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Steckbare Kabelgarnitur mit Prüfelektrode
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Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Garnituren für Mittel- und
Hochspannungskabel und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung steck- und lösbarer
Garnituren anzuwenden, wie sie beispielsweise zum Anschluß eines Kabels an einen
Transformator eingesetzt werden.
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Steck- und lösbare Kabelgarnituren für Mittel- und Hochspannungskabel
müssen vor dem Lösen auf Spannungsfreiheit überprüft werden. Dies wird bei einer
bekannten Kabelgarnitur dadurch gewährleistet, daß in den elastischen Isolierkörper
eine metallene, mit elektrisch leitendem Gummi umkleidete Elektrode eingebettet
ist. Diese Elektrode ist durch eine Bohrung des Garniturengehäuses nach außen geführt
und dort mit einem Meßinstrument Kontakktierbar. Die Elektrode befindet sich dabei
zwischen der in den elastischen Isolierkörper eingebetteen Schirmelektra und dem
geerdeten Gehäuse, das an der einen St@@ seite des Isolierkörpers in den auf Erdpotential
llagenden Steuerdeflektor übergeht (Prospekt "Steckgarnituren für 200 Ampere-Anschlüsse
25 kV" der Firma Elastimold).
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Die bekannte Ausgestaltung der Prüfelektrode setzt einen relativ dickwandigen
Isolierkörper voraus und liefert im übrigen nur kleine elektrische Meßspannungen.
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Ausgehend von der bekannten steckbaren Garnitur für Hochspannungskabel,
die aus einem elastischen Isolierkörper mit geerdetem Gehäuse, einer eingebetteten
Schirmelektrode und wenigstens einem an einer Stirnseite
angeordneten
Steuerdeflektor besteht, wobei zwischen den spannungsführenden Teilen und dem geerdeten
Gehäuse eine nach außen herausgeführte Elektrode angeordnet ist, liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, die Elektrode so auszugestalten, daß sie auch bei relativ
schlanken Garnituren, d. h. bei Garnituren mit dünnwandigem Isolierkörper, einsetzbar
ist und dennoch eine verhältnismäßig große elektrische Meßspannung liefert.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß
die Elektrode aus einem elastischen Isolierblatt besteht, das zwischen dem Isolierkörper
und dem Gehäuse angeordnet und auf seiner den spannungsführenden Teilen der Garnitur
zugekehrten Seite elektrisch leitend beschichtet ist, und daß die Ausführung der
Elektrode im potentialfreien Raum zwischen dem in den Isolierkörper eingebetteten
Steuerdeflektor und dem geerdeten Gehäuse angeordnet ist.
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Bei einer derart ausgebildeten Garnitur kann die elektrisch wirksame
Fläche der Elektrode in weiten Grenzen beliebig groß gewählt werden, so daß eine
genügend große Meßspannung und auch ein genügend großer Meßstrom zur Verfügung stehen.
Durch die blattförmige und damit sehr flache Ausgestaltung der Elektrode ist weiterhin
sichergestellt, daß eine Aufdickung der Wandstärke des elastischen Isolierkörpers
wegen des Einbaus der Elektrode nicht erforderlich ist. Diese ist auf der Innenseite
des Gehäuses angeordnet und mit diesem zweckmäßig verklebt. Weiterhin erfolgt durch
die Elektrode keine elektrische Schwächung der Garnitur, da die Ausführung der Elektrode
im potentialfreien Raum liegt.
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Der meßtechnische Zugriff zur blattförmigen Elektrode kann dadurch
gegeben sein, daß diese an einem Ende laschenförmig ausgebildet ist und diese Lasche
durch das
Gehäuse hindurch oder an der Stirnseite des Gehäuees nach
außen umgeklappt ist. Dadurch ist einerseits gewährleistet, daß die elektrisch leitende
Oberfläche der Lasche nach außen weist und dementsprechend kontaktiert werden kann
und daß andererseits die Berührung der Lasche mit dem Garniturengehäuse nur durch
die isolierende Oberfläche der Elektrode gegeben ist.
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In Weiterbildung der Erfindung kann die nach außen umgeklappte Lasche
in einen Ring übergehen, dessen Durchmesser etwas kleiner als der Außendurchmesser
des Garniturengehäuses ist und der auf das Garniturengehäuse aufgesetzt ist. In
diesem Fall ist ein meßtechnischer Zugriff zur Elektrode am gesamten Umfang der
Garnitur gegeben.
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Eine andere vorteilhafte Möglichkeit, die Ausführung der Elektrode
an der Außenseite des Garniturengehäuses zu verankern, besteht darin, daß die Ausführung
der Elektrode aus einer pilzartigen hohlen Verdickung des Isolierblattes besteht,
die knopfartig in einer Bohrung des Gehäuses verankert ist.
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Die großflächige Ausgestaltung der Elektrode ermöglicht es auch, dieser
ein Anzeigeelement in Form eines optoelektronischen Wandlers zuzuordnen, also beispielsweise
eine Glimmlampe, eine Lumineszenzdiode oder einen Flüssigkeitskristall. Dieses Anzeigeelement
wird dann im Gehäuse angeordnet, beispielsweise in die Oberfläche der Garnitur integriert,
und ist mit der elektrisch leitenden Beschichtung des Isolierblattes elektrisch
verbunden. Diese Verbindung kann über ein elektronisches Bauteil erfolgen, das den
zwischen Elektrode und Anzeigeelement fließenden, vergleichweise kleinen Strom summiert
und impulsartig abgibt. Bei Einsatz eines solchen elektronischen Bauteiles wird
gleichzeitig eine
lange Betriebsdauer der Einrichtung gewährleistet,
da die genannten elektrooptischen Wandler in aller Regel bei Dauerbetrieb nur eine
Lebensdauervon einigen Jahren haben. Das elektronische Bauteil kann im übrigen zur
Vermeidung von Störungen durch elektromagnetische Einwirkung metallisch gekapselt
und zum Zwecke der Ableitung von Wärme fest mit einem eventuellen metallischen Gehäuse
der Garnitur verbunden sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der neuen Garnitur sowie verschiedene Ausführungsformen
der blattförmigen Elektrode sind in den Figuren 1 bis 7 dargestellt.
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Fig. 1 zeigt im Ausschnitt eine vorgefertigte Kabelgarnitur, in die
das entsprechend zubereitete Ende eines kunststoffisolierten geschirmten Starkstromkabels
eingesteckt werden kann. Die Garnitur besteht hierzu aus einem elastischen Isolierkörper
1 aus Silikonkautschuk oder einem Äthylen-Propylen- in den eine Schirmelektrode
2 (Hochspannungspotential) und stirnseitig ein Steuerdeflektor 3 (Erdpotential)
sowie ein metallisches Gehäuse 4 eingebettet sind. Zwischen dem Isolierkörper 1
und dem Gehäuse 4 ist im Bereich der Schirmelektrode 2 die Copolymerisat, 5 angeordnet,
die aus einem elastischen Isolierblatt besteht und auf ihrer der Schirmelektrode
2 zugekehrten Seite mit einer elektrisch leitenden Beschichtung 8 versehen ist.
Die Prükfelektrode 5 reicht bis nahe an die eine Stirnseite der Garnitur heran und
ist dort mittels der pilzartigen Verdickung 10 durch eine Bohrung im metallischen
Gehäuse 4 nach außen geführt. Die pilzartige Verdickung ist dabei knopfartig im
metallischen Gehäuse 4 verankert. Im übrigen ist die Prüfelektrode 5 auf ihrer dem
metallischen Gehäuse 4 zugekehrten Seite mit diesem verklebt.
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Sie besteht vorzugsweise aus dem gleichen Isoliermaterial wie der
Isolierkörper 1, während die elektrisch
leitende Beschichtung 8
zweckmäßig aus einer elektrisch leitenden Variante des entsprechenden Isolierstoffes
besteht.
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Die pilzartige Verdickung 6 ist im übrigen mit einer Bohrung 7 versehen,
die ebenfalls elektrisch leitend beschichtet ist. Damit ist die Herausführung der
elektrisch leitenden Fläche der Prüfelektrode 5 nach außen gegeben. Die elektrisch
leitfähige Beschichtung sett sich dabei bis auf die Oberfläche der pilzartigen Verdickung
fort. Hierbei ist eine ringförmige Vertiefung 9 vorgesehen, wodurch an der Oberfläche
der pilzartigen Verdickung eine ringförmige Dichtlippe gebildet wird.
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Diese verhindert bei der Herstellung der Garnitur durch Anlage am
entsprechenden Formwerkzeug ein Uberziehen der Oberfläche der pilzartigen Verdickung
mit dem Isoliermaterial.
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Anstelle einer Bohrung im Gehäuse 4, in der die pilzartige Verdickung
6 knopfartig verankert ist, kann das Gehäuse auch tit einem von der Stirnseite der
Garnitur aus verlaufenden Schlitz versehen sein, in den die pilzartige Verdickung
9 eingeschoben wird.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen im Querschnitt sowie in Draufsicht eine
Prüfelektrode in Form eines elastischen Isolierblattes 10 aus Silikonkautschuk,
das im wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten Prüfelektrode 5 entspricht. Das
Isolierblatt weist an dem einen Ende eine halsartige Verjüngung 11 auf, die in die
pilzartige hohle Verdickung 12 übergeht. Das Isolierblatt ist mit einer umlaufenden
Absetzkante 13 versehen. Diese umlaufende Kante 13 verhindert, daß bei der Beschichtung
der Unterseite und der Bohrung in der pilzartigen Verdickung sowie der Oberfläche
der pilzartigen Verdickung mit einer elektrisch leitfähigen Dispersion 8 eine elektrische
Brückenbildung
zwischen der Unterseite und der Oberseite des Isolierblattes 10 entsteht.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante ist die halsartige Verlängerung
14 des elektrisch leitend beschichteten Isolierblattes 15 durch eine Bohrung im
metallischen Gehäuse 4 nach außen geführt und so umgeklappt, daß die elektrisch
leitfähige Beschichtung 8 nach außen zu liegen kommt. Durch eine entsprechende Dimensionierung
der im Gehäuse 4 vorgesehenen Bohrung ist dabei gewährleistet, daß die elektrisch
leitfähige Beschichtung 8 nicht mit dem Gehäuse 4 in Berührung kommt.
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Fig. 5 zeigt eine Prüfelektrode aus einseitig elektrisch leitfähig
beschichtetem Silikonkautschuk, die aus dem blattförmigen Teil 16, der halsartigen
Verjüngung 17 und dem sich daran anschließenden Ring 18 besteht. Diese Prüfelektrode
wird gemäß den schematischen Darstellungen in den Figuren 6 und 7 eingesetzt. Danach
ist das blattförmige Teil 16 auf der Innenseite des Gehäuses 4 angeordnet, die Elektrode
mittels der halsartigen Verlängerung17 über einen Schlitz im metallenen Gehäuse
4 nach außen geführt und derart rückwärts umgeklappt, daß der Ring 18 die Garnitur
außen umschließt. Dabei kommt die elektrisch leitfähige Beschichtung 8 nach außen
zu liegen.
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7 Figuren 8 Ansprüche
L e e r s e i t e