DE3437569A1

DE3437569A1 - Kabelgarnitur mit messelektrode

Info

Publication number: DE3437569A1
Application number: DE19843437569
Authority: DE
Inventors: Lothar Ing.(Grad.) 1000 Berlin Goehlich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-10-10
Filing date: 1984-10-10
Publication date: 1986-04-10
Also published as: DE3437569C2

Description

Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen

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Kabelgarnitur mit Meßelektrode

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Garnituren für geschirmte Starkstromkabel und ist bei konstruktiven Ausgestaltung einer vorgefertigten, steckbaren Garnitur anzuwenden, in deren Isolierkörper eine Meßelektrode zur kapazititven Auskopplung einer Meßspannung eingebettet ist.

Die konstruktive Ausgestaltung von vorgefertigten, steckbaren Garnituren, mit denen geschirmte Starkstromkabel (Mittelspannungskabel) an elektrische Geräte wie Schaltanlagen, Transformatoren und Motoren angeschlossen werden, sieht u. a. vor, in den elastischen Isolierkörper der Garnitur eine Meßelektrode einzubetten. Diese befindet sich im Bereich zwischen der ein Leiterverbindungselement umgebenden und innen in den Isolierkörper eingebetteten Schirmelektrode und einer auf den Isolierkörper aufgebrachten leitenden Umhüllung. Die Meßelektrode, die zusammen mit der Schirmelektrode und der leitenden Umhüllung einen kapazitiven Spannungsteiler bildet (DE-Z "Elektrizitätswirschaft", 1984, Seiten 159 bis 162) kann dabei aus leitendem, elastischem Kunststoff (De-Z "Elektrizitätswirtschaft", 1984, Seiten bis 59), aus einem elastischen, elektrisch leitend beschichteten Isolierblatt (DE-OS 30 25 818) oder aus einem hutförmigen, mit leitendem Kunststoff beschichteten Metallteil (DE-GM 82 24 220) bestehen. In jedem Fall wird zwischen der inneren Oberfläche der Meßelektrode und dem die Hochspannung führenden Teil der Kabelgarnitur (Schirmelektrode oder Leiter des Kabels) ein Abstand eingehalten, der die Auskopplung einer genügend großen Meßspannung gewährleistet.

Zm 3 Ro / 01.10.1984

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Es ist üblich, die entsprechenden Kabelgarnituren für unterschiedliche Betriebsspannungen (3,5; 6; 12; 17 kV) hinsichtlich der Wanddicke der Isolierung unterschiedlich zu dimensionieren. Dies erfordert aber für die Herstellung der Garnituren unterschiedliche Gießwerkzeuge.

Ausgehend von einer Kabelgarnitur mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 (DE-Z "Elektrizitätswirtschaft", 1984, Seite 57) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine für eine Betriebsspannung von maximal 20 kV dimensionierte Garnitur hinsichtlich der Meßelektrode so auszugestalten, daß sich auch bei Einsatz der Garnitur für Betriebsspannungen unterhalb 20 kV eine genügend große Meßspannung ergibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß bei einem durch eine maximale Betriebsspannung bedingten, festen Abstand zwischen der Schirmelektrode und der leitenden Umhüllung die Dicke der plättchenförmigen Meßelektrode - ausgehend von einem kleinsten Wert bei der maximalen Betriebsspannung - bei Betriebsspannungen unterhalb der maximalen Betriebsspannung umgekehrt proportional oder annähernd umgekehrt proportional der jeweiligen Betriebsspannung ist.

Eine solche Dimensionierung der Meßelektrode hat den Vorteil, daß bei gleichen Außenabmessungen der Garnitur für unterschiedliche Betriebsspannungen und damit bei Verwendung der gleichen aufwendigen Gießwerkzeuge für Garnituren unterschiedlicher Betriebsspannungen lediglich durch Austausch der mit einfachen Werkzeugen herstellbaren Meßelektroden für den Benutzer der Garnitur immer gleiche Betriebseigenschaften vorhanden sind. Hinsichtlich der Herstellung der Garnitur erweist es sich dabei als zweckmäßig, wenn der Abstand der in den Isolierkörper eingebetteten Meßelektrode von der leiten-

den Umhüllung konstant und damit unabhängig von der jeweiligen Betriebsspannung ist.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Kabelgarnitur ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt.

Figur 1 zeigt im Ausschnitt den knieförmigen Bereich 1 eines Winkelsteckers, der im wesentlichen aus dem elastischen Isolierkörper 2, der innen eingebetteten und ein Leiterverbindungselement 4 umgebenden Schirmelektrode 3 und einer äußeren leitenden Umhüllung 5 besteht. In diesen Winkelstecker ist ein entsprechend zubereitetes Kabelende 10 eingeführt.

In den Isolierkörper 2 ist weiterhin die Meßelektrode 6 eingebettet, die einen plättchenförmigen Bereich 7 und einen nach außen ragenden Anschluß 8 aufweist, wobei dieser Anschluß durch einen zylindrischen Ansatz 9 des Isolierkörpers 2 nach außen geführt ist. Die Meßelektrode besteht dabei aus einem elektrisch leitenden Kunststoff.

Die dargestellte Garnitur ist für eine Nennspannung von 20 kV, d. h. für eine Betriebsspannung von ca. 12 kV dimensioniert. Hierzu ist gemäß Figur 2 ein gewisser Abstand a von beispielsweise 1 mm zwischen der Meßelektrode 6 und der äußeren Leitschicht 5 des Isolierkörpers 2 sowie ein größerer Abstand A, von beispielsweise 12 mm zwischen der Meßelektrode 6 und der Schirmelektrode 3 vorgesehen. Dabei hat der plättchenförmige Bereich der Meßelektrode 6 eine gewisse Dicke von beispielsweise 2 mm, die mit d, bezeichnet ist.

Der gemäß Figur 3 schematisch dargestellte Teil des Winkelsteckers ist mit einer Meßelektrode 6¹ ausgerüstet, deren Dicke d₂ für eine Nennspannung von 10 kV und damit für eine Betriebsspannung von etwa 6 kV dimensioniert ist. Die Meßelektrode hat hierzu von der äußeren Leitschicht 5 des Iso-

-/ι - VPA 8*» P *1 0 2DE

lierkörpers den gleichen Abstand a wie die Meßelektrode gemäß Figur 2, ihre Dicke d₂ ist jedoch wesentlich größer als die Dicke d, der Meßelektrode 6 gemäß Figur 2 und beträgt beispielsweise 8 mm. Demzufolge ist auch der Abstand A₂ wesentlieh kleiner als der Abstand A₁ gemäß Figur 2 und beträgt beispielsweise 6 mm. Durch die größere Dicke d₂ der Meßelektrode 6¹ wird das kapazitive Spannungsteilerverhältnis zwischen der Schirmelektrode 3, der Meßelektrode 6¹ und der äußeren Leitschicht 5 derart verändert, daß auch bei der niedrigen Betriebsspannung von 6 kV eine genügend große Meßspannung am Ausgang der Meßelektrode 6* zur Verfügung steht.

2 Ansprüche
3 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1. Vorgefertigte, steckbare Kabelgarnitur für geschirmte Starkstromkabel mit einer Betriebsspannung unterhalb 20 kV, bestehend aus einem elastischen Isolierkörper, aus einer innen in den Insolierkörper eingebetteten und ein Leiterverbindungselement umgebenden Schirmelektrode und aus einer auf den Isolierkörper aufgebrachten leitenden Umhüllung, wobei im Bereich zwischen der Schirmelektrode und der leitenden Umhüllung eine durch die leitende Umhüllung isoliert nach auSen geführte, plättchenförmige Meßelektrode zur kapazitiven Ankopplung einer Meßspannung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß bei einem durch eine maximale Betriebsspannung bedingten, festen Abstand zwischen der Schirmelektrode (3) und der leitenden Umhüllung (5) die Dicke (d) der plattenförmigen Meßelektrode - ausgehend von einem kleinsten Wert bei der maximalen Betriebsspannung - bei Betriebsspannungen unterhalb der maximalen Betriebsspannung proportional oder annähernd proportional der jeweiligen Betriebsspannung ist.

2. Kabelgarnitur nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand (a) der Meßelektrode (6) von der leitenden Umhüllung (5) konstant und damit unabhängig von der jeweiligen Betriebsspannung ist.