DE2731031B2

DE2731031B2 - Verfahren zur Wiederherstellung der inneren halbleitenden Schicht beim Verbinden von Kabeln, insbesondere Hochspannungskabeln, sowie Ausdehnungsgerät zur Verwendung bei dem Verfahren

Info

Publication number: DE2731031B2
Application number: DE2731031A
Authority: DE
Inventors: Ole Kjaer Koege Nielsen (Daenemark)
Original assignee: Nordiske Kabel OG Traadfabriker AS
Current assignee: Nordiske Kabel OG Traadfabriker AS
Priority date: 1976-07-09
Filing date: 1977-07-08
Publication date: 1980-08-07
Also published as: NO139371B; FR2358039B1; FR2358039A1; SE423585B; CH619077A5; DE2731031C3; FI63843C; GB1579196A; DK310676A; SE7707980L; NO772360L; FI63843B; NO139371C; DK139859B; FI772141A; DK139859C; DE2731031A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederherstellung der inneren halbleitenden Schicht beim Verbinden von Kabeln, insbesondere Hochspannnngskabeln, bei dem man nach Abfasen der Isolierung der Kabelenden und Freilegen sowie Zusammenfügen der Leiter diese mit einem halbleitenden polymeren Material, vorzugsweise der gleichen Art wie im Kabel, verkleidet, indem das Material in Form einer Bewicklung oder eines oder mehrerer Formteile aufgebracht und erhitzt wird, so daß es sich an die innere halbleitende Schicht der Kabelenden bindet, und man dann die Verbindung abkühlen läßt und erforderlichenfalls diese zwecks Erzielung einer glatten Oberfläche nachbehandelt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Ausdehnungsgerät zur Verwendung beim Verfahren.

Beim Verbinden von Kabeln werden die Leiter auf einem geeigneten Stück der Kabelenden freigelegt und dann durch Löten oder Schweißen verbunden, wonach man die innere haibleitende Schicht, die Isolierschicht und die äußere halbleitende Schicht soweit möglich mit Materialien der gleichen Art wie in den entsprechenden Schichten des Kabels wiederherstellt

Die Wiederherstellung der inneren halbleitenden Schicht erfolgt in der Regel durch Abfasen der Isolierschicht, so daß man ein Stück der inneren halbleitenden Schicht an den beiden Kabelenden freilegt und dann die freigelegten Teile und die Leiterverbindung mit einem hableitenden, gegebenenfalls vernetzungsfähigen Material bewickelt. Statt der Bewicklung lassen sich vorgegossene Formteile verwenden.

Die wiederhergestellte halbleitende Schicht wird dann beispielsweise durch Einschließen in eine heizbare Form erhitzt, so daß die Schicht schmilzt und sich an die innere halbleitende Schicht der Kabelenden bindet sowie erwüir.chtenfalls vernetzt wird.

Eine alternative Methode, die beispielsweise in der DE-AS 24 18 025 beschrieben ist, besteht darin, die Isolierschicht außen auf der aufgewickelten inneren halbleitenden Schicht aufzuwickeln, ohne eine dazwischenliegende Wärmebehandlung durchzuführen und dann die Verbindungsstelle mit einer Druckbandage aus Gummi und einer Wärmequelle zu umgeben und das Schmelzen der beiden Schichten auf einmal vorzunehmen.

Diese beiden Alternativen haben aber erhebliche Nachteile, indem zu dem in den beiden Fällen erforderlichen Abfasen der Isolierung und Freilegen der inneren halbleitenden Schicht, deren Dicke in der Regel weniger als 1 mm beträgt, öfters Schneidapparate verwendet werden, die als übliche Bleistiftspitzer ausgebildet sind, d. h. daß sie mit einer schräggestellten Schneide versehen und für Einsetzen über das Kabelende hinein und Umdrehen um dieses vorgesehen sind. Die Verwendung solcher Bleistiftspitzer bewirkt unumgänglich ein schraubenlinienförmiges totales oder partielles Einschneiden in die halbleitende Schicht, das für den Fall der Nichtbehandlung verringerte Verbindungseigenschaften zur Folge hat. Da ein vollständiges Freilegen der inneren halbleitenden Schicht in einer Länge von etwa 5 bis 10 mm und ein Ausgleich scharfer, vom Schneidapparat herrührender Kanten zur Vermeidung von Feldstärkekonzentrationen erforderlich sind, wird das Abfasen mit einem Abschleifvorgang beendigt, was in der Regel vom Leiterende nach innen auf dem Kabel erfolgt.

Durch dieses Abschleifen werden unvermeidlich halbleitende Partikel auf den äußeren dünnen Teil der Isolierung übertragen, was elektrische Feldstörungen in der endgültigen Verbindung ergibt.

Das eigentliche Abschleifen ist mühsam und mit größter Sorgfalt durchzuführen, indem ein erhebliches Risiko für unerwünschtes Einschleifen in die haibleitende Schicht mit sich daraus ergebender Freilegung des Leiters besteht.

Bei der obigen Alternative, wobei die wiederherge-

stellte halbleitende Schicht vor dem Aufwickeln der Isolierschicht geschmolzen und an die inneren halbleitenden Schichten der Kabelenden gebunden ist, steht teils eine Oberflächenbehandlung der fertigen Schicht zum Entfernen von Gußflossen und etwaigen Oberflächenunreinheiten, teils ein Abschleifen stwaiger Kanten am Übergang zu den inneren halbeitenden Schichten der Kabelenden bevor, wodurch wiederum das Risiko für ein Abschleifen der inneren halbleitenden Schicht und Freilegen des Leiters besteht. to

Bei der A^ernative, wobei die aufgewickelte innere halbleitende Schicht vor Auftragen der Isolierung nicht wärmebehandelt wird, besteht auch eine Gefahr für Feldstörungen an den Übergangsstellen zum Kabel, indem die Aufwicklung notwendigerweise durch eine is Überlappung der inneren halbleitenden Schicht der Kabelenden abgeschlossen werden muß, und die Kante dieser Überlappungen kann Feldstörungen zur Folge haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum einfachen Abfasen der Isolierung ohne die Gefahr der Verunreinigung der Isolierung und unerwünschtes Freilegen des Leiters zur Verfügung zu stellen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Abfasen der Isolierung der Kabelenden ohne Freilegen der Außenseite der inneren halbleitenden Schicht erfolgt und man dann ein Ausdehnungsgerät zv ischen den Leiter und die innere halbleitende Schicht zum Ausdehnen des Endteils des abgefasten Bereiches und Freilegen des untenliegenden Teils des Leiters einführt, den abgefasten Bereich in ausgedehnter Stellung fixiert, das Ausdehnungsgerät entfernt und den ganzen Zwischenraum zwischen den ausgedehnten Endteilen mit dem halbleitenden polymeren Material ausfüllt.

Durch diese Methode erreicht man erstens ein einfacheres Abfasen ohne Gefahr für Verunreinigung der Isolierung und unerwünschtes Freilegen des Leiters. Die angegebene Ausdehnung des Endteils des abgefasten Bereiches hat weiterhin zur Folge, daß dem *o Übergang zwischen der wiederhergestellten halbleitenden Schicht und den inneren halbleitenden Schichten der Kabelenden eine verhältnismäßig große Wandstärke verliehen werden kann, so daß man nach Abkühlen der Verbindung sowohl den abgefasten Bereich als auch die wiederhergestellte halbleitende Schicht einer nachfolgenden spanabhebenden Bearbeitung, beispielsweise einem Fräs- oder Hobelvorgang, zur Erzielung einer glatten Oberfläche unterziehen kann, und zwar ohne Gefahr für ein Freilegen des Leiters und mit einem gleichmäßigen Übergang zur Kabelisolierung.

Die Ausdehnung hat weiterhin zur Folge, daß man eine Oberflächenbeschaffenheit der halbleitenden Schicht erreicht, die eine gute Feldverteilung in der Isolierung gewährleistet, indem die Oberfläche an den Übergangsstellen ja aus den ursprünglichen halbleitenden Schichten des Kabels besteht, die in ausgedehnter Stellung fixiert sind.

Nach der Oberflächenbehandlung werden die übrigen Schichten in an sich bekannter Weise aufgetragen, beispielsweise wie in der DE-OS 24 31 644 beschrieben. Auch ist in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 26 30 625 ein Verfahren beschrieben, mit dem die restlichen Schichten am Verbindungsbereich der Kabelenden wiederhergestellt werden können. Die Erfindung betrifft weiterhin ein zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das sich erfindungsgemäß dadurch ?uszeichnet, daß es die Form eines längsteilbaren Drehkörpers hat, dessen Durchmesser nach einer Kurve auf (konisch) seine freien Enden zu in etwa auf den Durchmesser des Leiters abnimmt, und eine durchgehende axiale Bohrung aufweist, deren Durchmesser dem Durchmesser des Leiters entspricht Der Außendurchmesser des Ausdehnungsgerätes ist an seinen freien Enden der Innenbohrung derart angepaßt, daß die Kanten so scharf sind, daß sie sich leicht zwischen die halbleitenden Schichten und die Leiter einführen lassen, aber doch nicht so scharf, daß sie die halbleitenden Schichten beschädigen. Der Außenduichmesser kann beispielsweise linear oder logarithmisch abnehmen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Kabelverbindung nach Verschweißen der Leiter und Abfasen der Isolierung,

F i g. 2 die Verbindung nach Ausdehnung der Endteile der abgefasten Bereiche sowie ein einseitig eingeschobenes erfindungsgemäßes Ausdehnungsgerät,

F i g. 3 die Verbindung nach Bewicklung der Leiterverbindung mit halbleitenden Bändern, und

F i g. 4 die Verbindung mit der fertigen wiederhergestellten halbleitenden Schicht, die nach Erhitzung an die inneren halbleitenden Schichten des Kabels gebunden ist, wonach man die Isolierung und die halbleitende Schicht auf die erwünschte Dicke herabgehobelt hat.

Die Figuren zeigen einen mehrdrahtigen Leiter 1 und die geschweißte Leiterverbindung 2. Außen auf diesem sieht man die innere halbleitende Schicht 3 und die Isolierung 4, die, wie hervorgeht, abgefast ist, so daß die Außenseite der untenliegenden halbleitenden Schicht nicht freigelegt ist. Zu äußerst ist die äußere halbleitende Schicht 5 ersichtlich.

In F i g. 2 sieht man ein teilbares Gerät 6, das zwischen den Leiter und die innere halbleitende Schicht eingeführt worden ist und den Endteil des abgefasten Bereiches (3a, 4a) ausgedehnt hat. Zur Erleichterung des Einführens des Gerätes und des späteren Fixierens wird der Endteil vorzugsweise erhitzt, so daß er erweicht wird, und man läßt dann den Endteil mit eingesetztem Gerät abkühlen, wodurch er in ausgedehntem Zustand fixiert wird. An der entgegengesetzten Seite ist ein derart ausgedehnter und fixierter Endteil ersichtlich (36, 4b).

Wenn die beiden Endteile fixiert sind, wird das Gerät 6 abgenommen, und es wird eine Bewicklung 7 mit Bändern aus halbleitendem Material wie in Fig. 3 gezeigt aufgetragen. Ersatzweise läßt sich ein oder mehrere vorgegossene Formteile anordnen.

Dann wird die Bewicklung 7 nebst einem Stück der abgefasten Teile mit einer heizbaren Form oder mit einer druckverteilenden und wärmeleitenden Hülle umgeben und außen auf dieser ein Druckschlauch angebracht, der von einem um denselben gelegten Metallblech eingeschlossen wird. Ferner kann eine Verbindung mit einer entsprechend angeordneten Wärmequelle hergestellt werden (diese Maßnahmen sind in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 26 30 625 beschrieben). Durch diese Wärme- und Druckeinwirkung schmilzt die halbleitende Schicht und bindet sich an die inneren halbleitenden Schichten des Kabels. Das Abkühlen der Verbindung erfolgt vorzugsweise unter weiterer Druckeinwirkung zur Vermeidung einer Blasenbildung, kann aber doch auch nach Entfernen der Druck- und Heizvorrichtungen durchgeführt werden, und zwar insbesondere für den Fall, daß ein nicht-vernetzungsfähiges halbleitendes Material benutzt worden

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ist. spanabhebende Bearbeitung, insbesondere durch Frä-

In Abhängigkeit der Sorgfalt, mit der die Bewicklung sen oder Hobeln. Dadurch kann man eine völlig glatte

vorgenommen worden ist, und der während des Oberfläche erreichen. Weiterhin erhält man dadurch

Erhitzens verwendeten Apparatur kann man eine völlig den in F i g. 4 gezeigten schwach konischen Übergang

glatte Oberfläche oder eine Oberfläche, die eine gewisse ^r> 3c ohne scharfe Kanten von der wiederhergestellten

Nachbehandlung erfordert, erreichen. Schicht Ta bis zur halbleitenden Schicht 3 auf dem

Vorzugsweise erfolgt eine Nachbehandlung des Kabel,
abgefasten Bereiches und der Verbindung durch

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Wiederherstellung der inneren halbleitenden Schicht beim Verbinden von Kabeln, insbesondere Hochspannungskabeln, bei dem man nach Abfasen der Isolierung der Kabelenden und Freilegen sowie Zusammenfügen der Leiter diese mit einem halbleitenden polymeren Material, vorzugsweise der gleichen Art wie im Kabel, verkleidet, indem das Material in Form einer Bewicklung oder eines oder mehrerer Formteile aufgebracht und erhitzt wird, so daß es sich an die innere haibleitende Schicht der Kabelenden bindet, und man dann die Verbindung abkühlen läßt und erforderlichenfalls diese zwecks Erzielung einer glatten Oberfläche nachbehandelt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfasen der Isolierung der Kabelenden ohne Freilegen der Außenseite der inneren halbleitenden Schicht erfolgt und man dann ein Ausdehnungsgerät zwischen den Leiter und die innere halbleitende Schicht zum Ausdehnen des Endteils des abgefasten Bereiches und Freilegen des untenliegenden Teils des Leiters einführt, den abgefasten Bereich in ausgedehnter Stellung fixiert, das Ausdehnungsgerät entfernt und den ganzen Zwischenraum zwischen den ausgedehnten Endteilen mit dem halbieitenden polymeren Material ausfüllt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den abgefasten Bereich vor und/oder während des Einführens des Ausdehnungsgerätes erhitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausfüllung und einen Teil der Kabelenden mit einer druckverteilenden und warmeleitenden Hülle umgibt, die man mit einem Druckschlauch umwickelt, der von einem um denselben gelegten Metallblech eingeschlossen und eingespannt wird, und daß dann dem Druckschlauch eine Druckflüssigkeit und der Verbindung Wärme von einer zweckmäßig angeordneten Wärmequelle zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Abkühlen der Verbindung den abgefasten Bereich und die Verbindung einer spanabhebenden Bearbeitung zur Erzielung einer glatten Oberfläche unterzieht.

5. Ausdehnungsgerät zur Verwendung bei dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es die Form eines längsteilbaren Drehkörpers hat, dessen Durchmesser nach einer Kurve (konisch) auf seine freien Enden zu in etwa auf den Durchmesser des Leiters abnimmt, und eine durchgehende axiale Bohrung aufweist, deren Durchmesser dem Durchmesser des Leiters entspricht.