DE3521946A1

DE3521946A1 - Vorgefertigte muffenkoerper fuer geschirmte starkstromkabel

Info

Publication number: DE3521946A1
Application number: DE19853521946
Authority: DE
Inventors: Lothar Ing.(Grad.) 1000 Berlin Goehlich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-06-14
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1986-12-18

Description

Vorgefertigter Muffenkörper für geschirmte Starkstromkabel
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Montagezubehörs für Starkstromkabel und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung eines vorgefertigten Muffenkörpers aus elastomerem Material anzuwenden, mit dessen Hilfe ein geschirmtes, kunststoffisoliertes Starkstromkabel mit einem anderen Kabel oder mit einem elektrischen Gerät verbunden wird.
Bekannte Muffenkörper dieser Art bestehen im wesentlichen aus einem mit einer äußeren Leitschicht versehenen Isolierteil und aus Feldsteuerelementen zur Steuerung des elektrischen Feldes an der Absetzstelle des Kabelschirmes und an der Leiterverbindungsstelle. Diese Feldsteuerelemente sind in das Isolierteil integriert und bestehen aus einem polymeren Werkstoff und einem die Feldsteuerung bewirken den Additiv. Der Muffenkörper ist dabei mit einer durchgehenden oder abgewinkelten oder auch T-förmigen Bohrung versehen.
Diese Bohrung dient einerseits zur Aufnahme eines Kabelendes und andererseits zur Aufnahme der elektrischen Durchführung eines elektrischen Gerätes oder auch zur Aufnahme eines zweiten Kabelendes.
Bei den bekannten Muffenkörpern bestehen das Isolierteil und die Feldsteuerelemente beispielsweise aus einem EPDM-Polymer (DE-Z "Elektrizitätswirtschaft", 1978, Seite 287 bis 292).
Derartige Muffenkörper sind jedoch wegen der großen Shore-A-Härte von 60 bis 70 dieses Polymermaterials relativ steif und erfordern zum elektrisch dichten Sitz auf der Kabelisolierung eine relativ glatte Kabeloberfläche. Andererseits ist das Polymer-Material "EPDM" relativ preisgünstig.
In neuerer Zeit kommen auch Muffenkörper zum Einsatz, bei denen das Isolierteil und die Feldsteuerelemente aus Silikonkautschuk bestehen (DE-OS 33 26 386). Derartige Muffenkörper können sich wegen der geringen Shore-A-Härte von etwas 25 bis 30 des Silikonkautschuks auch an Unebenheiten der Kabeloberfläche gut anpassen. Allerdings ist das Polymermaterial "Silikonkautschuk" relativ teuer.
Bei den bekannten Muffenkörpern bestehen die Feldsteuerelemente aus dem gleichen Isoliermaterial wie das jeweilige Isolierteil; die feldsteuernden Eigenschaften werden durch die Zugabe eines leitenden Materials wie Ruß sowie durch eine geeignete Formgebung erzielt. Derartige Feldsteuerelemente bewirken eine sogenannte kapazitive Feldsteuerung. Es sind aber auch Feldsteuerelemente bekannt, die eine sogenannte refraktive Feldsteuerung bewirken. Dies wird durch die Zugabe entsprechender Additive zu dem Isoliermaterial erreicht. Üblicherweise werden dem Basispolymer ein erstes Additiv mit hoher Dielektrizitätszahl, insbesondere Metalloxide wie beispielsweise Bariumtitanat oder Titandioxid, und ein zweites Additiv mit elektrisch leitenden Eigenschaften wie Ruß, Graphit oder Metallpartikel zugegeben. Das derart modifizierte Polymermaterial hat eine Dielektrizitätszahl von etwa 10 bis 100 und eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 106 bis 1012 Ohm . cm. (DE-OS 28 21 017). Derartige Feldsteuerelemente können in Endverschlüssen, Winkelsteckern, Durchgangsverbindungen und Abzweigungen von Hochspannungskabeln Verwendung finden.
Ausgehend von einem Muffenkörper mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine konstruktive Synthese zwischen den niedrigen Materialkosten eines Muffenkörpers aus einem EPDM-Polymer und den guten Gebrauchseigenschaften eines Muffenkörpers aus Silikonkautschuk zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß für die Feldsteuerelemente als polymerer Werkstoff Silikonkautschuk und als Additiv ein refraktiv steuerndes Material vorgesehen sind und daß die Feldsteuerelemente zusammen mit einer weiteren Masse auf der Basis von Silikonkautschuk eine durchgehende Innenbeschichtung des Isolierteiles bilden.
Bei einem derartigen Muffenkörper ist nur für die die Feldsteuerelemente enthaltende durchgehende Innenbeschichtung als Basispolymer Silikonkautschuk gewählt. Mit dieser eine relativ geringe Härte aufweisenden Innenbeschichtung kann sich der Muffenkörper als Ganzes den montagebedingten Unebenheiten der jeweiligen Kabeloberfläche gut anpassen.
Die als Bestandteil der durchgehenden Innenbeschichtung des Isolierteiles vorgesehene weitere Masse kann aus isolierendem oder aus leitfähigem Silikonkautschuk bestehen.
Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn die weitere Masse die gleiche Mischungszusammensetzung wie die Feldsteuerelemente aufweist. In diesem Fall kann die Vorfertigung mehrerer unterschiedlicher Feldsteuerelemente entfallen, so daß der Muffenkörper als Ganzes nur aus der durchgehenden Innenbeschichtung, dem Isolierteil und der äußeren Leitschicht besteht.
Bei der Herstellung des neuen Muffenkörpers können zwei verschiedene Wege gegangen werden. In einer ersten Variante wird zunächst die die Feldsteuerelemente enthaltende durchgehende Innenbeschichtung hergestellt, sei es durch Umgießen der verschiedenen Feldsteuerelemente mit einer verbindenden Silikonkautschukmasse, sei es durch Herstellung eines einzigen, die spätere Innenbeschichtung bildenden Feldsteuerkörpers. Anschließend wird um diese vorgefertigte, spätere Innenbeschichtung der Isolierkörper aus EPDM gespritzt, auf den dann die äußere Leitschicht aufgebracht wird. In einer zweiten Variante wird zunächst der Isolierkörper aus EPDM hergestellt. Anschließend werden in diesen Isolierkörper Kerne eingesetzt, die an den entsprechenden Kabelquerschnitt und das anzuschließende elektrische Gerät oder anzuschließende elektrische Kabel angepaßt sind. Dann wird in den Hohlraum zwischen Isolierkörper und Kernen ein Material auf Silikon-Basis eingespritzt, welches eine refraktive Feldsteuerung bewirkt. Die äußere Leitschicht des EPDM-Körpers kann vor oder nach dem Einbringen der Innenbeschichtung aufgetragen werden.
Unabhängig von der Art der Herstellung des Muffenkörpers ist es erforderlich, daß das Isolierteil aus EPDM mit der Innenbeschichtung hohlraumfrei verbunden ist. Dies erfolgt am besten mit Hilfe bekannter Haftvermittler, die auf die Innenoberfläche des EPDM-Körpers oder auf die äußere Oberfläche der Innenbeschichtung aufgetragen werden. Beispielsweise kann man den EPDM-Körper in einen Haftvermittler tauchen, da auch die Außenfläche des EPDM-Körpers mit einer Leitschicht, beispielsweise auf Basis Silikinkautschuk, zu beschichten ist.
Zwei Ausführungsbeispiele des neuen Muffenkörpers sind in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt.
Figur 1 zeigt einen Muffenkörper zur Verbindung zweier Starkstromkabel. Das Isolierteil 1 dieses Muffenkörpers besteht aus EPDM und ist mit einer äußeren Leitschicht 2 versehen. Das Isolierteil weist eine durchgehende Innenbeschichtung auf, die aus den beiden Steuerdeflektoren 4, der Schirmelektrode 5 und einer zusätzlichen Beschichtung 3 besteht. Die Feldsteuerelemente und diese zusätzliche Beschichtung bestehen aus Silikonkautschuk, wobei dem Kautschukmaterial der Feldsteuerelemente refraktiv steuernde Additive beigefügt sind. Die zusätzliche Beschichtung 3, welche die Hohlräume zwischen den Feldsteuerelementen und dem Isolierteil 1 ausgleicht, besteht aus elektrisch leitendem Silikonkautschuk.
Figur 2 zeigt einen T-förmigen Muffenkörper zum Anschluß eines Starkstromkabels an ein elektrisches Gerät. Das vorgefertigte Isolierteil 10 aus EPDM ist mit einer äußeren Leitschicht 11 versehen. In dieses Isolierteil ist die Innenbeschichtung 12 eingespritzt, die eine vom Kabelschirm bis zur Leiterverbindungsstelle durchgehende Feldsteuerschicht bildet.
2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Vorgefertigter Muffenkörper aus elastomerem Material zur Verbindung eines geschirmten, kunststoffisolierten Starkstromkabels mit einem anderen Kabel oder mit einem elektrischen Gerät, bestehend aus einem mit einer äußeren Leitschicht versehenen Isolierteil aus einem EPDM-Polymer und aus in das Isolierteil integrierten Feldsteuerelementen zur Steuerung des elektrischen Feldes an der Absetzstelle des Kabelschirmes und an der Leiterverbindungsstelle, wobei die Steuerelemente aus einem polymeren Werkstoff und einem die Feldsteuerung bewirkenden Additiv bestehen, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß als polymerer Werkstoff Silikonkautschuk und als Additiv ein refraktiv steuerndes Material vorgesehen sind und daß die Feldsteuerelemente (4,5) zusammen mit einer weiteren Masse (3) auf der Basis von Silikon kautschuk eine durchgehende Innenbeschichtung des Isolierteiles (1) bilden.
2. Muffenkörper 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 die weitere Masse die gleiche Mischungszusammensetzung aufweist wie die Feldsteuerelemente.