DE3437569C2

DE3437569C2 -

Info

Publication number: DE3437569C2
Application number: DE19843437569
Authority: DE
Inventors: Lothar Ing.(Grad.) 1000 Berlin De Goehlich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-10-10
Filing date: 1984-10-10
Publication date: 1988-06-01
Also published as: DE3437569A1

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Garnituren für ge schirmte Starkstromkabel und ist bei konstruktiven Ausge staltung einer vorgefertigten, steckbaren Garnitur anzu wenden, in deren Isolierkörper eine Meßelektrode zur kapa zitiven Auskopplung einer Meßspannung eingebettet ist.

Die konstruktive Ausgestaltung von vorgefertigten, steck baren Garnituren, mit denen geschirmte Starkstromkabel (Mittelspannungskabel) an elektrische Geräte wie Schaltan lagen, Transformatoren und Motoren angeschlossen werden, sieht u. a. vor, in den elastischen Isolierkörper der Gar nitur 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 Um hüllung. Die Meßelektrode, die zusammen mit der Schirmelek trode und der leitenden Umhüllung einen kapazitiven Spannungsteiler bildet (DE-Z "Elektrizitätswirtschaft", 1984, Seiten 159 bis 162) kann dabei aus leitendem, elastischem Kunststoff (DE-Z "Elektrizitätswirtschaft", 1984, Seiten 56 bis 59), aus einem elastischen, elektrisch leitend beschich teten Isolierblatt (DE 30 25 818 A1) oder aus einem hutför migen, mit leitendem Kunststoff beschichteten Metallteil (DE 82 24 220 U1) bestehen. In jedem Fall wird zwischen der inneren Oberfläche der Meßelektrode und dem die Hochpannung führenden Teil der Kabelgarnitur (Schirmelektrode oder Leiter des Kabels) ein Abstand eingehalten, der die Aus kopplung einer genügend großen Meßspannung gewährleistet.

Es ist üblich, die entsprechenden Kabelgarnituren für unter schiedliche Betriebsspannungen (3, 5; 6; 12; 17 kV) hin sichtlich 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 dimensio nierte Garnitur hinsichtlich der Meßelektrode so auszuge stalten, daß sich auch bei Einsatz der Garnitur für Betriebs spannungen unterhalb 20 kV eine genügend große Meßspannung ergibt.

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

Eine solche Dimensionierung der Meßelektrode hat den Vorteil, daß bei gleichen Außenabmessungen der Garnitur für unter schiedliche Betriebsspannungen und damit bei Verwendung der gleichen aufwendigen Gießwerkzeuge für Garnituren unterschied licher Betriebsspannungen lediglich durch Austausch der mit einfachen Werkzeugen herstellbaren Meßelektroden für den Be nutzer der Garnitur immer gleiche Betriebseigenschaften vor handen sind. Hinsichtlich der Herstellung der Garnitur er weist 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 jeweili gen Betriebsspannung ist.

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

Fig. 1 zeigt im Ausschnitt den knieförmigen Bereich 1 eines Winkelsteckers, der im wesentlichen aus dem elastischen Iso lierkörper 2, der innen eingebetteten und ein Leiterverbin dungselemente 4 umgebenden Schirmelektrode 3 und einer äuße ren leitenden Umhüllung 5 besteht. In diesen Winkelstecker ist ein entsprechend zubereitetes Kabelende 10 eingeführt.

In den Isolierkörper 2 ist weiterhin die Meßelektrode 6 ein gebettet, die einen plättchenförmigen Bereich 7 und einen nach außen ragenden Anschluß 8 aufweist, wobei dieser An schluß durch einen zylindrischen Ansatz 9 des Isolierkör pers 2 nach außen geführt ist. Die Meßelektrode besteht dabei aus einem elektisch 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 Fig. 2 ein gewisser Abstand a von bei spielsweise 1 mm zwischen der Meßelektrode 6 und der äußeren Leitschicht 5 des Isolierkörpers 2 sowie ein größerer Ab stand A ₁ von beispielsweise 12 mm zwischen der Meßelektrode 6 und der Schirmelektrode 3 vorgesehen. Dabei hat der plätt chenförmige Bereich der Meßelektrode 6 eine gewisse Dicke von beispielsweise 2 mm, die mit d ₁ bezeichnet ist.

Der gemäß Fig. 3 schematisch dargestellte Teil des Winkel steckers ist mit einer Meßelektrode 6′ ausgerüstet, deren Dicke d ₂ für eine Nennspannung von 10 kV und damit für eine Betriebsspannung von etwa 6 kV dimensioniert ist. Die Meß elektrode hat hierzu von der äußeren Leitschicht 5 des Iso lierkörpers den gleichen Abstand a wie die Meßelektrode ge mäß Fig. 2, ihre Dicke d ₂ ist jedoch wesentlich größer als die Dicke d ₁ der Meßelektrode 6 gemäß Fig. 2 und beträgt bei spielsweise 8 mm. Demzufolge ist auch der Abstand A ₂ wesent lich kleiner als der Abstand A ₁ gemäß Fig. 2 und beträgt beispielsweise 6 mm. Durch die größere Dicke d ₂ der Meßelek trode 6′ wird das kapazitive Spannungteilerverhältnis zwischen der Schirmelektrode 3, der Meßelektrode 6′ 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.

Claims

1. Vorgefertigte, steckbare Kabelgarnitur für geschirmte Starkstromkabel mit einer Betriebsspannung unterhalb 20 kV, bestehend aus einem elastischen Isolierkörper, aus einer innen in den Isolierkörper eingebetteten und ein Leiterver bindungselement 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 außen geführt, 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 lei tenden Umhüllung (5) die Dicke (d) 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.

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