DE4322029C1 - Kabelmuffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kabelmuffe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Entsprechende Kabelmuffen, insbesondere Haubenmuffen für opti­ sche Nachrichtenkabel, sind aus der EP 0 511 509 A1 oder der DE 36 07 355 C1 bekannt. Bei diesen Haubenmuffen sind die Haube gegen das Fußteil mit O-Ringen oder mit Runddichtungen und die Kabel in den Kabeldurchführungen gedichtet. Die höhere Anfor­ derung stellt das Abdichten der Kabeldurchführungen dar. Hierzu werden entweder besondere Dichtungskörper, aushärtende Kunst­ stoffe und/oder Schrumpfschlauchüberzüge an oder in den Durch­ führungen eingesetzt. Durch die Maßnahmen zur Abdichtung sollen die im Spleißraum liegenden Bauteile und/oder Kabelelemente, insbesondere die Lichtwellenleiter, gegen Feuchtigkeit geschützt werden. Einige Vorschläge zur Abdichtung laufen daraufhinaus, daß die abgedichteten Teile dauerhaft miteinander verklebt oder verschweißt werden. Insbesondere solche Dichtmaßnahmen haben den Nachteil, daß die Teile nicht mehr voneinander lösbar sind.

Alle bekannten Maßnahmen zur Abdichtung reichen nicht aus, um langzeitlich Schutz gegen das Eindringen von Wasserdampf in den Kabelmuffenkörper oder in den Spleißraum zu bieten. Erhöhter Wasserdampfdruck oder länger anstehende Feuchtigkeit verändert die Eigenschaft der im Innern liegenden Bauteile und/oder Kabel­ elemente und ist daher schädlich. Das Trocknen einer Kabelmuffe ist nur durch Demontage und Montage in trockener Umgebung mög­ lich. Aus den vorgenannten Gründen ist man gezwungen, Kabel­ muffen in trockenen Klimaräumen zu montieren. Außerdem ist es bei den bekannten Kabelmuffen nicht möglich, den Wasserdampfpar­ tialdruck festzustellen oder ihn gegebenenfalls zu ändern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kabelmuffe anzu­ geben, bei im Kabelmuffenkörper oder im Spleißraum der Wasser­ dampfpartialdruck kontrollierbar ist.

Die Aufgabe wird von einer Kabelmuffe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen angegeben.

Die vorgeschlagene Kabelmuffe vereint folgende Vorteile mitein­ ander: Die Kabelmuffe ist bestens für den Langzeiteinsatz in feuchten Klimazonen geeignet. Die Wartungsintervalle können in Abstimmung mit den Meßwerten bestimmt werden. Bei der Montage der Kabelmuffe sind nur geringe Vorkehrungen zur Vermeidung höherer Luftfeuchtigkeit zu treffen. Bei einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Kabelmuffe (Muffe mit Gasventil) ist sogar der Wasserdampfpartialdruck ohne Demontage der Kabelmuffe veränder­ bar. Bei einer anderen Ausgestaltung (Muffe mit Fernabfrage) kann auf die örtliche Inspektion verzichtet werden.

Der Einsatz der Erfindung ist für alle Typen von Kabelmuffen (End-, Verteiler-, Abzweig-, Durchgangsmuffen) möglich und glei­ chermaßen geeignet, bei denen ein abdichtbarer Hohlraum zur Auf­ nahme der Spleiße vorhanden ist. Im folgenden werden unter­ schiedliche Ausführungsformen kurz dargestellt.

Als Feuchte-Meß- und Anzeigeeinrichtungen sind alle bekannten Typen einsetzbar, soweit sie von der Baugröße her in den Muffen­ körper oder in den Spleißraum unterzubringen sind. Die Feuchte­ sensoren können fest eingebaut oder auswechselbar angeordnet sein. Sie können auch mittels Adapter in vorhandene Öffnungen der Kabelmuffe eingesetzt werden.

Als einfachste Meßvorrichtung kann ein Feuchtesensor mit Farbin­ dikator eingesetzt werden. Dieser Sensor muß visuell überwacht werden.

Optische Messung der Gas-Absorption, etwa bei bestimmten Absorp­ tionsfrequenzen im Infrarot in einer im Spleißraum vorhandenen Küvette mit Lichtwellenleitern. Ein solches Verfahren ist in der EP 0338185 A2 vorgeschlagen worden.

Es können auch elektrisch arbeitende Feuchtesensoren eingesetzt werden, beispielsweise solche, bei denen die Messung der Feuch­ tigkeit durch Leitfähigkeitsmessung erfolgt.

Die Meß- und Anzeigevorrichtung kann vorzugsweise auch so aus­ gelegt sein, daß nicht nur der Wasserdampfpartialdruck angezeigt wird, sondern auch der in der Kabelmuffe herrschende Gesamt­ druck. Als Anzeigegerät könnte jedes passende Manometer einge­ setzt werden.

Von der Anzeigevorrichtung kann der Meßwert drahtlos oder an eine Fernleitung weitergegeben werden. Die Fernleitung kann elektrisch oder optisch, insbesondere als Lichtwellenleiter aus­ gebildet sein. Der Meßwert wird von einer an der Meßstelle in der Kabelmuffe vorhandenen Elektronik in eine übertragbare phy­ sikalische Größe gewandelt. Elektrisch ermittelte Meßwerte wer­ den vorzugsweise mittels elektro-optische Umsetzer in optische Signale, bzw. in optische Digitalwerte umgesetzt. Diese Signale sind über das Nachrichtenkabel oder über ein gesondertes Melde­ kabel weiterleitbar. Vorzugsweise werden Lichtwellenleiter-Nach­ richtenkabel vorgeschlagen. Die Ankopplung von der Meßstelle in eine Lichtwellenleiter-Fernleitung kann über einen Y-Koppler ge­ schehen.

Die Fernleitung kann vorzugsweise als Bus-Leitung ausgebildet sein. Hierzu hat der Profi-BUS nach einer DIN-ISO-Norm, auch zum Einsatz mit Lichtwellenleitern, schon weite Verbreitung ge­ funden. Solche Einrichtungen eignen sich besonders für die Über­ wachung von mehreren, hintereinander angeordneten Spleißstati­ onen. Es wird daher vorgeschlagen, die Meßwertaufnehmer in den Spleißstationen hintereinander in Reihe zu schalten. Jeder Meß­ wertaufnehmer gibt seine Adresse und seinen Meßwert, der auch nur ein Grösser/Kleinerwert sein kann, auf die Busleitung. Ein Größer/Kleinerwert kann als 1 Bit kodiert werden, so daß nur ein minimaler Informationsinhalt transferiert zu werden braucht. Von einer Auswerteeinheit wird regelmäßig drahtlos die Meßstelle oder der Bus abgefragt. Eine Signaleinrichtung kann Warnung mit Angabe der Adresse geben, wenn von einer Kabelmuffe ein Größer­ wert gemeldet wird.

Es gibt Feuchtesensoren zur Beladeanzeige mit mehreren Umschlag­ punkten. Beim Über- oder Unterschreiten eines Umschlagpunktes tritt ein Farbwechsel ein. Drei Wertebereiche können beispiels­ weise durch zwei Umschlagpunkte bei 30 Prozent und bei 60 Pro­ zent Luftfeuchte gebildet werden.

Nach einem anderen Prinzip arbeiten Feuchtesensoren, die nicht Beladebereiche anzeigen, sondern einen Wertebereich numerisch überstreichen.

Elektrische Feuchtesensoren oder Elektronik-Elemente an der Meß­ stelle müssen mit elektrischer Energie versorgt werden. Autarke Energieversorgung kann aus einer in der Kabelmuffe deponierten Batterie oder aus einer auf der Oberfläche der Kabelmuffe, ins­ besondere der Haube, angebrachten Solarzelle gebildet werden. Es gibt Flüssigstoffbatterien, deren Kapazität ohne Nachladung über mehrere Jahre zur Versorgung einer kleinen Meßzelle ausreichen.

Alternativ ist externe Energieversorgung möglich, die über das Energiekabel oder ein getrenntes Versorgungskabel in die Kabel­ muffe eingespeist wird.

Die Kabelmuffe ist mit einem Ventil zur Änderung des Gasdrucks versehen. Herkömmliche Kabelmuffen können nur durch Demontage und Montage in trockener Umgebung getrocknet werden. Es wird daher vorgeschlagen, in einer nicht belegten Kabeldurchführung oder in einer gesondert vorgesehenen Bohrung des Muffenkörpers oder des Spleißraums ein Ventil zu befestigen. Über das Ventil kann mittels Gaspumpe der Gasdruck verändert, der gesamte Gas­ inhalt ausgetauscht oder trockenes Gas (vorzugsweise trockener Stickstoff) bei gesunkenem Gasdruck, nachgefüllt werden.

Die Kabelmuffe ist mit einem Mittel zur Konstanthaltung des Dampfdrucks oder auch mit einem Trockenmittel ausgestattet. Hiermit ist es möglich, auch bei leichter Undichtigkeit den Was­ serdampfdruck über längere Zeit gering zu halten. Weiterhin gibt es als Trockenmittel einsetzbare Stoffpaarungen, die als galva­ nisches Element in einem elektrochemischen Prozeß Wasser zerset­ zen und binden. Ausführungsbeispiele sind in der DE 38 14 784 A1 oder in US 39 93 577 beschrieben.

Es wird auch eine Ausführungsform der Kabelmuffe vorgeschlagen, bei der die Dichtungen zum gasdichten Verschließen des Muffen­ körpers und/oder des Spleißraums versiegelbar sind. Als ein­ fachste Maßnahme ist das Ausgießen mit aushärtbarem Kunststoff denkbar.

Die Kabelmuffe kann vorzugsweise als Haubenmuffe ausgebildet sein. Die wesentlichen Elemente sind eine abnehmbare Haube und eine die Öffnung der Haube abdichtenden Grundplatte.

Die Kabelmuffe ist vorzugsweise als Durchgangsmuffe ausgebildet. Ein Feuchtesensor wird hierbei in einen gasdichten Muffenkörper untergebracht. Sollte der Muffenkörper nicht feuchtedicht aus­ bildbar sein, muß ein abdichtbarer Spleißraum in der Durch­ gangsmuffe zur Unterbringung der Spleiße geschaffen werden, in dessen Wandung der Feuchtesensor eingesetzt ist. Diese in der Durchgangsmuffe gesondert ausgebildete abdichtbare Spleißkasset­ te wird in der Nähe der Kabelverbindung angeordnet.

Kabelmuffen für Kabelendverbindungsstelle können stationär oder (mit dem Kabelende) beweglich (als Kabelabschlußdose) verwendet werden. Für Kabelendverbindungsstellen werden in der Regel Hau­ benmuffen verwendet. Stationäre Haubenmuffen werden zur Anbrin­ gung an einem festen Ort (z. B. an einem Mast) mit Befestigungs­ mitteln ausgestattet, beispielsweise mit Schraub- oder Klemmver­ bindungen an der Grundplatte der Haubenmuffe.

Für den Einsatz bei Hochspannung (z. B. bei einer 110 kV Freilei­ tung mit Lichtwellenleiterführenden Phasenseilen nach EP 0286804 A1 werden zum Schutz gegen Abstrahlungen oder Überschläge alle Teile der Kabelmuffe und der überstehende Teile so ausge­ bildet, daß keine scharfen Ecken und Kanten vorhanden sind.

Die Erfindung wird in den Figuren näher beschrieben. Es zeigen im einzelnen

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Haubenmuffe,

Fig. 2 eine Ansicht von unten auf die Grundplatte und

Fig. 3 einen Feuchtesensor in Einbaulage.

In Fig. 1 ist eine Haubenmuffe 1 im Schnitt dargestellt. Die Haubenmuffe ist im wesentlichen zweiteilig aus Haube 10 und Fuß­ teil ausgebildet. Das Fußteil ist eine einteilige Grundplatte 2. Die Haubenmuffe ist vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebil­ det. In der Grundplatte 2 sind vier durchmessergleiche Gewinde­ bohrungen 3 angebracht. In die Bohrungen können je nach Bedarf hülsenförmige Kabeldurchführungen 6, Blindstopfen 7, Feuchtesen­ soren 20 und/oder Gasventile eingesetzt werden. Die genannten Teile (6,7,20) sind, soweit sie nicht materialschlüssig mit der Grundplatte verbunden sind, jeweils mit Dichtringen 4 gegen die Grundplatte 2 gedichtet. Die Kabeldurchführung 6 ragt mit einem rohrartigen Fortsatz in die Haube 10. Über den Fortsatz ist ein Schrumpfschlauch 15 schiebbar, der (das nicht gezeichnete optische Kabel) dicht umschließt. Das außenliegende Ende der Ka­ beldurchführung 6 trägt eine Kabelverschraubung, die auch der Zugentlastung dient. Der Innenraum der Kabeldurchführung 6 kann mit aushärtbarem Kunststoff gefüllt werden. An der Grundplatte 2 ist eine Kabelhalterung 18 angebracht, die unterhalb der Kabel­ durchführung und achsparallel zu ihr liegt.

Die Grundplatte 2 trägt etwa in der Mitte einen stabförmigen Halter 14 zur Befestigung der Spleißkassette 13 und am Rand eine Spannvorrichtung 11. Mit der Spannvorrichtung 11 wird ein Spann­ band 12 gestrafft, welches über die glockenförmige Haube 10 ge­ legt wird und die Haube 10 gegen die Grundplatte 2 drückt. Zwi­ schen Haube 10 und Grundplatte 2 liegen ebenfalls Dichtringe 5 zur gasdichten Abdichtung. Zur Sicherstellung einer guten Gas­ dichtigkeit sind die Flächen der Grundplatte 2, der Haube 10 und der in die Bohrungen 3 einschraubbaren Teile (6, 7, 20.), die je­ weils in Kontakt mit den O-Ringen 4, 4′, 5 kommen, sehr eben (mög­ lichst poliert) ausgebildet. Die Kabelmuffe kann mit trockenem Gas mit Überdruck gefüllt sein.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht von unten auf die Grundplatte 2 mit vier Bohrungen 3. Eine Bohrung ist mit einem Feuchtesensor 20, zwei andere sind mit Kabeldurchführungen 6 bestückt. Die vierte Bohrung ist mit einem Blindstopfen 7 verschlossen. Mit dem Be­ zugszeichen 19 ist der Schaft einer Befestigungsschraube ange­ deutet, die zur Mastbefestigung der Haubenmuffe verwendet wird. In Fig. 2 ist das Anzeigefeld des Feuchtesensors 20 mit drei An­ zeigesegmenten (r, g, b) erkennbar. Jedes Anzeigesegment ist einer bestimmten Luftfeuchte zugeordnet. Sie werden farblich unter­ schiedlich dargestellt. Beispielsweise könnten folgende Bereiche ablesbar sein: 0 bis 30, 30 bis 60 und 60 bis 100 Prozent Luft­ feuchte.

Die farbliche Kennzeichnung eines ersten Anzeigesegments könnte weiß sein. Ein rosa gefärbter Bereich des zweiten Anzeigeseg­ ments zwischen 30 und 60 Prozent Luftfeuchte könnte als Bereich gelten, der eine kurzfristige Nachuntersuchung verlangt und ein letzter, blau gefärbter Bereich oberhalb von 60 Prozent wäre als Warnhinweis zu verstehen.

Fig. 3 zeigt einen Feuchtesensor 20 mit Trockenpatrone 24 in einem Adapter 8 in der Grundplatte 2. In der Grundplatte 2 wer­ den in der Regel mehrere Bohrungen 3 gleicher Größe angebracht. Um einen Feuchtesensor in einer der Bohrungen 3 anzubringen, wird ein Adapter 8 benutzt, der plattenseitig dasselbe Gewinde trägt wie eine Kabeldurchführung 6. Der Adapter 8 ist gegen die Grundplatte 2 mit einem O-Ring 4′ gedichtet. Der Adapter 8 hat entweder einen Schlüsselsechskant oder Eingriffsöffnungen (wie in der Fig. 3) für ein Werkzeug zum dichtem Einschrauben.

Die Trockenpatrone 24 ragt in die Haube 10 und ist entweder mit Molekularsieb oder mit Kieselgel gefüllt. Das Kopfteil des Feuchtesensors 20 ist als Anzeige-Stopfen 22 ausgebildet. Feuchtesensor 20 mit Trockenpatrone 24 sind in den Adapter 8 eingeschraubt und ebenfalls mit einem O-Ring 26 gedichtet. Von außen sind die Anzeigesegmente r, g, b des Feuchtesensors sichtbar. Die Feuchteanzeige-Stopfen 22 sind auch ohne Trocken­ patrone 24 verwendbar. Handelsübliche Feuchtigkeitsanzeigestop­ fen und Trockenpatronen werden beispielsweise von der Fa. SÜD- CHEMIE AG geliefert (Firmen-Bezeichnungen FAS bzw. TPK).

Claims (17)

1. Kabelmuffe mit einem abdichtbaren Kabelmuffenkörper oder Spleißraum und mit Mitteln zur Aufnahme oder Halterung der Spleiße im Spleißraum, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffen­ körper oder der Spleißraum (100) mit einer Meßvorrichtung (20) für Wasserdampfpartialdruck ausgestattet ist.

2. Kabelmuffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ sätzlich im Muffenkörper oder im Spleißraum (100) eine Meßvor­ richtung für den Gasgesamtdruck vorhanden ist.

3. Kabelmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert von einer im Muffenkörper oder im Spleißraum (100) integrierten Vorrichtung (22) angezeigt wird.

4. Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kabelmuffe (1) oder der Spleißraum (100) mit einer Übertragungseinrichtung für die Fernanzeige des Meßwerts ausgestattet ist.

5. Kabelmuffe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung für die drahtlose Übertragung des Meß­ werts eingerichtet ist.

6. Kabelmuffe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung als Teil einer Bus-Leitung ausgebildet ist.

7. Kabelmuffe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung als Lichtwellenleiter ausgebildet ist.

8. Kabelmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (22) als Beladeanzei­ ge (r, g, b) ausgestaltet ist.

9. Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (20) als numerische Meß­ wertanzeige ausgestaltet ist.

10. Kabelmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und/oder Anzeigevorrichtung (20,22) als elektrische Vorrichtung ausgebildet ist.

11. Kabelmuffe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Vorrichtung ihre Energie von einer der Kabelmuffe (1) zugeordneten Energieversorgung bezieht.

12. Kabelmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenkörper oder der Spleißraum (100) mit einem Gasventil ausgestattet ist.

13. Kabelmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Muffenkörper oder im Spleißraum (100) ein Mittel zum Konstanthalten des Wasserdampfpartialdrucks oder ein Trockenmittel (24) angeordnet ist.

14. Kabelmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (3, 4, 5, 11) zum gasdichten Ver­ schließen des Muffenkörpers und/oder des Spleißraums (100) ver­ siegelbar sind.

15. Kabelmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelmuffe als Haubenmuffe (1) bestehend aus abnehmbarer Haube (10) und die Öffnung der Haube abdichtende Grundplatte (2) ausgebildet ist.

16. Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kabelmuffe (1) als Durchgangsmuffe ausge­ bildet ist.

17. Kabelmuffe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der abdichtbare Spleißraum (100) als eine gesonderte Spleißkassette ausgebildet und in der Nähe der Kabelverbindung angeordnet ist.