DE3025818A1

DE3025818A1 - Steckbare kabelgarnitur mit pruefelektrode

Info

Publication number: DE3025818A1
Application number: DE19803025818
Authority: DE
Inventors: Lothar Ing.(Grad.) 1000 Berlin Goehlich
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1982-02-04

Description

Steckbare Kabelgarnitur mit Prüfelektrode
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.
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).
Die bekannte Ausgestaltung der Prüfelektrode setzt einen relativ dickwandigen Isolierkörper voraus und liefert im übrigen nur kleine elektrische Meßspannungen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Ein Ausführungsbeispiel der neuen Garnitur sowie verschiedene Ausführungsformen der blattförmigen Elektrode sind in den Figuren 1 bis 7 dargestellt.
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.
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.
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.
Diese verhindert bei der Herstellung der Garnitur durch Anlage am entsprechenden Formwerkzeug ein Uberziehen der Oberfläche der pilzartigen Verdickung mit dem Isoliermaterial.
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.
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.
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.
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.
7 Figuren 8 Ansprüche L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Qi. Steckbare 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, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Elektrode (5) aus einem elastischen Isolierblatt (10) besteht, das zwischen dem Isolierkörper (1) und dem Gehäuse (4) angeordnet und auf seiner den spannungsführenden Teilen (2) zugekehrten Seite elektrisch leitend beschichtet (8) ist, und daß die Ausführung (6, 11) der Elektrode im potentialfreien Raum zwischen dem in den Isolierkörper eingebetteten Steuerdeflektor (3) und dem geerdeten Gehäuse (4) angeordnet ist.
2. Garnitur nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Isolierblatt (10) mit dem Gehäuse verklebt ist.
3. Garnitur nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Herausführung der Elektrode aus einer umgeklappten Lasche (14) des Isolierblattes besteht.
4. Garnitur nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Herausführung der Elektrode aus einer pilzartigen, hohlen Verdickung (6) des Isolierblattes besteht, die knopfartig in einer Bohrung des Gehäuses (4) verankert ist.
5. Garnitur nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß sich an die Lasche (17) ein auf das Garniturengehäuse aufgesetzter Ring (18) anschließt, dessen Durchmesser etwas kleiner als der Außendurchmesser des Garniturengehäuses ist.
6. Garnitur nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektrisch leitende Beschichtung (8) des Isolierblattes mit einem im Gehäuse angeordneten, elektrooptischen Wandler elektrisch verbunden ist.
7. Garnitur nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die elektrische Verbindung über ein elektronisches Bauteil erfolgt, das den zwischen Elektrode und Wandler fließenden Strom summiert und impulsartig abgibt.
8. Garnitur nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das elektronische Bauteil metallisch gekapselt ist.