DE3780447T2

DE3780447T2 - Verfahren zum wiederherstellen von halbleitenden schichten um eine kabelverbindung herum und huelse zur verwendung bei der ausfuehrung des verfahrens.

Info

Publication number: DE3780447T2
Application number: DE8787903277T
Authority: DE
Inventors: Kjaer Nielsen
Original assignee: Nordiske Kabel OG Traadfabriker AS
Current assignee: NKT AS
Priority date: 1986-05-07
Filing date: 1987-05-06
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2007-05-07
Also published as: DK156351C; DE3780447D1; NO169414C; NO880037L; DK210986D0; FI875665A; DK156351B; NO880037D0; EP0286645A1; US4828634A; WO1987007095A1; FI88445C; CA1276436C; FI875665A0; NO169414B; EP0286645B1; DK210986A; FI88445B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiederherstellen gegeneinander isolierter halbleitender Schichten um die betreffenden von zwei gespleißten elektrischen Kabeln in Verbindung mit der Wiederherstellung einer Kabelisolation zwischen dem Mittelleiter und der halbleitenden Schicht innerhalb des Bereichs in dem die elektrischen Leiter miteinander verbunden sind.
Bei Hochspannungskabeln enthält die Abschirmung einen elektrisch leitenden Teil, der um einen elektrisch halbleitenden Teil herum angeordnet ist, der dazu dient, eine möglichst gleichmäßige Verteilung des elektrischen Feldes sicherzustellen, während der elektrisch leitende Teil die kapazitiven Ströme und die Fehlerströme führt. In Verbindung mit sogenannten querverbundenen Kabelsystemen, bei denen die Abschirmleiter quer verbunden sind, um die Abschirmströme zu reduzieren, ist es notwendig, die Abschirmung jedes Kabels in geeigneten Abständen zu punktieren, vorzugsweise in Verbindung mit dem Spleißen des Kabels.
Eine Abschirmungspunktierung, wie sie oben erwähnt wurde, kann leicht zu Feldstärkekonzentrationen führen, die einen Durchschlag verursachen können, und es ist daher sehr wichtig, solche Feldstärkekonzentrationen zu vermeiden. Zum Beispiel beschreibt die EP B1 88450 ein Verfahren zum Wiederherstellen der Isolation des Kabels und der halbleitenden Schichten des Kabels derart, daß die halbleitenden Schichten gegenseitig isoliert sind. Die Gefahr eines elektrischen Durchschlags ist bei diesem und ähnlichen Verfahren unerwünscht groß gewesen, selbst wenn der sehr arbeitsaufwendige Spleißvorgang mit sehr großer Sorgfalt durchgeführt worden ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Wiederherstellen der halbleitenden Schichten, wie in Anspruch I angegeben und oben erläutert, wobei die Gefahr eines elektrischen Durchschlages in dem wiederhergestellten Bereich verringert ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die halbleitenden Schichten eines Kabels mit der festen Kabelisolierung als Basis abgeschlossen werden. Die Kabelverbindung und der halbleitende Abschluß können dann in bekannter Weise durch einen vernetzbaren Werkstoff umschlossen werden und solchen Wärme- und Temperaturbedingungen unterworfen werden, daß die Isolierung der Kabelspleißung und die gegenseitige Isolierung zwischen den halbleitenden Schichten vernetzt werden und gleichzeitig eine Bindung zwischen den eingebauten Komponenten bewirkt wird.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß Durchschläge dadurch verursacht werden, daß die wiederhergestellten halbleitenden Schichten merklich von einer idealen geometrischen Form abweichen, wenn die Schichten über einer Schicht eines isolierenden Werkstoffes angebracht werden, der bei einer nachfolgenden Wärmebehandlung teilweise flüssig wird. Es ist allgemein üblich - sh. z. B. die obengenannte EP-Patentschrift - die Isolierung eines Kabels um die Spleißung dadurch wiederherzustellen, daß ein vulkanisierbares Polyäthylenband, das in einer Wärmebehandlung vernetzt werden kann, um die Spleißung gewickelt wird. Wenn nur der Bereich, in dem die halbleitenden Abschirmungen gegeneinander isoliert sind, außerhalb des Spleißungsbereichs angeordnet wird, der eine dicke Lage Polyäthylenband enthält, wird genau für den kritischen Teil der wiederhergestellten, halbleitenden Schichten eine sehr stabile Basis erhalten. Dieses Verfahren kann sogar in einem einzigen Arbeitsvorgang und ohne strenge Toleranzanforderungen an die Ausführung der Arbeit durchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ausgeführt werden, indem ein halbleitendes Band um die Isolierung gewickelt wird oder indem die halbleitende Schicht zurückgezogen wird. Vorzugsweise wird das Verfahren jedoch gemäß Anspruch 2 ausgeführt, was eine sehr große Formstabilität ergibt, da wenigstens eine der halbleitenden Schichten mittels einer relativ starren, halbleitenden Hülse abgeschlossen wird, deren Innendurchmesser nur geringfügig größer als der Außendurchmesser der Kabelisolierung ist. Die Praxis kann so aussehen, daß eine ziemliche Anzahl von Lagen von vulkanisierbarem Band um die Kabelisolierung gewickelt wird, und insbesondere wegen der axialen Erstreckung und Starrheit der Hülse hat das Weichwerden des Bandes während der Wärmebehandlung in der Praxis keinen Einfluß auf eine genau definierte Positionierung der Hülse. Nach dem Wiederherstellen erstreckt sich die halbleitende Schicht des anderen Kabels über den Bereich der hergestellten Isolierung und über den äußeren Rand der Hülse hinaus, so daß die Starrheit des Randes auch zum Positionieren der letzteren halbleitenden Schicht beiträgt, und zwar obwohl sich Material zwischen der Schicht und der Hülse befinden kann, das bei der Wärmebehandlung erweichen wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Hülse zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2. Die Hülse ist durch einen Aufbau gekennzeichnet, wie er in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 3 angegeben ist und hat vorzugsweise eine trichterförmige Öffnung gemäß Anspruch 4, wobei der Öffnungswinkel der Form der wiederhergestellten halbleitenden Schicht auf dem anderen Kabelende entspricht.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung weiter erläutert, wobei
Fig. 1 schematisch eine Kabelspleißung zeigt und
Fig. 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hülse zeigt.
Fig. 1 zeigt die Teile der Kabelspleißung, die für die Erläuterung der Erfindung von Bedeutung sind, wobei diese Teile zwei elektrische Leiter 1, 2 umfassen, die z. B. durch eine Schweißung 3 verbunden sind.
Die elektrischen Leiter sind jeweils durch Isolierschichten 4, 5 umgeben, die vor dem Spleißen der Leiter entfernt worden sind, wie es durch die Linien 6, 7 gezeigt ist. Nach dem Spleißen der Leiter wird die Isolation 8 wiederhergestellt, und zwar vorzugsweise durch Wickeln eines Bandes aus vulkanisierbarem Polyäthylen um die Spleißung, wobei das Band dann zur Vernetzung des Werkstoffes und zum Verschmelzen mit der ursprünglichen Isolierung längs der Grenzflächen 6, 7 wärmebehandelt wird.
Die halbleitenden Schichten 9, 10 werden um die Isolierung 4, 5 herum angeordnet, und diese wurden in der Vergangenheit durch Wickeln eines vulkanisierbaren, halbleitenden Bandes um das Band, vor der Wärmebehandlung des vulkanisierbaren Bandes, so daß der Bereich, in dem die beiden halbleitenden Schichten gegeneinander isoliert sind, über der noch nicht vulkanisierten Isolierung 8 angeordnete wären. Es hat sich jedoch gezeigt, daß nach dem Vulkanisierungsverfahren die gegenseitige Anordnung und die Geometrie der halbleitenden Schichten so stark von der Idealform abweichen, daß die Gefahr eines elektrischen Durchschlages deutlich ansteigt. Ausgehend von dieser Erkenntnis werden die kritischen Bereiche der halbleitenden Schichten erfindungsgemäß so verschoben, daß sie im Eingriff mit der ursprünglichen Isolierung stehen, die vernetzt ist und gegenüber der Wärmebehandlung stabil ist. Dies ist in Fig. 1 deutlich gezeigt, in der die halbleitende Schicht des einen Kabels bei 12 abgeschlossen ist, während die halbleitende Schicht des anderen Kabels sich über die Isolierung 8 erstreckt und bei 13 abgeschlossen ist. Der Bereich zwischen den Abschlüssen 12 und 13 wird im allgemeinen mit einem vulkanisierbaren, elektrisch isolierenden Band versehen, dessen Gesamtdicke ausreicht, um der Spannungsdifferenz bei Fehlerströmen in der Abschirmung standzuhalten. Es ergibt sich somit, daß das erfindungsgemäße Verfahren einen wesentlich stabileren Bereich, in dem die halbleitenden Schichten getrennt sind, schafft, als dies in der Vergangenheit möglich war. Der Abschluß 12 kann mit einem abgerundeten Rand versehen werden, indem vulkanisierbares halbleitendes Band um die Isolierung 4 gewickelt wird oder indem die halbleitende Schicht 10 nach hinten gezogen wird. Vorzugsweise wird das Verfahren jedoch unter Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Hülse durchgeführt, um die Stabilität des kritischen Bereichs zusätzlich zu erhöhen.
Die Hülse 14 weist einen Ringwulst 12 und einen zylindrischen Teil 15 auf. Der Innendurchmesser der Hülse ist nur geringfügig größer als der Außendurchmesser der Kabelisolierung 4, so daß die Hülse über die Kabelisolierung gezogen werden kann, die wahlweise mit einer oder zwei Schichten eines Bandes versehen werden kann. Der Wulst 12 hat innen eine konische Fläche 16, deren Öffnungswinkel vorzugsweise der Form der halbleitenden Schichten 9 entspricht, wie bei 17 gezeigt. Der Rand 18 des Wulstes 12 ist ferner abgerundet, so daß die elektrischen Feldlinien an dem Übergang zwischen den halbleitenden Abschlüssen 12 und 13 keine größeren Konzentrationen aufweisen. Die konische Fläche trägt außerdem zu einem zweckmäßigen Feldlinienverlauf bei, und man erkennt, daß das vulkanisierbare Band in eine konische Form zu wickeln ist, die durch die trichterförmige Öffnung des Wulstes 12 aufgenommen werden kann. Natürlich wird dieser Teil des Bandes während des Vulkanisierungsverfahrens ebenfalls flüssig. Wegen der relativ großen Starrheit des Wulstes 12 und wegen der genauen Führung der Hülse als Ganzes durch den zylindrischen Teil 15 wird jedoch ein ausgezeichneter Übergang von der einen halbleitenden Schicht 10 zu der anderen halbleitenden Schicht 9 erzielt, und zwar auch nach der Wärmebehandlung.
In Verbindung mit Fig. 1 erkennt man, daß der Bereich 13 alternativ so angeordnet werden kann, daß er der innerste Bereich ist, während der Bereich 12 der äußerste ist, d. h., daß der Rand der Hülse einen größeren Durchmesser hat, um die halbleitende Schicht zu umgeben, die mit der Schicht 9 verbindet.

Claims

1. Verfahren zum Wiederherstellen gegeneinander isolierter halbleitender Schichten (9, 10) um das betreffende von zwei gespleißten elektrischen Kabeln (1, 2) in Verbindung mit der Wiederherstellung einer Kabelisolation (8) zwischen dem Mittelleiter (1, 2) und den halbleitenden Schichten (9, 10) gekennzeichnet durch Abschließen und Wiederherstellen der halbleitenden Schichten (10) eines Kabels mit der ursprünglichen Kabelisolation (4) als einer Basis und Vereinigen der wiederhergestellten halbleitenden Schichten (13, 10) und der Isolation (8) durch thermische Behandlung, so daß der Bereich, an dem die beiden halbleitenden Schichten (9, 10) gegeneinander isoliert sind, so angeordnet ist, daß er an der ursprünglichen Kabelisolation (4) anliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Muffe (14) aus einem halbleitenden, relativ wärmestabilen Werkstoff, wobei die Hülse (14) mit der halbleitenden Schicht (10) des einen Kabels verbunden ist und eine lose Passung um die Isolation (4) des einen Kabels bildet.

3. Hülse (14) aus halbleitendem Werkstoff zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem gegen Wärme relativ stabilen Werkstoff besteht und ein zylinderförmiges Teil (15) mit einem vorgegebenen Innendurchmesser aufweist, wobei eine Verdickung (12) mit einer gleichmäßig gerundeten Kante längs eines Randes der Hülse (14) vorgesehen ist.

4. Hülse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Verdickung (12) ein trichterförmiges Teil (16) aufweist, dessen axiale Länge kleiner als die axiale Länge der Verdickung (12) ist.