DE69006081T2

DE69006081T2 - Abdeckung für Kabelverbindungen, Elemente einer Vorrichtung zum Herstellen von Kabelverbindungen und Kabelverbindung mit besagter Abdeckung.

Info

Publication number: DE69006081T2
Application number: DE69006081T
Authority: DE
Inventors: Bruno Parmigiani; Francesco Portas; Ubaldo Vallauri
Original assignee: Pirelli Cavi SpA
Current assignee: Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Priority date: 1989-04-20
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: CA2014870C; CN1046642A; EP0393495B1; CN1026641C; NO178677B; JPH033611A; IT8920216A0; EP0393495A1; NO901740L; NO178677C; AU5216290A; BR9001920A; NO901740D0; IT1230014B; DK0393495T3; ZA902705B; DE69006081D1; CA2014870A1; AU633549B2; NZ233207A

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdeckung für Kabelverbindungen und insbesondere eine Abdeckung, die für das Umschließen der mechanischen und elektrischen Verbindung der Leiter von zwei Kabeln und zum elastischen Anpassen und Befestigen an den Endabschnitten dieser Kabel geeignet ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Element einer Vorrichtung zur Herstellung von Kabelverbindungen, die die in Frage stehende Abdeckung aufweisen, sowie auf Kabelverbindungen, die mittels der genannten Abdeckung hergestellt werden.
Es sind bereits verschiedene Arten von elastisch ausweitbaren und zusammenziehbaren Abdeckungen aus Mischungen aus vernetztem polymeren Material zur Herstellung von Kabelverbindungen bekannt. Die bekannten Abdeckungen unterscheiden sich voneinander nach Anzahl und Art der einzelnen rohrförmigen Schichten, die jedoch alle koaxial und übereinander angeordnet sind.
So ist beispielsweise eine Abdeckung für Kabelverbindungen bekannt, die von einer einzigen rohrförmigen Schicht eines elektrisch isolierenden, vernetzten Polymermaterials gebildet wird.
Eine andere bekannte Abdeckung für Kabelverbindungen wird von zwei koaxialen und übereinander liegenden rohrförmigen Schichten gebildet, von denen die radial innerste aus einem vernetzten Polymermaterial besteht, das die Dielektrizitätskonstante &epsi; von nicht weniger als 6 hat und für gewöhnlich als elektrische Feldverteilerschicht bezeichnet wird, während die radial äußerste rohrförmige Schicht aus einer Mischung eines elektrisch isolierenden vernetzten Polymermaterials besteht.
Eine weitere bekannte Abdeckung für Kabelverbindungen wird von drei koaxialen und übereinander liegenden rohrförmigen Schichten aus Mischungen aus vernetztem Polymermaterial gebildet. Insbesondere besteht die radial innerste Schicht aus einer Mischung mit einer Dielektrizitätskonstanten &epsi; von nicht weniger als 6, die Zwischenschicht aus einer elektrisch isolierenden Mischung und die radial äußerste Schicht aus einer halbleitenden Mischung.
Bei allen bekannten Abdeckungen für Kabelverbindungen, wie sie zusammenfassend oben beschrieben sind, hat der innere Hohlraum jeder einzelnen rohrförmigen Schicht (ideal von den anderen Schichten getrennt) einen Durchmesser, der genauso groß ist wie der Außendurchmesser der rohrförmigen Schicht, die radial unter ihr liegt, unabhängig davon, daß die Schichten voneinander unabhängig oder miteinander längs der Oberflächen des gegenseitigen Kontakts verbunden sind.
Darüberhinaus werden alle oben beschriebenen bekannten Abdeckungen gegenwärtig in Lagern unter Bedingungen gehalten, daß keine mechanische Beanspruchung daran anliegt, wenn sie darauf warten, an einer Vorrichtung zur Herstellung von Verbindungen und/oder in einer Verbindung angebracht zu werden. Der Grund dafür besteht darin, daß die Abdeckungen aus Polymermaterial, auch wenn sie vernetzt sind, der Gefahr unterliegen, daß sie permanente Verformungen erleiden, wenn sie über einen bestimmten Zeitraum mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt werden.
Obwohl die bekannten Abdeckungen, wenn sie einmal auf eine Verbindung aufgebracht sind, sich im Zustand der mechanischen Beanspruchung befinden, die über einen unendlichen Zeitraum anliegt, da sie die Kabelenden elastisch zusammenziehen müssen, die miteinander in den Verbindungsstellen verbunden sind, wird die Bestimmung ihrer Größe so ausgeführt, daß vermieden wird, daß die darauf während der ganzen Lebensdauer einer Verbindung ausgeübten mechanischen Beanspruchungen mit einer solchen Größe einwirken, daß mit der Zeit unzulässige permanente Verformungen erzeugt werden.
Genau aus diesem Grund, nämlich um Verbindungen in dem weiten Bereich der vorhandenen Kabel mit unterschiedlichem Durchmesser bereitzustellen, wird eine Vielzahl von Abdeckungen mit unterschiedlichen diametrischen Abmessungen und Dicken (eine für jeden Durchmesser eines vorhandenen Kabels) hergestellt. Es ist nicht möglich, mit den bekannten Abdeckungen Verbindungen in Kabeln unterschiedlicher diametrischer Abmessungen herzustellen, auch wenn sie gering sind.
Dies verpflichtet die Hersteller und Benutzer, eine sehr große Anzahl von Abdeckungen für Verbindungen unterschiedlicher Durchmesser zu lagern, um allen möglichen Bedürfnissen nachkommen zu können.
Zum Anbringen einer Abdeckung in einer Verbindung werden bekannte Vorrichtungen verwendet. Beispiele davon sind im Europäischen Patent Nr. 149 032 des gleichen Anmelders, in dem Deutschen Patent Nr.3 011 158 und in dem Japanischen Patent Nr. 54-49588 beschrieben.
Die bekannten Vorrichtungen haben ein Element, das aus einer rohrförmigen Abstützung besteht, auf der die Abdeckung in einem radial elastisch erweiterten Zustand aufgebracht ist. Der Hohlraum der rohrförmigen Abstützung hat einen Durchmesser mit Abmessungen, die größer als die Außenabmessungen des Kabels sind, in welchem die Verbindung auszuführen ist. Darüberhinaus haben die bekannten Vorrichtungen Einrichtungen zum Entfernen der rohrförmigen Abstützung von der Abdeckung, um es dieser zu ermöglichen, sich elastisch zusammenzuziehen, um die Zone der mechanischen und elektrischen Verbindung der Leiter zu umgeben und um die einander zugewandten Enden der Kabellängenstücke, deren Verbindung herzustellen ist, elastisch zusammenzuziehen.
Die an der rohrförmigen Abstützung anzubringende Abdekkung ist einer radialen elastischen Expansion unterworfen. Diese radiale elastische Expansion erzeugt in der Abdeckung das Vorhandensein von nicht unerheblichen mechanischen Beanspruchungen, da der Hohlraum der rohrförmigen Abstützung diametrale Abmessungen hat, die größer sind als die äußeren Abmessungen des Kabels, bei dem die Verbindung auszuführen ist.
Es ist nicht möglich, die bekannten Abdeckungen im elastisch aufgeweiteten Zustand aufgebracht auf die Abstützungen zu lagern.
Der Grund dafür besteht darin, daß die in den Abdeckungen vorhandenen Spannungen, die wesentlich größer sind als die in ihnen vorhandenen, wenn sie an eine Verbindung aufgebracht sind (aufgrund der beträchtlich größeren radialen Aufweitung, der sie unterworfen werden) permanente Verformungen erzeugen würden, deren Vorhandensein die Abdeckungen selbst unbrauchbar machen können.
Tatsächlich ist ein wesentlicher Faktor für eine Verbindung der, daß die Abdeckung immer an den zugewandten Enden der Kabel ein elastisches Zusammenziehen einer solchen Einheit ausüben kann, um eine absolute Abwesenheit von Spuren von Luft zwischen den Abdeckungsoberflächen im gegenseitigen Kontakt mit den Kabeloberflächen und um die absolute Sicherheit zu gewährleisten, daß auch minimale Wasserspuren nicht an den gegenseitigen Kontaktflächen eintreten oder sich dort konzentrieren können.
Dies umfaßt auch die Notwendigkeit, eine spezielle rohrförmige Abstützung für einen beliebigen Durchmesser eines existierenden Kabels zu verwenden, in welchem Verbindungen zu bewirken sind, um die an der Abdeckung anzulegenden Beanspruchungen auf das Minimum zu reduzieren. Das Ganze führt dann zu der Notwendigkeit, zusätzlich zu einer Vielzahl von Abdeckungen, deren Diametralabmessungen sich voneinander unterscheiden, auch eine Vielzahl von rohrförmigen Abstützungen mit unterschiedlichen Diametralabmessungen zu lagern, um Verbindungen in einem weiten Bereich der existierenden Kabel mit verschiedenen Durchmessern herzustellen und um eine Abdeckung auf die jeweilige rohrförmige Abstützung nur dann aufzupassen, wenn die Verbindung gefertigt wird.
Das Aufpassen von Abdeckungen auf die rohrförmigen Abstützungen nur dann, wenn die Verbindung hergestellt wird, bedeutet, den Aufpaßvorgang an Ort und Stelle mit den Gefahren durchzuführen, daß jeder an Ort und Stelle ausgeführte Arbeitsgang eine Verlängerung der Ausführungsszeit der Verbindungen erzeugt und umfaßt.
Aus den vorstehenden Angaben ist ersichtlich, daß es mit der bekannten Technik erstens unmöglich ist, eine Abdeckung zu haben, die in der Lage ist, Verbindungen in Kabeln mit unterschiedlichen Durchmessern herzustellen, und zweitens unmöglich ist, die Abdeckung, bereits aufgebracht auf eine rohrförmige Abstützung, die die Herstellung von Verbindungen in Kabeln mit verschiedenen Durchmessern ermöglicht, zu lagern.
Zur Überwindung der oben erwähnten Nachteile hat der Anmelder in der italienischen Patentanmeldung Nº 19 102 A/89, eingereicht am 16. Januar 1989, eine Abdeckung zum Beschichten der elektrischen und mechanischen Verbindung zwischen den Leitern von zwei Kabeln vorgeschlagen, die wenigstens zwei koaxiale und übereinandergelegte Rohrhülsen aus Mischungen aus polymerem Material aufweist, die vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, zusammen extrudiert und miteinander vernetzt sind und von denen die radial äußerste Hülse aus einer Mischung hergestellt ist, die eine Restverformung aufgrund einer rechtzeitig aufgeprägten und angelegten Dehnung hat, die kleiner ist als die der Mischung oder der Mischungen, welche die radial innerste Hülse bilden, wobei letztere wenigstens auf einem Teil ihrer Dicke elektrisch isoliert.
Bei der den Gegenstand der oben erwähnten italienischen Patentanmeldung bildenden Abdeckung, hat insbesondere der Hohlraum der radial äußersten Hülse den Durchmesser, der zum Außendurchmesser der radial innersten Hülse genau gleich ist, wenn sie ideal voneinander getrennt werden.
Mittels einer einzigen Abdeckung für Verbindungen, die die oben genannnten Eigenschaften haben, ist es möglich, Verindungen in Kabeln herzustellen, die in einem breiten Bereich von Durchmessern gewählt werden, wobei das Verhältnis zwischen dem Maximaldurchmesser und dem Minimaldurchmesser des Bereichs von Kabeln 1,6 erreicht, und auch die Abdeckungen für Verbindungen, die bereits auf eine rohrförmige Abstützung aufgebracht sind, für einen Zeitraum von bis zu zwei Jahren zu lagern, ohne irgendeinen Nachteil zu erleiden.
Mit der Lösung nach der genannten italienischen Patentanmeldung ist es nicht möglich, mit einer einzigen Abdekkung (die in radial elastisch aufgeweiteten Zuständen auf der rohrförmigen Abstützung über einen Zeitraum bis zwei Jahre lagernd gehalten wird) Verbindugen in einer Reihe von Kabeln auszuführen, bei denen das Verhältnis zwischen dem Maximaldurchmesser und dem Minimaldurchmesser den Wert von 1,6 überschreitet, da in der Abdeckung unannehmbare permanente Verformungen entstehen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Abdeckung für Verbindungen zu verwirklichen, die in der Lage ist, mit nur einer Art von Ausführung die Verbindungen von Kabeln zu ermöglichen, die in einem weiteren Bereich von Durchmessern ausgewählt werden, insbesondere in Kabeln, bei denen das Verhältnis zwischen dem Maximaldurchmesser und dem Minimaldurchmesser 2 erreicht, und die auf die jeweiligen rohrförmigen Abstützungen aufgebrachten Abdeckungen, die für die Herstellung von Verbindungen in dem gerade erwähnten weiteren Bereich von Kabeldurchmessern geeignet sind, über einen Zeitraum von ebenfalls bis zwei Jahren zu lagern und demzufolge Elemente der Vorrichtungen zur Herstellung von Verbindungen für die fraglichen Kabeln zu lagern.
Dadurch soll während des Entfernens der rohrförmigen Abstützung aus der Abdeckung die elastische Kontraktion dieser letzteren auf die miteinander verbundenen Kabelenden in einer Zeit erfolgen, die kürzer ist als die sich bei der oben geoffenbarten, in der italienischen Patentanmeldung Nº 19 102 A/89 vorgeschlagenen ergibt, um so zuverlässigere Verbindungen herzustellen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird von einer Kabelverbindung gebildet, die die fragliche Abdeckung aufweist.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Abdeckung für Kabelverbindungen, die wenigstens eine erste und eine zweite Hülse aufweisen, wobei beide Hülsen in Radialrichtung elastisch aufweitbar, koaxial, übereinanderliegend und unabhängig voneinander angeordnet sind und von vernetzten Polymermischungen gebildet werden, und die radial innerhalb der zweiten Hülse angeordnete erste Hülse wenigstens an einem Teil ihrer Dicke von einer isolierenden vernetzten Polymermaterialmischung gebildet wird. Diese Verbindung zeichnet sich dadurch aus, daß die zweite Hülse, wenn sie von der ersten Hülse und von den Kabeln getrennt ist, und wenn auf sie keinerlei mechanische Beanspruchung ausgeübt wird, den Durchmesser ihres eigenen Hohlraums hat, der kleiner ist als der Außendurchmesser der ersten Hülse, wenn sie von der ersten Hülse und von den Kabeln getrennt ist, und wenn auf sie ebenfalls keine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verbindung für elektrische Kabel, die einen elektrischen und einen mechanischen Anschluß zwischen den Leitern beider Kabel und eine Abdeckung für den Anschluß wenigstens einer ersten Hülse und einer zweiten Hülse aufweist, wobei beide Hülsen in Radialrichtung elastisch aufweitbar, koaxial, übereinander und unabhängig voneinander angeordnet sind und von vernetzten Polymermaterialmischungen gebildet werden, und wobei die erste Hülse radial innerhalb der zweiten Hülse angeordnet ist und wenigstens auf einem Teil ihrer Dicke von einer elektrisch isolierenden vernetzten Polymermaterialmischung gebildet wird. Diese Verbindung zeichnet sich dadurch aus, daß die zweite Hülse, wenn sie von der ersten Hülse und von den Kabeln getrennt ist und wenn auf sie keine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird, einen Hohlraum mit einem Durchmesser hat, der kleiner ist als der Außendurchmesser der ersten Hülse, wenn diese von der zweiten Hülse getrennt ist, und wenn ebenfalls keine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird und wenn sie von der ersten Hülse und von den Kabeln getrennt ist.
Die vorliegende Erfindung läßt sich besser durch die folgende ins Einzelne gehende Beschreibung verstehen, die als nicht begrenzendes Beispiel in bezug auf die Figuren der beiliegenden Zeichnungsblätter abgefaßt ist, in denen
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Abdeckung für Kabelverbindungen gemäß der Erfindung ist,
Figuren 2A bis 2B auseinandergezogen die getrennten Komponenten der Abdeckung von Figur 1 zeigen,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elements einer Vorrichtung zur Bewirkung vonKabelverbindungen ist, die die Abdeckung von Figur 1 aufweisen,
Figuren 4, 5, 6 und 7 Querschnitte einiger Ausführungsformen von Abdeckungen gemäß der Erfindung zeigen,
Figur 8 ein Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Abdeckung gemäß der Erfindung ist,
Figur 9 ein Längsschnitt einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elements einer Vorrichtung zur Herstellung von Kabelverbindungen ist und
Figur 10 ein Längsschnitt einer Kabelverbindung gemäß der Erfindung ist.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Abdekkung gemäß der Erfindung für Kabelverbindungen, durch die es möglich ist, Verbindungen in einer Reihe von Kabeln herzustellen, wobei das Verhältnis zwischen dem Maximaldurchmesser und dem Minimaldurchmesser den Wert 2 erreicht, beispielsweise in einer Reihe von Kabeln, die Außendurchmesser zwischen 20 und 40 mm haben.
Wie in Figur 1 gezeigt ist, hat die Abdeckung 1 eine zweite Hülse 2 und eine eine erste koaxiale Hülse 3, die radial innerhalb der zweiten Hülse angeordnet und mit ihr an den gegenseitigen Kontaktflächen nicht verbunden ist.
Ein wesentlicher Faktor für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die zweiten Hülse 2 für sich genommen, d.h. getrennt von der ersten Hülse 3 und in Abwesenheit irgendeiner angelegten mechanischen Beanspruchung wie in Figur 2B gezeigt, einen Durchmesser D&sub2; ihres eigenen rohrförmigen Hohlraums 4 hat, der kleiner ist als der Außendurchmesser D&sub3; der ersten Hülse 3 für sich genommen, d.h. getrennt von dem ersten rohrförmigen Körper, in Abwesenheit jeglicher anliegender mechanischer Beanspruchung und wie in Figur 2A gezeigt. Vorzugsweise ist das Verhältnis zwischen der Durchmessern D&sub3; und D&sub2; nicht kleiner als 1,2. Bei der Serie von Kabeln beispielsweise, die einen Durchmesser zwischen 20 und 40 mm haben, liegt das Verhältnis zwischen Durchmesser D&sub3; und D&sub2; beispielsweise bei 2,8.
Sowohl die Hülse 2 als auch die Hülse 3 sind aus vernetzten Polymermaterialmischungen hergestellt. Für gewöhnlich besteht die erste Hülse 3 wenigstens an einem Teil ihrer eigenen Dicke aus einer Mischung aus einem elektrisch isolierenden vernetzten Polymermaterial. Nur noch allgemein gesehen hat die zweite Hülse 2 eine Restverformung, die kleiner als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 % ist, bestimmt nach dem Standard UNI 7321-74, an einem flachen Teststück bei 100ºC innerhalb eines Zeitraums von 500 h.
Auch wenn dies nicht als Begrenzung des Rahmens der Erfindung anzusehen ist, wird die zweite Hülse 2 insbesondere wenigstens auf dem radial äußersten Teil ihrer Dicke von einer Mischung aus vernetztem Polymermaterial gebildet, die eine Restverformung aufgrund einer allmählich angelegten und aufgebrachten Dehnung hat, die kleiner ist als die wenigstens einer der vernetzten Mischungen, die die erste Hülse 3 bilden.
Aus dem obigen ergibt sich, daß in der Abdeckung von Figur 1 die zweite Hülse 2 durch die erste Hülse 3 in radial elastisch erweitete Zustände gebracht wird und auf diese einen radialen Druck ausübt.
Dieser größere, von der zweiten Hülse 2 auf die erste Hülse 3 ausgeübte Druck hängt hauptsächlich, jedoch nicht ausschließlich, von dem Unterschied zwischen den vorher angegebenen Durchmessern D&sub2; und D&sub3; ab, wenn die Hülsen getrennt betrachtet werden und für beide das Fehlen jeglicher mechanischer Beanspruchung gilt, d. h. sie sich in Zuständen befinden, wie sie in den Figuren 2A und 2B gezeigt sind.
Andere Faktoren, die zu dem größeren Druck beitragen, den die zweite Hülse 2, die auf die erste Hülse 3 aufgepaßt ist, auf letztere ausübt, sind der E-Modul und die Dicke gemessen in Radialrichtung der Schicht oder der Schichten, welche die zweite Hülse 2 bilden.
Insbesondere ist der E-Modul der vernetzten Mischungen, welche die zweite Hülse bilden, nicht kleiner als 0,2 MPa, während der E-Modul der Mischung, welche die erste Hülse bildet, zwischen 0,2 und 20 MPa liegt.
Bei einer erfindungsgemäßen Abdeckung ist darüberhinaus der Prozentsatz der Bruchdehnung der Mischungen, welche die zweite Hülse 2 bilden, vorzugsweise nicht kleiner als 300 %, während der Prozentsatz der Bruchdehnung der Mischungen, welche die erste Hülse 3 bilden, vorzugsweise nicht kleiner als 150 % ist, um so Rißbildungen in den Hülsen während ihrer elastischen Aufweitung zu vermeiden.
Die Figuren 4 bis 7 zeigen im Schnitt verschiedene Ausführungsformen einer Abdeckung für Kabelverbindungen gemäß der Erfindung.
Bei der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform wird die zweite Hülse 2' von einer einzigen rohrförmigen Schicht gebildet, die vollständig von Mischungen aus vernetztem Polymermaterial gebildet wird, für die keine elektrische oder dielektrische Eigenschaft, sondern nur die mechanische Eigenschaft gefordert wird, daß sie eine Restverformung von weniger als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 %, bestimmt nach der Norm UNI 7321-74 an einem flachen Teststück bei 100ºC für einen Zeitraum von 500 h, eine Dicke und ein E-Modul von nicht weniger als 1mm bzw. 0,2 MPa und einen Prozentsatz der Bruchdehnung von nicht weniger als 300 %, hat.
Bei diesem aufgeführten Beispiel und bei allen folgenden Beispielen haben, sofern nicht anders angegeben, die Dicken der Hülsen und/oder ihrer Komponentenschichten Werte, die an den Hülsen gemessen werden, wenn sie getrennt sind und wenn keine Spannungen bzw. Beanspruchungen anliegen.
Beispielsweise hat die zweite Hülse 2' eine Dicke von 6 mm und wird von einer Mischung aus einem vernetzten Polymermaterial mit einem E-Modul von 1,5 MPa und mit einer Restverformung von 25 % für eine angelegte Dehnung von 50 % gebildet, die über einen Zeitraum von 500 h und bei einer Temperatur von 100ºC anliegt.
Darüberhinaus beträgt der Prozentsatz der Bruchdehnung der Mischung, die die zweite Hülse 2' bildet, 500 %.
Nach einem Beispiel für eine für die zweite Hülse 2' geeignete Mischung gilt folgender Ansatz:
- Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer, wie es beispielsweise auf dem Markt unter dem Namen DUTRAL TER=048 (der DUTRAL S.p.A.) bekannt ist 100
- Poly-1,2-Dihydro-2,2,4-Trimethyl-Chinolin 1,6
- Mercaptobenzimidazol 2
- Kaolin, beispielsweise wie es auf dem Markt unter dem Namen ARGIREC B.24 (der Firma Silice & Caolin, Frankreich) bekannt ist 100
- Trimethoxyethoxyvinylxylan 2,5
- Paraffinischer Weichmacher 50
- Stearinsäure 1
-Triallylcyanurat 1,5
- Ruß, beispielsweise wie er auf dem Markt unter dem Namen VULCAN P bekannt ist 2,5
- Dicumylperoxid 3
Die obige Mischung hat nach dem Vernetzen folgende Eigenschaften:
- Reißfestigkeit 6 MPa
- Prozentsatz der Bruchdehnung 650 %
- E-Modul 1,5 MPa
- Restverformung aufgrund angelegter Dehnung von 50 % bestimmt nach der Norm UNI 7321-74 an einem flachen Teststück bei 100ºC und während eines Zeitraums von 500 h 25 %
Die erste Hülse 3' wird von innen nach außen von drei rohrförmigen Schichten 4, 5 und 6 gebildet, die koaxial zueinander, übereinanderliegend, gemeinsam extrudiert sind und miteinander vernetzt sind.
Die radial innerste rohrförmige Schicht 4 hat beispielsweise eine Dicke von 3 mm und wird von einer Mischung aus einem Polymermaterial gebildet, das die Eigenschaft hat, daß die Dielektrizitätskonstante E nicht kleiner als 6 ist, so daß die rohrförmige Schicht die Funktion eines elektrischen Feldverteilers ausüben kann, wenn es an einer Verbindung anliegt.
Ein Beispiel für eine Mischung, die für die rohrförmige Schicht 4 geeignet ist, hat den folgenden Ansatz in Gewichtteilen:
- Ethylen-Propylen-Mischpolymer, beispielsweise wie es auf dem Markt unter dem Namen DUTRAL CO-054 der Firma Dutral S.p.A. bekannt ist 100
- Zinkoxid 5
- Ruß, wie er beispielsweise auf dem Markt unter dem Namen HUBER N 990 der Firma DEGUSSA S.p.A. bekannt ist 140
- Paraffinischer Weichmacher 40
- Poly-1,2-Dihydro-2,2,4 Trimethyl-Chinolin 1,5
- Stearinsäure 1
- Triallylcyanurat 1
- Dicumylperoxid 2
Die oben angegebene Mischung hat nach dem Vernetzen folgende Eigenschaften:
- Reißfestigkeit 7 MPa
- Prozentsatz der Bruchfestigkeit 560 %
- E-Modul 1,5 MPa
- Restverformung aufgrund einer angelegten Dehnung von 50 % bestimmt nach der Norm UNI 7321-74 an einem flachen Teststück bei 100ºC nach einem Zeitraum von 500 h 28 %
- Dielektrizitätskonstante &epsi; bestimmt nach der Norm ASTM D150 15
- Durchgangswiderstand bestimmt nach der Norm ASTM D257 10¹&sup0; Ohm cm
Die zwischenliegende rohrförmige Schicht 5, die beispielsweise eine Dicke von 8 mm hat, wird von einer Mischung aus Polymermaterial gebildet, dessen Eigenschaft darin besteht, daß es elektrisch isoliert.
In dem folgenden Ansatz ist in Gewichtsteilen ein Beispiel einer Mischung angegeben, die für die rohrförmige Schicht 5 geeignet ist.
- Ethylen-Propylen-Copolymer, beispielsweise wie es auf dem Markt unter dem Namen DUTRAL CO-054 der Firma Dutral S.p.A. bekannt ist 100
- Zinkoxid 5
- Stearinsäure 1
- Bleioxid (Pb&sub3;O&sub4;) 5
- Kalziniertes Kaolin, oberflächenbehandelt mit Trimethoxyvinylxylan 70
- Trimethoxyethoxyvinylxylan 1
- Triallylcyanurat 1,5
- Paraffinischer Weichmacher 18
- Poly-1,2-Dihydro-2,2,4-Trimethyl-Chinolin 1,5
- Mercaptobenzimidazol 2
- α,α-Bis-(Ter-Butylperoxy)-m,p-Diisopropylbenzol 1,7
Nach dem Vernetzen hat die obige Mischung die folgenden Eigenschaften:
- Reißfestigkeit 7 MPa
- Prozentsatz der Bruchdehnung 560 %
- E-Modul 1,5 MPa
- Restverformung aufgrund einer angelegten Dehnung von 50 % bestimmt nach der Norm UNI 7321-74 an einem flachen Teststück bei 100ºC und für einen Zeitraum von 500 h 28 %
- Dielektrizitätskonstante &epsi; bestimmt nach der Norm ASTM D150 2,8
- Durchgangswiderstand bestimmt nach der Norm ASTM D257 10¹&sup5; Ohm cm
Die beispielsweise eine Dicke von 4 mm aufweisende radiale äußerste rohrförmige Schicht 6 des zweiten Rohrkörpers 3' wird von einer Mischung aus vernetzten Polymermaterial gebildet, das die Eigenschaft hat, daß es halbleitend ist.
Ein Beispiel einer Verbindung, die für die rohrförmige Schicht 6 geeignet ist, hat folgenden Ansatz in Gewichtsprozent:
- Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer, wie es beispielsweise auf dem Markt unter dem Namen DUTRAL TER -046E3 der Firma Dutral S.p.A. bekannt ist 100
- leitender Ruß, wie er beispielsweise auf dem Markt unter dem Namen VULCAN P der Firma Cabot S.p.A. bekannt ist 39
- superleitender (supraleitender) Ruß, wie er beispielsweise auf dem Markt unter dem Namen KETIEN EC der Firma Akzo S.p.A. bekannt ist 13
- Zinkoxid 5
- Poly-1,2-Dihydro-2,2,4-Trimethyl-Chinolin 1,5
- Paraffinischer Weichmacher 18,6
- Paraffin 4
- Stearinsäure 1
- Tiallylcyanurat 1
- Dicumylperoxid 5
Diese Mischung hat folgende physikalischen Eigenschaften:
- Reißfestigkeit 17,8 MPa
- Prozentsatz der Bruchdehnung 230 %
- E-Modul 5 MPa
- Restverformung aufgrund einer angelegten Dehnung von 50 % bestimmt nach der Norm UNI 7321-74 an einem flachen Teststück bei 100ºC über einen Zeitraum von 500 h 13 %
- Durchgangswiderstand bestimmt nach der Norm ASTM D257 100 Ohm cm
Bei der speziellen Ausführungsform einer Abdeckung gemäß der Erfindung, die in Figur 4 gezeigt ist, bei der zwei Hülsen die gleiche Länge haben, beträgt das Verhältnis zwischen dem äußeren Durchmesser der ersten Hülse 3', wenn sie für sich genommen ist und wenn keine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird, und dem inneren Durchmesser der zweiten Hülse 2', wenn diese für sich genommen wird und keine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird, beispielsweise 2,8.
Eine nicht gezeigte, zu der von Figur 4 alternative Ausführungsform, unterscheidet sich von dieser nur dadurch, daß die zweite Hülse 2' nicht kontinuierlich, sondern diskontinuierlich ist und von einer Vielzahl von Ringen gebildet ist, die nebeneinander angeordnet sind.
Figur 5 zeigt im Querschnitt eine weitere alternative Ausführungsform einer Abdeckung für Kabelverbindungen gemäß der Erfindung.
Wie in Figur 5 gezeigt ist, werden sowohl die erste als auch die zweite Hülse von zwei koaxialen übereinanderliegenden Schichten gebildet, die ebenfalls miteinander extrudiert und miteinander vernetzt sind.
Insbesondere besteht die zweite Hülse 2' aus einer äußeren Schicht 7 aus der gleichen halbleitenden Mischung wie die Mischung, die die Schicht 6 der Ausführungsform von Figur 4 bildet, und aus einer inneren Schicht 8, die aus einer isolierenden Mischung hergestellt ist, beispielsweise aus der gleichen Mischung, welche die rohrförmige Schicht 5 der Ausführungsform von Figur 4 bildet.
Die erste Schicht 3'' besteht aus einer inneren elektrischen Feldverteilerschicht 8 aus der gleichen Mischung, die die rohrförmige Schicht 4 der Ausführungsform von Figur 4 bildet, und aus einer äußeren Schicht 10, die von einer Mischung aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet wird, beispielsweise aus der Mischung, welche die rohrförmige Schicht 5 von Figur 4 bildet.
Darüberhinaus beträgt bei der Ausführungsform von Figur 5 das Verhältnis zwischen dem äußeren Durchmesser der ersten Hülse 3'', für sich genommen und bei Fehlen jeglicher ausgeübter mechanischer Beanspruchung, und dem inneren Durchmesser der zweiten Hülse 2'', für sich genommen und ebenfalls bei Fehlen jeglicher ausgeübter mechanischer Beanspruchung, beispielsweise gleich 2.
Darüberhinaus haben die Schichten 9, 10, 8 und 7 Dicken und Eigenschaften, die jeweils denen der Schichten 4, 5, und 2 der Ausführungsform von Figur 4 entsprechen.
Eine weitere alternative Ausführungsform einer Abdeckung für Verbindungen gemäß der Erfindung ist im Querschnitt in Figur 6 gezeigt.
Wie in Figur 6 gezeigt ist, ist die zweite Hülse 2''' von drei rohrförmigen Schichten 11, 12 und 13 gebildet, die koaxial zueinander sind, übereinander liegen und ebenfalls zusammen extrudiert und miteinander vernetzt sind (was nachstehend angezeigt wird). Die erste Hülse 3''' (die die gleiche Länge wie die zweite Hülse hat) wird von zwei rohrförmigen Schichten 14 und 15 gebildet, die koaxial sind, übereinander liegen, miteinander extrudiert und miteinander vernetzt sind und nachstehend ebenfalls beschrieben werden.
Das Verhältnis zwischen dem äußeren Durchmesser der ersten Hülse 3'' für sich genommen und bei Fehlen jeglicher ausgeübter mechanischer Beanspruchung, und dem inneren Durchmesser der zweiten Hülse 2''', ebenfalls für sich genommen und bei Fehlen jeglicher ausgeübter mechanischer Beanspruchung, beträgt beispielsweise 1,8.
Von den drei Schichten, welche die zweite Hülse 2''' bilden, hat die radial innerste 13 eine Dicke von 5 mm und wird von einer Mischung aus einem vernetzten Polymermaterial gebildet, das elektrisch isolierende Eigenschaften hat. Ein Beispiel einer Mischung für die rohrförmige Schicht 13 ist die isolierende Schicht 5 der Ausführungsform von Figur 4.
Die dazwischenliegende rohrförmige Schicht 12 hat eine Dicke von 3 mm und wird von einer Mischung aus einem vernetzten Polymermaterial gebildet, das halbleitende Eigenschaften hat. Ein Beispiel einer Mischung für die rohrförmige Schicht 12 ist das für die halbleitende Schicht 6 der Ausführungsform von Figur 4 angegebene.
Die radial äußerste rohrförmige Schicht 11 hat eine Dicke von 4 mm und wird von einer Mischung aus einem vernetzten Polymermaterial gebildet, für das keine dielektrische oder elektrische Eigenschaft erforderlich ist, so daß lediglich mechanische Eigenschaften gefordert werden. Ein Beispiel für eine solche Mischung ist die für die Schicht 2' der Ausführungsform von Figur 4 angegebene.
In der ersten Hülse 3''', die von zwei Schichten gebildet wird, hat die radial innerste 14 eine Dicke von 3 mm und wird von einer Mischung aus einem vernetzten Polymermaterial gebildet, das eine Dielektrizitätskonstante &epsi; von 15 hat. Die Mischung, welche die Schicht 14 bildet, ist die gleiche wie die, wie sie für die Schicht 4 der Ausführungsform von Figur 4 vorher angegeben wurde.
Die radial äußerste Schicht 15 der ersten Hülse 3 hat eine Dicke von 5 mm und wird von einer Mischung aus einem vernetzten Polymermaterial gebildet, das elektrisch isolierende Eigenschaften hat. Diese bildende Mischung, beispielweise diejenige, wie sie vorher für die Schicht 5 der Ausführungsform von Figur 4 angegeben wurde.
Eine weitere alternative Ausführungsform einer Abdeckung für Kabelverbindungen nach der Erfindung ist in Figur 7 dargestellt.
Die in Figur 7 gezeigte alternative Ausführungsform unterscheidet sich von der von Figur 4 nur durch die Tatsache, daß zwischen der ersten und der zweiten Hülse, die mit den Bezugszeichen 3' bzw. 2' versehen sind, wenigstens ein elektrisch leitendes Element angeordnet ist, das wenigstens teilweise in Radialrichtung diskontinuierlich ist und insbesondere eine Vielzahl von elektrisch leitenden Elementen 16 aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind und von beiden Enden der Abdeckung selbst vorstehen.
Beispiele für elektrisch leitende Elemente 16 sind Kupferdrähte, Bänder aus geflochtenen Kupferdrähten, ein Geflecht von Kupferdrähten und dergleichen.
Eine weitere alternative Ausführungsform einer Abdeckung gemäß der Erfindung für die Kabelverbindungsabdeckungen der Figuren 4 und 7 ist eine Abdeckung, die sich von diesen letzteren nur dadurch unterscheidet, daß die beiden Endabschnitte der zweiten Hülse von den Enden der ersten Hülse vorstehen.
Insbesondere haben die Endabschnitte der zweiten Hülse, die von der ersten Hülse vorsteht, eine Länge, die nicht kürzer als 10 % der ersten Hülsenlänge ist.
Insbesondere sind die Endabschnitte der zweiten Hülse, die von den Enden der ersten Hülse vorsteht, auf die zweite Hülse umgeschlagen, bevor die Abdeckung in eine Kabelverbindung gebracht wird.
Eine weitere alternative Ausführungsform einer Abdeckung gemäß der Erfindung ist im Längsschnitt in Figur 8 dargestellt.
Wie in Figur 8 gezeigt ist, hat die Abdeckung eine zweite Hülse 2IV und eine erste Hülse 3IV mit sich verjüngenden Enden.
Die zweite Hülse 2IV wird von einer einzigen rohrförmigen Schicht gebildet, welche die gleichen Eigenschaften wie die rohrförmige Schicht 2' von Figur 4 hat.
Die erste Hülse 3IV wird von einer radial äußersten halbleitenden Schicht 36, die beispielsweise von der gleichen Mischung gebildet wird wie derjenigen, die Schicht 6 von Figur 4 bildet, und von einer inneren Schicht 37 aus isolierendem Material gebildet, die beispielsweise von der gleichen Mischung gebildet wird wie diejenige, welche die Schicht 5 von Figur 4 bildet.
Darüberhinaus wird ein Körper 38, der von einer Mischung aus halbleitendem Material gebildet wird, beispielsweise der gleichen Mischung, die die Schicht 36 bildet, in die Schicht 36 eingesetzt und ist dem Hohlraum der Abdeckung zugewandt.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Elements gemäß der Erfindung einer Vorrichtung zur Verwirklichung von Kabelverbindungen.
Wie in Figur 3 gezeigt ist, hat das Element eine rohrförmige Abstützung, beispielsweise ein Längenstück eines starren Rohres 18 aus Polymermaterial, beispielsweise Polyvinylchlorid.
Das Längenstück des starren Rohres 18 hat eine Dicke von 2,5 mm und der Durchmesser seines eigenen inneren Hohlraumes beträgt 45 mm. Dieser ermöglicht die Herstellung von Verbindungen in Kabeln, die einen Durchmesser zwischen 20 und 40 mm haben.
Die Abdeckung 1 gemäß der Erfindung, die in den Figuren 1, 2A und 2B gezeigt ist und vorher unter Bezugnahme auf diese Figuren beschrieben wurde, ist auf das Längenstück des starren Rohres 18 aufgebracht.
Figur 9 zeigt eine alternative Ausführungsform gemäß der Erfindung für ein Element einer Vorrichtung zur Herstellung von Kabelverbindungen.
Wie in Figur 9 gezeigt ist, weist das dargestellte Element ein Längenstück des starren Rohres 19 auf, auf welchem eine Abdeckung gemäß der Erfindung aufgebracht ist. Der Querschnitt der Abdeckung gemäß der Erfindung ist senkrecht zur Längsachse 20 des Elements und entspricht dem der Ausführungsform, die in Figur 7 gezeigt ist und hat deshalb eine zweite Hülse 2', die von einer einzigen rohrförmigen Schicht gebildet wird, und eine erste Hülse 3', die von drei koaxialen und aufeinander gelegten rohrförmigen Schichten 4, 5 und 6 gebildet wird, deren Eigenschaften vorher bei der Beschreibung der Art und Eigenschaften der einzelnen Schichten gegeben wurden, die mit den fraglichen Bezugszeichen versehen sind.
Wie in Figur 9 gezeigt ist, sind bei der zweiten Hülse 2', anders als bei der von Figur 7, die Endabschnitte 21 auf ihre eigene Außenfläche umgeschlagen, wobei die Länge der umgeschlagenen Abschnitte gleich 40 % der Länge der ersten Hülse 3' ist.
Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, da die Abdeckung für Verbindungen auch das Vorhandensein des Elements aufweist, das den äußeren Schutz der Verbindung verwirklicht.
In der Tat erstreckt sich die zweite Hülse, die länger als die erste Hülse ist, außerhalb der Enden der letzteren so weit, um die äußeren Mäntel der Kabel einzuschließen, wodurch in dieser Zone die Abdichtung gegen das Eindringen äußerer Agenzien bewirkt wird.
Darüberhinaus ist eine Vielzahl von Kupferdrähten 16 oder ein ähnliches leitendes Material zwischen den zwei Hülsen angeordnet, so daß die Drähte beispielsweise, jedoch nicht notwendigerweise, parallel zu den Mantellinien der Hülsen selbst sind und die Enden der Drähte 16 von beiden Enden der Abdeckung vorstehen.
Weitere alternative Ausführungsformen eines Elements gemäß der Erfindung einer Vorrichtung zur Verwirklichung von Kabelverbindungen, die nicht in den Figuren gezeigt sind, sind solche, bei denen eine Abdeckung für Kabelverbindungen gemäß der Erfindung in elastisch expandierten Zuständen auf einer rohrförmigen Abstützung aufgebracht wird, für die die einzige Forderung ist, daß die Abdekkung darauf für einen Zeitraum bis zu zwei Jahren in radial elastisch aufgeweiteten Zuständen gehalten wird, ohne daß letztere Beschädigungen erleiden.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch Verbindungen zwischen Kabeln, welche Abdeckungen gemäß der Erfindung aufweisen, die mit Elementen von Vorrichtungen verwirklicht sind, um Kabelverbindungen gemäß der Erfindung herzustellen.
Figur 10 zeigt eine Kabelverbindung gemäß der Erfindung und insbesondere eine Verbindung zwischen Kabeln, die mit der Abdeckung von Figur 7 und dem Element von Figur 9 verwirklicht ist.
Wie in Figur 10 gezeigt ist, verbindet die Verbindung zwei Kabel 22 miteinander, die den folgenden Aufbau haben.
Gesehen von innen nach außen hat jedes Kabel einen Leiter 23, beispielsweise aus einer Vielzahl von Kupferdrähten, die einen Querschnitt von 150 mm² haben.
Um den Leiter 23 befindet sich eine innere halbleitende Schicht 24, die an sich bekannt ist, eine Dicke von 1,5 mm hat und von einer Schicht 25 mit einer Dicke von 5,5 mm aus einer Mischung aus einem isolierenden Material umgeben ist, die für extrudierte Isolierungskabel herkömmlich und demzufolge nicht angegeben ist.
Auf der Schicht 25 befindet sich eine äußere halbleitende Schicht 26, die eine Dicke von 1,5 mm hat und ebenfalls von herkömmlicher Art ist. Um diese letztere Schicht ist ein Mantel 27 aus Polymermaterial, beispielsweise Polyvinylchlorid angeordnet, der eine Dicke von 2 mm hat.
Darüberhinaus ist eine Abschirmung aus Metalldrähten 28 zwischen der äußeren halbleitenden Schicht 26 und dem Mantel 27 der Kabel angeordnet.
Bei der Verbindung wird das Ende eines jeden Kabels 22 dadurch geformt, daß allmählich für ein Längenstück der Leiter 23, die Isolierung 25, die äußere halbleitende Schicht 26 und die metallische Abschirmung 28 abisoliert werden.
Darüberhinaus werden die Leiter 23 der beiden Kabel Kopf an Kopf angeordnet und miteinander verbunden, beispielsweise durch eine Klemme oder eine Lötung 29.
Um die Zone der mechanischen und elektrischen Verbindung 29 der beiden Leiter 23 wird gemäß bekannter Technik ein an sich bekannter Füllstoff 30 vorgesehen, dessen Außenfläche fluchtend zu den Außenflächen der Isolierungen 25 der Kabel angeordnet sind.
Um die mechanische und elektrische Verbindungszone der Kabelleiter 23 ist symmetrisch eine Verbindungsabdeckung, insbesondere die von Figur 9, angeordnet, die vorher beschrieben wurde.
Wie in Figur 10 zu sehen ist, erstrecken sich die Enden 21 der zweiten Hülse 2' so weit, daß sie über den Endabschnitten der Mäntel 27 der Kabel liegen.
Weiterhin ist beispielsweise die Vielzahl von leitenden Elementen 16, die aus Kupferdrähten bestehen, welche zwischen die erste und die zweite Hülse eingelegt sind und bezüglich der Enden des zweiten rohrförmigen Körpers vorstehen, beispielsweise mit Hilfe von Metallklemmen 36 an der Kabelhalbleiterschicht und an der Metallabaschirmung 28 dieser letzteren so festgelegt, daß in der Verbindung die Kontinuität der Metallabschirmung zwischen den Kabeln in der Verbindungszone hergestellt wird.
Bei der Herstellung der Verbindung von Figur 10, die mit Hilfe des Elements von Figur 9 hergestellt wird, erfolgt das Aufbringen der Abdeckung auf die Verbindungszone der Kabelleiter, während die beiden Enden 21 der zweiten Hülse auf die radial äußerste Oberfläche derselben umgeschlagen werden, wie dies durch eine gestrichelte Linie in Figur 10 gezeigt ist.
Daraus folgt, daß während des Entfernens der starren rohrförmigen Abstützung aus der Abdeckung die elastische Kontraktionskraft, die durch die zweite Hülse auf die Enden der ersten Hülse ausgeübt wird, größer ist als die, die ohne die Umschlagung ausgeübt würde.
Die bildet einen Vorteil bezüglich der anderen möglichen Ausführungsformen aus den folgenden Gründen:
Gerade an der Umschlagzone ist der Druck, den die zweite Hülse auf die Enden der ersten Hülse ausübt, größer, und dies bedeutet eine höhere Geschwindigkeit der elastischen Kontraktion der Abdeckung an ihren Enden bezüglich der Situation, in der die Umschlagung nicht vorhanden ist.
Die höhere Geschwindigkeit der elastischen Kontraktion der Abdeckung an ihren Enden gewahrleistet eine größere Zuverlässigkeit in der Aufrechterhaltung ihrer Zentrierung an der Verbindungszone der Leiter während des Entfernens der rohrförmigen Abstützung.
Während der Entfernung der rohrförmigen Abstützung aus der Abdeckung ist der erste Teil von ihr, der in Kontakt mit den Kabeln kommt, das Ende, das dem gegenüberliegt, von welchem die rohrförmige Abstützung wegbewegt wird. Die hohe Geschwindigkeit der elastischen Kontraktion dieses Endes, die ein sofortiges und promptes Klemmen der Abdeckung an den Kabeln gewährleistet, schließt jegliche Gefahr, auch minimale Verschiebungen der Abdeckung, aus.
Alternative Ausführungsformen der Verbindungen gemäß der Erfindung sind all diejenigen, bei denen irgendeine Abdeckung gemäß der Erfindung vorhanden ist, beispielsweise diejenigen, die unter Bezug auf die Figuren 4, 5, 6, 7 und 8 und auch die vorher angegebenen alternativen Ausführungsformen dieser Abdeckungen beschrieben sind.
Aus der Beschreibung der vorstehend geoffenbarten verschiedenen Ausführungsformen und aus den folgenden Betrachtungen ergibt sich, wie die angestrebten Zwecke mittels der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
Die Eigenschaft einer Abdeckung gemäß der Erfindung, aus zwei elastisch ausdehnbaren und zusammenziehbaren übereinandergelegten Hülsen gebildet zu werden, die die vorher erläuterten Eigenschaften haben, von denen die radial äußerste auf die radial innerste so aufgepaßt ist, daß sie sie radial umschließt, erhöht die Möglichkeit der Expansion der Abdeckung bezüglich der Lösung beträchtlich, wie sie durch die Anmelderin mit der italienischen Patentanmeldung Nº 19 102 A/89 vorgeschlagen wurde, ohne daß Nachteile entstehen.
Auch wenn bevorzugt wird, daß die äußere Hülse aufgrund einer angelegten und allmählich aufgebrachten Dehnung eine Restverformung hat, die kleiner ist als die der radial innersten Hülse, ist dies bei der Lösung nach der vorliegenden Erfindung nicht dringend notwendig, sondern es genügt, daß die äußere Hülse eine Restverformung hat, die kleiner als 35 % bei einer angelegten Dehnung von 50 % ist, die nach der Norm UNI 7321-74 an einem flachen Teststück bei 100ºC über einen Zeitraum von 500 h bestimmt wird.
Der Grund dafür besteht darin, daß auch dann, wenn eine bestimmte permanente Verformung in dem Umfang der radialen Expansion entstehen kann, der die zweite Hülse (die radial äußerste) der Abdeckung unterworfen ist, die Umschließungswirkung, die immer von der äußersten Hülse auf die innerste Hülse ausgeübt wird, in der Lage ist, jede permanente Verformung, die in dieser letzteren auftritt, zu kompensieren.

Claims

1. Abdeckung für Kabelverbindungen, die wenigstens eine erste Hülse (3, 3', 3'', 3''') und eine zweite Hülse (2, 2', 2'', 2''') aufweisen, wobei beide Hülsen in Radialrichtung elastisch aufweitbar, koaxial, übereinanderliegend und unabhängig voneinander angeordnet sind und von vernetzten Polymermischungen gebildet werden, und die radial innerhalb der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') angeordnete erste Hülse (3, 3', 3'', 3''') auf wenigstens einem Teil ihrer Dicke von einer elektrisch isolierenden vernetzten Polymermischung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Mülse (2, 2', 2'', 2'''), wenn sie von der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') getrennt ist, und wenn auf sie keine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird, einen Durchmesser ihres eigenen Hohlraums hat, der kleiner ist als der Außendurchmesser der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3'''), wenn diese von der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') getrennt ist, und wenn auf sie ebenfalls keine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird.

2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser (D&sub3;) der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3'''), wenn sie von der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') getrennt ist, und wenn keine mechanische Beanspruchung auf sie ausgeübt wird, und dem Innendurchmesser (D&sub2;) der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2'''), wenn sie von der ersten Hülse getrennt ist, und wenn keine mechanische Beanspruchung auf sie ausgeübt wird, nicht kleiner als 1,2 ist.

3. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hülse (2, 2', 2'', 2''' wenigstens teilweise von einer Mischung gebildet wird, die eine Restverformung hat, die kleiner als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 % ist, die über einen Zeitraum von 500 h und bei einer Temperatur von 100ºC ausgeübt wird.

4. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hülse (3, 3', 3'', 3''') zwei rohrförmige Schichten aufweist, wobei die radial innerste rohrförmige Schicht von einer vernetzten Polymermischung gebildet wird, die eine Dielektrizitätskonstante hat, die nicht kleiner als 6 ist, und über die eine rohrförmige Schicht eines elektrisch isolierenden vernetzten Polymers gelegt wird, und daß die zweite Hülse (2, 2', 2'', 2''') zwei rohrförmige Schichten aufweist, von denen die radial äußerste aus der vernetzten Polymermischung hergestellt ist, die eine Restverformung hat, die kleiner als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 % ist, die während eines Zeitraumes von 500 h und bei einer Temperatur von 100ºC ausgeübt wird, und die Rohrschicht, die unter der radial äußersten Schicht liegt, von einer Halbleitermischung eines vernetzten Polymers gebildet wird.

5. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hülse (3, 3', 3'', 3''') von drei rohrförmigen Schichten gebildet wird, die koaxial und übereinander angeordnet sind, wobei die radial innerste Schicht von einer vernetzten Polymermischung gebildet wird, die eine Dielektrizitätskonstante hat, die nicht kleiner als 6 ist, die Zwischenschicht von einer elektrisch isolierenden vernetzten Polymermischung und die radial äußerste Schicht von einer Halbleitermischung eines vernetzten Polymers gebildet werden, und daß die zweite Hülse (2, 2', 2'', 2''') vollständig von einer vernetzten Polymermischung gebildet wird, für die keine elektrische und/oder dielektrische Eigenschaft gefordert wird, deren Restverformung jedoch kleiner als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 % ist, die über einen Zeitraum von 500 h und bei einer Temperatur von 100ºC ausgeübt wird.

6. Abdeckung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein elektrisch leitendes metallisches Element (16) zwischen der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') und der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') angeordnet ist, wobei das elektrisch leitende metallische Element von beiden Enden der Hülsen vorsteht.

7. Abdeckung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende metallische Element (16) von einer Vielzahl von in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Leitern gebildet wird, die unabhängig voneinander sind und aus Kupfer- und/oder Aluminiumdrähten, Geflechten aus Kupfer- und/oder Aluminiumdrähten und aus Litzen aus Kupfer- und/oder Aluminiumdrähten ausgewählt werden.

8. Abdeckung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endabschnitte der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') in Axialrichtung aus den Enden der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') vorstehen.

9. Abdeckung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2'''), die aus den Enden der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') vorstehen, auf die radial äußerste Fläche der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') umgeschlagen sind.

10. Abdeckung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Endabschnitte der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2'''), die aus der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') vorstehen oder auf die radial äußerste Fläche der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') umgeschlagen sind, nicht kleiner ist als 10 % der Länge der ersten Hülse (3, 3',3'', 3''').

11. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hülse (3, 3', 3'', 3''') zwei koaxiale und übereinanderliegende rohrförmige Schichten aufweist, wobei die radial innerste rohrförmige Schicht von einer vernetzten Polymermischung gebildet wird, die eine Dielektrizitätskonstante hat, die nicht kleiner als 6 ist, und über die radial innerste Schicht eine rohrförmige Schicht aus einem elektrisch isolierenden vernetzten Polymer gelegt wird, und daß die zweite Hülse (2, 2', 2'', 2''') drei koaxiale und übereinander gelegte rohrförmige Schichten aufweist, von denen die radial äußerste von der vernetzten Polymermischung gebildet wird, die eine Restverformung hat, die kleiner als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 % ist und über einen Zeitraum von 500 h und bei einer Temperatur von 100ºC ausgeübt wird, wobei die dazwischenliegende rohrförmigen Schicht von einer vernetzten Halbleiterpolymermischung und die radial innerste rohrförmige Schicht von einer elektrisch isolierenden vernetzten Polymermischung gebildet werden.

12. Abdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzte Polymermischung der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') eine Prozentbruchdehnung hat, die nicht kleiner als 300 % ist, während die vernetzten Polymermischungen der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') eine Prozentbruchdehnung haben, die nicht kleiner als 150 % ist.

13. Abdeckung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der E-Modul der vernetzten Mischungen der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') nicht kleiner als 0,2 MPa ist, während der E-Modul der Mischungen, die die erste Hülse (3, 3', 3'', 3''') bilden, zwischen 0,2 MPa und 20 MPa liegt.

14. Verbindung für elektrische Kabel, die einen elektrischen und einen mechanischen Anschluß zwischen den Leitern der beiden Kabel und eine Abdeckung für den Anschluß mit wenigstens einer ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') und einer zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') aufweist, wobei beide Hülsen in Radialrichtung elastisch aufweitbar, koaxial, übereinander und unabhängig voneinander angeordnet sind und von vernetzten Polymermischungen gebildet werden und wobei die erste Hülse (3, 3', 3'', 3''') radial innerhalb der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') angeordnet ist und wenigstens auf einem Teil ihrer Dicke von einer elektrisch isolierenden vernetzten Polymermischung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hülse (2, 2', 2'', 2'''), wenn sie von der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') und von den Kabeln getrennt ist, und wenn auf sie keine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird, einen Hohlraum mit einem Durchmesser hat, der kleiner ist als der Außendurchmesser der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3'''), wenn diese von der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') und von den Kabeln getrennt ist, und wenn ebenfalls keine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird.

15. Verbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3'''), wenn sie von der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') und von dem Kabel getrennt ist, und wenn keine mechanische Beanspruchung auf sie ausgeübt wird, und dem Innendurchmesser der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2'''), wenn sie von der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') und von dem Kabel getrennt ist, und wenn keine mechanische Beanspruchung auf sie ausgeübt wird, nicht kleiner als 1,2 ist.

16. Verbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hülse (2, 2', 2'', 2''') wenigstens teilweise von einer Mischung gebildet wird, die eine Restverformung hat, die kleiner als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 % ist, die über einen Zeitraum von 500 h und bei einer Temperatur von 100ºC ausgeübt wird.

17. Verbindung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hülse (3, 3', 3'', 3''') zwei rohrförmige Schichten aufweist, von denen die radial innerste rohrförmige Schicht von einer Mischung aus vernetztem Polymer gebildet wird, das eine Dielektrizitätskonstante hat, die nicht kleiner als 6 ist, wobei über die innerste Schicht eine rohrförmige Schicht aus elektrisch isolierendem vernetztem Polymer gelegt ist, und daß die zweite Hülse (2, 2', 2'', 2''') zwei rohrförmige Schichten aufweist, von denen die radial äußerste von einer vernetzten Polymermischung gebildet wird, die eine Restverformung hat, die kleiner als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 % ist, die über einen Zeitraum von 500 h und bei einer Temperatur von 100ºC ausgeübt wird, wobei die rohrförmige Schicht, die unter der radial äußersten Schicht liegt, von einer Halbleitermischung aus vernetztem Polymer gebildet wird.

18. Verbindung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste rohrförmige Körper (3, 3', 3'', 3''') von drei rohrförmigen Schichten gebildet wird, wobei die Schichten koaxial und übereinanderliegend angeordnet sind, die radial innerste Schicht aus einer vernetzten Polymermischung hergestellt ist, die eine Dielektrizitätskonstante hat, die nicht kleiner als 6 ist, die Zwischenschicht aus einer elektrisch isolierenden vernetzten Polymermischung hergestellt ist, die radial äußerste Schicht von einer Halbleitermischung aus vernetztem Polymer gebildet wird, und daß die zweite Hülse (2, 2', 2'', 2''') vollständig von einer vernetzten Polymermischung gebildet wird, für die keine elektrische und/oder dielektrische Eigenschaft gefordert ist, die jedoch eine Restverformung hat, die kleiner als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 % ist, die über einen Zeitraum von 500 h bei einer Temperatur von 100ºC ausgeübt wird.

19. Verbindung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein elektrisch leitendes metallisches Element (16) zwischen der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') und der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') angeordnet ist, wobei das elektrisch leitende metallische Element mit der Metallabschirmung der Kabel verbunden ist.

20. Verbindung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende metallische Element (16) von einer Vielzahl von unabhängigen Leitern gebildet wird, die aus Kupfer- und/ oder Aluminiumdrähten, aus Geflechten von Kupfer- und/oder Aluminiumdrähten oder aus Litzen aus Kupfer- und/oder Aluminiumdrähten ausgewählt werden.

21. Verbindung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hülse (2, 2', 2'', 2''') mit ihren beiden Endabschnitten in Axialrichtung aus den Enden der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') vorsteht und auf den Kabelumhüllungen angeordnet ist.

22. Verbindung nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hülse (3, 3', 3'', 3''') zwei koaxiale und übereinandergelegte rohrförmige Schichten aufweist, wobei die radial innerste rohrförmige Schicht von einer vernetzten Polymermischung gebildet wird, die eine Dielektrizitätskonstante hat, die nicht kleiner als 6 ist, und wobei über die innerste Schicht eine rohrförmige Schicht aus einem elektrisch isolierenden vernetzten Polymer gelegt ist, und daß die zweite Hülse drei koaxiale und übereinandergelegte rohrförmige Schichten aufweist, von denen die radial äußerste aus einer vernetzten Polymermischung hergestellt ist, die eine Restverformung hat, die kleiner als 35 % für eine angelegte Dehnung von 50 % ist, die über einen Zeitraum von 500 h und bei einer Temperatur von 100ºC ausgeübt wird, wobei die Zwischenschicht von einer vernetzten Halbleiterpolymermischung und die radial innerste rohrförmige Schicht von einer elektrisch isolierenden vernetzten Polymermischung gebildet werden.

23. Verbindung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzten Polymermischungen der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') eine Prozentbruchdehnung haben, die nicht kleiner als 300 % ist, während die vernetzte Polymermischung der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') eine Prozentbruchdehnung hat, die nicht kleiner als 250 % ist.

24. Verbindung nach den Ansprüchen 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der E-Modul der vernetzten Mischungen der zweiten Hülse (2, 2', 2'', 2''') nicht kleiner als 0,2 MPa ist, während der E- Modul der vernetzten Mischung der ersten Hülse (3, 3', 3'', 3''') zwischen 0,2 und 20 MPa liegt.