DE3420500C2

DE3420500C2 -

Info

Publication number: DE3420500C2
Application number: DE19843420500
Authority: DE
Inventors: Uwe 5060 Bergisch Gladbach De Amerpohl; Heinrich 5204 Lohmar De Weber
Original assignee: Felten & Guilleaume Energietechnik Ag 5000 Koeln De
Current assignee: Felten and Guilleaume AG
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1990-05-17
Also published as: DE3420500A1

Description

Die Erfindung betrifft ein VPE-isoliertes Höchstspannungs- Einleiterkabel mit einem Endverschluß nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie ist besonders auf die Ausbildung des Endverschlusses mit einer auf das Kabelende aufschiebbaren, vorgefertigten Isolierkeule mit integriertem Feldsteuer trichter für Kabel mit Nennspannungen von über 220 kV ge richtet.

In der DE-PS 23 46 567 ist bereits ein aufschiebbarer End verschluß aus einer Isolierkeule mit einem integrierten Feldsteuertrichter (beide aus Silikonkautschuk) beschrieben, der für kunststoffisolierte Mittelspannungs-Einleiterkabel bestimmt ist. Sein Einsatz im Isolatorgehäuse eines Endver schlusses für PE-isolierte 110 kV-Einleiterkabel ist in dem Aufsatz von J. Friedrich "Neue Garniturengeneration für PE-isolierte Höchstspannungskabel" in Z. ETZ-A, Heft 3/1976, Seiten 160-62 (Bilder 2 und 3) gezeigt und beschrieben. Die mit einem Untermaß ihrer Bohrung von einigen % vorge fertigte Isolierkeule aus elastomerem Silikonkautschuk erhält beim Aufschieben auf die Kabelisolierung eine ent sprechende elastische Spannung (Vorspannung), die den erfor derlichen Preßsitz der Keule auf dem Kabel sicherstellt. Dies ist jedoch bei Kabeln für 220 kV und höher wegen der erforderlichen größeren Dicke von Kabelisolierung und Endverschluß-Isolierkeule sowie der größeren Baulänge mit dem bekannten Aufschieb-Endverschluß nicht zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den bekann ten Aufschieb-Endverschluß für den Einsatz bei Kabeln für 220 kV und höher auszubilden, so daß der Preßsitz auf dem Kabelende, optimale Feldsteuerung und einfache Montage erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Wesentlich ist hierbei, daß die Isolier keule mit dem integrierten Feldsteuertrichter aus zwei hohl zylindrischen, koaxialen Bauteilen (Innen- und Außenteil) besteht, und daß der Außenteil mit gleichmäßiger elastischer Spannung pressend (und damit hohlstellenfrei) auf den Innen teil geschoben ist, womit auch die Spannung des Innenteils gegenüber dem Kabel erhöht ist. Die im Außen- und Innenteil integrierten Teile des Feldsteuertrichters ergänzen sich zu einem einheitlich geformten und wirkenden Steuertrichter.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Einsatzmög lichkeit der Aufschieb-Endverschlüsse auf Kabel für 220 kV und höher (bis über 400 kV) erweitert ist und die Einfachheit von Herstellung und Montage beibehalten ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben, von welchen die Ansprüche 2 und 3 die Ausbildung des Steuertrichters, und die Ansprüche 4 bis 6 die Ausbildung der Isolierkeule (mit einem Ringspalt, mit Befe stigung, Dichtung und Kontaktierung und mit einer Preßsitz verstärkung) betreffen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Isolierkeule mit integriertem Feldsteuertrich ter, aufgeschoben auf die teilweise abgesetzte Isolierung am Ende des Kabels, im Halbschnitt (ohne das sie umgebende Isolatorgehäuse und ohne Kopf- und Fußarmatur) und

Fig. 2 diese Isolierkeule in Ansicht, im (teilweise ge zeichneten) Isolatorgehäuse im Schnitt.

Bezeichnet sind mit

1 Isolierkeule mit integriertem Feldsteuertrichter, beide aus elastomerem Silikonkautschuk,
2 Innenteil der Isolierkeule, hohlzylindrisch und an den Außenrändern abgeschrägt,
3 Innenteil des Steuertrichters,
31 - oben: Trichtererweiterung
32 - in der Mitte: Trichterrohr
33 - unten: Rohrfortsatz
4 Außenteil der Isolierkeule, wie Innenteil hohlzylindrisch und an den Außenrändern abgeschrägt,
5 Außenteil des Steuertrichters
51 - oben: Trichterrand
52 - in der Mitte: Rohransatz, längs der Innenwand des Außen teils der Isolierkeule
53 Rohrverlängerung unten
6 Ringspalt unten zwischen Innen- und Außenteil des Steuer trichters
7 Dichtbuchse aus Metall oder Rohrstutzen der Kabeleinführung
71 Befestigungsschelle
8 Kabel, 220 kV VPE-isoliert
81 Kabelmantel
82 Schirmdrähte, abgebogen und geerdet
83 Wickel aus leitfähigem Band über der Leitschicht
84 äußere Leitschicht
85 Kabelisolierung aus VPE
9 Isolatorgehäuse mit angeformten Schirmen aus Porzellan, trägt Kopf- und Fußarmatur
91 Isolatorinnenraum, zwischen Gehäuse und Isolierkeule mit Isoliermasse gefüllt

Bei dem dargestellten Beispiel ist in der Fig. 2 das üb liche Isolatorgehäuse 9 des Endverschlusses mit seinen angeformten Schirmen aus Porzellan (oder Kunststoff) ange deutet. Dieses Gehäuse trägt die Kopf- und Fußarmatur des Endverschlusses, die jedoch nicht eingezeichnet sind. Im unteren (kabelseitigen) Bereich des Gehäuses ist die Iso lierkeule 1 mit den integrierten Feldsteuertrichter mit Preßsitz auf das abgesetzte Kabelende, genauer die Isolie rung 85 und äußere Leitschicht 84 des Kabels 8, aufge schoben. Der zwischen Gehäuse und Isolierkeule befindliche Innenraum 91 ist mit Isoliermasse auf Silikonbasis gefüllt.

Einzelheiten der erfindungsgemäßen Isolierkeule sind in der Fig. 1 dargestellt und sind aus der Bezugszeichenliste und den Ansprüchen zu entnehmen. Hierzu noch folgende Erläuterungen:

Die Außenfläche des Keulen-Innenteils 2 ist nach oben (zur Kopfarmatur hin) leicht konisch verjüngt ausgebildet, da mit das Entformen nach dem Guß der Keule und insbesondere das Aufschieben des Keulen-Außenteils 4 auf den Innenteil 2 erleichtert wird. Die Bohrung des Außenteils 4 ist dem entsprechend konisch ausgebildet, so daß der Außen- auf dem Innenteil satt aufsitzt. Auch der Außenteil 4 ist be züglich seiner Bohrung und Wandstärke so bemessen, daß er im aufgeschobenen Zustand mit der notwendigen Vorspannung von über 3% auf dem Innenteil 2 festsitzt und beide Teile eine das Kabel fest umschließende Einheit bilden.

Im Innenteil 2 und Außenteil 4 der Isolierkeule sind Berei che aus elektrisch leitfähigem, elastomeren Silikonkautschuk 3 bzw. 5 dergestalt integriert (die Keule ist um den Trichter gegossen), daß sie bei aufgeschobenem Außenteil einander zu einem für die Steuerung des elektrischen Feldes in dem End verschluß besonders ausgebildeten Steuertrichter ergänzen.

Dabei ist die Trichtererweiterung 31 des Steuertrichter- Innenteils gegenüber dem Rohransatz 52 des Steuertrichter- Außenteils ein Stück nach unten (zur Fußarmatur hin) ver setzt. Dies hat folgende Gründe: Zum einen ist es eine Montagehilfe, damit beim Aufschieben des Außenteils der Trichterrand 51 nicht unter die Trichtererweiterung 31 des Innenteils rutscht, was eine unerwünschte Feldverzer rung geben würde. Zum zweiten ist es eine Verbesserung der Feldsteuerung, da die Forderung nach einer möglichst ge ringen Tangential-Feldstärke an der Grenzfläche der Kabel isolierung 85 zur Keulenisolierung 2 um so besser erfüllt wird, je länger die dazu parallel liegende Trichterstufe ist. Und zum dritten ist es eine Typenvereinfachung, da man vom Keulen-Außenteil nur einen Typ braucht und die verschiedenen Kabelabmessungen nur mit entsprechend ver schiedenen Keulen-Innenteilen 2 + 3 auszugleichen braucht.

Der Steuertrichter-Innenteil 3 ist so gestaltet und be messen, daß er im unteren Bereich mit seinem Trichterrohr 32 und dessen Fortsatz 33 die äußere Leitschicht 84 des Kabels, die an ihrem Ende leicht konisch abgesetzt ist, elektrisch kontaktierend und elastisch pressend umfaßt. Die Kontaktierung kann mittels eines Wickels aus leitfä higem Band 83 verstärkt werden, das um den Trichter-Rohr fortsatz 33 und weiter abwärts um die äußere Leitschicht 84 des Kabels bis zu dessen abgebogenem Schirm 82 ge wickelt ist. Zum unteren Abschluß des Endverschlusses wird eine übliche Fußarmatur mit einem Kabeleinführungstrichter verwendet, der samt den Dichtungen einerseits (oben) am Fuß des Isolatorgehäuses 9 und andererseits (unten) um den Kabelmantel 81 festgelegt ist.

In einer anderen Ausführungsform ist der Rohrfortsatz 33 des Steuertrichter-Innenteils stärker ausgebildet und ist der Kabelmantel 81 in unmittelbarer Nähe der Isolierkeule 1 abgesetzt, womit die Bewicklung 83 der äußeren Leitschicht entfällt. Hier wird nun statt der üblichen Fußarmatur mit Kabeleinführungstrichter die in Fig. 1 angedeutete metallene Dichtbuchse 7, welche an der Rohrverlängerung 53 des Steuertrichter-Außenteils mittels einer Schelle 71 be festigt ist, so weitergebildet, daß sie das Isolatorgehäuse 9 gegenüber dem eingeführten Kabel 8 abdichtet. Sie dient zugleich der Erdung des Steuertrichters 3 + 5, wogegen die abgebogenen Drähte des Kabelschirms 82 gesondert geerdet sind. Der Vorteil dieser Ausführung liegt in einer erheb lichen Vereinfachung der Montage.

Claims

1. VPE-isoliertes Höchstspannungs-Einleiterkabel mit End verschluß, bei dem im unteren (kabelseitigen) Bereich des Isolatorgehäuses (9) eine Isolierkeule (1) mit einem integrierten Feldsteuertrichter, beide aus ela stomerem Silikonkautschuk auf die Kabelisolierung (85) mit Preßsitz aufgeschoben ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Isolierkeule (1) aus einem hohlzylindrischen Innenteil (2) mit einem Innen teil (3) des Steuertrichters und einem ebenfalls hohl zylindrischen Außenteil (4) mit einem Außenteil (5) des Steuertrichters besteht und der Außenteil (4) auf den sich nach oben leicht verjüngenden Innenteil (2) hohl stellenfrei und pressend aufgeschoben ist.

2. Kabel mit Endverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil (5) des Steuertrichters oben als divergierender und abgerundeter Trichterrand (51) und in der Mitte längs der Innenwand des Außenteils (4) der Isolierkeule als Rohr (52) ausge bildet ist, und daß der Innenteil (3) des Steuertrichters den Außenteil (5) zu einem vollständigen und einheitli chen Steuertrichter (3 + 5) ergänzt, indem er oben als Trichtererweiterung (31) und in der Mitte als Trichterrohr (32) ausgebildet ist, das die ganze Wandstärke des Innen teils (2) der Isolierkeule einnimmt.

3. Kabel mit Endverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichtererweite rung (31) des Steuertrichter-Innenteils gegenüber dem Rohransatz (52) des Steuertrichter-Außenteils ein Stück nach unten versetzt ist.

4. Kabel mit Endverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Fuß der Isolier keule (1) zum einen der Außenteil (4) der Keule bis auf das Rohr (52) des Steuertrichters abgeschrägt ist und dieses Rohr eine aus der Keule vorragende Verlängerung (53) hat, und zum anderen das Trichterrohr (32) zum Kabel hin abgeschrägt ist und es einen Fortsatz (33) hat, so daß am Fuß der Keule (1) zwischen Außen- und Innenteil des Steuertrichters (3 + 5) ein Ringspalt (6) gebildet ist.

5. Kabel mit Endverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum einen am Fuß der Rohrverlängerung (53) des Steuertrichters eine Dicht buchse (7) mittels einer Schelle (71) oder der Rohr stutzen einer Kabeleinführung befestigt ist, und zum anderen der Rohrfortsatz (33) des Steuertrichters innen die äußere Leitschicht (84) kontaktierend umfaßt und außen mit einem leitfähigen Band (83) umwickelt ist, das weiter nach unten bis zum abgebogenen und geerdeten Schirm (82) des Kabels gewickelt ist.

6. Kabel mit Endverschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohr fortsatz (33) des Steuertrichter-Innenteils für den Preß sitz verstärkt ausgebildet ist.