DE3211119C2 - Vorrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer isolierten zylindrischen Sammelschiene und Kabeln eines Mittelspannungs- oder Hochspannungsenergieversorgungsnetzes - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer isolierten Rohrsammelschiene und isolierten Kabeln eines Mittelspannungs- oder Hochspannungsenergieversorgungsnetzes weist eine erste Steckbuchse (9) für die Aufnahme des abisolierten Endes (2Δ) der Rohrsammelschiene (2) als Stecker, eine der Anzahl der isolierten Kabel (1) entsprechende Zahl von zweiten Steckbuchsen (16), in die je ein Kabelstecker (21) einführbar ist, sowie eine Verbindungsleitung (13, 14) zwischen der ersten Steckbuchse (9) und jeder zweiten Steckbuchse (16) auf. Ein Muffengehäuse (3, 4, 5) mit Öffnungen für die Rohrsammelschiene (2) und die Kabelstecker (21) enthält einen innen anliegenden Formkörper (8) aus einem elektrisch isolierenden Material, in den die Verbindungsleitungen (13, 14) und zumindest unvollständig die Steckbuchsen (9, 16) eingebettet sind. Gleichachsig zu jeder Steckbuchse und sich an diese anschließend ist im Formkörper je ein Kanal (11, 17) vorgesehen, der sich bis zu einer der Öffnungen des Muffengehäuses erstreckt und einen Außendurchmesser hat, der mindestens gleich dem Innendurchmesser der Buchsen (9, 16) ist.

Description

a) eine erste Steckbuchse (9) für die Aufnahme des abisolierten Endes (2') der als Rohrsammeischiene (2) ausgebildeten Sammelschiene als Stecker.

b) eine der Anzahl der Kabel (1) entsprechende Zahl vors zweiten Steckbuchsen (16). in die je ein Kabelstecker (21) einführbar ist und von denen jede über die Verbindungsleitung (13, 14) mit der ersten Steckbuchse (9) verbunden ist,

c) eine Ausbildung des Gehäuses und seiner Öffnungen als Muffengehäuse (3, 4,5) für das Einführen der Rohrsammeischiene (2) und der Kabelstecker (21),

d) eine Ausbildung des sich im Muffengehäuse befindenden elektrisch isolierenden Mediums als ein Formkörper (8), der innen am Muffengehäuse (3, ·», 5) anliegt, in dem jede Verbindungsleitung (13, 14) UDd zurv'/idest teilweise die Steckbuchsen (9, 16} eingebettet sind, und der gleichachsig zu jeder Steck' uchse und sich an diese anschließend je einen Kanal (11, 17) aufweist, der sich bis zu einer der öffnungen des Muffengehäuses (3, 4, 5) erstreckt und einen Außendurchmesser hat, der größer als der Innendurchmesser der Buchsen (9,16) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffengehäuse aus einem zylindrischen Teil (3) und zwei dessen beide offenen Enden verschließenden Deckeln (4, 5) besteht, von denen der eine (4) die öffnung für die Rohrsammeischiene (2) und der andere (5) die öffnungen für die Kabelstecker (21) enthält

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrsammeischiene (2) mit dem einen (4) und die Kabelstecker (21) mit dem anderen Deckel (5) verbunden sind, die ihrerseits lösbar mit dem zylindrischen Teil (3) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formkörper (8) in geringem Abstand von der Innenmantelfläche des zylindrischen Teils (3) ein Schirm (19) eingebettet ist, der elektrisch leitend mit dem aus Metall bestehenden zylindrischen Teil (3) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formkörper (8) gleichachsig zu jeder Steckbuchse (9,16) eine Feldsteuerungskappe (12, 18) eingebettet ist, welche die zugeordnete Steckbuchse kontaktiert und über deren offenes Ende in axialer Richtung übersteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Steckbuchsen (16) bis zu ihrem offenen Ende in den Formkörper (8) eingebettet sind und daß das offene Ende der ersten Steckbuchse (9) aus dem Formkörper (8) heraus in den anschließenden Kanal (11) ragt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (11,17) sich

nach außen hin konisch erweitern und einen kleinsten Durchmesser haben, der größer ist als der Außendurchmesser der anschließenden Steckbuchse (9, 16).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung aus wenigstens einer in axialer Richtung der Steckbuchse (9,16) flexiblen Schiene (13,14) besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (13, 14) aus übereinander gestapelten Blechen besteht und unmittelbar an die Steckbuchsen (9, 16) angeschraubt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (8) aus Silikonkautschuk besteht

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer isolierten, zylindrischen Sammelschiene und Kabeln eines Mittelspannungs- oder Hochspannungsenergieversorgungsnetzes, mit einem ein elektrisch isolierendes Medium enthaltenden Gehäuse mit öffnungen für das Einführen elektrischer Leiter und einer der Verbindung der Sammelschiene mit den Kabeln dienenden Verbindungslcitung.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (DE-OS

26 45 067), die insbesondere als Ausschalter, Isoliertrennschaltcr oder Abschalter eingesetzt werden soll, weist im Inneren ihres Gehäuses drei Schalteinheiten auf. Mit dem einen Pol jeder dieser Schalteinheiten ist je ein durch die eine Stirnseile des Gehäuses einführbares Kabel verbindbar. Mit dem anderen Pol jeder dieser Schalteinhciten ist das eine Ende einer Verbindungsleitung verbunden, die durch die andere Stirnseite des aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Gehäuses hindurchgeführt und fest mit einer außerhalb des Gehäuses liegenden, zylindrischen Sammelschiene verbunden ist. deren Isolation einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist.

Zur Herstellung ehier Verbindung zwischen Kabeln eines Mittelspannungs- oder Hochspannungsenergie-Versorgungsnetzes und einer isolierten Rohrsammeischiene ist eine derartige Vorrichtung zumindest nicht ohne konstruktive Änderungen verwendbar. Außerdem wäre der Aufwand und Raumbedarf nicht geringer als bei den bisher für solche Verbindungen üblichen Vorrichtungen, bei denen sowohl für die Kabel als auch für die Rohrsammeischiene Klemmen verwendet wurden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche es ermöglicht, in einfacher Weise sowie mit geringern Raumbedarf und ohne Sieherheitsrisiko ein Kabel oder mehrere isolierte Kabel an eine isolierte Rohrsammeischiene anzuschließen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches I.

Dank der Steckbuchsen läßt sich sowohl die Verbindung mit der isolierten Rohrsammeischiene als auch mit den Kabeln auf sehr geringem Raum herstellen, wozu auch beiträgt, daß der abisolierte Endabschnitt der

Rohrsaminclschiene unmittelbar in die zugeordnete Steckbiichsc eingeführt werden k;inn, auf eine Steckergarnitur also ver/.ichlci wird. Die Stecktechnik ist aber auch insofern vorteilhaft, als sie ein Sicherheitsrisiko beim Herstellen und Lösen der Verbindung ausschließt und es deshalb auch erlaubu die Kabelanschlüsse nach Bedarf herzustellen und zu lösen. Weiterhin trägt zu minimalen Abmessungen und einer hohen Sicherheit bei, daß die Steckbuchsen sowie die Verbindungsleitung in einen Formkörper aus elektrisch isolierendem Material eingebettet sind. Dieser Formkörper kann dabei so ausgebildet sein, daß es ohne weiteres möglich ist. den Zugang zu den Steckbuchsen elektrisch dicht zu verschließen. Schließlich ermöglicht auch die Ausbildung der Vorrichtung in der Art einer Muffe und die Ausbildung des Gehäuses als Muffengehäuse eine kompakte und berührungssichere Bauweise.

Es sind zwar einphasige Trennsteckverteiler für Mittelspannungsenergieversorgungsnetze bekannt (DE-GM 75 22 313, DE-AS 26 19 032), die Steckbuchsen für Kabelstecker aufweisen. Diese bekannten Trennsteckverteiler erlauben aber nur die Verbindung nehrerer Kabel, nicht jedoch die Verbindung von Kabeln mit einer isolierten Rohrsammeischiene. Ferner sind Stekker und Steckbuchsen zur Verbindung von Hochspannungskabeln bekannt (DE-OS 27 49 028). Diese Stecker und Steckbuchsen sind aber für die Anordnung an je einem Kabelende ausgebildet.

Die günstigste Form des Muffengehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung hängt in erster Linie von der gegenseitigen Lage der Rohrsammeischiene und der Kabel ab. Die Kabel und die Rohrsammeischiene können beispielsweise im Winkel zueinander verlaufen. Ferner ist eine Einführung der Rohrsammeischiene und der Kabelstecker auf ein und derselben Seite des Muffengehäuses denkbar. Liegen die Kabel in Längsrichtung der Rohrsammeischiene,dann ist ein Muffengehäuse gemäß Anspruch 2 besonders vorteilhaft, weil eine derartige Form besonders raumsparend und kostengünstig ist. Im Hinblick auf das Herstellen oder Lösen der Verbindungen ist dabei eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 zweckmäßig.

Da geringe Luftspalte zwischen dem Formkörper und dem Muffengehäuse, wie sie bei unterschiedlicher Wärmedehnung auftreten können, zu hohen Feldstärken in diesen Luftspalten führen können, wenn das Muffengehäuse aus Metall besteht, ist vorzugsweise in den Formkörper ein Schirm gemäß Anspruch 4 eingebettet. Ebenso ist es zur Feldsteuerung im Bereich der Steckbuchsen zweckmäßig, in den Formkörper metallische Kappen einzubetten, welche den Bereich des offenen Endes der Steckbuchsen feldfrci halten.

Die von den Sleckbuchsen zu den zugeordneten öffnungen im Muffengehäuse führenden Kanäle sind vorteilhafterweise konisch gemäß Anspruch 7 ausgebildet. Mit Hilfe von konischen Steckern können dann diese Kanäle ohne Schwierigkeiten elektrisch dicht, d. h. so, daß nach außen keine Überschläge oder Kriechslröme gelangen können, verschlossen werden.

Im Hinblick auf eventuell auftretende Wärmedehnungen ist eine Ausbildung der Verbindungslcitung gemäß den Ansprüchen 8 und 9 besonders vorteilhaft.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Formkörper aus Silikonkautschuk. Die Herstellung des Formkörpers und die Einbettung der metallischen Teile in ihn bereitet hier keine Schwierigkeiten. Außerdem hat Silikonkautschuk eine vorzügliche Isolierfähigkeit.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.

Die Figur zeigt einen Längsschnitt des Ausführungsbeispiels.
Eine Muffe zum Verbinden von maximal vier Kabeln

1 mit einer isolierten Rohrsammeischiene 2 eines Energieversorgungsnetzes mit einer Betriebsspannung, die im Bereich zwischen 6 kV und 40 kV liegt, dient eine Muffe, deren metallisches Muffengehäuse aus einem zylindrischen Teil 3 und zwei scheibenförmigen Deckeln 4 und 5 besteht. Schrauben 6, welche in Gewindebohrungen von ringförmigen, nach innen vorspringenden Verdickungen an den Enden des zylindrischen Teils 3 eingreifen, verbinden die Deckel 4 und 5 lösbar mit dem zylindrischen Teil 3. Der Deckel 4 ist mit einer zentralen öffnung versehen, deren Durchmesser an den Außendurchmesser der Rohrsammeischiene 2 angepaßt ist. Der Deckel 5 weist vier öffnungen 7 auf, deren Anordnung so gewählt ist, daß sie ein Quadrat definieren, dessen Diagonalen-Schnittpunkt im Zentrum des zylindrischen Teils 3 liegt.

An der Innenmanielfläche des zylindrischen Teils 3 liegt ein aus Silikonkautschuk bestehender Formkörper 8 an, in den in zentraler Lage und gleichachsig zum zylindrischen Teil 3 eine erste Steckbuchse 9 mit Ausnahme ihres an das offene Ende angrenzenden Endabschnittes eingebettet ist. Diese erste Steckbuchse 9 ist zum Deckel 4 hin offen, von dem ihr offenes Ende einen Abstand hat, der etwa der halben Länge des zylindrisehen Teils entspricht. Der Innendurchmesser der ersten Steckbuchse 9 ist auf den Außendurchmesser des abisolierten Endabschnittes 2' der Rohrsammeischiene

2 abgestimmt, um diesen Endabschnitt 2' als Stecker in diese erste Steckbuchse 9 einführen zu können. Ein an der Innenwandung der Steckbuchse 9 festgelegtes, zylindrisches Viellinienkontaktelement 10 sorgt für eine hohe Kontaktqualität.

An die erste Steckbuchse 9 schließt sich gleichachsig ein vom Formkörper 8 begrenzter Kanal 11 an, der sich bis zum Deckel 4 erstreckt und sich in dieser Richtung koni- ch erweitert. Der kleinste Durchmesser dieses Kanals 11 ist größer als der Außendurchmesser der Steckbuchse 9. Daher ist, wie die Figur zeigt, zwischen der Wandung des Kanals 11 und der Außenmantelfläche der sich bis nahe zur Sicckbuchse 9 erstreckeiiden lsoiation der Rohrsammeischiene 2 ein ringförmiger Luftraum vorhanden. Eine topfförmige Feldsteuerungskappe 12, die in ihrem Boden eine die Steckbuchse 9 aufnehmende zentrale Öffnung hat und die Steckbuchse 9 kontaktiert,

so ist vollständig in den Formkörper 8 eingebettet und steht mit ihrem hochgestellten Rand über das offene Ende der Steckbuchse 9 über.

An der dem offenen Ende abgekehrten Stirnfläche der ersten Steckbuchsc 9 liegt eine Verbindungsschiene 13 an, die aus meb-eren aufeinandergeleg;en, biegsamen Blechen hoher elektrischer Leitfähigkeit besteht. Eine gleich ausgebildete zweite Verbindungsschiene 14 kreuzt die erste Verbindungsschiene 13 rechtwinklig. Im Kreuzungsbereich durchdringt eine Schraube 15 beide

bo Verbindungischienen 13 und 14 und preßt diese gegen die Stirnfläche der Steckbuchse 9, indem sie in eine zentrale Gewindebohrung der Steckbuchse 9 eingreift und in dieser Gewindebohrung festgezogen ist.
Die Enden der beiden Verbindungsschienen 13 und 14

ö5 liegen unmittelbar an je einer zweiten Steckbuchse 16 an, welche zum Deckel 5 hin offen sind und auf je eine von dessen öffnungen 7 ausgerichtet sind. Diese zweiten Steckbuchsen Ib. die alle gleich ausgebildet sind,

sind ebenso wie die Verbindungsschienen 13 und 14 vollständig in den Formkörper 8 eingebettet, der im Anschluß an jede der zweiten Steckbuchsen 16 einen gleichachsig zu dieser Steckbuchse angeordneten Kanal 17 bildet. Wie die Figur zeigt, greift der Formkörper 8 in -> die öffnungen 7 ein, so daß die Kanäle 17, die sich nach außen hin konisch erweitern, sich bis zur äußeren Stirnfläche des Deckeis 5 erstrecken. Wie bei dem Kanal 11 ist auch bei den Kanälen 17 der kleinste Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der zugeord- m neten Steckbuchse 16.

Konzentrisch zu jeder zweiten Steckbuchsc 16 und dem zugeordneten Kanal 17 ist eine topfförmige Feldsteuerungskappe 18 angeordnet, in deren Boden eine zentrale Öffnung ist, deren Rand die zugeordnete Steckbuchse 16 kontaktiert. Der hochgestellte, ebenfalls vollständig eingebettete Rand der Kappe 18 steht über das offene Ende der Steckbuchsc über.

In den Formkörper 8 ist ein Schirm 19 eingebettet, der nahe der Außenmantelfläche des Formkörpers 8 konzentrisch zu diesem angeordnet ist und, im Ausführungsbeispiel mittels einer Schraube 20, elektrisch leitend mit dem zylindrischen Teil 3 verbunden ist.

Für die Verbindung der Kabel 1 mit den zweiten Steckbuchsen 16 sind diese Kabel mittels je eines Kabelsteckers 21 versehen, der in bekannter Weise ausgebildet ist. Sein in die Steckbuchse eindringender Kontaktkörper 22 trägt ein Viellinienkontaktelement. An diesen Kontaktkörper schließt sich auf der dem Steckerende abgekehrten Seile eine Druckplatte 23 an, jo an der eine elastische Hülse 24 aus einem isolierenden Material, beispielsweise Gummi, anliegt, welche über die von ihrer Ummantelung und der üblicherweise vorhandenen Leitschicht freigelegte Kabelisolation geschoben ist. Diese elastische Hülse 24 wird von nicht J5 dargestellten, unter Federbelastung stehenden Elementen des Kabelsteckers 21 gegen die Druckplatte 23 gedrückt und liegt deshalb, wenn der Kabelstecker 21 eingesteckt ist, elektrisch dicht sowohl an der Kabelisolation als auch an der Wandung des Kanals 17 an. Schrau- ao ben 25, weiche einen Flansch des Kabelsteckers 21 sowie Bohrungen des Deckels 5 durchdringen, greifen in Gewindebohrungen der Verdickungen 3' ein und halten den Kabelstecker 21 in der vollständig eingeführten Stellung.

Die nicht benötigten zweiten Steckbuchsen 16 werden mittels je eines Blindsteckers 26 verschlossen, der mit einem elastischen, elektrisch isolierenden Stopfen in den Kanal 17 eingreift und diesen elektrisch dicht verschließt.

Die Rohrsammeischiene 2 ist mit dem Deckel 4 fest verbunden, beispielsweise verschweißt, falls dieser, wie im Ausführungsbeispiei, aus einem dafür geeigneten Material besteht. Die Sammelschiene 2 wird deshalb durch den Deckel 4 in der auf die erste Steckbuchse 9 ausgerichteten Lage und mit ihrem abisolierten Endabschnitt 2' in der ersten Steckbuchse 9 gehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

50

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer isolierten zylindrischen Sammelschiene und Kabeln eines Mittelspannungs- oder Hochspannungsenergieversorgungsnetzes, mit einem ein elektrisch isolierendes Medium enthaltenden Gehäuse mit Öffnungen für das Einführen elektrischer Leiter und einer der Verbindung der Sammelschiene mit den Kabeln dienenden Verbindungsleitung, gekennzeichnet durch