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Muffenverbindung für elektrische Kraftübertragungsleitungen für Schiffsantriebe
Zusatz zum Patent 7o6 29o In Anlagen, bei denen es "sich um die übertrageng hochgespannter,
sehr starker Ströme handelt, ist es nicht möglich, mit einem einzigen Hochspannungseinleiterkabel
in jeder der drei Phasen auszukommen, weil die erforderlichen Querschnitte zu groß
sind. Die Einzelkabel jeder Phase müssen also unterteilt werden. Wenn es sich um
die übertragung großer Stromstärken, z. B. in einem Schiff, handelt, so müssen beispielsweise
6, 9 oder 12 Einzelkabel verlegt werden, die alle durch die Querschotten des Schiffes
hindurchgeführt und :an diesen abgedichtet werden müssen. Das ist umständlich und
teuer..
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In dem Hauptpatent ist vorgeschlagen worden, die Leitungen in kurze
Einzelstücke von ringförmigem Querschnitt zu unterteilen, also Rohrstücke als Leitungen
zu verwenden. Eine solche Kraftübertragungsleitung muß mehreren Bedingungen genügen.
Zwischen den einzelnen Rohrstücken muß ein einwandfreier Stromübergang gewährleistet
sein, der den hohen Stromstärken gewachsen ist. Der Querschnitt der Rohre kann diesen
Stromstärken natürlich leicht angepaßt werden. Wenn es sich beispielsweise um Stromstärken
von 359o bis q.ooo Amp. handelt, so wird man mit Rohren von ioo mm Außendurchmesser
und 8o min Innendurchmesser, also mit einem Kupferquerschnitt von ungefähr 30001M112
,auskommen. Rohre von diesen Abmessungen lassen .sich in Längen von 2 bis 21/2m
aus einem Stück herstellen. Ferner muß eine solche Leitung eine der hohen Spannung,
es handelt sich beispielsweise um 6ooo Volt, entsprechende Isolation. haben, also
:elektrisch fest sein. Die_ Leitung muß aber auch gegen Eindringen 779n Feuchtigkeit
ge= schützt sein. Es müß dafür gesorgt sein, daß keine Feuchtigkeit an den Stoßstellen
von außen bis zu dem Stromleiter gelangen kann. Eine weitere Forderung ist, daß
sich die Leitungen am Ort ihrer Verlegung bequem zusammensetzen lassen und
daß einzelne Leitungsteile .ausgewechselt werden können, ohne daß die anderen Leitungsteile
in Mitleidenschaft gezogen werden. Die Leitung muß auch bequem und sicher schottendicht
gehalten werden können.
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Alle sich hieraus ergebenden Aufgaben, die sich :auf die ,elektrische,.
mechanische und feuchtigkeitssichere Verbindung der Rohre beziehen, werden nach
der Erfindung dadurch gelöst, daß über die Papierhochspannungsisol.ation der Rohrenden
der durch eine Innenmuffe leitend miteinander verbundenen Rohrstücke
eine
Isolierhülse aus Papier geschoben ist, die die äußersten, nicht isolierten, Enden
der Rohrstücke und die Innenmuffe gegen, außen isoliert, und daß mittels zweier
durch eine äußere Rohrmuffe zusammengezogener überwurfmuffen Stopfbuchsen gebildet
werden, welche Dichtungspackungen gegen die Stirnseiten der Isolierhülse pressen.
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In den Fig. i und 3 der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele solcher
Verbindungsstücke zweier Rohre dargestellt. Fig.2 zeigt eine dreiphasige Übertragungsleitung,
die beispielsweise durch zwei Querschotten geführt ist.
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Bei der Anordnung nach Fig. i sind die Rohre i i und 2 i mit einer
Papierisolation i3 und 23 versehen, die beispielsweise unter Verwendung -von
Kunstharz _durch Druck und Hitze fest aufgebracht ist. Eine solche Is0-lätiön ist
für sehr hohe Spannungen brauchbar. Da das verwendete Hartpapier in Breiten
von 2 bis 21,'2 m hergestellt werden kann, kann die Isolierung der Rohre
durch einfaches Aufwickeln des Papiers unter bester Ausnutzung des Papiers erfolgen.
Die Enden der Rohre haben Rechts- und Linksinnengewinde. Mittels einet mit einem
Bund-i veY=@ se`henen Innenmuffe 18 werden die Rohre zusammengezogen, so d:aß ihre
Stirnseiten mittelbar oder unmittelbar gegen den Bund gepreßt werden. Dadurch ist
eine gute elektrische und ein-- starre mechanische Verbindung der Rohre erzielt.
Die Oberfläche der Papierisolation 13 und 23 ist mit, :eine imkern stromleitenden
Überzug i 2 und 22 versehen, der z. B. mittels Spritzverfahrens aufgebracht ist.
Hierdurch wird eine gute Feldverteilung erreicht, und außerdem kann der überzug
zur Leitung von Erdströmen ausgenutzt werden. Es können mit dem überzug auch Vorrichtungen
in Verbindung gebracht werden, die den Hauptstrom :ausschalten, wenn die Stärke
der Erdströme eine gewisse Grenze übersteigt.
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Auf die Isolation 13 und 23 der Rohrstücke ist ein Papierzylinder
17 geschoben, der ebenfalls unter Verwendung von Kunstharz unter Druck und
Hitze gewickelt ist. Zwei überwurfmuffen 15 und 25, die je eine Dichtungspackung
14 und 24 enthalten und mit Rechts- und Linksaußengewinde versehen sind, sind mittels
einer äußeren Rohrmuffe 27 mit Rechts- und Linksinnengewinde zusammengezogen. Die
Innenmuffen 18 sind mit Bohrungen 2o, die Außenmuffe 27 mit Bohrungen 28 und die
überwurfm@uffen i 5 und 25 mit Bohrungen i6 und 26 versehen, in welche ein Schlüssel
zum Drehen der Muffen eingreifen kann.
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Um die leitenden Beläge 12 und 22 der Rohrstücke über die überwurfmuffen
15 und 25 und die Außenmuffe 27 leitend miteinander zu verbinden, ist folgende Anordnung
getroffen: In die äußeren Enden der über-' wurfmuffen 15 und 25, deren Innenfläche
die 4:;j,eitenden Beläge 12 und 22 ja nicht berührt, in Bohrungen Büchsen 32 eingesetzt,
in denen Metallkörper, z. B.Kugeln 30, mittels Federn 3 i nach innen gedrückt werden.
Diese Kugeln stellen beim Aufschieben der i.`berwurfmuffe auf die Isolation der
Rohrstücke eine sichere leitende Verbindung zwischen den Belägen 12 und 22 über
die metallischen Muffen her.
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Um zwei Rohre mechanisch und elektrisch miteinander zu verbinden,
wird über das Ende des einen Rohres, z. B. i i, die überwurfmuffe 15 mit Packung
i q. und die Isolier hülse 17
über das Ende des anderen Rohres 2 i, die flberwurfmuffe
25 mit Packung 24. und die äußere Rohrmuffe 27 geschoben, dann werden die beiden
Rohrenden an die Innenmuff c 18 herangebracht und durch Drehen der Muffe i 8 bis
an den Bund i 9 zusammengezogen. Nun wird die Isolierhülse 17 in. d'_e in
Fig. i gezeichnete Stellung geschoben, in der sie .die Enden der Isolierungen
13 und 23 überdeckt. Auch die äußere Rohrmuffe 27 wird in die dargestellte
Mittellage gebracht. Alsdann werden die die Dichtungspackung 14 und 24. enthaltenden
überwurfmuf'en 15 und 25 an die Rohrmuffe 27 geschoben und durch Drehen dieser Rohrmuffe
unter Zusammenpressen der Dichtungspackungen zusammengezogen. Die Verbindung der
beiden Rohre ist nun vollendet. Die Innenmuffe stellt die mechanische und elektrisch
leitende @'erbindung zwischen den beiden Rohren her. Die Packungen i¢ und 2. dichten
die Rohre vollständig wasserdicht gegen außen ab, und die ,-Metällkugeln 30 stellen
eine leitende @ erbindung der Beläge 12 und 22 über die Muffen 15, 27 und
25 her.
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Aus den Rohrstücken wird eine mehrphasige Kraftübertragungsleitung
zusammengesetzt; wie sie in Fig.2 als Drehstromleitung dargestellt ist. Die drei
Einzelleitungen durchdringen die Querschotten38 und 39 des Schiffes mittels der
üblichen Stopfbuchsenabdichtungen, innerhalb. deren sie sich bei Abkühlung oder
Erwärmung längs verschieben können.
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Wenn es sich einmal ,als erforderlich erweist, ein Leitungsstück innerhalb
eines durch zwei Querschotten begrenzten Raumes auszuwechseln, so ist es bei Anwendung
von Muffenverbindungen nach Fig. i nur möglich, wenn man die gesamte Länge der Leitung
um ein Stück längs verschiebt, das der Höhe des Außengewindes zwischen dem Bund
i 9 und dem Außenrand der -In:nenmuffe i 8 1 entspricht. Um diese Längsverschiebung
der ganzen Leitung zu umgehen, wird innerhalb
jedes durch zwei Querschotten
b grenzten Abschnittes ,eine Sonderausführungeiner Muffenverbindung angeordnet.
Diese Sonderausführung besteht im wesentlichen darin; d.aß die Innenmuffe aus zwei
Teilen zusammengesetzt ist, die durch eine- Anzahl löslicher Verb:;ndungslaschen
in stromleitender Verbindung miteinander stehen.
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In Fig.3 ist eine solche Verbindung dargestellt, Die Innenmuffe besteht
.aus zwei Teilen I81 und i 8z, die mit Außengewinde und mit einem Bund i9 versehen
sind. Der Muffenteil 181 ist mittels eines in Löcher 2o eingreifenden Schlüssels
in das Rohrstück i i, der Muffenteil 182 in das Rohrstück 21 eingeschraubt. Auf
der dem Außengewinde abgewandten Seite haben die Muffenteile 181 und 182 Ansätze
36 und 37, die außen z. B. sechskantig ausgebildet sind. Auf den Flächen des Sechskantes
sind sechs Verbindungslaschen 33 mittels Schrauben 3q. und 35 verschraubt. Diese
Laschen 33 sind so lang gewählt, daß der durch sie festgelegte Abstand der Muffenteile
i 8 i, I82 genügt, um Raum zum Abschrauben des leinen Rohrstückes ,an der nächstfolgenden
Müffenverbindung zu haben. Die übrigen. Teile der Muffenverbindung nach Fig.3 entsprechen
in Form und Aufbau vollständig denen der Verbindung nach Fig. i, nur sind die Isolerhülse
i 7 i und die Außenmuffe 27I entsprechend länger ausgebildet (vgl. auch Fig.2).
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Der Ersatz von mehreren Einzelkabeln in jeder Phase durch ein starres
Rohr, das als Einleiter den ganzen Strom führt; 'hat den Vorteil sehr geringen Raumbedarfes,
einer einfachen und billigen Montage und der Möglichkeit, beliebige Einzelrohre
auszuwechseln, ohne daß die ganze übrige Leitung in Mitleidenschaft gezogen wird.
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Es ist auch möglich, zwischen zwei der beschriebenen Muffenverbindungen
Rohrkrümmungen oder T-Stücke einzusetzen.