DE4395189C2 - Vorrichtung zum lösbaren Herausführen und Erden einer Kabelabschirmung - Google Patents
Vorrichtung zum lösbaren Herausführen und Erden einer KabelabschirmungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lösbaren
Herausführen und Erden einer Kabelabschirmung.
Bei der Verlegung von Kabeln mittlerer und hoher Spannung
sowie mittlerer und hoher Kapazität ist es notwendig,
Kreuzverbindungen zwischen den stromleitenden Abschirmungen
und Mänteln von Kabeln zur Sicherung eines
Ableitungsstromwegs für die in den Abschirmungen der
Phasenleiter fließenden Ströme herzustellen, oder Bedingungen
zu schaffen, bei denen die Abschirmungen der Leiter auf
demselben Potential liegen. Dies ist mit Hinsicht
insbesondere auf die Anwesenheit von elektrischen Feldern
erforderlich, die durch die in den Kabellinien mittlerer und
hoher Kapazität fließenden Ströme hoher Stärke generiert
werden. Die Ströme hoher Stärke erzeugen in den aus
verschiedenen, elektrisch leitenden Stoffen, insbesondere aus
Metallen gebildeten Abschirmungen des Kabels eine hohe
Spannung, und die Hochspannung bedingt die Erhöhung der
Temperatur des ganzen Kabels sowie die Verminderung seiner
Belastbarkeit, d. h. die Hochspannung verursacht erhöhte
Verluste in der Leistungsübertragung. Eine weitere negative
Folge der erhöhten Temperatur ist die Verkürzung der
Lebensdauer sowohl des Kabels als auch seiner aus Kunststoff
bestehenden Teile. An den Enden einzelner Kabelabschnitte ist
meist das Lösen der Abschirmungen von dem Kabel und ihre
Erdung vorgesehen, wozu eine Vorrichtung eingesetzt wird,
welche die Abschirmungen aufnimmt.
Bei dem Entstehen eines Fehlers in der Kabellinie ist es
immer notwendig, die Stelle der Beschädigung zu lokalisieren
und insbesondere so schnell wie möglich die Fehlstelle bei
hoher Zuverlässigkeit der Testmessungen der Abschirmungen und
Mäntel zu bestimmen. Durch das Vorsehen von Vorrichtungen zum
lösbaren Herausführen und Erden von aus einem hochleitenden
Stoff, insbesondere Metall, bestehenden Kabelmänteln und
Abschirmungen des Kabels ist für jede Kabelverbindung eine
weitere Stelle vorhanden, bei der die leitenden Abschirmungen
schadhaft werden können.
Die zur Zeit zum lösbaren Herausführen und Erden einer
Kabelabschirmung und Mänteln eines Kabels verwendeten
Anordnungen sind sehr einfach ausgebildet.
Aus der DE 28 36 587 A1 ist ein Kabelendverschluß für ein mit
einem festen Isoliermaterial isoliertes Hochspannungskabel
bekannt, bei dem das Kabelende in einem mit Druckgas
gefüllten metallischen Kapselgehäuse montiert ist, wobei das
Kabelende mit Hilfe einer im wesentlichen in der axialen
Verlängerung des Kabelendes sich erstreckenden Zugstange
fixiert ist. Das eine Ende der Zugstange ist direkt oder
indirekt mit dem Kapselgehäuse verbunden, und das andere Ende
der Zugstange ist an einer am Ende des Kabelleiters fixierten
Kontakthülse befestigt.
Schließlich offenbart die DE-OS 22 35 446 eine Hochspannungs-
Abzweigeeinrichtung mit einem Gehäuse, in dessen Unterteil
sich Kabelendverschlüsse befinden, bei der oberhalb der
Endverschlüsse Anschlußstücke im Gehäuse starr und isoliert
befestigt sind, die je mit einem der Endverschlüsse in
leitender Verbindung stehen. Ferner sind Stromschienen oder
Stromkabel vorhanden, die je mit einem Ende an die Anschluß-
Stücke lösbar angeschlossen sind und je mit ihrem anderen
Ende lösbar auf Knotenstellen oder Sammelschienen geführt
sind, die jeweils einer Phase gemeinsam sind. Schließlich
befinden sich die Knotenstellen oder Sammelschienen in
überschlagsicherem Abstand von den Anschlußstücken, und es
sind Erdungsmittel vorhanden, die lösbar an die
Anschlußstücke anschließbar sind.
Grundsätzlich ist aus der DE 41 02 114 A1 ein Verfahren zum
Auskreuzen und Erden von Kabelmänteln bekannt. Hierbei werden
die leitenden Kabelmäntel zwischen den drei Phasen eines
Drehstromsystems zyklisch vertauscht und mit einem
Erdungsflansch verbunden. Das Auskreuzen und die Erdung
erfolgt mittels eines speziellen Erdungskabels. Während aus
dem beschriebenen Verfahren ein Erdungsflansch und ein
Erdungskabel entnehmbar sind, ist bei der beschriebenen
Anordnung kein Behälter für die Aufnahme der Anschlüsse
zwischen den Abschirmungen der Phasenleiter und der
Erdungseinrichtungen vorgesehen.
Ferner ist in der AT E 16 325 B eine Anordnung zur
Installation eines Starkstromkabels gezeigt, das
Abschirmungen aufweist. Die Abschirmungen werden zyklisch
ausgekreuzt und geerdet. Es sind außerdem Verbindungskästen
für die kreuzweisen Verbindungen zwischen den Abschirmungen
erwähnt. Jedoch ist nicht beschrieben, wie in den
Verbindungskästen die Anschlußklemmen für die Abschirmungen
angeordnet und mit den Erdungselementen verbunden sind.
Nach der Verlegung und Montierung einer Kabellinie ist es oft
notwendig, die Fehlortsbestimmung im Hinblick auf das Kabel
und insbesondere mit Hinsicht auf den Mantel durchzuführen,
d. h. den Ort des Fehlers mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
Bei der Durchführung dieser Operation ist es auch
erforderlich, die Kontinuität der im Kabel vorhandenen
Abschirmungen zu überprüfen.
Der in der AT E 16 325 B erwähnte Verbindungskasten wird in
den Grund gelegt und bildet daher einen Teil der Kabellinie,
die von der Bodenfläche aus schwer erreichbar ist. Das
Grundwasser kann in den inneren Raum der Vorrichtung
eindringen. Sobald das eingedrungene Wasser die leitenden
Elemente der Vorrichtung und des Kabels erreicht, tritt in
dem Kabel ein Fehler auf. Ein derartiger Fehler kann schwer
reparierbar sein. Insbesondere aufgrund der Hochspannung und
der großen, in dem Kabel fließenden Ströme ist das Wasser in
der Lage, schwere Beschädigungen der metallischen Teile der
Vorrichtung hervorzurufen.
Natürlich muß ein Kabel nicht immer an denjenigen Stellen
schadhaft werden, an denen sich eine derartige Vorrichtung
zum lösbaren Herausführen und Erden befindet. Dennoch ist es
bei dem Auftreten eines Fehlers in dem Kabel erforderlich,
den Zugriff zum Innenraum der Vorrichtung zu gewährleisten,
um prüfen zu können, ob die Vorrichtung fehlerhaft geworden
ist.
Die Sicherung des Zugriffs zu der Vorrichtung sowie die
Fehlerortsbestimmung erfordern viel Arbeit. Deswegen ist
dieser Schritt mit hohen Kosten verbunden, und es ist
offensichtlich günstig, wenn er unnötig ist, indem leicht
festgestellt werden kann, ob im Verlauf des Kabels ein Fehler
an einer Vorrichtung zum Lösen und Erden aufgetreten ist.
Somit besteht die Notwendigkeit, die vorhandenen
Vorrichtungen zu verbessern und eine Vorrichtung zu
realisieren, bei welcher der Zugang oder Zugriff zum
Innenraum erleichtert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Lösung auf das oben genannte Problem zu bieten. Mit der
vorliegenden Erfindung soll eine Vorrichtung geschaffen
werden, die einen guten Schutz gegen das Eindringen von
Wasser bietet, eine verringerte Störanfälligkeit aufweist und
auf einfache Weise darauf geprüft werden kann, ob ein Kabel
an der Erdungsanordnung oder im Verlauf des Kabels schadhaft
geworden ist. Die Vorrichtung soll insbesondere für die
Anordnung am Ende oder am Anfang eines Kabelabschnitts und
zum Auskreuzen und Erden von Kabelabschirmungen geeignet
sein.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1.
Allgemein beruht die vorliegende Erfindung auf der
Erkenntnis, daß eine Vorrichtung zum Lösen, Verbinden und
Erden von Abschirmungen eines Kabels als ein geschlossenes,
gegebenenfalls einen Überdruck haltendes Gehäuse ausgebildet
werden soll, wobei das Gehäuse abgedichtete, rohrartige
Einführelemente (Einführungselemente) sowie Erdungsklemmen
enthält. Diese Konstruktion ist für die Erhöhung der
Zuverlässigkeit der Kabelstrecke und für die sehr einfache
Sicherung des Innendrucks im Gehäuse günstig. Ferner liefert
die Messung des Innendrucks des Gehäuses die Information, ob
das Schadhaftwerden der Kabellinie in dem Behälter (Gefäß)
der Vorrichtung erfolgte oder nicht. Wenn nämlich Wasser in
das Gehäuse eingedrungen ist, kann der Verlust des
Innendruckes darin beobachtet werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die weiteren
Ansprüche gekennzeichnet.
Der abgedichtete Charakter der erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann sehr lange Zeit aufrechterhalten werden, wenn die
Einführelemente des druckfesten Gehäuses mit Dichtbüchsen
oder Durchführungen versehen sind, welche die entsprechenden
Phasenleiter durch die Abschirmungen umgeben. Die
Dichtbüchsen bilden zweckmäßige Bestandteile des als
druckfestes Gehäuse ausgeführten Behälters und sind in der
Lage, die Umhüllung, welche die durchgeführten Abschirmungen
umgibt, gasdicht zu klemmen und zu halten, so daß durch die
Einführelemente kein Wasser in den Innenraum des druckfesten
Gehäuses eindringen kann.
Die Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann durch die
vorteilhafte Weiterbildung erleichtert werden, bei der im
druckfesten Gehäuse je eine, eine erste und eine zweite
Klemme (Kontaktklemme) bildende Halteeinheit zur Befestigung
der Abschirmungen der zugeordneten Phasenleiter eingebaut
sind, wobei die ersten Kontaktklemmen näher bei und die
zweiten Kontaktklemmen weiter entfernt von den
Einführungselementen des druckfesten Gehäuses angeordnet
sind. Ferner sind die die Abschirmungen von verschiedenen
Phasenleitern aufnehmenden ersten und zweiten Kontaktklemmen
auf der Tragwand angeordnet und durch Anschlußschienen oder
Leitungen elektrisch verbunden.
Der innere Aufbau der Vorrichtung kann vereinfacht werden,
wenn die Erdungsschiene an der inneren Haltewand oder
Tragwand befestigt ist. Die Erdungsschiene ist mit der
Erdungsklemme verbunden.
Bei einer günstigen Weiterbildung kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung insbesondere leicht unter Druck gestellt und kann
die Messung des Innendruckes sehr einfach durchgeführt
werden, wenn das druckfeste Gehäuse ein Ventil zur
Durchführung von Prüfmessungen und/oder zur Einführung eines
Gases enthält und das Ventil in der äußeren Wand des
druckfesten Gehäuses angeordnet ist.
Die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
vereinfacht bei der günstigen Ausführungsform, bei der das
druckfeste Gehäuse aus zwei aus rostfreiem Stahl
hergestellten äußeren Halbteilen ausgebildet ist, welche
durch einen Dichtungseinsatz entlang eines Flansches
aufeinander gepaßt sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bildet eine Einheit von sehr
hoher Lebensdauer, hoher Zuverlässigkeit, welche die
Fehlortsbestimmung bei einer Kabellinie erleichtert. Sie kann
sehr einfach in einer Kabellinie angeordnet und, wenn
erforderlich, mit Luft oder einem Schutzgas aufgefüllt
werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften
Ausführungsformen mit Hinweis auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung in
Seitenansicht und
Fig. 3 ein einfaches Schaltdiagramm der Schaltung der
elektrischen Teile des Kabels in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Vorrichtung wird im allgemeinen in Kabellinien hoher
Spannung und hoher Kapazität an Enden und bei Anfängen von
Kabelstrecken verwendet. Jeder Phasenleiter einer Kabellinie
ist mit einer Hülle 2 versehen, welche an eine ihre
abgedichtete Führung gewährleistende Durchführung oder
Dichtbüchse 1 gefügt ist. Unter der Hülle 2 ist der
Phasenleiter von einer aus einem Metall oder anderem
leitfähigen Stoff ausgebildeten Abschirmung 14 umgeben,
wobei der bloße Phasenleiter innerhalb der Vorrichtung
bleibt. Die Dichtbüchse 1 ist in der äußeren Wand eines als
ein druckfestes Gehäuse 7 ausgebildeten Gefäßes der
Vorrichtung eingebaut, wobei das druckfeste Gehäuse 7
vorteilhaft aus rostfreiem Stahl ausgebildet ist. Hinter
jeder Dichtbüchse 1 ist je eine erste Kontaktklemme 3 und je
eine zweite Kontaktklemme 4 im druckfesten Gehäuse 7
angeordnet, wobei die ersten Kontaktklemmen 3 zur Aufnahme
der aus einem leitenden Stoff bestehenden Abschirmung 14
dienen und über je eine Durchführungsleitung 13 mit den
zweiten Kontaktklemmen 4 verbunden sind. Die ersten
Kontaktklemmen 3 sind, wie erwähnt, den
Durchführungsleitungen 13 und über jene einer Erdungsschiene
6 zugeführt, wobei die zweiten Kontaktklemmen 4 unmittelbar
an der Erdungsschiene 6 angeschlossen sind, wovon eine
Stromableitung 12 zu einer Erdungsklemme 5 führt. Die zweiten
Kontaktklemmen sind vorteilhaft an einer im Innenraum des
druckfesten Gehäuses 7 angeordneten oder ein Bestandteil des
letzteren bildenden Tragwand 11 befestigt, und auf ähnliche
Weise sind die ersten Kontaktklemmen 3 an einer nicht
gesondert gezeigten Leitungsschiene eingebaut und auch an der
Tragwand 11 befestigt. Die Erdungsschiene 6 ist, wie erwähnt,
über die Stromableitung 12 mit der Erdungsklemme 5 verbunden.
Die Erdungsklemme 5 ist durch die Wand des druckfesten
Gehäuses 7 eingebaut (Fig. 1 und 2) und kann jene mit einer
Erdungseinheit über eine außen angeordnete Ableitung 17
verbinden. In der äußeren Wand des druckfesten Gehäuses 7 ist
es vorteilhaft, ein Ventil 9 anzuordnen, wodurch ein Weg zur
Auffüllung des Innenraumes des druckfesten Gehäuses 7 mit
einem Druckmittel und/oder zur Messung des Innendruckes
gewährleistet ist.
Das druckfeste Gehäuse 7 ist auf günstige Weise aus zwei
äußeren Halbteilen zusammengebaut, welche im allgemeinen
unterschiedliche Gestalten haben. In Fig. 1 ist ein unterer
Halbteil zu sehen, dem ein in der Zeichnung nicht sichtbares
Deckelement aufgepaßt ist. Der untere Halbteil und auf
ähnliche Weise das Deckelement sind mit Flanschen 16
versehen, welche gerade Flächen aufweisen, und in diesen
geraden Flächen sind Troge 22 ausgebildet, welche zur
Aufnahme eines aus einem flexiblen Stoff gefertigten
Abdichtungseinsatzes 8 dienen. Der untere Halbteil und das
Deckelement können einfach aufeinander gepaßt und mittels
einer oder mehreren Schrauben oder anderer Rüstungsteile
zusammengehalten werden. Das so vorbereitete druckfeste
Gehäuse 7 kann auf zuverlässige Weise nach den bekannten
Methoden gasdicht abgeschlossen werden. Der Innenraum des
druckfesten Gehäuses 7 kann mit Luft oder anderem
entsprechenden Schutzgas durch das Ventil 9 aufgefüllt
werden.
Die beiden Halbteile des druckfesten Gehäuses 7 können, wie
erwähnt, vorteilhaft aus rostfreiem Stahl ausgebildet werden,
und die Tragwand 11 ist zum Einspannen der die ersten und
zweiten Kontaktklemmen 3 und 4 tragenden Bestandteile
vorgesehen.
In Fig. 3 ist schematisch ein elektrisches Schaltdiagramm der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sehen. Dieser Figur kann es
leicht entnommen werden, daß die gemeinsamen Punkte der aus
einem leitenden Stoff bestehenden Abschirmungen 14
verschiedener Phasenleiter mit einer Erdungseinheit verbunden
sind, welche aus der Stromableitung 12, der Erdungsklemme 5
und der die Wand des druckfesten Gehäuses 7 durchquerenden
Stromableitung 17 besteht. Auf diese Weise ist es gesichert,
daß die Abschirmungen 14 in der Kabellinie auf demselben
Potential liegen, daher kann kein Potentialunterschied
zwischen ihnen gemessen werden.
Wenn es erwünscht ist, kann es günstig sein, wenn das
druckfeste Gehäuse 7 mit einem elektrisch isolierenden Stoff
bis zum Niveau der ersten und zweiten Kontaktklemmen 3 und 4
aufgefüllt ist, wobei dieser Isolierstoff einen Schutz der im
Innenraum des druckfesten Gehäuses 7 eingebauten Bestandteile
gegenüber Wasser bietet, da das Wasser bei einer Beschädigung
des druckfesten Gehäuses 7 eventuell in den Innenraum
eindringen kann. Auf diese Weise kann der Prozeß des
Eindringens des Wassers in die innere Konstruktion des Kabels
von dem druckfesten Gehäuse 7 ausgehend verlangsamt, manchmal
verhindert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ähnlich zu den
bekannten Vorrichtungen verwendet werden. Der einzige
Unterschied besteht darin, daß das druckfeste Gehäuse 7 nach
der Anordnung der leitenden Mäntel und Hüllen, sowie der
Abschirmungen 14 der Phasenleiter geschlossen und, wenn
notwendig, mit einem Druckmittel aufgefüllt, d. h. unter Druck
gestellt werden soll. Wenn es vermutet wird, daß das
Schadhaftwerden der Kabellinie im druckfesten Gehäuse 7
erfolgte, und die Druckfestigkeit des Gehäuses festgestellt
werden kann, ist es genügend, den Innendruck zu messen und
derart die Fehlortsbestimmung durchzuführen. Das druckfeste
Gehäuse 7 kann, wenn es aus zwei Teilen besteht, wegen dieser
Konstruktion sehr leicht geöffnet werden, ferner weil das
Gefäß in einem Kabelschacht angeordnet werden kann und im
allgemeinen dort angeordnet wird.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum lösbaren Herausführen und Erden einer
Kabelabschirmung am Ende oder Anfang eines
Kabelabschnitts,
- 1. die einen am Ende oder am Anfang eines Kabelabschnitts angeordneten Behälter (7) mit einer Erdungsklemme (5) aufweist,
- 2. wobei der Behälter mit Einführelementen zur Aufnahme von aus gut leitendem Material bestehenden Abschirmungen (14) von Phasenleitern versehen ist, die von Hüllen (2) umgeben sind;
- 3. die Erdungsklemme (5) ist in einem von einer der Abschirmungen (14) durch eine Erdungsschiene (6) führenden Stromweg angeordnet;
- 4. der Behälter ist als druckfestes Gehäuse (7) ausgebildet;
- 5. im Innenraum des druckfesten Gehäuses (7) ist eine Haltewand (11) angebracht;
- 6. die Erdungsklemme (5) ist an der äußeren Wand des druckfesten Gehäuses (7) angebracht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einführelemente des druckfesten Gehäuses (7) mit
Dichtbüchsen (1) versehen sind, die auf eine druckfeste
Weise die Abschirmungen (14) der eingeführten
Phasenleiter umgeben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem druckfesten Gehäuse (7)
jeweils erste und zweite Klemmen (3, 4) bildende
Halteeinheiten zur Befestigung der Abschirmungen (14)
der Phasenleiter angebracht sind, wobei die zweiten
Klemmen (4) näher bei und die ersten Klemmen (3) weiter
entfernt von den Einführelementen des druckfesten
Gehäuses (7) angeordnet sind, und daß erste und zweite
Klemmen (3, 4), die Abschirmungen (14) von
unterschiedlichen Phasenleitern aufnehmen, an der
Haltewand (11) angeordnet und durch Anschlußschienen
(10) oder Leitungen (13) elektrisch verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halteeinheiten durch je eine Leitungsschiene mit der
Erdungsschiene (6) verbunden sind oder einen Teil der
Erdungsschiene (6) bilden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halteeinheiten als Teile der
Erdungsschienen (6) ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das druckfeste Gehäuse (7) ein
Ventil (9) zur Durchführung von Prüfmessungen und/oder
zur Einführung eines Gases aufweist, und das Ventil in
der äußeren Wand des druckfesten Gehäuses (7) vorgesehen
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das druckfeste Gehäuse (7) aus zwei
aus rostfreiem Stahl hergestellten äußeren Halbteilen
ausgebildet ist, die durch einen Dichtungseinsatz (8)
entlang eines Flansches (16) aufeinander gepaßt sind.
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HU9203200A HU213740B (en) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Device for making loosable terminal of conducting cable sheath at beginning and end of cable |
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