DE2726403B2

DE2726403B2 - Kabelgarnitur zum Anschluß eines geschirmten Starkstromkabels an ein elektrisches Gerät

Info

Publication number: DE2726403B2
Application number: DE2726403A
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(Grad.) 1000 Berlin Lehrl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-06-09
Filing date: 1977-06-09
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2726403A1; DE2726403C3; SE7806368L; CH626474A5; FR2394196A1; FR2394196B1; IT7824208A0; GB1591596A; IT1095081B

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der konstruktiven Ausgestaltung einer zumindest teilweise aus vorgefertigten Einzelteilen bestehenden Kabelgarnitur für geschirmte Starkstromkabel.

Die Entwicklung auf dem Gebiet der Garnituren für elektrische Kabel erfolgt in neuerer Zeit mit dem Ziel, raumsparende und möglichst schnell montierbarc Konstruktionen zu schaffen. Diese Entwicklung bezieht sich sowohl auf übliche Garnituren wie Endenabschlüssc und Verbindungs- sowie Abzweigmuffen als auch auf Garnituren besonderer Bauart, wie sie beispielsweise zum Anschluß von Starkstromkabeln an elektrische Geräte wie beispielsweise Transformatoren und Schalltanlagen notwendig sind.

Die Entwicklung von Garnituren zum Anschluß kunststoffisolierter, geschirmter Starkstromkabel im Mittelspannungsbereich, also im Bereich von 10 bis kV, an elektrische Geräte hat zu Konstruktionen geführt, die aus vorgefertigten, zum Teil elastischen Bauteilen bestehen. Diese Konstruktionen sind häufig knieförmig gestaltet, wobei die isolierte elektrische Durchführung des elektrischen Gerätes und der Leiter des Starkstromkabels über ein gegebenenfalls von einer Schirmelektrode umgebenes Kontaktelement miteinander elektrisch verbunden und von einer isolierenden Umhüllung mit einer geerdeten äußeren Abschirmung umgeben sind. Die äußere Abschirmung kann dabei ein Metallgehäuse sein, das in einen metallenen Steuerdeflektor übergeht und in das der elastische isolierkörper eingebettet ist (US-PS 33 07 137, US-PS 33 23 097), oder es kann eine Schicht aus einem elektrisch schwachleitenden Kunststoff sein, die auf den elastischen Isolierkörper aufgebracht ist (DE-OS 25 53 135). Letztere Konstruktion ist jedoch wegen der äußeren Abschirmung aus einem elektrisch schwachleitenden Kunststoff nicht als vollkommen berührungssicher anzusehen. Andererseits weisen die bekannten Konstruktionen mit einem äußeren Metallgehäuse den Nachteil auf, daß die elastischen Isolierkörper bei unterschiedlichen Wärmebelastungen nicht atmen können bzw. daß Volumenänderungen zu Spalten zwischen den elektrisch beanspruchten Teilen führen können. Man hat versucht, dem dadurch entgegenzuwirkeri, daß als Isolierkörper ein weichelastischer Körper verwendet wird, der axial mittels einer Spiralfeder unter Druck gesetzt wird (DE-OS 17 65 925, 17 90 290, 17 90 292).

Dies ist jedoch ein zusätzlicher konstruktiver Aufwand, durch den die Montage der Kabelgarnitur nicht erleichtert w^:rd.

Die Gefahr der .Spaltbildung zwischen den elektrisch beanspruchten Teilen besteht auch bei einer anderen bekannten Kabelgarnitur, bei der außer dem Isolierkörper auch die Steuerelektrode des Kontaktelemenles und der Steuerdeflektor aus elastischem Material bestehen, wobei die Steuerelektrode in den Isolierkörper eingebettet und der Steuerdeflektor am kabclseiligen Ende des Isolierkörpers auf den dort konisch verlaufenden Teil des Isolierkörpers aufgesetzt und mit diesem verbunden ist (US-PS 34 6b 593).

Weiterhin ist es bekannt, für allgemein übliche Endenabschlüssc kunststoffisolierter, geschirmter Starkstromkabel vorgefertigte Endcnabschlullkörpcr aus Silikonkautschuk zu verwenden, in die ein elastisches Steuerelement eingebettet ist, das einen abgestuften Fußteil zur Auflage sowohl auf der äußeren Leitschicht als auch auf dem Schirm des Kabels aufweist i(DE-GM 74 35 080, DE-AS 23 4b 5b7). Derartige Endenabschlußkörpcr werden zum Zwecke der Montage lediglich auf das entsprechend vorbereitete Kabelcnde aufgeschoben.

Schließlich ist ein gekühltes, kunststoffisoliertes Starkstromkabel mit einer geschlossenen Meiallumhüllung bekannt, bei dem zwischen der Kunststolfisolicrung und der Metallumhüllung eine ganz oder teilweise aus schwachleitendem Schaumstoff bestehende Schicht angeordnet ist, deren elastische Verformbarkeit die Volumenausdehnung der Kunststoffisolicrung ermöglicht, ohne die Metallumhüllung übermäßig zu beanspruchen (DE-OS 23 38 133).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für geschirmte Starkstromkabel mit einer extrudierten Kunststoffisolierung und äußerer Leitschicht eine Garnitur zum Anschluß des Kabels an ein elektrisches Gerät zu schaffen, die bei Verwendung eines vorgefertigten elastischen Isolierkörpers hochspannungsfest und berührungssicher ausgebildet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Kabelgarnitur aus, bei der in einem gestreckten oder knieförmig abgewinkelten Metallgehäuse ein gummielastischer Isolierkörper angeordnet ist. in den

ein Kontaktelement zur Verbindung des elektrischen Leiters des Kabels mit dem Anschlußelement des Gerätes eingebettet ist und der eine Bohrung zur Aufnahme eines Kabelendes aufweist, bei der weiterhin am kabelseitigen Ende ein mit de·η Isolierkörper verbundener Steuerdeflektor aus elastischem, elektrisch schwachleitendem Kunststoff angeordnet ist, der im montierten Zustand mit dem Kabelschirm in elekirischem Kontakt steht, und bei der im Bereich des Kontaktelementes in den Isolierkörper eine Schirmelektrode aus elastischem, elektrisch schwachleitendem Kunststoff eingebettet ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der Sieuerdeflektor auf der Innenseite des kabelseitigen, zylindrisch ausgebildeten Endes des Isolierkörpers in diesen eingebettet ist und einen abgestuften Fußteil zur Auflage sowohl auf der äußeren Leitschicht als auch auf dem Schirm des Kabels aufweist u na daß zwischen dem Isolierkörper und dem Metallgehäuse eine kompressible Schicht aus elektrisch schwachleitendem Kunststoff angeordnet ist.

Eine derart ausgebildete Kabelgarnitur läßt sich leicht montieren, da das entsprechend vorbereitete Kabelende im wesentlichen nur in das den gummielastischen Isolierkörper enthaltende Metallgehäuse eingeführt, der Schirm des Kabels mit dem Metallgehäuse und das Anschlußelement mit weiteren Kontaktelementen verbunden zu werden braucht. Die Garnitur ist durch Verwendung eines Metallgehäuses berührungssicher und durch Verwendung eines gummielastischen Steucrdcflektors, einer elastischen Schirmelektrode und cinrr kompressiblen Leitschicht zwischen dem Isolierkörper und dem Metallgehäuse hochspannungsfest, wobei die kompressible Leitschicht gleichzeitig die Volumenausdehnungen des Isolierkörpers und der Kabelisolierung ausgleicht.

Die im Rahmen der Erfindung vorgesehene kompressible elektrisch schwachleitende Schicht besieht mit Vorteil aus einem geschäumten Kunststoff. In diesem I-aIl empfiehlt es sich, die kompressible Schicht an ihrer Grenzfläche zum Isolierkörper mit einer sogenannten Intcgralhaut auszuführen, d. h. die unmittelbar an den Isolierkörper angrenzende Schicht der kompressiblen Leitschicht ist aus hochspannungstechnischcn Gründen porenfrei, also homogen.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, der kompressiblen elektrisch schwachleitenden Schicht die Form einer hautartigen Umhüllung zu geben, die in regelmäßigen Abständen in Umiangsrichtung und/oder in Längsrichtung oder wendelförmig verlaufende, am Metallgehäuse anliegende Rippen trägt. In diesem Fall nehmen die so zwischen den Rippen befindlichen Hohlräume die Volumenausdehnung des Isolierkörpers und der Kabelisolierung auf.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Kabelgarnitur ist in den Fig. I und 2dargestellt.

Bei der in Fig. 1 im Längsschnitt und in Fig. 2 im Querschnitt dargestellten Garnitur 1 handelt es sich um einen knieförmigcn Transformatoranschluß, der im wesentlichen aus dem Metallgehäuse 11, dem Isolierkörper 13 und dem Kontaktelement 17 besteht. Der isolierkörper 13 aus einem elastischen Material, beispielsweise aus Silikonkautschuk, enthält im knieförmigen Bereich eine Schirmelektrode 14 aus elektrisch schwachleitendem Kunststoff, die die Teile 8/9 des Kontaktelements 17 umgibt. In den Isolierkörper 13 ist das Ende eines kunststoffisolierten Mitteispannungskabels 2 eingeführt, wozu ein Einführungsstutzen 12 vorgesehen ist, der mit dem Metallgehäuse 11 verschraubt ist In den Isolierkörper 13 ist am kabelseitigen Ende weiterhin der Steuerdeflektor 15 aus einem elektrisch schwachleitenden elastischen Werkstoff, beispielsweise ebenfalls aus Silikonkautschuk, eingebettet. Der Fuß des Deflektors ist stufenförmig gestaltet, um sowohl auf der äußeren Leitschicht als auch auf dem Schirm des Mittelspannungskabels aufliegen zu können. Hierzu ist das Ende des Kabels 2 entsprechend vorbereitet, d. h. die Isolierung 4 ist vom Leiter 3 so weit entfernt, daß der Leiteranschlußbolzen 8 auf das Leiterende aufgesetzt werden kann, die Leitschicht 5 ist im Bereich der Auflagefläche des Isolierkörpers 13 auf der Kabelisolierung 4 entfernt und der aus Kupferdrähten bestehende Schirm 6 des Kabels ist nach hinten auf den Kabelmantel 7 umgelegt und wird nach der Montage der Garnitur mit dem Metallgehäuse 11 in nicht näher dargestellter Weise über eine entsprechende Schelle verbunden. Zwischen dem Isolierkörper 13 und dem Metallgehäuse II ist die elektrisch schwachleitende, kompressible Kunststoffschicht 18 angeordnet, bei der es sich, wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, entweder um eine Schaumstoffschicht 18 handeln kann oder um eine hautartige Umhüllung, die in regelmäßigen Abständen mit in Längsrichtung verlaufenden Rippen 19 versehen ist. Die in der Schaumstoffschicht 18 vorhandenen Hohlräume bzw. die zwischen den Rippen 19 vorhandenen Hohlräume 20 nehmen beim Betrieb der Kabelgarnitur die durch Erwärmung bedingten Volumenänderungen des Isolierkörpers 13 und der Kabelisolierung 4 auf. Dabei ist zwischen dem Einführungsstutzen 12 und dem Isolierkörper 13 ebenfalls eine kompressible Schicht 16 angeordnet, dio Längsdehnungen des Isolierkörpers 13 aufnimmt und gleichzeitig eine Dichtfunktion ausübt. Das kompressible Element 16 kann gegebenenfalls ebenfalls elektrisch schwachleitend sein.

Im trafoseitigen Ende der Garnitur 1 ist der Hohlraum 10 zur Aufnahme der entsprechenden Transformatordurchführung vorgesehen. In diesen Raum ragt der Kontaktstift 9 hinein, der mit dem Leiteranschlußbolzen 8 verschraubt ist. Anstelle des dargestellten Kontaktelementes 17 können auch an sich bekannte, anders aufgebaute Kontaktelemente, insbesondere steckbare Kontaktelemente verwendet werden, die in der Schirmelekti-ode 14 mechanisch verankert sind und in die das mit einem Rundbolzen versehene Ende des Leiters 3 lediglich eingesteckt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Kabelgarnitur zum Anschluß eines geschirmten Starkstromkabels mit Kunststoffisolierung und äußerer Leitschicht an ein elektrisches Gerät, bei der in einem gestreckten oder knieförmig abgewinkelten Metallgehäuse ein gummielastischer Isolierkörper angeordnet ist in den ein Kontaktelement zur Verbindung des elektrischen Leiters des Kabels mit dem Anschlußelement des Gerätes eingebettet ist und der eine Bohrung zur Aufnahme eines Kabelendes aufweist, bei der weiterhin am kabelseitigen Ende ein mit dem Isolierkörper verbundener Steuerdeflektor aus elastischem, elektrisch schwachleitendem Kunststoff angeordnet ist, der im montierten Zustand mit dem Kabelschirm in elektrischem Kontakt steht, und bei der im Bereich des Kontaktelementes in den Isolierkörper eine Schirmelektrode aus elastischem, elektrisch schwachleitendem Kunststoff eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der Steuerdeflektor (15) auf der Innenseite des kabelseitigen, zylindrisch ausgebildeten Endes des Isolierkörpers (13) in diesen eingebettet ist und einen abgestuften Fußteil zur Auflage sowohl auf der äußeren Leitschicht (5) als auch auf dem Schirm (6) des Kabels aufweist

und daß zwischen dem Isolierkörper (13) und dem Metallgehäuse (11) eine kompressible Schicht (18) aus elektrisch schwachleitendem Kunststoff angeordnet ist.

2. Kabelgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kompressible elektrisch schwachleitende Schicht (18) aus geschäumtem Kunststoff besteht.

3. Kabelgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß clic kompressible elektrisch schwachleitende Schicht aus einer hautartigen Umhüllung besteht, die in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung und/oder in Längsrichtung oder wendelförmig verlaufende, am Metallgehäuse (11) anliegende Rippen (19) trägt.