DE2553755A1 - Plastics joint box for electric cables - having cable entry ends bonded to polyethylene cable sleeve by heating plastics by wires embedded in plastics - Google Patents
Plastics joint box for electric cables - having cable entry ends bonded to polyethylene cable sleeve by heating plastics by wires embedded in plasticsInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer luSt- undMethod and device for producing a luSt and
feuchtigkeitsdichten Verbindung zwischen Muffe und Kabel Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer luSt- und feuchtigkeitsdichten Verbindung zwischen einer zum Verspleißen bzw. Verklemmen von Kabelenden dienenden Muffe und den in die Muffe hineinragenden Kabelenden eines VPE-Kabels, wobei die Muffe aus thermoplastischem Werkstoff besteht.Moisture-proof connection between sleeve and cable The invention relates to a method and an apparatus for producing a cost-effective and moisture-proof connection between one for splicing or clamping of cable ends serving sleeve and the protruding into the sleeve cable ends one XLPE cable, the sleeve being made of thermoplastic material.
Eine Kabelmuffenverbindung muß bekanntlich im Erdreich mehrere Jahrzehnte unter ständig wechselnden inneren Temperaturverhältnissen, die durch die schwankenden durchgeleiteten Strommengen hervorgerufen werden, sowie den unterschiedlichsten Aggressionen seitens des umgebenden Bodens und den mechanischen Beanspruchungen, ferner den verschiedenen hydraulischen Bodenverhältnissen von Fließwasser bis zu Frost standhalten.As is well known, a cable sleeve connection has to be buried in the ground for several decades under constantly changing internal temperature conditions caused by the fluctuating The quantities of electricity passed through are caused, as well as the most varied Aggression on the part of the surrounding soil and mechanical stresses, also the various hydraulic soil conditions from flowing water to Withstand frost.
Um eine sichere und dauerhafte Verbindung der in einer Kabelmuffe bzw. Schutzmuffe befindlichen Kabelenden u.dgl.To ensure a secure and permanent connection of the in a cable sleeve or protective sleeve located cable ends and the like.
zu erhalten, erfolgt ein Ausfüllen der Muffe durch eine Vergußmasse, so daß die Kabelenden allseitig vergossen und sowohl elektrisch als auch mechanisch von der Umgebung getrennt sind. Bei Kunststoffmuffen wird ein entsprechendes Gießharz verwendet, das verhltnisßlg teuer ist.to obtain, the socket is filled with a casting compound, so that the cable ends are cast on all sides and both electrically and mechanically are separated from the environment. A corresponding casting resin is used for plastic sleeves used, which is relatively expensive.
Die Verlegetechnik von Kabelmuffen dieser Art ist sehr zeitaufwendig und erfordert den Einsatz erfahrener Kabelmonteure. Es ist ferner eine aufwendige und zeitraubende Montage notwendig.The technique of laying cable sleeves of this type is very time-consuming and requires the use of experienced cable fitters. It is also an expensive one and time-consuming assembly necessary.
Bei Verwendung von VPE-Kabeln, d.h. von Kabeln, deren Mantel aus einem vernetzten Polyäthylen besteht, weisen die Muffen der bisherigen Konstruktion mehrere gravierende Nachteile auf. Die Verbindung zwischen Kabelaußenhaut und Muffe läßt noch zu wünschen übrig und ist durch die Eigenschaften des Polyathy-lens äußerst schwierig. Es hat sich gezeigt, daß die Oberflächenhaftung auf Polyäthylen sehr gering ist, und es sind die Kriecheigenschaften des Polyäthylens unter Druck und Wärmebelastung schwer zu beherrschen. Außerdem weist das VPE-Kabel eine fehlende Längswasserdichtigkeit auf. Das Wasser kann außerhalb der Muffe durch eine beschädigte Stelle innerhalb des Kabelmantels bis zur Muffe kriechen und dort zu einem Kurzschluß zwischen den einzelnen Adern führen.When using XLPE cables, i.e. cables whose sheath consists of a consists of cross-linked polyethylene, the sleeves of the previous design have several serious disadvantages. The connection between the outer cable skin and the sleeve can be still to be desired and is extremely due to the properties of polyathylene difficult. It has been shown that the surface adhesion to polyethylene is very good is low, and it is the creep properties of polyethylene under pressure and Heat stress difficult to control. In addition, the XLPE cable has a missing Longitudinal watertightness. The water can be damaged outside the socket by a Place inside the cable jacket to crawl up to the sleeve and there to a short circuit lead between the individual wires.
Man hat schon versteht, diese Schwierigkeiten zu beheben, und zwar durch Einsatz von Kunststoff-Schrumpfschläuchen, die sich bei Erwärmung zusammenziehen. Hierbei liegt jedoch ein Nachteil darin, daß der Schrumpfvorgang technologisch nicht exakt beherrscht werden kann, so daß an der Verbindungsstelle des Schrumpfschlauches mit dem Kabelmantel noch eine zusätzliche Verklebung vorgesehen werden muß. Aber auch der Klebevorgang ist in der Praxis nicht sicher genug beherrschbar. Das Auftreten von Schmutz und Staub, insbesondere bei Arbeiten innerhalb eines Schachtes und den hierbei sehr beengten räumlichen Verhältnissen, beeinträchtigen vielfach die Güte der angewendeten Klebeverbindung. Die Schrumpftechnik und die Klebetechnik bergen bei der Verbindung von Kabelenden im Zusammenhang mit der Muffe bereits erhebliche technologische Unsicherheitsfaktoren in sich, die auch durch die Vereinigung dieser beiden Methoden, gemessen an den hohen Sicherheitsanforderungen an die Kabelmuffe, nicht wesentlich verbessert werden.We have already understood how to remedy these difficulties, and that through the use of plastic shrink tubing that contract when heated. However, there is a disadvantage here in that the shrinking process is not technologically advanced can be controlled exactly, so that at the junction of the shrink tubing with the cable jacket an additional gluing is planned must become. But the gluing process cannot be controlled safely enough in practice either. The appearance of dirt and dust, especially when working inside a shaft and the very cramped spatial conditions here, affect in many ways the quality of the adhesive bond used. The shrink technology and the adhesive technology when connecting cable ends in connection with the sleeve already contain considerable technological uncertainty in itself, which is also created by the association of these both methods, measured against the high safety requirements for the cable joint, cannot be improved significantly.
Aufgabe der Erfindung ist es, die luRt- und feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen einer Kabelmuffe bzw. Schutzmuffe und den in die Muffe hineinragenden Kabelenden u.The object of the invention is to create the air-tight and moisture-tight connection between a cable sleeve or protective sleeve and the cable ends protruding into the sleeve u.
dgl. einfacher und zugleich sicherer zu gestalten. Zur Herstellung einer solchen Verbindung zwischen einer Muffe und einem Kabel mit einem Polyäthylenmantel zeichnet sich die Erfindung durch eine Schweißverbindung zwischen den Mantelflächen des Kabels zur Muffe und von Muffenteilen untereinander aus.Like. Easier and at the same time safer to make. For the production such a connection between a sleeve and a cable with a polyethylene jacket the invention is characterized by a welded connection between the lateral surfaces of the cable to the socket and from socket parts to each other.
Die unmittelbare Verbindung der Mantelfläche des Kabels mit derjenigen der Muffe durch eine Schweißnaht rührt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Arbeitstechnik beim Herstellen der Kabelverbindung. Es entfallen die sonst erforderlichen umfangreichen mechanischen Arbeiten, wie Schrauben lösen und wieder anziehen, Dichtungen einbringen und ordentlich herrichten. Die Schweißverbindung läßt sich gegenüber der Schrumpf- und Klebetechnik wesentlich einfacher und schneller durchführen. Die Schweißverbindung ist auch sicherer und wirksamer sowie haltbarer als die Schrumpfverbindung mittels der Schrumpfschläuche und die Klebverbindung. Das Polyäthylen des Kabelmantels läßt sich mit dem thermoplastischen Kunststoff der Muffe in kurzer Zeit einwandfrei verschweißen. Die Kriecheigenschaft des Polyäthylens unter Druck und Wärmebelastung tritt hierbei nicht mehr als störender Faktor auf. Die Schweißverbindung zwischen dem Mantel der Muffe und dem Kabel bzw. zwischen dem Mantel des Verbindungselementes und der Kabelader ist absolut wasserdicht und hält sämtlichen Beanspruchungen stand. Bei mehradrigen Kabeln kann jede einzelne Ader auf die erfindungsgemäße Weise verbunden werden. Eine weitere Schweißverbindung kann sodann das ganze Kabel schließen.The direct connection of the outer surface of the cable with that the sleeve by a weld leads to a significant simplification of the working technique when making the cable connection. There is no need for the extensive, otherwise necessary mechanical work, such as loosening and re-tightening screws, inserting seals and prepare properly. The welded connection can be compared to the shrink and adhesive technology much easier and perform faster. The welded joint is also safer, more effective and more durable than the shrink joint by means of the shrink tubing and the adhesive connection. The polyethylene of the cable jacket can be flawlessly with the thermoplastic plastic of the sleeve in a short time weld. The creeping property of polyethylene under pressure and heat stress no longer appears as a disruptive factor. The welded connection between the jacket of the sleeve and the cable or between the jacket of the connecting element and the cable core is completely waterproof and can withstand all stresses. In the case of multi-core cables, each individual core can be connected in the manner according to the invention will. Another weld connection can then close the entire cable.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Schweißverbindung an der Verbindungsstelle zwischen der Muffe und dem Kabel mittels eines eingelegten elektrischen Leiters. Dieser kann durch eine einfache elektrische Stromquelle mit entsprechender Regeleinrichtung erwärmt werden, wodurch das Verschweißen von Kabelmantel und Muffe bewirkt wird. In gleicher Weise geht man vor, wenn zwei Muffenteile miteinander zu verbinden sind. Die herausführenden Enden der elektrischen Leiter können nach Fertigstellung der Schweißnaht abgetrennt werden. Es ist ferner möglich, den zum Erwärmen der miteinander zu verschweiBenden Flächen der Verbindungsstelle dienenden elektrischen Leiter herauszuziehen, solange sich das Polyäthylen noch im weichen Zustand befindet, um das Entstehen einer Feldablenkung bzw. einer Induktion zu vermeiden. Diese Art der Schweißverbindung erlaubt nach vorprogrammierten Daten von Stromstärke und -dauer für die Widerstandsschweißung auch einem angelernten Arbeiter die Verlegung einer einwandfreien Kabelverbindung. Statt der Erwärmung mittels eines elektrischen Leiters kann auch eine Ultraschall-Bestrahlung u.dgl. angewendet werden.According to a further feature of the invention, the welded connection takes place at the junction between the sleeve and the cable by means of an inserted electrical conductor. This can be done with a simple electrical power source corresponding control device are heated, whereby the welding of cable sheath and sleeve is effected. You proceed in the same way if two socket parts are connected to each other are to be connected. The leading ends of the electrical conductors can after Completion of the weld seam to be severed. It is also possible to use the Heating the surfaces to be welded to one another serving for the connection point Pull out the electrical conductor while the polyethylene is still in the soft State in order to avoid the occurrence of a field deflection or induction. This type of weld connection allows according to preprogrammed data from Amperage and duration for resistance welding even for a semi-skilled worker the laying of a perfect cable connection. Instead of heating by means of a In the electrical conductor, ultrasonic irradiation and the like can also be used.
Die Schweißverbindung bzw. die Schweißnaht läßt sich bei den verschiedensten Gestaltungen der Muffe für Verbindungen, Abzweige- und Endverschlüsse durchführen. Es lassen sich nicht nur den Kabelmantel bzw. den Adermantel ringförmig umschließende Schweißverbindungen herstellen, sondern je nach Konstruktion der Klemme auch solche Verbindungen, bei denen das Kabel zur Herstellung eines Abzweiges nicht ganz durchgetrennt werden muß. In diesem Fall kann ein entsprechender Draht in Ober- oder Unterteil der um die Verbindungsstelle herumgelegten Schutzmuffe vorgesehen und damit die Verbindung verschweißt werden.The welded connection or the weld seam can be of the most varied Carry out designs of the socket for connections, branches and terminations. It is not only possible to enclose the cable jacket or the wire jacket in a ring shape Produce welded connections, but also such, depending on the construction of the clamp Connections in which the cable for making a branch is not completely cut must become. In this case, a corresponding wire can be used in the upper or lower part the protective sleeve placed around the connection point and thus the Connection to be welded.
Der zur Erwärmung der Schweißverbindung dienende elektrische Leiter kann jeden geeigneten Querschnitt aufweisen.The electrical conductor used to heat the welded joint can be of any suitable cross-section.
Vorteilhaft besitzt er einen flachen Querschnitt. Er kann aber auch einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt erhalten. Ferner kann der elektrische Leiter spiralförmig in sich gewunden sein. Bei einem bandförmigen elektrischen Leiter kann der elektrische Draht einen mäanderförmigen Verlauf aufweisen. Vorteilhaft ist der elektrische Leiter von einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, umgeben.It advantageously has a flat cross section. But he can also get a circular or oval cross-section. Furthermore, the electrical Ladder be coiled in a spiral. In the case of a ribbon-shaped electrical conductor the electrical wire can have a meandering course. Advantageous is the electrical conductor of a thermoplastic, in particular Polyethylene, surrounded.
Der elektrische Leiter kann längs der zu bildenden Schweißnaht in der Muffe eingebettet sein. Die Kabelmuffe kann mehr oder weniger aus elastischem Werkstoff bestehen. Sie kann unabhängig von der Klemmenkonstruktion sein oder diese mit überstehenden rohrförmigen Anschweißenden umschlie-Sen.The electrical conductor can along the weld to be formed in be embedded in the sleeve. The cable sleeve can be more or less elastic Material. It can be independent of the clamp construction or this with protruding tubular welding ends.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nachstehend erläutert.The invention is based on the exemplary embodiments shown in the drawing explained below.
Fig. 1 zeigt eine Außenmuffe tür ein meilradr .es Kabel mit einer Innenmuffe für eine einzelne Adern mit Abdichtungen durch eine Schweißnaht.Fig. 1 shows an outer sleeve door with a meilradr .es cable Inner sleeve for a single core with sealing by a weld seam.
Fig. 2 ist eine Stirnansicht auf die gzetcilte Außenmuffe.Fig. 2 is an end view of the divided outer sleeve.
Fig. 3 stellt eine Seitenansicht der ungeteilten Innenmurfe im Ausschnitt und im Schnitt dar.Fig. 3 shows a side view of the undivided inner lugs in detail and in section.
Die Kabelmuffe 1 als zweiteilige Muffe aus Oberteil 2 und Unterteil s ist zur Aufnahme eines mehradriQen Kabels bestimmt, dessen Kabelenden 4 und 5 in den Innenraum der Kabelmuffe 1 hineinragen. Dabei ist die Kabelmuffe zur Aufnahme eines Abzweigkabels 6 bestimmt, wobei die drei Adern des Kabels in entsprechender Weise elektrisch zu verbinden sind.The cable sleeve 1 as a two-part sleeve consisting of an upper part 2 and a lower part It is designed to accommodate a multi-wire cable, the ends of which are 4 and 5 protrude into the interior of the cable sleeve 1. The cable sleeve is for receiving a branch cable 6 determined, the three wires of the cable in corresponding Way are to be connected electrically.
Zum Abschluß des Innenraumes 7 der Kabelmuffe ist eine allseitige Schweißnaht zwischen der Kabelaußenhaut und der Nuffenaußenhaut einerseits und der Außenhaut der Muffenteile andererseits vorgesehen. Zwischen den Kabelenden 4, 5 und 6 und den zugehörigen Halsteilen 8, 9 und 10 der zweiteiligen Außenmuffe 1 ist je ein ringförmiger elektrischer Leiter 11, 12 und 15 angeordnet, durch den die benachbarten Flächen des VPE-Kabels und der Halsteile 8, 9 und 10 auf Schweißtemperatur erwärmt werden können. Auf diese Weise erhält man eine wasserdichte und sichere Schweißnaht zwischen den entsprechenden Teilen der Kabelmuffe und dem Außenmantel der Kabelenden, wobei sich ringförmige Schweißnähte ergeben. Die elektrischen Leiter sind in Ringform vorgesehen. Sie können in die Muffenhaut eingebettet sein. Man kann die ringförmigen elektrischen Leiter an der vorgesehenen Verbindungsstelle auch um das Kabel umlegen.At the end of the interior 7 of the cable sleeve is an all-round Weld seam between the outer cable skin and the outer sleeve skin on the one hand and the Outer skin of the sleeve parts is provided on the other hand. Between the cable ends 4, 5 and 6 and the associated neck parts 8, 9 and 10 of the two-part outer sleeve 1 each an annular electrical conductor 11, 12 and 15 arranged through which the adjacent surfaces of the XLPE cable and the neck parts 8, 9 and 10 to welding temperature can be heated. This way you get a waterproof and safe Weld seam between the corresponding parts of the cable sleeve and the outer sheath of the cable ends, resulting in ring-shaped weld seams. The electrical conductors are provided in ring shape. They can be embedded in the sleeve skin be. You can put the ring-shaped electrical conductor at the designated connection point also fold around the cable.
Zum Abschließen der Teilfugen 14 und 15 zwischen den Nuffenteilen können ebenfalls elektrische Leiter 16, 17, 18 angeordnet werden. Diese elektrischen Leiter sind vorzugsweise bandförmig gestaltet und entsprechen dem Verlauf der Teilflächen von Ober- und Unterteil 2, 3. Die Leiter 16, 17, 18 für die Längsschweißnähte stellen Streifen aus thermoplastischem Kunststoff dar, die in sich einen elektrischen Draht für die Erwärmung der Kunststoffmasse auf Schweißtemperatur enthalten können.To complete the butt joints 14 and 15 between the socket parts Electrical conductors 16, 17, 18 can also be arranged. These electric Conductors are preferably designed in the form of a strip and correspond to the course of the partial areas of upper and lower part 2, 3. Place the ladder 16, 17, 18 for the longitudinal welds A strip of thermoplastic material that contains an electrical wire for heating the plastic mass to welding temperature.
Die innere Muffe 19 für die jeweiligen mittleren Adern 20, 21 und 22 kann ungeteilt sein. Sie enthält eine Klemme 25 in wasserdichter Ausführung, mit der die abisolierten Enden der Adern 20, -21 verbunden werden können. Die Halsteile liga, l9b und lgc der Innenmuffe 19 sind mit den Mantelflächen der Adern 20, 21 und 22 durch eine Schweißnaht verbunden, wozu ringförmige Leiter 24, 25 und 26 an den Halsteilen der Muffe 19 vorgesehen sind. Es ergibt sich jeweils eine Ringschweißnaht, wodurch die einteilige Innenmuffe 19 vollständig abgedichtet ist. In entsprechender Weise können die anderen Adern durch entsprechend gestaltete Muffen schweißdicht nach außen abgeschlossen sein.The inner sleeve 19 for the respective middle wires 20, 21 and 22 can be undivided. It contains a terminal 25 in a waterproof design, with which the stripped ends of wires 20, -21 can be connected. The neck parts liga, l9b and lgc of the inner sleeve 19 are with the outer surfaces of the wires 20, 21 and 22 connected by a weld seam, including annular conductors 24, 25 and 26 on the neck parts of the sleeve 19 are provided. There is one ring weld in each case, whereby the one-piece inner sleeve 19 is completely sealed. In appropriate The other cores can be weld-tight by means of appropriately designed sleeves to be closed to the outside.
Die für die Schweißverbindung dienenden elektrischen Leiter können in der Muffe integriert angeordnet sein. Man kann auch Streifen oder Kunststoffringe verwenden, die an den Verbindungsstellen aufgelegt werden. Der elektrische Draht besitzt vorteilhaft einen flachen Querschnitt. Ein kreisförmiger oder ein ovaler Querschnitt kann ebenfalls vorgesehen sein. Der Leiter kann in der Kunststoffmasse spiralförmig gewunden angeordnet werden oder einen mäanderförmigen Verlauf aufweisen.The electrical conductors used for the welded connection can be arranged integrated in the sleeve. You can also use strips or plastic rings that are placed at the connection points. The electric wire owns advantageously a flat cross-section. A circular or an oval cross-section can also be provided. The conductor can spiral in the plastic compound are arranged in a winding manner or have a meander-shaped course.
Statt eines elektrischen Leiters aus Draht, Band od.dgl.Instead of an electrical conductor made of wire, tape or the like.
kann auch ein elektrischer Leiter in pastöser Form verwendet werden, z.B. ein mit einem leitenden Elektrolyt gefüllter Kunststoffstrang od.dgl.an electrical conductor in paste form can also be used, e.g. a plastic strand filled with a conductive electrolyte or the like.
Wenn die Erwärmung auf andere Weise als durch Widerstandserhitzung des elektrischen Leiters vorgenommen wird, z.3.If the heating is done by any means other than resistance heating the electrical conductor is made, e.g. 3.
durch Ultraschallbestrahlung u.dgl., besteht der zur Schweißverbindung der Muffen u.dgl. dienende Kunststoffstrang nur aus der thermoplastischen Kunststoffmasse, die durch eine geeignete Heizvorrichtung zum Verschweißen der Teile erwärmt wird. Der eingelegte elektrische Leiter entfällt hierbei.by ultrasonic irradiation and the like., there is the weld connection the sleeves and the like serving plastic strand only from the thermoplastic plastic compound, which is heated by a suitable heating device for welding the parts. The inserted electrical conductor is not required.
Unter dem Ausdruck "Muffe" werden alle muffenartigen Teile verstanden, die für die Verbindung, die Abzweigung und den Endverschluß von VPE-Kabeln dienen. Bei dem Endverschluß endet das Kabel in der Muffe und wird als blanker Leiter mit einem anderen Leiter, z.B. einer Sammelschiene, verbunden.The term "socket" means all socket-like parts, which are used for the connection, branching and termination of XLPE cables. At the termination, the cable ends in the sleeve and is used as a bare conductor connected to another conductor, e.g. a busbar.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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DE19752553755 DE2553755A1 (en) | 1975-11-29 | 1975-11-29 | Plastics joint box for electric cables - having cable entry ends bonded to polyethylene cable sleeve by heating plastics by wires embedded in plastics |
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DE2553755A1 true DE2553755A1 (en) | 1977-06-02 |
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DE (1) | DE2553755A1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1975
- 1975-11-29 DE DE19752553755 patent/DE2553755A1/en not_active Withdrawn
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