DE2948280A1

DE2948280A1 - Huelle fuer eine elektrische einrichtung

Info

Publication number: DE2948280A1
Application number: DE19792948280
Authority: DE
Inventors: Bodo Klaus Boettcher; Manfred Hermann Otto Wilck
Original assignee: Tyco Electronics Raychem GmbH
Current assignee: Tyco Electronics Raychem GmbH
Priority date: 1978-12-01
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1980-06-19
Also published as: AU5308879A; FR2443151B1; DE2948280C2; BE880379A; WO1980001223A1; AU531523B2; US4390745A; JPS5578413A; JPS6364132B2; CA1166338A; IT1126461B; FR2443151A1; IT7927768A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Umhüllung bzw. Hülle bzw. Einfassung für die Isolation elektrischer Vorrichtungen, ein Verfahren zur Isolierung elektrischer Vorrichtungen und einen Bausatz aus Teilen für die Herstellung der Hülle. In der vorliegenden Anmeldung wird aus Einfachheitsgründen der Ausdruck "Kit" verwendet. Dieser Ausdruck wird im Sinne von Bausätzen verwendet.

Wird ein kontinuierlich abgeschirmtes Hochspannungskabel gespleißt oder mit einer Komponente verbunden, ist es häufig erforderlich, daß nicht nur die Spleißstelle oder das Endstück mit einer Schicht aus Isolierung versehen wird, die eine Dicke entsprechend der Spannung besitzt, bei der das Kabel verwendet wird, sondern daß auf die Erdkontinuität längs der Spleißstelle oder dem Abschluß erhalten bleibt, und wobei, wo relativ hohe Spannungen auftreten, eine Beanspruchungskontrolle am Ende der Kabelabschirmung vorgesehen sein muß, um die elektrische Spannung an dieser Stelle zu entlasten. Es besteht somit ein Bedarf, insbesondere wo relativ hohe Spannungen auftreten, für eine Hülle für eine elektrische Vorrichtung, insbesondere ein Kabelabschluß oder eine Spleißstelle, die wirtschaftliche hergestellt werden kann und mit einem Minimum an Zeit und Fertigkeit angebracht werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine Hülle, die geeignet ist, die Erdkontinuität in einer elektrischen Vorrichtung zu gewährleisten, insbesondere bei Kabelabschlüssen und Spleißstellen, wobei die Umhüllung einen ersten und einen zweiten hohlen Gegenstand, die je mindestens ein offenes Ende aufweisen, umfaßt und wobei der erste hohle Gegenstand um die elektrische Vorrichtung lokalisiert und in enge Übereinstimmung mit dem elektrischen Gegenstand gebracht werden kann und eine hohle, elektrische ^Isolierkomponente umfaßt. Der zweite hohle Gegenstand kann um und in enge

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Übereinstimmung mit dem ersten hohlen Gegenstand (oder einer weiteren, darauf aufgebrachten Schicht) gebracht werden, wenn der erste hohle Gegenstand auf der elektrischen Vorrichtung installiert ist bzw. eingesetzt ist. Der zweite hohle Gegenstand umfaßt eine hohle, elektrische Isolierkomponente innerhalb einer hohlen, elektrisch· leitfähigen Komponente und im wesentlichen damit axial ausgerichtet.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Isolierung einer elektrischen Vorrichtung, insbesondere von Kabelabschlüssen und Spleißstellen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man um die elektrische Vorrichtung einen ersten hohlen Gegenstand legt, der mindestens ein offenes Ende besitzt und eine hohle, elektrische Isolierkomponente umfaßt,und den Gegenstand in enge Übereinstimmung mit der elektrischen Vorrichtung bringt, um den installierten ersten Gegenstand,gegebenenfalls nachdem man eine oder mehrere weitere, bevorzugt isolierende Schichten um den ersten Gegenstand gelegt hat, einen zweiten hohlen Gegenstand legt, der mindestens ein offenes Ende enthält und eine hohle, elektrische Isolierkomponente innerhalb und im wesentlichen axial ausgerichtet mit einer hohlen, elektrisch leitfähigen Komponente umfaßt, und den zweiten Gegenstand in enge Übereinstimmung mit dem ersten Gegenstand oder der weiteren Schicht oder der äußersten dieser Schichten bringt.

Wenn relativ hohe Spannungen auftreten, z.B. Spannungen über etwa 15 kV (und in einigen Fällen über etwa 12 kV), umfaßt der erste Gegenstand bevorzugt eine hohle Spannungsausgleichungskomponente innerhalb der elektrischen Isolierkomponente. Alternativ können einige andere Formen von Spannungskontrolle verwendet werden. Eine Möglichkeit,

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dies zu erreichen, besteht darin, die Isolierschicht an einem oder beiden Enden von einem oder beiden der Gegenstände zu verjüngen.

Obgleich in dem ersten Gegenstand die Spannungsausgleichskomponente (stress grading component), sofern vorhanden, radial innerhalb der elektrischen Isolierkomponente vorgesehen ist und in dem zweiten Gegenstand die elektrische Isolierkoraponente radial innerhalb der elektrisch leitenden Komponente vorgesehen ist, müssen die Komponenten in jedem Gegenstand nicht notwendigerweise longitudinal koextensiv sein bzw. sich gleich lang erstrecken, und in jedem Gegenstand kann jede Komponente ihr geeignetes Ausmaß über die andere Komponente an einem oder an beiden ihrer Enden aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine elektrische Vorrichtung, die mit einer erfindungsgemäßen Hülle oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren isoliert ist.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung einer Umhüllung für beispielsweise einen Kabelabschluß oder eine Spleißstelle, in der die Erdkontinuität erhaltenbleibt, und eine relativ dicke Isolierschicht und gegebenenfalls eine Spannungsentlastung ermöglicht werden, unter Verwendung von zwei leicht einzubauenden Komponenten, ohne daß es beispielsweise erforderlich ist, komplexe Bandwickelverfahren einzusetzen, die üblicherweise in der Vergangenheit zur Herstellung individueller Schichten verwendet wurden. Die Tatsache, daß eine relativ dicke Isolierschicht hergestellt werden kann, (indem man einen ersten Gegenstand, der eine äußere, elektrisch isolierende Schicht umfaßt, und einen zweiten Gegenstand, der eine innere, elektrisch isolierende Schicht umfaßt, wobei eine oder mehrere weitere,

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elektrisch isolierende Schichten gegebenenfalls zwischen den beiden elektrisch isolierenden Schichten vorgesehen sein können, verwendet), ist besonders vorteilhaft, wenn beispielsweise Hochspannungskabel abgeschlossen oder gespleißt werden, z.B. Kabel, die bei 8 kV und darüber, insbesondere 12 kV und darüber, betrieben werden. Somit ist es beispielsweise nicht erforderlich, während längerer Zeiten zu erhitzen, mit dem einhergehenden Risiko, daß Teile beschädigt werden. Ein solches Erhitzen wäre erforderlich, um eine wärme-wiederherstellbare Isolierschicht der Dicke, wie sie z.B. für ein 15 kV Kabel erforderlich ist, zu schrumpfen.

Die Erfindung besitzt weiterhin den Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, daß der Installateur bei der technischen Durchführung Grenzflächen zwischen Isolierschichten und leitfähigen Schichten oder Isolierschichten und semileitenden Schichten erzeugt. Werden solche Grenzflächen gebildet, z.B. unter Verwendung von Bandaufwickelverfahren, um individuelle Schichten zu erzeugen, ergeben irgendwelche Poren, die zwischen individuellen Schichten , benachbart zu leitenden oder semi-leitenden Schichten, gebildet werden, die Gefahr der Entladungsaktivität in den Poren was zu einer Zerstörung der Isolierung führt. Erfindungsgemäß kann die Grenzschicht, die von dem Installateur bei der technischen Anwendung erzeugt wird, zwischen zwei Isolierschichten gebildet werden, so daß irgendwelche Poren bzw. Hohlräume, die gebildet werden, nicht der gleichen elektrischen Beanspruchung unterliegen, wie es der Fall wäre, wenn sie benachbart zu einer leitenden oder semi-leitenden Schicht vorliegen würden. Beispielsweise können in den Spleißstellen,die erfindungsgemäß geschützt werden, Grenzflächen in dem Dielektrikum über der Verbindung zwischen den Innenleitern vorhanden sein.

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Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß zwei getrennte Isolierschichten verwendet werden, so daß es möglich ist, Schichten mit unterschiedlicher dielektrischer Konstante zu verwenden, z.B. kann die Isolierschicht des ersten Gegenstandes eine höhere dielektrische Konstante aufweisen als die Isolierschicht des zweiten Gegenstandes. Die Verwendung von Isolierschichten mit unterschiedlichen dielektrischen Konstanten ermöglicht eine bessere elektrische Verwendung der Isolierung. Beispielsweise kann so eine einheitlichere Spannung längs der gesamten Isolierung erhalten werden als es mit einer einzigen Schicht mit einer einheitlichen dielektrischen Konstante möglich wäre.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin möglich, Umhüllungen für elektrische Vorrichtungen, z.B. Kabel, zur Verfügung zu stellen, die einen hohen Bereich an Spannungsklassen aufweisen, wobei man nur einen kleinen Satz relativ einfacher Gegenstände verwendet.

Die erfindungsgemäß verwendeten, hohlen Gegenstände sind bevorzugt an beiden Enden offen. Die Gegenstände können irgendeine gewünschte Konfiguration aufweisen, und obgleich sich die folgende Diskussion hauptsächlich auf schlauch- bzw. röhrenförmige Gegenstände bezieht, die bevorzugt sind, kann man irgendeine geeignete Konfiguration verwenden, sofern diese nicht tatsächlich entsprechend den Umständen ungeeignet ist. Obgleich dies nicht wesentlich ist, ist es vom Herstellungsstandpunkt aus bevorzugt, daß mindestens der Teil des ersten Gegenstands, der die Spannungsentlastungsschicht (stress grading layer) umfaßt, bevorzugt im wesentlichen einen einheitlichen Querschnitt längs seiner Länge in stabilem oder vollständig wiederhergestelltem Zustand aufweist, d.h. daß das Verhältnis der

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Dicken der Schichten bevorzugt im wesentlichen längs der Länge der Spannungsentlastungsschicht konstant ist und daß die allgemeine Konfiguration des Querschnitts im wesentlichen unverändert ist.

Obgleich in der folgenden Diskussion die Erfindung hauptsächlich anhand eines zweischichtigen, ersten Gegenstandes mit einer inneren Spannungsentlastungs- bzw. -abstufungsschicht (stress-grading layer) und einer äußeren elektrischen Isolierschicht und eines zweischichtigen, zweiten Gegenstands mit einer inneren elektrischen Isolierschicht und einer äußeren elektrisch leitenden Schicht beschrieben wird, ist es offensichtlich, daß, sofern bei einer besonderen Situation erforderlich, einer oder beide der Gegenstände eine oder mehrere weitere Schichten aufweisen können und/oder daß beispielsweise eine getrennte, elektrische Isolierkomponente um den ersten Gegenstand nach seiner Installation, bevor der zweite Gegenstand darauf installiert wird, installiert werden kann. So kann z.B. eine weitere dünne Schicht, beispielsweise ein Klebstoff, zwischen den beiden wesentlichen Schichten von einem oder beiden der Gegenstände vorhanden sein, wie auch Schichten aus Materialien, die eine gewünschte Funktion ausüben, vorhanden sein können. Weiterhin können einer oder beide Gegenstände beispielsweise eine oder mehrere andere Schichten innen oder außen der erfindungswesentlichen Schichten enthalten. Irgendwelche zusätzlichen Schichten zwischen der elektrischen Isolierschicht des ersten Gegenstandes und der elektrischen Isolierschicht des zweiten Gegenstandes können beispielsweise elektrisch isolierend oder beispielsweise leitend oder semi-leitend sein.

Irgendein geeignetes Spannungsentlastungsmaterial kann als Spannungsentlastungsinnenschicht des ersten Gegenstan-

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des verwendet werden, und das verwendete Material kann irgendwelche elektrischen Impedanzeigenschaften aufweisen, die ohmisch oder kapazitiv oder eine Kombination von beiden sind. Bevorzugt ist die Spannungsentlastungs- bzw. -ausgleichsschichtsemi-leitend und umfaßt eine polymere Matrix mit darin dispergiert leitendem Füllstoff und insbesondere Ruß.

Polymere Materialien, die als polymere Matrix geeignet sind, sind z.B. Harze, die beispielsweise Polyolefine und Olefin-Copolymere, wie Polyäthylen, Polypropylen, Äthylen/ Propylen-Copolymere und Polybutene; substituierte Polyolefine, insbesondere halogensubstituierte Polyolefine, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid, Teflon 100 (ein Polytetrafluoräthylen, hergestellt von DuPont), Teflon FEP (ein Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, hergestellt von DuPont), Teflon PFA (ein Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Perfluoralkoxy-Molekülteilen, hergestellt von DuPont), Tefzel (ein Terpolymer aus Äthylen, Tetrafluoräthylen und einem fluorierten Monomer, hergestellt von DuPont) und Halar (ein Copolymer aus Äthylen und Chlortrifluoräthylen, hergestellt von Allied Chemicals); Polyester, insbesondere segmentierte Copolyester-Polymere, z.B. Hytrel (ein segmentiertes Polyätherester-Copolymer, das sich von Terephthalsäure ableitet, Polytetramethylenätherglykol und 1,4-Butandiol, hergestellt von DuPont); und Polyurethane ableitet.

Beispiele anderer polymerer Materialien, die in der polymeren Matrix verwendet werden können, umfassen Elastomere, die beispielsweise Copolymere von Dienen mit olefinisch ungesättigten Monomeren, z.B. Äthylen/Propylen/nichtkonjugiertes Dien-Terpolymere, Styrol/Bu'tadien-Polymere,

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Butylkautschuke und Copolymere von Dienen mit ungesättigten polaren Monomeren, wie Acrylnitril, Methylmethacrylat, Äthylacrylat, Vinylpyridin und Methylvinylketon; Halogen enthaltende Elastomere, z.B. Chloroprenpolymere und -copolymere, wie Neopren, chloriertes Polyäthylen, chlorsulfoniertes Polyäthylen und Vitan (ein Copolymer aus Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen, hergestellt von DuPont); Copolymere von Olefinen mit olefinisch ungesättigten Estern, wie elastomere Äthylen/Vinylacetat-Polymere, Äthylen/Acrylsäueester-Copolymer, z.B. Äthylen/Ä'thylacrylat- und -methacrylat-Copolymere und insbesondere Äthylen/Acrylkautschuke, wie Vamac (ein Terpolymer aus Äthylen, Methylacrylat und einem Curesit-Monomer, hergestellt von DuPont); Acrylkautschuke, z.B. PoIyäthylacrylat, Polybutylacrylat, Butylacrylat/Äthylacrylat-Copolymere und Butylacrylat/Glycidylmethacrylat-Copoly- ' · mere; Silikonelastomere, z.B. Polydiorganosiloxane, Copolymere, Blockcopolymere und Terpolymere von Monomethylsiloxanen, Dimethylsiloxanen, Methylvinylsiloxanen und Methylphenylslloxanen, Fluorsilikone, z.B. solche, die sich von 2,2,2-Trifluorpropylsiloxan ableiten, und Carboransiloxane; elastomere Polyurethane; und PoIyäther, wie Epichlorhydrinkautschuke, enthalten.

Es können auch Gemische der oben erwähnten Elastomeren und Harze verwendet werden. Besonders gute Ergebnisse werden unter Verwendung von Polyolefinen, Olefincopolymeren und halogensubstituierten Olefinpolymeren erhalten.

Man kann irgendeinen geeigneten RuB bzw. Kohle verwenden. Beispiele geeignete Ruße sind solche, die derzeit im Handel erhältlich sind, und zwar die Typen HAF, SRF, EPC, FEF und ECF. Die Menge an Ruß in der Spannungsentladungs- bzw. -abstufschicht wird in gewissem Ausmaß von der Art des verwendeten Rußes und der Polymermatrix ab-

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hängen, bevorzugt wird das Material von 5 bis 150 Gew.-Teilen Ruß/100 Gew.Teile Polymer enthalten.

Alternativ kann man als Spannungsentlastungsinnenschicht eine Zusammensetzung verwenden, die elektrische Widerstandseigenschaften aufweist, wie sie in den GB-PSen 1 470 501, 1 470 502, 1 470 503 und 1 470 504 beschrieben werden. Auf diese Offenbarung wird expressis verbis Bezug genommen. Anstelle der zuvor erwähnten polymeren Materialien kann die Spannungsentlastungsinnenschicht einen Fluidüberzug, z.B. einen Kitt oder ein Fett, enthalten. Beispiele für geeignete Materialien werden in der GB-PS 1 526 397 beschrieben, auf deren Offenbarung expressis verbis Bezug genommen wird. Der Überzug muß selbst keine mechanische Festigkeit aufweisen. Es ist nur erforderlich, daß der Überzug an seiner Stelle während der Anwendung und danach verbleibt.

Die Spannungsentlastungsinnenschicht besitzt bevorzugt eine Dielektrizitätskonstante, normalerweise über 20. Dies

entspricht einer spezifischen Impedanz nahe an 10 0hm cm. Bevorzugt liegt die spezifische Impedanz im Bereich von

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10 bis 10 0hm cm, bestimmt bei einer Frequenz von 50 Hz.

Die elektrische Isolierschicht des ersten Gegenstandes und die elektrische Isolierschicht des zweiten Gegenstandes enthalten bevorzugt ein im wesentlichen entladungsresistentes Material und bevorzugt, obgleich dies nicht wesentlich ist, enthalten sie ein im wesentlichen gleichlauf -resistentes (track resistant) und bevorzugt ein nicht-gleichlaufendes (non-tracking) Material. Der Ausdruck "nicht-gleichlaufend" bedeutet ein Material, das gegenüber der Bildung dendritischer, kohlenstoffhaltiger, elektrisch leitender Abscheidungen auf seiner Oberfläche unter dem Einfluß von hohen elektrischen Spannun-

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gen beständig ist. Die Isolierschichten können z. B. ein polymeres Material enthalten, wie es oben erwähnt wurde, oder ein Gemisch solcher polymerer Materialien, und sie können einen Anti-Gleichlauf-Füllstoff enthalten. Beispiele für geeignete Entladungs- und gleichlaufbeständige Materialien, die Anti-Gleichlauf-Füllstoffe enthalten, werden in den GB-PSen 1 041 503, 1 240 403, 1 303 432 und 1 337 951 beschrieben. Auf die Offenbarung dieser britischen Patentschriften wird expressls verbis Bezug genommen. Die elektrischen Isolierschichten können die gleichen oder unterschiedliche Materialien enthalten.

Bevorzugt besitzt jede der Isolierschichten eine dielektrische Konstante von 2 bis 4 und einen spezifischen Widerstand von mindestens 10 und bevorzugt mindestens

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10 0hm cm. Die beiden Schichten können im wesentlichen gleiche oder unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, vorausgesetzt, daß jede elektrisch isolierend ist.

Die leitende Außenschicht des zweiten Gegenstandes kann ein gewebtes oder gewirktes oder aus Strängen hergestelltes Metallgeflecht bzw. -netz oder einen leitenden Anstrich umfassen, bevorzugt umfaßt sie eine polymere Matrix mit einem leitenden Füllstoff darin dispergiert, oder ein Netz bzw. Leiter darin eingebettet, die die üblichen, externen Geflechte bzw. Netze ersetzen kann. Die polymere Matrix kann z.B. irgendwelche der zuvor erwähnten polymeren Materialien oder ein Gemisch solcher Materialien enthalten, und der leitende Füllstoff kann z.B. Metallteilchen oder leitenden Ruß umfassen. Besonders gute Ergebnisse werden unter Verwendung einer elektrisch leitenden, polymeren Zusammensetzung gemäß der GB-PS 1 294 665 erhalten. Auf diese Offenbarung wird expressis verbis Bezug genommen. Die leitende Außenschicht enthält

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bevorzugt 10 bis 70 Gew.Teile an leitendem Füllstoff, bezogen auf das Gesamtgewicht der polymeren Matrix und des Füllstoffs.

Das Material der leitenden Außenschicht besitzt bevorzugt einen spezifischen Widerstand von weniger als 5 x 10 Ohm cm und am meisten bevorzugt weniger als 100 0hm cm.

Im allgemeinen kann man sagen, daß die mechanischen, thermischen und isolierenden Erfordernisse für jede der Schichten in den beiden Gegenständen auf geeignete Weise mit dem Kabel oder der anderen elektrischen Einrichtung, die durch die Hülle geschützt werden soll, in Übereinstimmung stehen soll. Typischerweise ist es für Hochspannungskabel bevorzugt, daß die Schichten flexibel sind und für eine kontinuierliche Verwendung Innerhalb eines Temperaturbereich von mindestens -40 bis +70⁰C geeignet sind. Das bevorzugte Material für die Isolierschichten sind Äthylpolymere und -copolymere und Elastomere, die bevorzugte Zusatzstoffe enthalten, so daß ein- guter Entladungswiderstand erhalten wird.

Die ersten und zweiten hohlen Gegenstände, die erfindungsgemäß verwendet werden, können über und in enger Übereinstimmung mit der zu schützenden, elektrischen Einrichtung und dem eingebauten ersten Gegenstand (oder einer Schicht darauf) eingebaut werden, bevorzugt wird eine enge Übereinstimmung erzielt; dies ist Jedoch nicht wesentlich, so daß im wesentlichen keine Leerräume bzw. Poren zwischen benachbarten Schichten vorhanden sind. Der Ausdruck "enge Übereinstimmung¹¹ bzw. "enge Konformität¹¹ bedeutet die Eigenschaften des Gegenstandes, eng den Konturen des dar unterliegenden Substrats zu folgen. Eine solche enge Übereinstimmung kann beispielsweise unter Verwendung von

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Gegenständen erzielt werden, die elastomer oder in der Wärme wiederherstellbar oder beides sind.

Wenn der erste und/oder der zweite Gegenstand elastomer 1st, kann er in enge Übereinstimmung mit dem darunterliegenden Substrat gebracht werden, indem man ihn einfach auf das Substrat zieht, wobei die Elastizität des Gegenstandes ermöglicht, daß er eng an dessen Konturen anliegt. Bei einer anderen AusfUhrungsform kann ein elastomerer erster oder zweiter Gegenstand "ausgestreckt", d.h. in gestrecktem Zustand durch ein inneres oder äußeres Streckelement gehalten werden, wobei dieses entfernt oder weggenommen werden kann und die elastische Beanspruchung freigesetzt wird, wobei der Gegenstand gezwungen wird, sich in Übereinstimmung mit der Substratvorrichtung wiederherzustellen. Man kann z.B. einen relativ starren, spiral aufgewundenen Kern progressiv abwickeln und so einem elastomeren Gegenstand, der über dem Kern angeordnet ist, erlauben, sich in Übereinstimmung mit dem Substrat wiederherzustellen. Bei einer weiteren AusfUhrungsform kann der Gegenstand mit einem Anzieh- bzw. Heraushalte-Element verbunden sein, und die Bindung kann z.B. durch ein Lösungsmittel oder mechanische Behandlung geschwächt werden, wodurch eine Wiederherstellung ermöglicht wird.

Bevorzugt ist jedoch mindestens einer der hohlen Gegenstände in der Wärme wiederherstellbar bzw. wärme-erholbar und bevorzugt sind beide hohlen Gegenstände in der Wärme wiederherstellbar. Im allgemeinen stellen sich solche Gegenstände beim Erhitzen gegenüber einer ursprünglichen Form, von der sie ursprünglich deformiert wurden, wieder her. Der Ausdruck "in der Wärme wiederherstellbar", wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, umfaßt jedoch auch Gegenstände, die beim Erhitzen eine neue Konfiguration annehmen, selbst wenn sie zuvor nicht deformiert

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worden sind. In der häufigsten Form enthalten in der Wärme wiederherstellbare Gegenstände ein polymeres Material, das die Eigenschaft einer elastischen oder plastischen Memory aufweist, wie es z.B. in den US-PSen 2 027 962, 3 086 und 3 957 372 beschrieben wird. In anderen Gegenständen, die z.B. in den GB-PSen 1 434 719 und 1 440 524 beschrieben werden, wird ein elastomeres Element in gestrecktem Zustand mit einem zweiten Element gehalten, das beim Erwärmen schwach wird und so die Wiederherstellung des elastomeren Elements erlaubt. Auf die Offenbarung der obengenannten Druckschriften wird expressis verbis Bezug genommen. Wenn einer oder beide der Gegenstände nicht in der Wärme wiederherstellbar sind, können die Spannungsentlastungsschichten des ersten Gegenstandes, die Isolierschicht des ersten Gegenstandes, die Isolierschicht des zweiten Gegenstandes und die leitfähige Schicht des zweiten Gegenstandes unabhängig in der Wärme wiederherstellbar sein oder eine oder mehrere der Schichten können elastomer sein, vorausgesetzt, daß der Gegenstand bzw. die Gegenstände als Ganzes in der Wärme wiederherstellbar ist bzw. sind. Es kann in einigen Fällen bevorzugt sein, daß der zweite Gegenstand eine elastomere, elektrisch isolierende Schicht umfaßt, die durch eine elektrisch leitfähige Schicht "gespannt bzw. herausgehalten" wird, wobei die elektrisch leitfähige Schicht beim Erwärmen abgeschwächt wird. In diesem Fall kann in dem zweiten Gegenstand eine relativ dicke Isolierschicht vorgesehen sein, ohne daß eine proportional lange Erwärmungszeit für die Wiederherstellung erforderlich ist.

Die Spannungsentlastungskomponente (sofern vorhanden) des ersten Gegenstandes kann gegebenenfalls eine kontinuierliche Schicht sein, die sich von einem Ende zu dem anderen des Gegenstandes erstreckt, und ein erster Gegenstand

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mit einer solchen Spannungsentlactungsschicht besitzt den Vorteil (vergl. die folgenden Ausführungen), daß er durch Coextrudieren der Schichten hergestellt werden kann. In anderen AusfUhrungsformen kann sich jedoch die Spannungsentlastungsschicht über nur einen Teil der Länge des ersten Gegenstandes erstrecken, vorausgesetzt, daß sie beim Gebrauch die nötige Spannungsentlastung ergibt.

Die Erfindung umfaßt weiterhin die Verwendung eines sich verjüngenden Teils der Isolierschicht bzw. -schichten unter Herstellung eines Spannungskegels, benachbart zu dem oder jedem Kabelabsdiirmende. Dieser sich verjüngende Teil erstreckt sich bevorzugt nicht über das Ende der Kabelabschirmung, und es wurde gefunden, daß es überraschend vorteilhaft ist, den konisch verlaufenden Teil longitudinal von dem Ende der Abschirmung anzubringen, wodurch ei- ΐ.) ne glattere Spannungsentlastung möglich wird als in dem Fall, wo der konische Teil am Abschirmungsende endet. Beispielsweise muß sich im Falle abgeschirmter Hochspannungskabel die Spannungsentlastung über eine ausreichende Entfernung über dem Dielektrikum von dem Ende der Abschirmung erstrecken, um die erforderliche Spannungskontrolle am Ende der Abschirmung zu ergeben.

Bei einer Ausführungsform, bei der sich die Spannungsentlastungsschicht über nur einen Teil der Länge des ersten Gegenstandes erstreckt, ist die Spannungsentlastungsschicht im wesentlichen zentral längs der Länge des ersten Gegenstandes angeordnet, und in diesem Fall erstreckt sich die Spannungsentlastungsschicht bevorzugt für mindestens 6Ο96 der Länge des Gegenstandes und mehr bevorzugt mindestens 7596 seiner Länge.

Bei einer zweiten AusfUhrungsform, bei der sich die Spannungsentlastungsschicht über nur einen Teil der Länge des

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ersten Gegenstandes erstreckt, ist mindestens ein Teil der Innenwand des ersten Gegenstands elektrisch leitfähig. Beim Gebrauch kann ein solcher elektrisch leitender Teil um beispielsweise eine Spleißstelle zwischen den zentralen Leitern von zwei Kabeln oder der Verbindung eines Kabelleiters mit einer elektrischen Komponente vorgesehen sein, wodurch der Spleißstelle oder der Verbindung verbesserte elektrische Eigenschaften verliehen werden. Bei einer besonders bevorzugten Anordnung umfaßt die Innenoberfläche des ersten Gegenstands eine elektrisch leitfähige Schicht, die zentral längs der Länge des Gegenstandes angeordnet ist und eine Spannungsentlastungsschicht auf jeder Seite der elektrisch leitfähigen Schicht, wobei die Spannungsentlastungsschichten sich bis zum Ende des Gegenstandes erstrecken können oder nicht. Für einige Zwecke ist es bevorzugt, elektrisch leitende Schichten an den Enden des Gegenstandes als Mittel zu verwenden, um einen Erdkontakt herzustellen, wobei in diesem Fall die Innenoberfläche der gerade erwähnten, bevorzugten Anordnung eine elektrisch leitende Schicht umfaßt, die zwischen den beiden Spannungsentlastungsschichten vorgesehen ist und alle drei zwischen den leitenden Endschichten vorgesehen sind.

In einigen Fällen, obwohl beispielsweise nicht,wenn die Spannungsentlastungsschicht keine linearen Eigenschaften besitzt, ist es bevorzugt, daß die Spannungsentlastungsschlchten bei dieser Anordnung die leitfähige Schicht berühren. Wenn der Gegenstand für beispielsweise den Schutz des Abschlusses eines Kabels mit einer elektrischen Komponente verwendet wird, kann man auf eine der Spannungsentlastungsschichten verzichten. Die Erfindung betrifft weiterhin einen ersten erfindungsgemäßen Gegenstand, bei dem die Innenwand des Gegenstands im wesentlichen ohne Stufen ist und der mindestens einen Spannungsentlastungs-

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teil und mindestens einen elektrisch leitenden Teil tunfaßt.

Wird eine elektrisch leitfähige Schicht um beispielsweise eine Kabelspleißstelle verwendet, kann selbstverständlich eine leitende Schicht angewendet werden, z. B. aufgestrichen werden auf die kontinuierliche Spannungsentlastungsschicht. Alternativ kann man z.B. eine leitende Schicht um die Spleißstelle installieren, bevor der erste Gegenstand darauf oder der Gegenstand, der die Spannungsentlastungsschicht enthält, darauf installiert wird, und die Isolierschicht kann sich teilweise um den leitenden Einsatz wiederherstellen, so daß ein wiederherstellbarer Gegenstand erhalten wird, der sich im wesentlichen um beispielsweise eine Spleißstelle wiederherstellt.

Wird eine elektrisch leitende Innenschicht verwendet oder nicht, so kann es in einigen Fällen vorteilhaft sein, den Raum benachbart zu dem freigesetzten elektrischen Leiter, z.B. den Raum, der den mit Sicken versehenen, zentralen Leiter einer Kabelspleißstelle umgibt, mit einem porenfüllenden Material zu versehen. Ein solches Material kann ein Fett, z.B. ein Silikonfett, ein Leim oder ein Heißschmelzklebstoff sein. Ein besonders geeignetes, porenfüllendes Material wird in der DE-OS 2 748 317 beschrieben, auf deren Offenbarung expressis verbis Bezug genommen wird. Eine Substanz, die beispielsweise als Klebstoff-Abdichtungsmittel oder Porenfüllmaterial wirkt, kann ebenfalls verwendet werden, beispielsweise zwischen den ersten und zweiten Gegenständen. Man kann z.B. eine Substanz auf mindestens einem Teil des Inneren des zweiten Gegenstandes und/oder mindestens einem Teil des Äußeren des ersten Gegenstandes vorsehen.

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Mindestens der erfindungsgemäße zweite Gegenstand kann so ausgebildet sein, daß er im wesentlichen einen einheitlichen Querschnitt längs seiner Länge aufweist, mindestens in stabilem oder frei wiederhergestelltem Zustand, wenn der Gegenstand wiederherstellbar ist, wodurch der Gegenstand nach relativ billigen Extrudierverfahren hergestellt werden kann. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem bekannten Stand der Technik, bei dem häufig komplizierte Formverfahren verwendet werden müssen. Wenn sich die Spannungsentlastungsschicht längs der gesamten Länge des inneren Gegenstands erstreckt, kann dieser Gegenstand ebenfalls extrudiert werden. Andere Verfahren, z.B. ein Formen oder Gießen, können selbstverständlich für jeden der Gegenstände verwendet werden. Jedoch ist das bevorzugte Herstellungsverfahren, sofern dies möglich ist, die Extrudierung von jedem der Gegenstände, gefolgt, sofern erforderlich, von einer Behandlung, um die Produkte wiederherstellbar zu machen. Diese Behandlung kann z.B. ein Vernetzen mit ionisierender Strahlung oder mit chemischen Vernetzungsmitteln, gefolgt von einer Expandierung, bd.-spielsweise unter Verwendung von Differentialgasdruck oder einer Spindel, erfolgen. Jeder der Gegenstände sollte natürlich aus der individuellen Schicht aufgebaut sein, wobei die Schichten, sofern erforderlich, miteinander verbunden sind. Beispiele geeigneter Klebstoffe werden in der GB-PS 1 434 719 und 1 440 524 beschrieben.

Die Dimensionen der erfindungsgemäß verwendeten Gegenstände werden natürlich variieren, abhängig von der Anwendung, und die relativen Dicken der verschiedenen Schichten in den beiden Gegenständen werden in gewissem Ausmaß durch die erforderlichen elektrischen Eigenschaften der Hülle bestimmt werden. Beispiele geeigneter Dimensionen sind 0,5 bis 4,0 mm, bevorzugt 1,0 bis 3,0 mm, für die Spannungsentla8tungsschicht, 0,5 bis 6,0 mm, bevorzugt

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1,0 bis 3,0 mm, für die Isolierschicht des ersten Gegenstandes, 1,0 bis 20,0 mm, bevorzugt 3,0 bis 10,0 mm, für die Isolierschicht des zweiten Gegenstandes und 0,5 bis 4,0 mm, bevorzugt 1,0 bis 3,0 mm, für die leitfähige Schicht. Typische Dimensionen für eine Hülle für eine 12 kV Spleißstelle betragen 2 mm für die Spannungsentlastungsschicht und für die innere Isolierschicht, 4 mm für die äußere Isolierschicht und 1 mm für die leitende Schicht, während typische Dimensionen für eine 24 kV Spleißstelle 2 mm für die Spannungsentlastungsschicht und die Innenschicht, 8 mm für die äußere Isolierschicht und 1 mm für die leitende Außenschicht sind.

Wird beispielsweise die erfindungsgemäße Hülle auf eine abgeschirmte Komponente, z.B. ein abgeschirmtes Hochspannungskabel, installiert, so müssen die Spannungsentlastungsschicht (sofern vorhanden) des ersten Gegenstandes und die leitende Schicht des zweiten Gegenstandes in elektrischem Kontakt mit der Abschirmung (und somit miteinander) mindestens nach der Installation der Hülle auf dem Kabel, liegen, und dies kann durch geeignete Konfiguration der Enden der Hülle oder durch Mittel erfolgen, mit denen ein elektrischer Kontakt zwischen den Schichten hergestellt wird, wobei eine übliche Verbindung mit der Abschirmung erzeugt wird. Der elektrische Kontakt zwischen der Spannungsentlastungsschicht und der Abschirmung und der leitenden Schicht und der Abschirmung kann direkt oder indirekt sein.

In einer einzigen Form können z.B. die Enden der Hülle profiliert sein, so daß. beim Einsatz bzw. Eingriff beide, nämlich die leitende Schicht und die Spannungsentlastungsschicht, die Kabelabschirmung berühren und ein indirekter elektrischer Kontakt zwischen diesen beiden Schichten durch die Abschirmung erfolgt. Alternativ können die En-

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den Hülle so angeordnet sein, daß die Isolierzwischenschichten gerade vor der Spannungsentlastungsschicht und der elektrisch leitenden Schicht aufhören, wodurch diese in direkten elektrischen Kontakt kommen und eine übliche Verbindung dann mit der Abschirmung gemacht wird. Wenn die Spannungsentlastungs.schicht zwischen der Abschirmung und der leitenden Schicht vorgesehen ist, ist der Spannungsabfall längs dieser Schicht im allgemeinen vernachlässigbar, und bevorzugt sollte eine getrennte Verbindung mit niedrigem Widerstand vorgesehen sein (z.B. mittels eines leitenden Streifens oder Netzes, wie es im folgenden näher erläutert wird). Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß der indirekte elektrische Kontakt durch leitfähige Elemente erzeugt wird, die auf die Enden der Hülle passen. Solche Elemente können z.B. Metallstreifen oder Netze oder geformte Teile, hergestellt aus leitendem, polymerem Material, die gegebenfalls in der Wärme wiederherstellbar sind, sein.

Die geformten Teile können z.B. kreisförmige Elemente sein, die eingerillte Seiten aufweisen und die z.B. über die Enden der Umhüllung passen, und bevorzugt werden sie mit einem inneren Überzug aus einem Abdichtungsmittel, beispielsweise einem Leim oder Heißschmelzklebstoff, versehen, so daß sie die Enden der Umhüllung von der Umgebung schützen. Der innere Überzug aus Abdichtungsmittel sollte entweder leitend sein oder auf solche Weise angeordnet sein, daß leitfähige, geformte Teile die erforderliche elektrische Kontinuität ergeben.

Die erfindungsgemäßen Abschlüsse bzw. Umhüllungen sind besonders zum Schutz von Endungen bzw. Abschlüssen und Spleißstellen von Hochspannungsenergiekabeln, z.B. für solche, die bei Spannungen über 8 kV und insbesondere über 12 kV betrieben werden, geeignet.

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Π ? P Π H / 0 M P

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 und 2 axiale Schnitte durch zwei unterschiedliche erste Gegenstände, die erfindungsgemäß verwendet werden können;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen zweiten Gegenstand, der erfindungsgemäß verwendet werden kann;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Hälfte einer erfindungsgemäß zu schützenden Spleißstelle;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Manschette aus elektrisch isolierendem Material 20 mit einer Innenverkleidung aus Spannungsentlastungsmaterial 21 und innersten Schichten aus elektrisch leitendem Material 22 und 23 an den Mittel- und Endteilen; eine solche Manschette kann als erster Gegenstand bei einigen erfindungsgemäßen Ausführungsforraen verwendet werden. Die leitenden Endschichten 23 sind gegebenenfalls möglich; und

Fig. 6 bis 8 schematisch die Verjüngung einer elektrischen Isolierschicht unter Bildung eines Spannungskegels, der in dem zweiten erfindungsgemäßen Gegenstand verwendet werden kann.
Die Figuren sind nicht maßstäblich dargestellt.

In Fig. 1 1st ein Schlauch bzw. Rohr gezeigt, das allgemein mit 1 bezeichnet wird und das als erster Gegenstand erfindungsgemäß verwendet werden kann. Das Rohr 1 umfaßt eine Innere Schicht 2 aus Spannungsentlastungsmaterial und eine Außenschicht 3 aus elektrischem Isoliermaterial· Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich das Spannungsentlastungsschicht 2 über die gesamte Länge des Rohrs 1.

Bei der in Fig. 2 dargestellten AusfUhrungsform umfaßt das Rohr, das allgemein mit 4 bezeichnet ist, eine elektrisch isolierende Außenschicht 5 und, auf der Innenoberfläche der Schicht 5, eine elektrisch leitende Schicht 6,

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die zentral längs der lunge des Rohrs 4 angeordnet ist und sich nicht bis zu den offenen Enden 7 und 8 des Rohrs erstreckt. Jede der beiden Spannungsentlastungsschichten 9f 10 erstreckt sich von dem entsprechenden offenen Ende des Rohrs 4 in Richtung auf die elektrisch leitende Schicht 6. Bevorzugt berührt, sofern nicht die Spannungsentlastungsschicht nichtlineare Eigenschaften aufweist, jede der Spannungsentlastungsschichten 9, 10 die elektrisch leitende Schicht 6 (d.h. die Entfernungen χ und y sind in Fig. 2 bevorzugt Null). Die Innenrand des Rohrs 4 ist glatt und ohne Stufen, was zu unerwünschten Poren in der Endstruktur führen könnte.

In Fig. 3 ist ein Rohr bzw. ein Schlauch dargestellt, der allgemein mit 11 bezeichnet wird und der als zv/eiter erfindungsgemäßer Gegenstand verwendet werden kann. Das. Rohr 11 umfaßt eine elektrisch isolierende Innenschicht 12 und eine elektrisch leitende Außenschicht 13.

In Fig. 4 ist die eine Hälfte einer Kabelspleißstelle mit einer Hülle dargestellt, die unter Verwendung des ersten Gegenstandes (Innenrohr) von Fig. 2 und des zweiten Gegenstandes (Außenrohr) von Fig. 3 erzeugt wurde. Die rechte Seite der Spleißstelle (nicht dargestellt) kann im wesentlichen identisch zu der der linken Seite sein.

Bei der Herstellung der geschützten Spleißstelle von Fig.4 wird ein Ende eines Hochspannungskabels, das allgemein mit 14 bezeichnet ist, abgestreift, so daß eine Länge der Abschirmung 15, eine Länge des Dielektrikums 16 und eine Länge des Mittelleiters 17 freigelegt sind. Eine Falzmanschette 18 kann über dem freigelegten Mittelleiter 17 und dem freigelegten Mittelleiter des Kabels (nicht dargestellt) , an dem die Splßlßsteile angebracht werden soll, bewegt und damit verklemmt werden um

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die gewünschte elektrische Leitung zu ergeben. Ein wärmeschrumpfbar es inneres Rohr 4, das zuvor über eines der Kabel gezogen wurde, wird dann um die Spleißstelle gelegt und erhitzt, so daß es sich im Kontakt mit der Spleißstelle wiederherstellt. Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, ist das Innenrohr 4 so ausgebildet und angebracht, daß sich die elektrisch leitende Schicht 6 um die Klemmverbindung und das benachbarte Ende des freigelegten Dielektrikums von jedem der Kabel wiederherstellt, während die Spannungsentlastungsschichten 9 und 10 (von denen nur die Schicht 9 in Fig. 4 dargestellt ist) sich um den freigelegten Teil der Kabelabschirmung 15 und den benachbarten Teil des" Kabeldielektrikums 16 wiederherstellen.

Um die Hülle um die Spleißstelle zu vervollständigen, wird ein wärmeschrumpfbares Außenrohr bzw. -schlauch, der bzw. das zuvor über die Kabel gezogen wurde, um das geschrumpfte Innenrohr 4 gebracht und dann erwärmt, wobei es sich im Kontakt mit dem Innenrohr 4 wiederherstellt,und die Anordnung wird so gewählt, daß ein elektrischer Kontakt zwischen den elektrisch leitenden Außenschichten 12 des Rohrs 11 und der freigelegten Kabelabschirmung 15 erhalten wird. Gegebenenfalls kann eine elektrisch isolierende Porenfüllsubstanz, z.B. ein Fett (nicht dargestellt), an dem Äußeren des Rohrs 4 und/oder im Inneren des Rohrs vorhanden sein, so daß sichergestellt ist, daß zwischen den Rohren nach ihrer Wiederherstellung keine Poren gebildet werden. Ein weiteres elektrisches Isolierrohr bzw. -schlauch (nicht dargestellt) kann gegebenenfalls zwischen dem Innenrohr 4 und dem Außenrohr 11, z.B. durch Schrumpfen eines geeigneten wärmeschrumpfbaren Rohrs um das Innenrohr 4 nach dessen Installation, vorhanden sein, und eine elektrische Verbindung zwischen der leitenden Außenschicht 13 und der Kabelabschirmung 15 kann mittels eines Metallstreifens oder -netzes (in Fig. 4 nicht gezeigt) erzeugt werden.

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Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ermöglicht die Erfindung die Herstellung einer relativ dicken Isolierschicht unter Verwendung wärmeschrumpfbarer Teile, die, da sie selbst nicht extrem dick sind, in einer annehmbaren Zeit und ohne Gefahr einer Verkohlung schrumpfen können, die das langwierige Erhitzen begleitet, das erforderlich ist, um eine relativ dicke, elektrisch isolierende, wärrneschrumpfbare Schicht zu schrumpfen.

In Fig. 6 ist die Verjüngung der Isolierschicht eines Gegenstandes, der als zweiter erfindungsgemäßer Gegenstand verwendet werden kann, dargestellt, in der Form, in der die leitende Schicht 36 in elektrischem Kontakt mit der Kabelabschirmung 31 in einer Entfernung vom Ende 32 der Abschirmung ist, die im wesentlichen gleich zu der Dicke der Isolierschicht, die über den Abschirmungsenden aufliegt, ist. Diese Anordnung wird in der deutschen Patentanmeldung P 29 37 253.0 vom 14 . September 1979 der gleichen Anmelderin beschrieben und beansprucht.

In Fig. 7 sind die Enden eines verjüngten Spannungskegels am Ende 32 der Kabelabschirmung ohne direkten Kontakt zwischen der leitenden Schicht 36 und der Abschirmung 31 dargestellt.

In Fig. 8 ist eine bevorzugte Anordnung dargestellt, wobei der Spannungskegel an der Stelle 34 endet, die longitudinal von der Kabelabschirmung entfernt vorhanden ist, wobei durch diese Anordnung, wie bereits erwähnt, eine bessere Spannungsentlastung erhalten wird.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

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Beispiele 1 bis 4

Zur Herstellung von Spleißstellen zwischen 24 kV Kabeln mit den erfindungsgemäßen Hüllen werden die Innen- und Außenrohre (die die in den Fig. 2 bzw. 3 gezeigte Struktur haben und die im folgenden aufgeführten Dimensionen besitzen) hergestellt, wobei die Dimensionen, die für die Innen- und Außenrohre angegeben sind, vollständig wiederhergestellte Dimensionen sind und in mm angegeben sind, sofern nicht anders aufgeführt.

Bei- Kabelgrößen,für die Innenrohr Außenspiel sie geeignet sind rohr

(als Querschnitts-

460	150	160	150	13	28	24	39
500	150	200	150	19	34	30	45
530	150	220	150	24	39	35	50
750	150	440	150	29	44	40	55

fläche des Kabellei- 1 a b c d D d« D¹ ters in mm² aufgeführt)

1 16-70

2 95 - 185

3 240 - 300

4 400 - 800

Das Innenrohr wird in jedem Fall geformt. Die Isolierschicht 5 enthält modifiziertes Polyolefin, die elektrisch leitende Schicht 6 (ungefähr 2 mm dick) enthält mit Ruß gefülltes Polyolefin und die Spannungsentlastungsschichten 9 und 10 (Schichtdicke etwa 2 mm) enthalten semileitendes, modifiziertes Polyolefin.

Die Außenrohre werden co-extrudiert; die elektrisch isolierende Innenschicht 12 enthält modifiziertes Polyolefin und die elektrisch leitende Außenschicht 13 (Schichtdicke etwa 2 mm) enthält mit Ruß gefülltes Polyolefin. Die Rohre werden dann erhitzt und radial auf ungefähr das Doppelte ihrer ursprünglichen Durchmesser expandiert und

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in expandiertem Zustand abgekühlt. Die so hergestellten, in der Wärme wiederherstellbaren Rohre werden dann gemäß dem im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebenen Verfahren installiert, und Tests für die durchschnittliche Gebrauchsdauer werden mit den geschützten Spleißstellen durchgeführt, Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß ausgezeichnete elektrische Ergebnisse erhalten werden, wenn man die erfindungsgemäße Hülle verwendet.

Beispiel 5

Eine Hülle gemäß Beispiel 2 wird in die wärmeschrumpfbare Form überführt und auf eine Spleißstelle zwischen zwei 24 kV Kabeln installiert. Die Spleißstelle wird dann 40 kV/AC während 1000 h unterworfen und die Spannung wird anschließend auf 5 kV/500 h erhöht. Die Spleißstelle hält 1000 h bei 40 kV, 500 h bei 45 kV und nach 300 h bei 50 kV tritt kein Zusammenbruch auf. Die Spleißstelle hält 10 Schuß eines 150 kV Impulses aus und sie widersteht weiterhin 30 min Gleichstrom bei 100 kV.

Kombinationen von erfindungsgemäßen Elementen, die bei verschiedenen Spannungen nützlich sind, umfassen den erfindungsgemäßen hohlen zweiten Gegenstand (Laminat aus elektrisch isolierendem Material mit elektrisch leitendem Material im Inneren), der einen hohlen ersten Gegenstand umgibt, wie für
12 bis 15 kV

(a) eine einzelne, getrennte Schicht aus elektrisch isolierendem Material, gegebenenfalls mit Porenfüllstoff;

(b) gleich wie (a) und zusätzlich eine getrennte Schicht aus einem Spannungsentlastungsmaterial im Inneren der getrennten Schicht aus Isoliermaterial;

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(c) ein Laminat aus einer Schicht aus Spannungsentlastungsmaterial innerhalb und im wesentlichen axial ausgerichtet mit der Außenschicht aus elektrischem Isoliermaterial;

für 24 bis 25 kV

(d) gleich wie (c) unter Zugabe von Porenfüllstoff;

(e) gleich wie (c) unter Zugabe eines elektrisch leitenden Schicht mindestens auf einem zentralen Teil der innersten Oberfläche der Spannungsentlastungsschicht;

für 36 kV

(f) gleich wie (e);

(ß) gleich wie (e) mit der Isolierung in dem zweiten, geformten Gegenstand unter Schaffung eines oder mehrerer Spannungskegel;

(h) gleich wie (e) unter Zugabe eines weiteren _;'_# Gegenstandes (c) zwischen (e) und dem zweiten Gegenstand;

(i) gleich wie (e) unter Zugabe eines weiteren Gegenstandes (e) zwischen dem ersten (e) und dem zweiten Gegenstand.

Ende der Beschreibung. .

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Claims

Patentansprüche

1.J Hülle, die zur Herstellung einer Erdkontinuität Cn einer elektrischen Einrichtung geeignet ist, wobei die Hülle erste und zweite hohle Gegenstände, die je mindestens ein offenes Ende aufweisen, umfaßt, wobei der erste hohle Gegenstand um die elektrische Einrichtung lokalisiert und in enger Übereinstimmung mit der elektrischen Einrichtung gebracht werden kann, und wobei der zweite hohle Gegenstand über den ersten hohlen Gegenstand oder eine weitere, darauf aufgebrachte Schicht gelegt und in enge Übereinstimmung damit gebracht werden kann, wenn der erste hohle Gegenstand auf der elektrischen Vorrich-

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tiiiig Installiert ist, dadurch gekennzeichnet daß der erste hohle Gegenstand eine hohle, elektrische Isolierkomponente umfaßt und der zweite hohle Gegenstand eine hohle, elektrische Isolierkomponente innerhalb einer hohlen, elektrisch leitfähigen Komponente und im wesentlichen axial damit ausgerichtet umfaßt.

2. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder die zweiten Gegenstände aus in der Wärme wiederherstellbarem Material hergestellt sind.

3. Hülle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Schicht des zweiten Gegenstandes unmittelbar benachbart zu oder mit einem Klebstoff verklebt an der anderen Schicht des elektrisch isolierenden Materials, das in der Hülle vorhanden ist, liegt.

4. Hülle nach Anspruch 3 t dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Schicht des zweiten Gegenstands unmittelbar benachbart zu oder verklebt mit einem Klebstoff an der elektrisch isolierenden Schicht des ersten Gegenstandes liegt.

5. Hülle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gegenstand eine Schicht aus einem Spannungsentlastungsmaterial umfaßt, wobei die Schicht an die Innenoberfläche des leitenden Materials laminiert ist.

6. Hülle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsentlastungsmaterial an einem oder beiden Enden der Innenoberfläche vorhanden ist und daß die Innenoberfläche ebenfalls eine Schicht aus elektrisch leitendem

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Material aufweist, die von der Spannungsentlastungsschicht entfernt vorgesehen ist.

7. Hülle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsentlastungsraaterial eine Schicht aus elektrisch leitfähigem Material auf seiner innersten Oberfläche aufweist.

8. Hülle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsentlastungsmaterial die Schicht aus elektrisch leitfähigem Material auf einem Teil von seiner innersten Oberfläche trägt, die entfernt von ihren Enden ist, und daß sie eine weitere, getrennte Schicht aus elektrisch leitfähigem Material auf einem oder beiden der Enden trägt.

9. Hülle nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Gegenstand, der eine Schicht aus elektrisch isolierendem Material, laminiert mit einer Schicht aus Spannungsentlastungsmaterial umfaßt, zwischen dem ersten und dem zweiten Gegenstand vorgesehen ist.

10. Hülle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Gegenstand das Spannungsentlastungsmaterial als innerste Schicht und das Isoliermaterial als äußerste Schicht aufweist, und daß er eine Schicht aus elektrisch leitfähigem Material auf seiner innersten Oberfläche aufweist.

11. Hülle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Gegenstand die Schicht aus elektrisch leitfähigem Material auf einem Teil seiner innersten Oberfläche trägt, die entfernt von seinen Enden vorhanden ist, und daß er eine weitere, getrennte Schicht aus elektrisch

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leitfählgera Material an einem oder beiden seiner Enden trägt.

12. Hülle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gegenstand nur eine Schicht aus elektrisch isolierendem Material umfaßt.

13· Hülle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein getrennte Hohlkörper aus Spannungsentlastungsmaterial getrennt innerhalb und im wesentlichen axial ausgerichtet mit dem ersten Gegenstand vorhanden ist.

14. Hülle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht aus dem ersten Gegenstand eine dielektrische Konstante aufweist, die sich von der dielektrischen Konstante der Isolierschicht des zweiten Gegenstandes unterscheidet.

15· Hülle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Isolierschicht des zweiten Gegenstandes so geformt ist, daß sie einen Spannungskegel an einem oder beiden Enden der Hülle ergibt.

16. Hülle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle auf eine Kabelspleißstelle oder einen Kabelabschluß angewendet wird, wobei die Kabelabschirmung zurückgestreift wurde, um die darunterliegenden Kabelkomponenten für das Spleißen oder den Abschluß freizulegen, und wobei das engere Ende des Spannungskegels entfernt von der Kabelabschirmung angebracht wird, so daß die Spannungsentlastungswirkung verstärkt wird.

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17· Hülle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur der zweite Gegenstand und die Kabelkoraponenten vorhanden sind und der erste Gegenstand weggelassen wird.

18. Hülle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Porenfüllstoffmaterial enthält, um das Auftreten von Poren in der Hülle zu verringern.

19. Verfahren zur Isolierung einer elektrischen Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß man um die elektrische Einrichtung einen ersten hohlen Gegenstand legt, der mindestens ein offenes Ende aufweist und eine hohle, elektrische Isolierkomponente umfaßt, um den Gegenstand in enge Übereinstimmung mit der elektrischen Einrichtung zu bringen, um den installierten, ersten Gegenstand einen zweiten hohlen Gegenstand legt, der mindestens ein offenes Ende aufweist und der eine hohle, elektrische Komponente innerhalb einer hohlen, elektrischen, leitfähigen Komponente und im wesentlichen axial damit ausgerichtet umfaßt, und den zweiten Gegenstand in enge Übereinstimmung mit dem ersten Gegenstand oder mit einer weiteren Schicht bringt, die um den installierten ersten Gegenstand angebracht ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19_f dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Gegenstand und irgendwelche anderen Schichten oder Materialien, die vorhanden sind, so ausgebildet sind, daß eine Hülle nach einem der Ansprüche 1 bis 18 erhalten wird.

2.1. Isolierende Hülle für elektrische Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem der Verfahren gemäß den Ansprüchen 19 oder 20 erhalten worden ist.

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2 2. Bausatz aus Tfeilen für die Verwendung bei der Herstellung einer Hülle für elektrische Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt: erste und zweite hohle Gegenstände, die je mindestens ein offenes Ende aufweisen, wobei der erste hohle Gegenstand um und in enge Übereinstimmung mit der elektrischen Vorrichtung gebracht werden kann und eine hohle Spnnnungsentlastungskoraponente innerhalb einer hohlen, elektrischen Tsolierkomponente und im wesentlichen axial damit ausgerichtet umfaßt, und wobei der zweite hohle Gegenstand über den ersten und in enge Übereinstimmung mit dem ersten hohlen Gegenstand oder einer weiteren Schicht, die darauf aufgebracht ist, gebracht werden kann, wenn der erste hohle Gegenstand auf der elektrischen Einrichtung installiert ist und wobei der zweite hohle Gegenstand eine hohle elektrische Isolierkomponente innerhalb einer hohlen, elektrisch leitfähigen Komponente und im wesentlichen axial damit ausgerichtet umfaßt.

23. Bausatz aus Teilen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Gegenstände und irgendwelche anderen, vorhandenen Schichten oder Materialien so sind, daß bei ihrem Zusammenbau eine Hülle nach einem der Ansprüche 1 bis 18 erzeugt wird.

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