DE3025819A1

DE3025819A1 - Steckbare kabelgarnitur mit pruefelektrode

Info

Publication number: DE3025819A1
Application number: DE19803025819
Authority: DE
Inventors: Lothar Ing.(Grad.) 1000 Berlin Goehlich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1982-02-04

Description

Stekbare 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 kontaktierbar. Die Elektrode befindet sich dabei zwischen der in den elastischen Isolierkörper eingebetteten Schirmelektrode und dem geerdeten Gehäuse, das an der einen Stirnseite des Isolierkörpers in das auf Erdpotential liegende Steuerelement in Form eines Steuerdeflektors übergeht (Prospekt "Steckgarnituren für 200-Ampere-Anschiüsse 25 kV" der Firme 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 Steuerelement 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 ohmschen Widerstand besteht, dessen Widerstandsmaterial einen großen dielektrischen Verlustfaktor aufweist, und daß die Anschlüsse des Widerstandes im potentialfreien Raum zwischen dem in den Isolierkörper eingebetteten Steuerelement und dem geerdeten Gehäuse angeordnet sind.
Wenn eine derartig ausgebildete Kabelgarnitur unter Spannung steht, erwärmt sich der Widerstand unter dem Einfluß des elektrischen Wechselfeldes und verändert dabei seinen Widerstandswert. Die Widerstandsänderung gegenüber dem spannungsfreien Zustand kann meßtechnisch ausgewertet werden. Da im übrigen der Widerstand flach und langgestreckt ausgestaltet werden kann, läßt er sich auch bequem in relativ schlanken Garnituren parallel zur Achse des Garniturenkörpers anordnen, und zwar vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des geerdeten Gehäuses.
Da weiterhin die Anschlüsse des Widerstandes im potentialfreien Raum der Garnitur angeordnet sind, wird eine elektrische Schwächung der Garnitur durch den Einbau der Prüfelektrode weitestgehend vermieden.
Der meßtechnische Zugriff zu dem Widerstand wird in aller Regel dadurch gegeben sein, daß die Zuführungsdrähte axial aus einer Stirnseite der Garnitur herausragen oder daß dort ein spezieller Kontaktörper einge- bettet ist, an den die Zuleitungsdrähte angeschlossen sind. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Zuleitungsdrähte im potentialfreien Raum der Garnitur radial durch das Gehäuse hindurch auf den äußeren Umfang zu führen und dort entsprechende Anschlußpunkte in die Oberfläche der Garnitur zu integrieren.
Dielektrisch verlustreiche Widerstandsmaterialien sind an sich bekannt. Besonders geeignet hierfür sind spezielle Materialien auf der Basis von Metalloxiden. Im übrigen kann man bei der Ausgestaltung der Prüfelektrode auch so vorgehen, daß man einen normalen ohmschen Widerstand verwendet, der mit einer Schicht aus einem dielektrisch verlustreichen Material überzogen ist. In diesem Fall erfolgt die Erwärmung des Widerstandes infolge einer Erwärmung des Uberzugs.
Um eine größere Empfindlichkeit der meßtechnischen Auswertung zu gewährleisten, kann man in Weiterbildung der Erfindung unmittelbar neben dem dielektrisch verlustreichen Widerstand einen weiteren Widerstand anordnen, der bei Raumtemperatur den gleichen oder nahezu den gleichen Widerstandswert wie der dielektrisch verlustreiche Widerstand aufweist, dessen Widerstandsmaterial aber einen kleinen dielektrischen Verlustfaktor aufweist. Hinsichtlich der meßtechnischen Auswertung werden dann die Widerstandswerte beider Widerstände miteinander verglichen. Man kann aber auch einen zweiten, gleichartigen Widerstand im feldfreien Raum zwischen dem Steuerelement und dem Gehäuse anordnen.
Als dielektrisch verlustreiches Widerstandsmaterial wird im Rahmen der Erfindung ein Material angesehen, dessen Verlustfaktor tang@@ 0,1 ist. Als Widerstandsmaterial mit einem kleinen dielektrischen Verlustfaktor wird dagegen ein Material angesehen, dessen Verlustfaktor tang@@ 0,01 ist.
Ein Ausführungsbeispiel der neuen Garnitur ist in der Figur dargestellt.
Die Figur 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 aus einem Kthylen-Propylen-Copolymerisat, in den einerseits eine Schirmelektrode 2 (Hochspannungspotential) und stirnseitig ein Steuerdeflektor 3 (Erdpotential) sowie das metallische Gehäuse 4 eingebettet sind.
Anstelle eines metallischen Gehäuses kommt im übrigen auch ein äußerer elektrisch leitender Uberzug in Betracht.
Im Bereich zwischen der Schirmelektrode 2 und dem Steuerdeflektor 3 ist in unmittelbarer Nähe zum Gehäuse 4 die Prüfelektrode 5 angeordnet, bei der es sich um einken Widerstand mit einem dielektrisch verlustreichen Widerstandsmaterial handelt. Die Anschlußdrähte 6 des Widerstandes sind axial an der Stirnseite der Garnitur herausgeführt und dort mit Meßanschlüssen 7 versehen.
1 Figur 4 Ansprüche L e e e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e » Steckbare Garnitur für Hochspannungskabel, bestehend seinem elastischen Isolierkörper (1) mit geerdetem Gehäuse (4), einer eingebetteten Schirmelektrode (2) und wenigstens einem an einer Stirnseite angeordneten Steuerelement (3), wobei zwischen den apannungsführenden Teilen und dem geerdeten Gehäuse eine nach außen herausgeführte Elektrode (5) 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 aus einem ohmschen Widerstand (5) besteht, dessen Widerstandsmaterial einen großen dielektrischen Verlustfaktor aufweist, und daß die Anschlüsse (6, 7) des Widerstandes im potentialfreien Raum zwischen dem in den Isolierkörper eingebetteten Steuerelement (3) und dem geerdeten Gehäuse (4) angeordnet sind.
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 als Widerstandsmaterial Metalloxide verwendet sind.
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 unmittelbar neben dem Widerstand ein weiterer Widerstand mit einem bei Raumtemperatur gleichen oder nahezu gleichen Widerstandswert angeordnet ist, dessen Widerstandsmaterial einen kleinen dielektrischen Verlustfaktor aufweist.
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 im feldfreien Raum zwischen Steuerelement und Gehäuse ein weiterer Widerstand mit gleichem oder nahezu gleichem Widerstandswert und gleichem dielektrischen Verlustfaktor angeordnet ist.