DE3526741A1 - Isolierte abspann- oder haengeklemme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine isolierte Abspann- oder Hängeklemme, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Die bekannten Abspannklemmen dieser Art werden zum Abspannen von oberirdisch verlegten, vollisolier­ ten Kabeln von Niederspannungsenergieversorgungs­ netzen verwendet, wobei diese Klemmen so ausgebildet sind, daß im Klemmenkörper für jeden Phasenleiter ein Klemmkanal vorgesehen ist. An das Isoliervermögen dieser Klemmen brauchen keine hohen Anforderungen gestellt zu werden, weshalb es neben Ausführungsfor­ men, bei denen die Klemmkanäle ausschließlich vom Klemmenkörper gebildet werden, auch solche Ausfüh­ rungsformen gibt, bei denen die Adern zwischen den Klemmenkörpern und das metallische Gehäuse, gege­ benenfalls unter Zwischenlage einer lsolationsfolie, ein­ geklemmt werden.

Zum Abspannen von teilisolierten Hochspannungs­ leitungen, die einen gegenüber blanken Freileitungssei­ len geringeren Phasenabstand und damit eine höhere Trassenenergiedichte ermöglichen und auch kleinere Abstände zu Gebäuden, Bäumen und dergleichen zulas­ sen, was zusätzlich zu einer Verringerung erforderlicher Schneisen führt, sind die genannten isolierten Nieder­ spannungs-Abspannklemmen nicht verwendbar. Viel­ mehr werden blanke, also unisolierte Abspannklemmen und Hängeklemmen verwendet, so daß zwischen diesen Klemmen und ihren Abspann- oder Aufhängestellen ein Isolator eingebaut werden muß. Dabei ist man von der Überlegung ausgegangen, daß zu einem sicheren Erfas­ sen der teilisolierten Leitung es notwendig ist, daß der Klemmenkörper unmittelbar der metallischen Seele des Leiters angreift, weshalb die Leiter in dem für das An­ bringen der Klemme erforderlichen Abschnitt abisoliert werden. Nach dem Setzen der Klemme wird über diese eine verschließbare Isolierhaube gestülpt, um die Be­ rührungssicherheit wieder herzustellen. Nachteilig ist dabei der große Montageaufwand, das kostenintensive Abisolieren, der zusätzlich erforderliche Isolator und die ebenfalls zusätzlich zur Klemme erforderliche Hau­ be sowie das Nachsetzen der Klemme und die nur schlecht mögliche Durchhangregulierung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine be­ rührungssichere Abspann- oder Hängeklemme zu schaffen, die über eine elektrisch nicht isolierende Ver­ bindungsvorrichtung, also ohne Zwischenschaltung ei­ nes Isolators, mit der Befestigungsstelle verbunden wer­ den kann, auch wenn diese auf Erdpotential liegt. Diese Aufgabe löst einer Klemme mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, daß der Klemmenkörper als ein in Kanal­ längsrichtung über das metallische Gehäuse überste­ hender lsolator ausgebildet ist und vorhandene Spalte im Klemmenkörper lufteinschlußfrei mittels eines elek­ trisch isolierenden Materials gefüllt sind, hat die erfin­ dungsgemäße Klemme nicht nur eine hohe Durch­ schlagfestigkeit und eine hohe Kriechstromfestigkeit. Insbesondere werden auch zuverlässig Teilentladungen zum metallischen Gehäuse hin vermieden. Die erfin­ dungsgemäße Klemme ist deshalb sowohl für teilisolier­ te Leiter eines Mittelspannungsenergieversorgungsnet­ zes geeignet als auch für kunststoffummantelte Licht­ leitkabel. Bei letzteren werden nämlich ebenfalls Entla­ dungen der sich auf der Außenmantelfläche ansammeln­ den Ladung zum metallischen Gehäuse hin ausgeschlos­ sen. Das metallische Gehäuse braucht deshalb ebenso wie bei teilisolierten Leitern eines Mittelspannungs­ energieversorgungsnetzes nicht über einen Isolator mit dem zugeordneten Festpunkt verbunden zu werden. Vielmehr kann das metallische Gehäuse auf Erdpotenti­ al liegen und deshalb elektrisch leitend, beispielsweise mittels metallischer Laschen, mit dem Festpunkt ver­ bundenwerden.

Sofern die erfindungsgemäße Klemme als Abspann­ klemme Verwendung finden soll, bildet der Klemmen­ körper in an sich bekannter Weise einen Keil oder Ko­ nus, der in einer korrespondierenden Führung des me­ tallischen Gehäuses liegt, damit die Klemmkraft, welche der geteilte Klemmenkörper auf den im Kanal liegen­ den Leiter ausübt, durch die in Leiterlängsrichtung wir­ kenden Zugkraft aufrecht erhalten wird und mit zuneh­ mender Zugkraft ebenfalls zunimmt. Bei der erfindungs­ gemäßen Klemme liegt der Klemmenkörper an der iso­ lierenden Ummantelung des Leiters an. Diese Umman­ telung braucht also nicht für die Montage der Klemme entfernt zu werden, was ein weiterer, wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Klemme ist. Zur Erhöhung der Haltekraft der Abspannklemme ist es zweckmäßig, die den Kanal bildenden Flächen des Klemmenkörpers mit einer in Kanal-Emfangsrichtung verlaufenden Verzah­ nung zu versehen, wobei jedoch die Zahnhöhe so ge­ wählt ist, daß die Zähne nur in die Ummantelung des Leiters eindringen, diese aber nicht durchstoßen.

Sofern die Klemme als Hängeklemme Verwendung finden soll, braucht der Klemmenkörper keinen Keil oder Konus zu bilden, da keine oder zumindest keine nennenswerten Kräfte in Leiterlängsrichtung aufge­ nommen zu werden brauchen.

Um eine vollständige Füllung der Spalte des Klem­ menkörpers mit dem isolierenden Material auch ohne besondere Sorgfalt bei der Klemmenmontage zu errei­ chen, bildet bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Material ein Einlegeformteil, das wegen der gu­ ten mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Silikongummi zweckmäßigerweise aus diesem Material besteht.

Die über das metallische Gehäuse überstehenden Iso­ latoren sind vorzugsweise durch die Endabschnitte des Klemmenkörpers gebildet. Zur Kriechwegverlänge­ rung ist die Außenmantelfläche der Isolatoren in vorteil­ hafter Weise mit den Leiter umfassenden Ringnuten versehen.

Eine Ausbildung des Kanalendes und des in ihm lie­ genden Teils des isolierenden Materials gemäß An­ spruch 6 erlaubt in gewissen Grenzen eine Querbewe­ gung des Leiters relativ zum Klemmenkörper, welche beispielsweise bei Leiterschwingungen auftreten kann, ohne daß der Leiter und seine Ummantelung der Gefahr von Beschädigung ausgesetzt wird. Bei einer Abspann­ klemme ist deshalb vorzugsweise dasjenige Ende, in das der Leiter eintritt, bei einer Hängeklemme jedes der beiden, in dieser Weise ausgebildet. Lufteinschlüsse in den Endabschnitten und am Übergang zu dem Mittelteil des Klemmenkörpers werden hierbei vorzugsweise durch eine Klemmenausbildung gemäß Anspruch 7 aus­ geschlossen.

Bei einer Ausbildung des Gehäuses und des Klem­ menkörpers gemäß Anspruch 8 läßt sich die vom Ge­ häuse auf den Klemmenkörper ausgeübte Klemmkraft nahezu in der Kanalmitte aufbringen, wodurch die Bie­ gebelastung des aus Kunststoff bestehenden Klemmen­ körpers sehr gering gehalten werden kann.

Um die Montage der Klemme möglichst einfach zu zu gestalten, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform die beiden Hälften des Gehäuses durch wenigstens ein Gelenk miteinander verbunden. Es genügt dann, die bei­ den Gehäusehälften nach dem Aufsetzen auf den Klem­ menkörper an einer diamentral zum Gelenk oder den Gelenken liegenden Stelle, beispielsweise mittels einer Schraube, zusammen zu spannen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im ein­ zelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungs­ beispiels,

Fig. 2 eine unvollständig dargestellt Draufsicht auf das in Fig. 1 links dargestellte Ende des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungs­ beispiels.

Eine Abspannklemme zur Abspannung eines kunst­ stoffummantelten Lichtleitkabels oder eines teilisolier­ ten Leiters 1 eines Mittelspannungsenergieversor­ gungsnetzes weist einen aus den beiden gleich ausgebil­ deten Teilen 2′ und 2′′ bestehenden Klemmenkörpern 2 auf (Fig. 3), der aus einem elektrisch isolierenden Kunst­ stoff mit hoher elektrischer lsolationsfähigkeit besteht. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um Gießharz. Wie Fig. 3 zeigt, begrenzen die beiden Teile 2′ und 2′′ des langgestreckten Klemmenkörpers 2 einen zentral angeordneten, den Klemmenkörper in Längs­ richtung durchdringenden Klemmkanal 3. Die Krüm­ mung der den Klemmkanal 3 begrenzenden Flächenbe­ reiche ist an den Außendurchmesser des Leiters 1 ange­ paßt. Außerdem ist die Tiefe der beiden den Klemmka­ nal 3 bildenden Rinnen in den Teilen 2′ und 2′′ so ge­ wählt, daß zwischen beiden Teilen ein Zwischenraum vorhanden ist, wenn der Leiter 1 im Klemmkanal 3 liegt. Nicht dargestellte, sich in Umfangsrichtung des Klemm­ kanals 3 erstreckende Zähne in den den Klemmkanal bildenden Rinnen erhöhen die Haltekraft der Abspann­ klemme. Die Höhe dieser Zähne ist jedoch so gewählt, daß sie die Ummantellung des Leiters 1 nicht durchdrin­ gen.

Der Mittelabschnitt des Klemmenkörpers 2 hat ein einem Rechteck ähnliches Profil, wobei, wie Fig. 1 zeigt, die Höhe dieses Profiles vom einen zum anderen Ende des Mittelabschnittes gleichmäßig abnimmt. Hingegen bleibt die Breite konstant. Der Mittelabschnitt des Klemmenkörpers 2 bildet somit einen Keil. Die beiden Keilflächen sind jedoch, wie Fig. 3 zeigt, keine ebenen Flächen. Vielmehr nimmt die Höhe des Querschnitts­ profils des Klemmenkörpers nicht nur in Längsrichtung des Klemmkanals 3 ab, sondern von der Mitte auch zu beiden Seiten hin. Der Neigungswinkel beträgt jedoch nur wenige Grad, beispielsweise 10°.

Die beiden Endabschnitte 4 des Klemmenkörpers 2, die einstückig mit dem Mittelabschnitt ausgebildet sind, haben eine kreisscheibenförmige Querschnittsform und sind in ihrer Außenmantelfläche mit Ringnuten 5 zur Kriechwegverlängerung versehen. In dem in Fig. 1 links dargestellten Endabschnitt 4 des Klemmenkörpers 2, in den der abzuspannende Leiter 1 eintritt, ist der Klemm­ kanal 3 im Durchmesser erweitert.

Der zylindrische Zwischenraum zwischen der Innen­ mantelfläche dieser Erweiterung des Klemmkanals 3 und der Außenmantelfläche des Leiters 1 ist vollständig von dem einen Endabschnitt eines Einlegeformteiles 6 ausgefüllt, daß aus Silikongummi besteht und auch die beiden Spalte zu beiden Seiten des Klemmkanals 3 zwi­ schen den beiden Teilen 2′ und 2′′ des Klemmenkörpers 3 vollständig und ohne Lufteinschlüsse ausfüllt. Der Klemmenkörper 2 bildet deshalb zusammen mit dem Einlegeformteil 6 einen lsolator, der bei einem teiliso­ lierten Leiter eines Mittelspannungsnetzes zusammen mit dessen Isolation die erforderliche Isolationsfähigkeit ergibt, jedoch außerdem die Kriechwege für die auftre­ tenden Spannungen ausreichend lang macht und vor allem auch Teilentladungen und ähnliche Entladungser­ scheinungen bei kunststoffummantelten Lichtleitkabeln verhindert. Außerdem wird durch die Erweiterung des Klemmkanals 3 an der Einlaufseite und die Ausfüllung dieser Erweiterung mit Silikongummi eine weiche Lei­ tereingangszone geschaffen, die eine Abknicken des Leiters ausschließt und Querbewegungen in begrenz­ tem Maße zuläßt.

Den Mittelabschnitt des Klemmenkörpers 2 nimmt ein metallisches Gehäuse 7 auf, das im Ausführungsbei­ spiel aus einer hochfesten und korrosionsfreien Alumi­ niumlegierung besteht. Das Gehäuse 8 ist in einer lot­ recht auf der Teilungsebene des Klemmenkörpers 2 ste­ henden Ebene geteilt. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, sind die beiden Teile des Gehäuses 8 oberhalb des Klemmkanals 3 durch zwei in Kanallängsrichtung ver­ setzt angeordnete Scharniere 9 miteinander verbunden, deren Schwenkachse in Längsrichtung des Klemmka­ nals 3 verläuft. Der eine Teil jedes der beiden Scharniere 9 ist an die eine Hälfte, der andere Teil an die andere Hälfte des Gehäuses 8 angeformt. Unterhalb des Klemmkanals 3 bilden die beiden Gehäuseteile je einen nach unten abstehenden Flansch 10, dessen Höhe im Ausführungsbeispiel zur Mitte hin zunimmt, da dort ei­ ne Durchgangsbohrung vorgesehen ist, welche eine Klemmschraube 11 aufnimmt. Mittels dieser Klemm­ schraube 11 und einer Mutter 12 werden die beiden Hälften des Gehäuses 8 zusammengespannt.

Wie Fig. 3 zeigt, hat das Gehäuse 8 eine rechteckför­ mige Querschnittsform, wobei sich, wie Fig. 1 zeigt, die Höhe von dem in Fig. 1 rechts dargestellten Gehäuse­ ende zu dem anderen Gehäuseende mit dem gleichen Keilwinkel abnimmt, den der Klemmenkörper 2 hat, während die Breite über die gesamte Gehäuselänge un­ verändert ist. Das Innenprofil des Gehäuses 8 ist an die Breite des Klemmenkörpers 2 angepaßt. Diejenigen In­ nenflächen des Gehäuses 8, welche die Keilführung für den Klemmenkörper 2 bilden, also die in Fig. 3 oben und unten am Klemmenkörper 2 anliegenden Flächen, lie­ gen in je einer Ebene. Dies hat zur Folge, daß das Ge­ häuse 8 auf den Klemmenkörper 2 eine gegen den Klemmkanal 3 gerichtete Klemmkraft nur oberhalb und unterhalb desselben ausübt.

An dem dem Auslauf für den Leiter 1 benachbarten Endabschnitt weist das Gehäuse 8 seitlich je einen ein Einhängezapfen 13 für zwei Abspannlaschen 14 auf, die aus Metall, beispielsweise aus verzinktem Stahlblech oder Aluminiumblech bestehen.

Bei der Montage der Abspannklemme wird zunächst der untere Teil 2′′ des Klemmenkörpers 2 an die Um­ mantelung des Leiters 1 angelegt. Auf die Oberseite des Teiles 2′′ wird sodann das Einlegeformteil 6 aufgelegt dessen im Einlaufteil liegender, hülsenartiger Endab­ schnitt geschlitzt ist. Danach wird der Teil 2′ des Klem­ menkörpers 2 auf den Einlegeformteil 6 aufgelegt. Nun kann das Gehäuse 8 auf den Klemmenkörper 2 aufge­ setzt werden. Dabei schließt das die kleineren Abmes­ sungen aufweisende Gehäuseende mit dem die kleine­ ren Abmessungen aufweisenden Ende des Klemmen­ körpers 2 ab. Dies hat zur Folge, daß zunächst der Über­ stand des Klemmenkörpers 2 über das Gehäuse 8 auf der Abspannseite der Klemme größer ist als auf der Einlaufseite. Um eine definierte Ausganssituation zu ha­ ben, sind an dem im Durchmesser größeren Ende des Gehäuses 2 Startnocken 15 vorgesehen, welche an die größere Stirnfläche der beiden Teile 2′ und 2′′ angeleget werden. Nach dem derartigen Aufsetzen des Gehäuses 8 auf den Klemmenkörper 2 werden seine beiden Teile mittels der Klemmschraube 11 und der Mutter 12 zu­ sammengespannt. Dabei wird auf die beiden Teile 2′ und 2′′ des Klemmenkörpers 2 sowie das Einlegeformteil 6 eine Klemmkraft im Sinne einer Verminderung der Spaltbreite zwischen den Teilen 2′ und 2′′ ausgeübt. Hierdurch wird nicht nur der Leiter 1 festgeklemmt, sondern es werden auch die Spalte vollständig und ohne Lufteinschlüsse von dem Einlegeformteil 6 ausgefüllt. Durch die Zugbelastung kann der Überstand des Klem­ menkörpers 2 über das einlaufseitige Ende des Gehäu­ ses 8 größer werden, wodurch auch die Haltekraft an­ steigt.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Hängeklemme unterscheidet sich von den Ausführungs­ beispielen gemäß den Fig. 1 bis 3 im wesentlichen nur dadurch, daß weder der Klemmenkörper 102 noch das metallische Gehäuse 108 eine Keilform bzw. eine keil­ förmige Führung haben. Vielmehr sind die Abmessun­ gen ihrer Querschnitte über die gesamte Länge des Ge­ häuses und die gesamte Länge des Mittelabschnittes des Klemmenkörpers 102 gleichbleibend. Die Anhängung der Klemme an einen Festpunkt ist mittels einer oder mehrerer Laschen 114 vorgesehen, deren eines Ende von der die beiden Hälften des Gehäuses 108 zusam­ menspannenden Schraube 111 durchdrungen wird. We­ gen weiterer Einzelheiten wird auf die Beschreibung des Ausführungbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 3 Bezug ge­ nommen.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten so­ wie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandtei­ le der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervor­ gehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen er­ wähnt sind.

Claims (9)

1. Isolierte Abspann- oder Hängeklemme mit ei­ nem an eine Haltevorrichtung anhängbaren metal­ lischen Gehäuse sowie einem in diesem angeordne­ ten, aus wenigstens zwei Teilen bestehenden Klem­ menkörper aus einem elektrisch isolierenden Mate­ rial, der einen durchgehenden Kanal zur Aufnahme eines mit einer Ummantelung versehenen Leiters bildet, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die beiden Enden des Klemmenkörpers (2, 2′, 2′′; 102) je ein in Längsrichtung desselben geteilter und in Kanallängsrichtung über das metallisches Gehäuse (8, 108) überstehender, den Leiter umfassender Iso­ lator (4) anschließt und daß die zwischen den Teilen (2′, 2′′) des Klemmenkörpers (2; 102) und der Isola­ toren (4) vorhandenen Spalte auf ihrer gesamten Länge mittels eines elektrisch isolierenden Materi­ als (6) lufteinschlußfrei gefüllt sind.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das die Spalte füllende Material ein Einle­ geformteil (6) bildet.

3. Klemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das die Spalte füllende Material ein Silikongummi ist.

4. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Isolatoren durch die Endabschnitte (4) des Klemmenkörpers (2; 102) ge­ bildetsind.

5. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Isolatoren in ihrer Außenmantelfläche mit den Leiter (1) umfassenden Ringnuten (5) versehen sind.

6. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kanal (3) zumindest im einen Isolator (4) einen im Durchmesser vergrö­ ßerten Abschnitt hat, in dem ein den Zwischenraum zwischen der Innenwandung des Isolators (4) und der Außenmantelfläche der Leitermantelung fül­ lender Teil des elektrisch isolierenden Materials liegt.

7. Klemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der den erweiterten Endabschnitt des Ka­ nals (3) füllende Teil des elektrisch isolierenden Materials einstückig mit dem Einlegeformteil (6) ausgebildet ist.

8. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das metallische Gehäu­ se (8; 108) in einer durch die Längsachse des Kanals (3) gehenden Ebene geteilt ist, die lotrecht zu der Teilungsebene des zweiteiligen Klemmenkörpers (2; 102) liegt, und daß die der Teilungsebene abge­ kehrte Außenfläche beider Klemmenkörperteile (2′, 2′′) mit der ihr zugewandten Anlagefläche des Gehäuses (8; 108) spitze Winkel einschließen, die sich in der von der Teilungsebene des Gehäuaes (8; 108) wegweisenden Richtung öffnen.

9. Klemme nach einem Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8; 108) in diame­ traler Anordnung bezüglich der Längsachse des Kanals (3) einerseits wenigstens ein die Gehäuse­ teile miteinander schwenkbar verbindendes Ge­ lenk (9) mit zur Kanallängsachse paralleler Gelenk­ achse und andererseits eine Spannvorrichtung (11, 12) zum Zusammenspannen der Gehäuseteile hat.