DE2845868C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Endverschluß für kunststoffisolierte Starkstromkabel mit einem auf die Kabelader aufschiebbaren Isolierkörper aus elastomerem Kunststoff.

Seit jüngerer Zeit werden für den Abschluß von kunststoff­ isolierten Starkstromkabeln in zunehmendem Umfang Endverschlüsse mit einem Isolierkörper aus elastomerem Kunststoff verwendet. Die Isolierkörper dieser Endverschlüsse sind vorgefertigt und haben den Vorteil, daß sie wegen ihrer hohen Elastizität ohne großen Montageaufwand auf die entsprechend vorbereiteten Kabel­ enden aufgeschoben werden können und dann ohne Spaltbildung dicht auf der Aderisolierung sitzen. Als Material für der­ artige Isolierkörper kommen zum Beispiel Äthylen-Propylen- Terpolymer-Kautschuk, Silikongummi oder ähnliche Elastomere mit geeigneten elektrischen Eigenschaften in Frage. Ein solcher Endverschluß ist zum Beispiel aus der DE-OS 23 46 567 bekannt.

Die Endverschlüsse von elektrischen Kabeln sind mechanischen Belastungen ausgesetzt, da äußere Kräfte auf sie einwirken können. Solche Kräfte rühren zum Beispiel von den Bewegungen der angeschlossenen Freileitungsbrücke her oder sind Rückstell­ kräfte, die aus dem Abspulen des Kabels resultieren. Isolier­ körper aus elastomerem Material haben wegen ihrer hohen Elastizität den Nachteil, daß sie mechanische Belastungen dieser Art nicht aufnehmen können. Sie können keine Stützer­ funktion ausüben. Aus diesem Grund ist der elastische Isolier­ körper bei Endverschlüssen, auf die äußere Kräfte einwirken können, im Innern eines Stützisolators untergebracht. Der Stützisolator aus Porzellan, Glas oder Gießharz hält mechanische Belastungen vom elektrischen Isolierkörper fern und schützt den Endverschluß darüber hinaus vor elektrischen Überschlägen. Durch die Notwendigkeit zusätzlicher Stützisolatoren ist der Aufbau derartiger Endverschlüsse mit Isolierkörprn aus elastomerem Material relativ kompliziert und teuer. Außerdem kommen die gute Eigenschaft des Silikongummis bezüglich Fremdschichtsicherheit und seine Beständigkeit gegen Umweltein­ flüsse nicht zum Tragen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Aufschieb-Kabelendverschluß mit einem Isolierkörper aus elastomerem Kunststoff anzugeben, welcher quer zur Achsrichtung hohe Biegefestigkeit auweist und in Achsrichtung starr ist, dessen elastische Dehnbarkeit in radialer Richtung aber möglichst unbeeinträchtigt bleibt.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß in den Isolierkörper rings um seine Längsachse in Achsrichtung ver­ laufende Verstärkungselemente eingebettet sind.

Als Verstärkungselemene kommen erfindungsgemäß achsparallel, schräg zur Achse oder mit großer Steigung um die Achse in den Isolierkörper eingebettete Stäbe, Fasern oder Faserbündel in Frage. Verstärkungselemente in Form parallel verlaufender Fasern oder Faserbündel können mit Abstand voneinander und in räumlich gleichmäßiger Verteilung im Isolierkörper eingebettet sein. Die Verstärkungselemente können auch abwechselnd ent­ gegengesetzt gegen die Achse geneigt sein, wobei sie sich ohne Berührungspunkte überkreuzen. Eine besondere Ausführungsform besteht darin, daß als Verstärkungselemente im Isolierkörper rings um die Achse druck- und zugfeste Stäbe aus isolierendem Material eingebettet sind, welche mit ihren Enden in der Kopf- und Fußarmatur befestigt sind und paarweise radial ent­ gegengesetzt gebogen verlaufen. Es können im Isolierkörper rings um seine Längsachse auch zwei Ringe radial zueinander ver­ setzter druck- und zugfester Stäbe aus isolierendem Material eingebettet sein, wobei die Stäbe des inneren und äußeren Rings zueinander versetzt oder unterschiedlich dicht angebracht sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Verstärkungselemente im Isolierkörper eingebettete, um seine Längsachse geschlossene, achsparallele oder kegelmantel­ förmige, gegen äußere Krafteinwirkung steife und radial dehn­ bare Hohlkörper sind. Ein solcher Hohlkörper ist zum Beispiel ein Hohlzylinder oder Hohlkegel mit radial nach innen ge­ wölbten Mantelflächenabschnitten oder mit parallel zur Achse gewelltem Mantel. Auch Faserflechtschläuche kommen als der­ artige Verstärkungselemente in Frage. Die erfindungsgemäßen Verstärkungselemente bestehen aus zug- und druckfestem Material mit großem Elastizitätsmodul. Ein solches Material ist zum Beispiel Glas. Die Verstärkungselemente können gleichzeitig mit feldsteuernden Eigenschaften ausgestattet sein.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Endverschlusses besteht darin, daß er äußeren Kräften und den damit verbundenen mechanischen Belastungen gut standhalten kann. Der Isolier­ körper weist quer zur Achsrichtung hohe Biegefestigkeit auf und ist in Achsrichtung starr. Die Kabelader ist im Bereich des Endverschlusses daher gut gegen Verbiegen geschützt. Die elastische Dehnbarkeit des Isolierkörpers in radialer Richtung ist durch die Verstärkungselemente bei der erfindungsgemäßen Konstruktion nicht oder kaum vermindert. Die guten Eigen­ schaften des Silikongummis in bezug auf seine Fremdschicht­ sicherheit und seine Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse werden beim erfindungsgemäßen Endverschluß voll genutzt, da ein zusätzlicher Stützisolator nicht erforderlich ist. Dadurch ist der erfindungsgemäße Endverschluß in seinem Aufbau auch unkompliziert und weniger aufwendig.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigen die

Fig. 1 und 1b je einen Längs- und Quer­ schnitt durch einen Isolierkörper mit längslaufenden Ver­ stärkungselementen. Die

Fig. 2a und 2b zeigen Querschnitte durch Isolierkörper mit erfindungsgemäßen Verstärkungselementen. Die

Fig. 3 bis 5 und 5a sind Schnitte durch verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Endverschlüsse.

Das Prinzip der Erfindung geht aus den Fig. 1a, 1b und 2a, 2b hervor. Fig. 1a enthält einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Isolierkörper 1. In das elastomere Material, aus dem der Isolierkörper besteht, sind in Längsrichtung parallel verlaufende Fasern oder Faserstränge 2 eingebettet, die mit Abstand voneinander räumlich gleichmäßig verteilt sind. Die radiale Dehnbarkeit des elastischen Isolierkörpers 1 bleibt dabei voll erhalten, so daß er leicht auf das vorbereitete Ende einer kunststoffisolierten Kabelader aufgeschoben werden kann, wobei er die Ader in seiner zentralen Öffnung 6 aufnimmt. Die Fig. 1b zeigt diese Verhältnisse im Querschnitt.

Die Fig. 2a und 2b stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar, bei der die Verstärkungselemente 3 rings um die Achse geschlossene Hohlkörper sind, deren radiale Dehnbarkeit durch die besondere Geometrie ihres Querschnitts gewährleistet ist. Im Falle der Fig. 2a und 2b sind in den Isolierkörper 1 ge­ schlossene Hohlzylinder 3 eingebettet. Nach Fig. 2a weist der Mantel des Hohlzylinders 3 nach innen gewölbte Mantel­ flächenabschnitte 4 auf. Im Falle der Fig. 2b ist der Mantel des Hohlkörpers mit in Achsrichtung verlaufenden Wellungen 5 ver­ sehen. Der Hohlkörper 3 kann zylindrische oder auch kegel­ mantelförmige Gestalt haben, was in erster Linie von der Gestalt des Isolierkörpers 1 abhängt. Die Wandung des Hohlkörpers 3 kann geschlossen sein. Zur besseren Haftung ist es aber auch möglich, ihr eine durchbrochene Struktur zu geben.

In Fig. 3 ist ein Kabelendverschluß dargestellt, in dessen Isolierkörper 1 in erfindungsgemäßer Weise ein Verstärkungs­ element 14 eingebettet ist, welches entsprechend den Fig. 2a oder 2b ausgebildet ist. Es kann auch aus einem Faser­ flechtschlauch bestehen. Als Verstärkungselemente sind bei der gezeigten Endverschlußkonstruktion auch Faserstränge oder Stäbe, die rings um die Längsachse angeordnet sind, geeignet.

Der Endverschluß ist in üblicher Weise auf das vorbereitete Ende eines Kabels mit einem Leiter 9, einer Leiterisolierung 10, einer leitfähigen Abschirmung 23 und einem Kabelmantel 11 aufge­ schoben. Die Schirmdrähte 12 sind wie üblich herausgeführt. Das Verstärkungselement 14 hat hier kegelmantelförmige Gestalt und ist auf der einen Seite in einer Ringnut 15 gehalten, die in der Fußarmatur 7 vorgesehen ist. Mit der Befestigungslasche 17 der Fußarmatur wird der Endverschluß gehalten. Das obere Ende des Verstärkungselements 14 ist an einer starren Scheibe 16 befestigt. Dadurch können besonders hohe Umbruchkräfte er­ reicht werden. Gute Biegesteifigkeit wird jedoch auch ohne die starre Scheibe 16 erzielt. Die Verstärkungselemente 14 enden dann frei im Material des Isolierkörpers. Zur Feldsteuerung ist im Isolierkörper ein in üblicher Weise ausgebildeter Deflektor 13 vorgesehen.

Eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Endver­ schlusses zeigt die Fig. 4. Auch hier wird ein Kabel 18 mit Leiter 9, Isolierungen 10, leitfähiger Schicht 23 und Mantel 11 abgeschlossen. Der Isolierkörper 1 ist als Hohlzylinder ausge­ bildet, in dessen Wandung Verstärkungselemente in Form von längslaufenden Fasern 20 in räumlich gleichmäßiger Verteilung mit Abstand voneinander angeordnet sind. Der Endverschluß wird von einer Schelle 19 gehalten.

Der Endverschluß nach Fig. 5 und 5a enthält im Isolierkörper 1 als Verstärkungselemente druck- und zugfeste Stäbe 21, 22. Die Stäbe sind mit ihren oberen Ende an der Kopfarmatur 8 befestigt. Ihr unteres Ende wird von der Fußarmatur 7, welche eine Befestigungslasche 17 aufweist, gehalten. Die Stäbe sind paar­ weise angeordnet und verlaufen radial entgegengesetzt gebogen im Isolierkörper. Der innere Stab 22 ist dabei nach innen und der äußere Stab 21 nach außen gebogen. Eine Umbruchkraft, die quer zur Achsrichtung auf die Kopfarmatur 8 wirkt, bewirkt auf der druckabgewandten Seite des Endverschlusses Druckkräfte und auf der dem Druck zugewandten Seite Zugkräfte in den Stäben 21 und 22. Der Stab 22 wird durch die Zugkraft das Bestreben haben, sich mit dem Isolierkörper 1 von der Leiterisolierung 10 abzuheben. Der Stab 21 wirkt unter Zugspannung der Bewegung des Stabs 22 entgegen, so daß ein Abheben des Isolierkörpers von der Ader­ isolierung verhindert wird. Die radiale Dehnfähigkeit des Isolierkörpers, wird durch die Einbettung der Stäbe 21, 22 nicht nennenswert behindert.

Claims (12)

1. Endverschluß für kunststoffisolierte Starkstromkabel mit einem auf die Kabeladern aufschiebbaren Isolierkörper aus elastomerem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß in den Isolierkörper (1) rings um seine Längsachse in Achsrichtung verlaufende Verstärkungselemente (2, 3, 14, 20, 21, 22) eingebettet sind.

2. Endverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (2, 20, 21, 22) achsparallel, schräg zur Achse oder mit großer Steigung um die Achse in den Isolierkörper eingebettete Stäbe (21, 22), Fasern oder Faserbündel (2, 20) sind.

3. Endverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungselement im Isolierkörper (1) parallel verlaufende Fasern oder Faserbündel (2, 20) mit Abstand voneinander und in räumlich gleichmäßiger Verteilung einge­ bettet sind.

4. Endverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (2, 20, 21, 22) abwechselnd entgegengesetzt gegen die Achse geneigt sind.

5. Endverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungselemente rings im Isolierkörper (1) druck- und zugfeste Stäbe (21, 22) aus isolierendem Material eingebettet sind, welche mit ihren Enden in der Kopf- und Fußarmatur (8 bzw. 7) des Endverschlusses befestigt sind und paarweise radial entgegengesetzt gebogen verlaufen.

6. Endverschluß nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Verstärkungselement rings im Isolierkörper (1) zwei Ringe radial zueinander versetzter druck- und zugfester Stäbe (21, 22) aus isolierendem Material eingebettet sind, wobei die Stäbe des inneren und äußeren Rings zueinander versetzt oder unterschiedlich dicht angebracht sind.

7. Endverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente im Isolierkörper (1) einge­ bettete, um seine Längsachse geschlossene, achsparallele oder kegelmantelförmige, gegen äußere Krafteinwirkung steife und radial dehnbare Hohlkörper (3) sind.

8. Endverschluß nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungselemente Hohlzylinder oder kegel­ mantelförmige Hohlkörper (3) mit radial nach innen ge­ wölbten Mantelflächenabschnitten (4) vorgesehen sind.

9. Endverschluß nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungselemente Hohlzylinder oder kegel­ mantelförmige Hohlkörper (3) mit parallel zur Achse ge­ welltem Mantel (5) vorgesehen sind.

10. Endverschluß nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungselemente Faserflechtschläuche vorge­ sehen sind.

11. Endverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente aus zug- und druckfestem Material mit großem Elastizitätsmodul bestehen.

12. Endverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente gleichzeitig feldsteuernde Eigenschaften haben.