DE2445219C2 - Endverschluß für mehradrige, kunststoffisolierte Starkstromkabel mit einzeln abgeschirmten Adern und Montageverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Endverschluß für mehradrige kunststoffisolierte Starkstromkabel mit einzeln abgeschirmten Adern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits mehrteilige Kabelendverschlüsse aus Kunststoff mit einem zur Kabeleinführung ausgebildeten Unterteil, einem mit Fülleinrichtung versehenen Mittelteil und einem Hosenstutzen aufweisenden Gehäuseoberteil bekannt, deren Inneres mit einer dielektrisch hochwertigen, zähflüssigen Masse ausgefüllt ist (DE-GM 71 33 138). Bei diesen Endverschlüssen wurde die Notwendigkeit des Zusammensetzens des Gehäuses am Montageort, die durch Abschneiden der sich konisch verjüngenden Hosenstutzen erfolgende Anpassung an den Querschnitt der Kabeladern und die nach durchgeführter Montage erfolgende Füllung derselben mit der zähflüssigen Masse als verbesserungsbedürftig empfunden. Auch ist es schwierig, derart ausgebildete Endverschlüsse in Verbindung mit sektorförmige Adern aufweisenden Starkstromkabeln zu verwenden.

Ferner ist aus CH-PS 4 73 497 ein Endverschluß für mehradrige Kabel bekannt, dessen Verzweigungsstück aus nicht schrumpfbarem Material besteht, wobei das Kabelende sowie die verzweigten Adern des Kabels gegen das nichtschrumpfende Verzweigungsstück mittels Schrumpfschläuchen abgedichtet sind. Dabei ist es jedoch für eine verläßliche Abdichtung dieses bekannten Endverschlusses üblich, daß zumindest die die Schrumpfschläuche aufnehmenden Abschnitte des nichtschrumpfbaren Verzweigungsstückes, vorzugsweise auch die verzweigten Adern, in dem betreffenden Bereich mit einem Schmelzkleber bedeckt sind, der durch die beim Aufschrumpfen der Schrumpfschläuche zugeführte Wärme geschmolzen wird und eine innige Verbindung zwischen den Schrumpfschläuchen und den von ihnen bedeckten Abschnitten des Verzweigungsstückes bzw. der Kabeladern bewirkt. Das dichte

Zusammenfügen des zumindest zweiteiligen Gehäuses sowie die Abdichtung von dessen Ausgängen sind ebenso wie die für das Aufschrumpfen der Schläuche erforderliche Wärmezufuhr montageaufwendige Vorgänge, deren sorgfältige Durchführung für die Betriebssicherheit unerläßlich jedoch sehr monteurabhängig ist.

Für papierisolierte, mehradrige Niet'jrspannungskabel mit Blei- oder Aluminiummantel ist auch noch ein PVC-Kappen-Endverschluß aus der Siemens-Montageschrift Nr. 36 vom 2. November 1961 bekannt, .bei welcher die Äderenden mittels Bandagen abgedichtet werden. Diese Kappen sind für den Endenabschluß kunststoffisolierter Mittelspannungskabel völlig ungeeignet.

Schließlich ist auch noch aus der Ausgabe vom 27. November 1968 der Zeitschrift »Elektro-Anzeiger« (21. Jg. Nr. 22) ein für mehradrige Niederspannungskabel vorgesehener Endenabschluß mit einem abstehende Hosenstutzen aufweisenden, schrunipfbaren Kunststoffgehäuse zu entnehmen, das als einstückiger, im wesentlichen achssymmetrischer Körper mit einem hohlzylindrischen Abschnitt und mit einer die Hosenstutzen aufweisenden Abdeckung ausgebildet ist. Dieses Gehäuse nimmt jedoch erst nach seiner mittels Wärmezuführung am Montageort bewirkter Schrumpfung die beschriebene Gestalt an, in der sich seine Hosenstutzen fest um die Adern des abzuschließenden Kabelendes legen. Abgesehen von der Erschwernis der Montage wegen der notwendigen Wärmezuführung erfordert die sichere Abdichtung hierbei zusätzliche Maßnahmen, die mit den übrigen Nachteilen vorausgehend in bezug auf CH-PS 4 73 497 eingehend erörtert wurden.

Bei den vorausgehend erörterten Kabelendverschlüssen wird der radiale Feldabbau einzeln abgeschirmter Kabeladern z. B. mittels am Ende der Abschirmung innerhalb einer Vergußmasse angeordneter, sogenannter Drahttakel bewirkt, wobei Glimmerscheinungen an den elektrisch hoch beanspruchten Stellen durch die diese umgebende, dielektrisch hochwertige Vergußmasse vermieden werden. Allerdings muß dabei das umständliche Einbringen der Vergußmasse in Kauf genommen werden.

Es sind aber aus GB-PS 13 58 916 aufschiebbare Einrichtungen für die Feldsteuerung bekannt geworden, die nur vorgefertigte elastomere Konen aufweisen, deren eigentliche Feldsteuerelektrode und die kontaktierende Verbindung derselben erst am Montageort durch entsprechende Wickel aus leitfähigem Band gebildet werden müssen.

Andererseits ist ein vorgefertigter Silikon-Kautschuk-Kabeladerverschluß für kunststoffisolierte Einleiter-Radialfeldkabel, mit einem mit Vorspannung über der Kabelader festgelegten Isolierkörper vorgeschlagen worden, in dem eine Feldsteuerelektrode eingebettet ist. Zufolge seiner Elastizität läßt sich dieser Endverschluß auf Kabel unterschiedlichen Durchmessers aufbringen, indem er soweit über das vorbereitete Kabelende geschoben wird, bis er mit seinein elektrisch leitenden Fußabschnitt, der mit der Feldsteuerungselektrode verbunden ist, die Kabelabschirmung elektrisch leitend umfaßt. Dieser Endverschluß hat sich mit Einleiter-Starkstromkabeln, selbst in hohen Spannungsbereichen als sehr vorteilhaft erweisen, sein Einsatz war jedoch in Verbindung mit mehradrigen Starkstromkabeln bisher nicht möglich gewesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Endverschluß für mehradrige kunststoffisolierte Starkstromkabeln mit einzeln abgeschirmten Adern zu schaffen, der mit geringem Aufwand montierbar, an Kabel bzw. Aderquerschnitte unterschiedlichen Durchmessers anpaßbar und überdies auch in Verbindung mit sektor- oder dergleichen -förmigeu Kabeladern einsetzbar ist. Diese Aufgabe wird durch die mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst
Von wesentlicher Bedeutung ist hierbei für den

ίο Einsatz mit mehradrigen Starkstromkabeln im mittleren Spannungsbereich, z. B. 10 kV, die neuartige Kombination komplett vorgefertigter feldsteuernder Einrichtungen mit einem elastischen Endverschlußgehäuse, dessen Endstückigkeit sowohl eine sehr wirtschaftliche Fertigung als auch eine einfache Montage desselben ermöglicht. Die Elastizität seiner Gehäusewandung gestattet die Anpassung an Kabeladern unterschiedlichen Querschnittes, wobei sich die mit entsprechenden Öffnungen vorgefertigten Hosenstutzen der Oberfläche der Aderisolierung ohne besondere Maßnahmen dichtend anlegen.

Besonders vorteilhaft ist dabei die spezielle Ausbildung der Feldsteuereinrichtungen, um diese montagefertig und allein durch elastischen Sitz an den einzelnen Hosenstutzen des einstückig vorgerfertigtcn elastischen Gehäuses dichtend festzuhalten. Dies ermöglicht eine »kalte« Montage, wobei sich zusätzliche Maßnahmen für die Feldsteuerung sowie für die Abdichtung der Aderenden erübrigen.

Für eine gute Anpassung an die gespreizten Aderenden weisen die Abdeckung und die von dieser vorragenden Hosenstutzen eine geringere Wanddicke als die übrigen Teile des Gehäuses auf, wobei der Übergangsbereich zur Erweiterung verstärkt ausgebildet ist. Die besondere Gestaltung des Endverschlußge· häuses bzw. Bemessung von dessen Wanddicken erhöht seine besondere Anpassungsfähigkeit an Aderquerschnitte unterschiedlichen Durchmessers und zwar insbesondere in dem diese umschließenden Abdekkungs- bzw. Hosenstutzenbereich.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben, von welchen der Anspruch 2 die Ausgestaltung der feldsteuernden Einrichtungen betrifft, und die Ansprüche 3 und 4 auf Besonderheiten des Gehäuses gerichtet sind, während sich die Ansprüche 5 und 6 auf Verfahren zum Montieren eines solchen Kabelendverschlusses auf das Ende eines Kabels mit Rundleiteradern bzw. eines solchen mit Sektorleiteradern beziehen.

Die Anordnung der außerhalb des Gehäuses auf die Adern aufschiebbaren, samt Feldsteuerungselektrode vorgefertigten elastomeren Feldsteuereinrichtungen erbringt den zusätzlichen Vorteil einer sehr kleinen Bauweise nebst den bereits angesprochenen Vorteilen einer einfachen Montage und Fertigung. Die Kabelabschirmung kann hierbei auch mittels eines die Abdeckung durch einen besonderen Hosenstutzen durchsetzenden Erdleiiers geerdet sein.

Für die Montage eines solchen Kabelendverschlußes wird der Endabschnitt des Außenmantels eines mehradrigen Starkstromkabels unter Belassung eines ringförmigen Absatzes, in einer Kabelachse senkrecht getrennt und entfernt, und in diesem Bereich die Kabelabschirmury bzw. ein Abschnitt jeder Aderabschirmung freigelegt, sodann wird das Gehäuse über die entsprechend gespreizten und mit ihren Enden in die Öffnungen der Hosenstutzen eingeführten und diese durchsetzenden Kabeladern bis über den verbliebenen Absatz des

Kabelmantels aufgeschoben, wobei gleichzeitig zumindest die den Mantel bzw. die Adern umfassenden Teile des Endverschlusses elastisch aufgeweitet werden. Dieses Verfahren ist nicht nur zeitsparend sondern auch so einfach durchzuführen, daß es weitgehend monteurunabhängig ist und auch von ungeübten Personen ausgeführt werden kann. Sodann wird auf jede der Adern die feldsteuernde Einrichtung, nach elastischer Erweiterung ihrer Bohrung bis über das MaB des Aderdurchmessers aufgeschoben und über den Rand jedes Hosenstutzens, diesen umfassend, festgesetzt.

Wie bereits erwähnt, wird es als besonderer Vorteil dieses Kabelendverschlusses angesehen, daß er auch in Verbindung mit Sektorleiteradern, oder dgl. einsetzbar, wobei auch in diesem Falle die Montage sehr einfach ist. Hierzu werden vor dem Aufschieben des Gehäuses bzw. dem Aufsetzen feldsteuernden Einrichtungen an dem Endabschnitt jeder Aderisolierung ebene Flächen abgerundet, insbesondere abgeschliffen. Das Abrunden bzw. Abschleifen der Isolierung der Kabeladern erfolgt in einfacher Weise und mit einfachen Hilfsmitteln am Montageort. Auf diese Weise läßt sich ohne Schwierigkeiten eine von ebenen Flächen freie, abgerundete Form des Profiles jeder Kabelader erzielen, so daß sich der elastische Hosenstutzen bzw. der elastische Körper der feldsteuernden Einrichtung der so geschaffenen Profilform fugenlos anpassen kann.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 teils in Ansicht und teils im Längsschnitt einen auf ein mehradriges Radialfeldkabel montierten Kabelendverschluß und

F i g. 2 teilweise geschnitten eine vorgefertigte feldsteuernde Einrichtung dieses Endverschlusses.

Der gezeigte Kabelendverschluß weist ein Gehäuse 1 mit einem zylindrischen Gehäuseabschnitt 2, einer Erweiterung 3 und einer etwa kartenförmigen Abdeckung 4 auf, die mit kreisförmigen Öffnungen sowie mit diese begrenzenden, radial aufwärtsgerichteten Hosenstutzen 5 versehen ist. Insbesondere für den Einsatz bei mehradrigen Starkstromkabeln 13 mit einzeln abgeschirmten Adern 14 ist jedem Hosenstutzen 5 eine feldsteuernde Einrichtung 6 zugeordnet, deren Einzelheiten am besten aus F i g. 2 ersichtlich sind.

Jede feldsteuernde Einrichtung 6 weist einen rotationssymmetrischen Isolierkörper 15 aus einem hochwertigen, elastischen Isolierstoff, z. B. auf der Basis von Silikon-Kautschuk, auf, der mit einer Bohrung 7 sowie mit einer diese umgebenden feldsteuernden Elektrode 8 aus einem elektrisch leitfähig gemachten Elastomeren, 7 R ebenfalls auf Her Basis von .Silikon-Kautschuk, auf. Die feldsteuernde Elektrode 8 besitzt an ihrem in der Gebrauchslage aufwärts gerichteten Endbereich einen Ringwulst 9, der völlig in das Material des Isolierkörpers 15 eingebettet ist, bei umfänglicher fugenloser Einbettung der Elektrode 8 selbst in dem Werkstoff des Isolierkörpers 15. An ihrem Fußende ist die feldsteuernde Einrichtung 6 mit einem umlaufenden Vorsprung 12 und mit einer ringförmigen Ausnehmung 10 versehen, welche so beschaffen ist daß sich der Isolierkörper 15 über den Randbereich jedes Hosenstutzens 5, diesen dichtend umfassen, aufschieben läßt

Wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich ist, weisen der zylindrische Gehäuseabschnitt 2 und die an diesen unmittelbar anschließende, vorzugsweise konische Erweiterung 3 sowie gegebenenfalls auch Teile der Abdeckung 4 eine im wesentlichen gleich bemessene Wanddicke auf, die so gewählt ist, daß eine Aufweitung des Gehäuses auf den Kabelmantel-Durchmesser ohne Kraftaufwand möglich ist, zugleich aber das Gehäuse auch genügend elastische Rückstellkraft besitzt, um sich ·> dem Mantel 20 des Kabels 13 dichtend anzulegen. Zur Erleichterung des Einschiebens der einzelnen Kabeladern 14 ist die Wanddicke der Hosenstutzen 5 etwas geringer als jene der übrigen Gehäuseteile bemessen. Andererseits ist der Übergangsbereich 11 zwischen der Abdeckung 4 und der konischen Erweiterung 3 verstärkt ausgebildet, woraus sich neben der Rückstellkraft für das Gehäuse 1 eine erhöhte Formbeständigkeit ergibt.

Beim Einsatz des Kabelendverschlusses in Verbindung mit mehradrigen Starkstromkabeln im Spannungsbereich bis 6 kV erübrigen sich im allgemeinen die von außen aufzuschiebenden feldsteuernden Einrichtungen 6. Bei einem solchen Kabel wird die gemeinsame Abschirmung, bzw. bei einem Kabel 13 mit einzeln abgeschirmten Adern 14 der konzentrische O- oder Schutzleiter mittels eines dessen Ende im Inneren des Gehäuses 1 umfassenden Drahttakeis 16 abgeschlossen, der über eine die Abdeckung 4 des Gehäuses 2 in einem besonderen Hosenstutzen 17 kleineren Querschnittes durchsetzende Erdungsleitung 18 geerdet ist. Bei den für höhere Spannungen bestimmten mehradrigen Starkstromkabels ist zusätzlich die Abschirmung 19 der einzelnen Kabeladern 14 mit Hilfe der außerhalb des Gehäuses 1 angeordneten feldsteuernden Einrichtungen 6, die die Hosenstutzen 5 umfassen und mit der Aderabschirmung elektrisch leitend in Verbindung stehen, abgeschlossen.

Die Montage des erfindungsgemäßen Kabelendverschlusses erfolgt durch einfaches Aufschieben des Endverschlußgehäuses 1 auf die freigelegten und etwas auseinander gespreizten Kabeladern 14 bzw. den Endabschnitt 20 des Mantels des Kabels 13 sowie gegebenenfalls durch nachfolgendes Aufschieben der feldsteuernden Einrichtungen 6 über die einzelnen, von ihrer Abschirmung 19 zuvor teilweise befreiten Kabeladern 14. Dieser Vorgang ist bei Kabeln mit Adern kreisförmigen Querschnittes völlig problemlos, da sich sowohl der zylindrische Abschnitt des Gehäuses 1 als auch dessen Abdeckung 4 mit den Hosenstutzen 5 ohne Schwierigkeiten auf den erforderlichen Querschnitt aufweiten und in der gewünschten Lage wieder so fest zusammenziehen, daß sie dem betreffenden Kabel- bzw. Aderabschnitten umfänglich praktisch fugenlos dichtend anliegen. Kabeladern anderen Querschnittes, insbesondere Segmentleiter-Kabeladern werden vor dem Aufbringen des Kabelendverschlusses an den hierfür bestimmten Abschnitten der Außenfläche ihrer Isolierung so weit abgeschliffen, bis sie den gewünschten, abgerundeten, z. B. angenähert etwa elliptischen Querschnitt aufweisen, dem sich die Hosenstutzen 5 fugenlos dichtend anpassen. Dies kann mit Hilfe einfacher Schleifmittel ohne Schwierigkeiten am Montageort von Hand aus durchgeführt werden. Danach kann vor dem Aufschieben des Endverschlusses ein sämtliche Kabeladern umfassender und mit den Endabschnitten ihrer unversehrt erhaltenen Aderabschirmung elektrisch leitend verbundene Drahttakel 16 in Nähe des abgeschnittenen Endes des Kabelmantels angeordnet und in der zuvor beschriebenen Weise mittels einer den Hosenstutzen 17 durchsetzenden Erdungsleitung 18 geerdet werden. Sodann wird beispielsweise mittels Rußpapier oddgL, über dem abgeschliffenen Abschnitt der Aderisolierung die

Einzeladerabschirmung 19 soweit wieder hergestellt, wie erforderlich ist, damit die Elektrode 8 der feldsteuernden Einrichtung 6 in deren vorgesehenen Lage am Endverschluß mit der Aderabschirmung elektrisch gut leitend verbunden ist. Auch dieser Montagevorgang läßt sich mit sehr geringem Zeitaufwand auch von ungeübten Personen durchführen. .,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. End Verschluß für mehradrige, kunststoffisolierte Starkstromkabel mit einzeln abgeschirmten Adern, deren jede mit einer aufschiebbaren feldsteuernden Einrichtung versehen ist, mit einem einstükkigen Gehäuse aus Kunststoff, das als im wesentlichen achssymmetrischer Körper mit einem hohlzylindrischen Abschnitt und mit einer aufwärts gerichtete Hosenstutzen aufweisenden Abdeckung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Hosenstutzen (5) des aus einem elastomeren Kunststoff bestehenden und vom hohlzylindrischen Abschnitt (2) mit einer Erweiterung (3) in die Abdeckung (4) übergehenden Gehäuses (1) eine über den Endbereich des Hosenstutzens (5) schiebbare, samt siner darin eingebetteten hochelastischen Feldsteuerelektrode (8) aus einem Elastomeren gesondert vorgefertigte feldsteuernde Einrichtung (6) angeordnet ist, deren Feldsteuerelektrode (8) zur kontaktierenden inneren Anlage der Abschirmung (19) einer abzuschließenden Kabelader (14) und deren Fußbereich zum fugenlos dichten, elastisch festen Umfassen des Hosenstutzenrandes eingerichtet ist.

2. End Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der feldsteuernden Einrichtungen (6) als rotationssymmetrischer Isolierkörper (15) aus einem hochwertigen elastischen Isolierstoff, z. B. Silikonkautschuk, ausgebildet ist, daß die darin eingebettete, eine axiale zylindrische Bohrung (7) umgebende Feldsteuerelektrode (8) aus einem in an sich bekannter Weise leitend gemachten Elastomeren, vorzugsweise einem heißvernetzenden Silikonkautschuk, besteht und an ihrem in der Gebrauchslage oberen Endbereich einen auswärts gerichteten, im hochwertigen Isolierstoff des Körpers (15) der feldsteuernden Einrichtung (6) völlig eingebetteten Ringwulst (9) sowie an ihrem Fußbereich, entsprechend den rohrförmigen Hosenstutzen (5) eine abgesetzte ringförmige Ausnehmung (10) aufweist, und daß der etwa birnenförmig gestaltete Isolierkörper (15) der feldsteuernden Einrichtung (6) in seinem Fußbereich mit einem umlaufenden Vorsprung (12) versehen ist.

3. Endverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (4) und deren Hosenstutzen (5) geringere Wanddicke als die übrigen Abschnitte des Gehäuses (1) aufweisen, wobei der Übergangsbereich (11) zu dessen Erweiterung (3) verstärkt ausgebildet, und die Abdeckung (4) etwa kalottenförmig aufgewölbt ist.

4. Endverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (4) außer den zur Aufnahme der Kabeladern bemessenen Hosenstutzen (5) einen zusätzlichen Hosenstutzen (17) geringerer lichter Weite für den dichten Durchlaß einer Erdungsleitung (18) aufweist.

5. Verfahren zum Montieren eines Kabelendverschlusses nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Endabschnitt des Außenmantels unter Belassung eines ringförmigen Absatzes in einer die Kabelachse senkrecht schneidenden Ebene umfänglich abgetrennt und entfernt, in diesem Bereich die Kabelabschirmung bzw. ein Abschnitt jeder Aderabschirmung freigelegt, und das Gehäuse über die entsprechend gespreizten und mit ihren Enden in die Öffnungen der Hosenstutzen eingeführten und diese

durchsetzenden Kabeladern geschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) bis über den verbliebenen Absatz (20) des Kabelmantels (13) aufgeschoben, zugleich zumindest im Bereich seiner den Mantelabsatz (20) bzw. die Adern (14) umfassenden Teile aufgeweitet und sodann in der vorgesehenen Lage festgesetzt wird, und daß schließlich auf die die Hosenstutzen (5) durchsetzenden Adern (14) die feldsteuernden Einrichtungen (6) nach elastischer Erweiterung ihrer Bohrung (7) bis über den Rand jedes Hosenstutzens aufgeschoben und diesen dichtend umfassend daran festgesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei unrundem Querschnitt der Adern (14), z. B. bei Sektorleiteradern, vor dem Aufschieben des Gehäuses (1) bzw. dem Aufsetzen der felds'teuernden Einrichtungen (6) an einem Abschnitt der Aderisolierung ebene Flächen derselben abgerundet, insbesondere abgeschliffen werden, und daß sodann die Aderabschirmung (19) an den abgeschliffenen Abschitten bis in den zur kontaktierenden inneren Anlage der betreffenden Feldsteuerelektrode (8) vorgesehenen Bereich wieder hergestellt wird, z. E. mittels graphitierter Bänder, Rußpapier oder dergleichen.