DE7528930U - Bausteinartiger Trockenschirmisolator für aufschiebbare Kabelendverschlüsse - Google Patents

Description

	Fl 4258	• · · · · « » · · 4 · * * ♦ ♦ ♦ · β ■ • t « * ti · .ι - -	5
	Ko/Wz	Anmelder: Feiten & Guilleaume Carlswerk AG 5 Köln 80 Schanzenstraße
(
	5 Köln-Mülheim, den 10. Sept.	1975
	Bausteinartiger Trockenschirmisolator für aufschiebbare Kabelendverschlüsse

Die Erfindung betrifft einen Trockenschirmisolator für aufschiebbare Kabelendverschlüsse zum Einbau in Innen- und und Freiluftanlagen.

Für elektrische Schirmisolatoren bei Endverschlüssen haben sich bislang Glas und Porzellan wegen ihrer gieß- und preßtechnischen Eigenschaften gut bewährt. Allerdings müssen für die Schaffung von Trockenzonen unterhalb der Schirme besondere Maßnahmen getroffen werden. Diese betreffen beispielsweise das Anbringen von ringförmigen Rippen an den Schirmen durch Klebung oder von ringförmigen Wulsten durch formschlüssige Haftung an den Schirmrändern. Man kann aber auch bei der Herstellung schon an den Schirmen besondere Profilierungen anbringen, wonach die Schirme nachträglich einzeln an einem sich nach unten verbreiternden Strunk des Isolators befestigt werden. Das Anbringen von Profilierungen

7528930 02.01.76

Pl 4258 - 2 - 10.9.75

an den Schirmunterseiten ist jedoch in jedem Pail problematisch, da die Güte und die Lebensdauer derartiger Schirme vom Klebstoff abhängig und Isolatoren dieser Art verhältnismäßig aufwendig sind. Letzteres gilt auch für Isolatoren mit nachträglich verformbaren Schirmen, was eine weitere Möglichkeit zur Schaffung einer Trockenzone unterhalb eines Schirmes ist.

Hier bietet die Verwendung von Kunststoffen bei der Herstellung von Isolatoren eine wesentliche Verbesserung. In Verbindung mit aufschiebbaren Endverschlussen, die gleichfalls aus Kunststoff bestehen, führt eine bestimmte Formgebung der Isolatoren, die in einem Arbeitsgang hergestellt werden, zu einer erheblichen Vereinfachung. Allerdings werden an diese aufschiebbaren Endverschlüsse auch zusätzliche Anforderungen gestellt, die bislang jedoch nicht in befriedigender Weise erfüllt werden konnten.

So steht durch den zunehmenden Einsatz von KompaktSchaltanlagen für den Einbau von Innenraum-Endverschlüssen nur wenig Platz zur Verfügung. Pur diesen Einsatzfall ist es erforderlich, daß der Kriech- und der Trockenüberschlagweg künstlich verlängert werden. Bei den bekannten, aufschiebbaren Endverschlüssen mit verkürzter Aderlänge sind die Schirme fest mit dem Endverschlußkörper verbunden. Diese Endverschlüsse sind durch ihren hohen Materialaufwand teuer in der Herstellung. Außerdem erweist es sich als Nachteil, daß diese Endverschlüsse nicht veränderlich sind und sich nicht den verschiedenartigen Einbausituationen anpassen lassen.

Beim Einsatz von aufschiebbaren Endverschlüssen unter Freiluftbedingungen haben die Schirme die Aufgabe, das ttberschlagsverhalten positiv zu beeinflussen. Das Überschlagsverhalten des Endverschlusses wird nicht nur durch die Verteilung des elektrischen Feldes bestimmt, sondern auch durch die unterschiedlichen Gegebenheiten bei sauberem und trockenem, bei verschmutztem und

7528930 02.01.76

"bei beregnetem Isolator. Um diesen Paktoren Rechnung zu tragen, werden die Schirme weitgehend den AusfÖhrungsformen der Porzellanisolatoren angepaßt. Sie haben eine glatte in Richtung der Ader hochlaufende Innenfläche. Beim Aufeinanderschieben werden die Schirme ineinander verklinkt. Fun neigen Kunststoffisolatoren infolge statischer Aufladung stark zur Verschmutzung, so daß die den Porzellanisolatoren nachempfundenen Formgebungen von Fachteil sind. Durch die stufenlose, schräg nach oben laufende Form der Schirme kann sich bei ungünstigen Witterungsbedingungen ein Feuchtigkeitsfilm über die gesamte Fläche des Isolators bilden. Der Isolator hat dann aufgrund der Feuchtigkeit und des Schmutzes eine unterschiedliche Leitfähigkeit der Oberfläche, die zu einem A&leitstrom führen kann, der durch Erwärmung eine unterschiedliche Trocknung einleitet, was wiederum das Entstehen eines Lichtbogens begünstigt. Es ist ferner von Fachteil, daß durch das Aufschieben der Schirme direkt auf die Ader jegliche Stützwirkung der EndverSchlüsse ausgeschlossen ist. Durch diese Bauweise ist der Einsatz derartiger Endverschlüsse stark begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Trockenschirmisolator der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der einmal den Einsax*. eines Endverschlusses für wenigstens zwei Spannungsreihen gestattet, sich sowohl als Innenraum-Endverschluß unter beengten Platzverhältnissen, als auch als Freiluft-Endverschluß unter besonders ungünstigen Witterungseinflussen einsetzen läßt, und der sich, ohne großen Aufwand von der Innenraum- in eine Freiluft aus führung verwandeln läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein einstückiges mit einem Schirm und einem in der Länge variablen Schaft versehenes hohles Isolatorelement gelöst, das an der Unterseite des Schirms wenigstens zwei axial im Abstand zueinader verlaufende wulstförmige Verstärkungen aufweist, von denen die innere Verstärkung

7528930 oz.01.76

etwas niedriger als die äußere, den Rand des Schirmes bildende Verstärkung ausgeführt ist, und daß das Schaftende und die Schirmunterseite des Isolatorelementes derart gestaltet sind, daß es mit einem oder mehreren gleichen Isolatorelementen aufschiebbar zu verbinden ist, wobei das oberste Isolatorelement gegebenenfalls mit einem Dichtungsmittel versehen ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die beiden wulstförmigen Verstärkungen zwei ringförmige Abtropfkanten entstehen, zwischen denen auch unter ungünstigen Witterungsbedingungen eine Trockenzone verbleibt. Außerdem wird durch die beiden wulstförmigen Verstärkungen eine Wellenform an der Unterseite des Schirmes erreicht, die zusammen mit der Trockenzone eine Sperre für Kriechströme bildet, womit die Gefahr von Ableitströmen und Überschlägen wesentlich herabgesetzt wird. Das bedeutet gleichzeitig eine Verlängerung der Lebensdauer des Endverschlüsses. Was die unterschiedlichen Einbausituationen betrifft, so wird diesen durch das Baukastensystem für die Isolatorelemente Rechnung getragen. Hierbei kann im Gegensatz zu allen anderen Endverschlüssen mit bedeckter Ader die Einbaulänge individuell den Gegebenheiten angepaßt werden. . ußerdem können die Endverschlüsse nicht nur in der für sie ausgelegten Nennspannung eingesetzt werden, sondern durch entsprechendes Aufschieben weiterer Isolatorelemente in der nächsthöheren Spannungsreihe bzw. unter Preiluftbedingungen. So wird z.B. der Einsatz von 20 kV-Endverschlüssen in der Reihe 30 kV durch Aufschieben von 2 Isolatorelementen ermöglicht. Unter Preiluftbedingungen wird neben den erforderlichen Isolatorelementen, für 10 kV etwa 4, für 20 kV etwa 7 und für 30 kV etwa 8 Isolatorelemente, lediglich ein Dichtungsmittel für das oberste Isolatorelement bei sonst gleichem Montageaufwand benötigt.

7528930 oz.01.76

Pl 4258 - 5 - 10,9,75

Die Wirkung der Trookenzone läßt sich noch daduroh verbessern, daß nach einer Ausführungsforra der Erfindung die innere Verstärkung an der zur Aohse des Isolators gewandten Seite soharfkantig ausgebildet ist.

Das bedeutet vorteilhafterweise, daß bei extrem ungünstigen Witterungsbedingungen das Regenwasser durch starken Windeinfluß als Schwallwasser den Schaft hochläuft und an der scharfkantigen inneren Verstärkung abtropft, während das Oberflächenwasser am äußeren überhängenden Rand abtropft.

Das Aufeinandersetzen von Isolatorelementen läßt sich dann besonders gut durchführen, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung die Oberseite des Isolatorelementes sowie die Unterseite innerhalb der inneren Verstärkung mit planen Flächen versehen sind, zwischen denen bei aufeinandergesetzten Isolatorelementen ein Dichtungsmittel angeordnet ist.

Das bedeutet vorteilhafterweise, daß beim Aufsetzen der Isolatorelemente ein Ansaugeffekt entsteht, der eine spaltfreie Verbindung gewährleistet.

Es erweist sich auch als zweckmäßig, wenn nach einer Ausführungsform der Erfindung die Kontur zwischen der inneren Verstärkung und der Bohrung derart ausgebildet ist, daß das Isolatorelement auf dem EndVerschluß paßgerecht aufsetzbar ist.

Das bedeutet vorteilhafterweise eine zusätzliche Vergrößerung der Dichtfläche, wodurch ein Durchschlag an dieser Stelle zum Leiter verhindert wird.

7528930 02.01.76

Fl 4258 - β - 10.9.75

Der in seiner Länge variable Sohaft eines Isolatorelementes kann nach einer Ausbildung der Erfindung derart verlängert sein, daß er die freie Aderisolierung des Kabelendes abdeckt.

Durch die vorteilhafte Kombination von Schirm mit gleichzeitig verlängertem Schaft wird nloht nur der Kriech- und Übersohlagweg künstlich verlängert, sondern es wird zusätzlich erreicht, daß das Isolations- und damit das Durchschlagsverhalten des Kabels über den Endverschluß wesentlich verbessert wird. Damit können Endverschlüsse, die für eine bestimmte Spannungsreihe konstruiert werden, durch Aufsetzen mehrerer Isolatorelemente in Anlagen mit einer höheren Spannung eingesetzt werden.

Es ist aber auch nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung möglich, daß der aufschiebbare Kabelendverschluß in ein Stabilisationsrohr eingepaßt wird, auf welchem eine Anzahl von Isolatorelementen übereinander gesetzt ist, und das Kopfende des Kabelendverschlusses durch eine das Schaftende des obersten Isolatorelementes übergreifende Verschlußplatte abgeschlossen ist, wobei der Dichtungsauslauf der Verschlußplatte in den Kabelschuhschaft ragt.

Der Einsatz des Stabilisationsrohres bezweckt vorteilhafterweise die Verwendung als Stützisolator. Durch die Verschlußplatte am Kopfende des Endverschlusses entsteht ein sicherer Verschluß, wobei der Abdichtdruck durch das Ausdehnen des Katelschuhschaftes beim Verpressen erzeugt wird.

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

7528930 ölOl76

Pl 4258 - 7 - 10.9.75

Pig. 1 einen aufsohlebbaren Endversohluß mit aufgesetzten Isolatorelementen für den Einsatz des Endversohlusses in der nächsthöheren Spannungsreihe

Pig. 2 ein Isolatorelement mit verlängertem Schaft, unter gleichzeitiger Verkürzung der Einbaulänge des Endversohlusses

Pig. 3 einen Endversohluß mit Stabilisationsrohr und aufgeschobenen Isolatorelementen zum Preilufteinsatz mit Stützwirkung

Pig, 4 den Endverschluß mit aufgeschobenen Isolatorelementen zum Einsatz unter Freiluftbedingungen

Pig. 1 zeigt ein Kabelende, das mit einem Endverschluß 8 abge-• schlossen ist. Aus dem Endverschluß 8 tritt das abgemantelte Kabelende mit der Aderisolierung 9 aus, die den Leiter 15 umgibt. Auf dem Ende des Endverschlusses 8 ist ein Isolatorelement 3 aufgesetzt, das aus einem Schirm 1 und einem Schaft 2 besteht. Die Unterseite des Schirmes 1 weist zwei axial und im Abstand zueinander angeordnete wulstförmige Verstärkungen 4 und 5 auf, von denen die innere Verstärkung 4 niedriger als die äußere Verstärkung 5 gehalten ist. Im Profil gesehen ergibt sich für die Unterseite des Schirmes 1 eine Wellenform. Hierbei bilden der Rand des Schirmes 1 eine Abtropfkante für das Oberflächenwasser und die scharfe Kante der inneren Verstärkung 4 eine Abtropfkante für das sogenannte Schwallwasser. Zwischen diesen beiden Kanten befindet sich eine ringförmige Trockenzone. Das Isolatorelement 3 ist an der Ober- und Unterseite mit planen Ebenen 6 versehen, die ein Aufeinelersetzen von Isolatorelementen 3 gestatten, wobei jedes Isolatorelement 3 eine Bohrung 7 entsprechend dem Durchmesser der Aderisolierung 9 aufweist. Außerdem bildet die Unterseite jedes Schirmes 1 eine Paßform 17 zum Endverschluß 8.

7528930 02.01.76

Pl 4258 - 8 - 10,9.75

Pig, 2 zeigt ein auf einem Endversohluß 8 aufsitzendes Isolatorelement 3 mit einem verlängerten Sohaft 2, Die Unterseite des Sohirmes 1 besitzt wiederum die Verstärkungen 4 und 5 und eine Paßform 17 zum Endversohluß 8. Der Schaft 2 umschließt die Aderisolierung 9 vollständig, Auf dem von der Aderisolierung 9 befreiten Leiter 15 sitzt ein Kabelschuh 16,

Nach Pig. 3 kaiin der Endversohluß 8 mit einem Stabilisationsrohr 11 versehen werden, das gewissermaßen als Stützrohr wirkt. Das Stabilisationsrohr 11 ist dabei paßgerecht mit dem Endverschluß verbunden. Oberhalb des Endverschlusses 8 umschließt das Stabilisationsrohr 11 die Aderisolierung 9 bis zu deren Ende. Hierbei sind entsprechend den Erfordernissen mehrere Isolatoreleinente 3 aufeinander gesetzt, die jeweils aus einem Schirm 1 und einem Schaft 2 bestehen. Die Unterseiten der Schirme 1 sind wiederum mit zwei wulstförmigen Verstärkungen 4 und 5 ausgerüstet. Desgleichen ist die Unterseite jedes Schirmes 1 so beschaffen, daß sie eine Paßfora 7 zu dem Stabilisationsrohr 11 besitzt. Am Kopfende des Preiluftendverschlusses befindet sich eine Verschlußplatte 12, die den Rand des Schaftes 2 des obersten Isolatorelementes 3 übergreift. Zwischen der Verschlußplatte 12 und dem darüber befindlichen Kabelschuh 16 befindet sich eine Dichtung, deren Auslauf 14 in den Kabelschuhschaft 13 ragt.

Aus Pig. 4 geht hervor, daß der EndVerschluß 8 für den Einsatz unter Freiluftberingungen auch mit einer Reihe von Isolatorelementen 3 ohne weitere Hilfsmittel eingesetzt werden kann. Das aus dem Endverschluß austretende abgemantelte, nur mehr mit der Aderisolierung 9 versehene Kabel ist oberhalb des Endverschlusses von mehreren Isolatorelementen 3 umgeben. Die Isolatorelemente weisen eine Bohrung 7 auf entsprechend dem Durchmesser der Aderisolierung 9. Die Unterseite des Schirmes 1 jedes Isolatorelementes 3 weist wiederum zwei Abtropfkanten auf, die durch zwei

7528930 02.01.76

• Ml «·»«

Pl 4258 - 9 - 10.9.75

wulstförmige Verstärkungen 4 und 5 gebildet sind. Die Oberseite des Schaftes 2 jedes Isolatorelementesyist mit einer planen Fläche 6 versehen, deren Gegenstück die plane Fläche 6 der Unterseite des nächstfolgenden Isolatorelementes 3 ist. Außerdem ist die Unterseite eines jeden Isolatorelementes 3 so beschaffen, daß sie eine Paßform 17 zum Endverschluß 8 bildet. Auf dem abisolierten Leiter 15 ist ein Kabelschuh 16 aufgebracht, wobei die Verbindungsstelle zwischen Kabelschuh 16 und dem Schaft 2 des obersten Isolatorelementes 3 mit einem besonderen Dichtungsmittel versehen ist.

7528930 02.01.76

Claims (6)

Pl 4258 - 10 - 10.9.7« Ansprüohe ι

1. Irookensohirmisolator für aufsohiebbare Kabelendverschlüsse, zum Einbau In Innen- und Freiluftanlagen, g β k e η η aelohnet durch ein einstückiges mit einem Sohinn (1) und einem in der Länge variablen Schaft (2) versehenos hohles Isolatorelement (3), das an der Unterseite des Schirms (1) wenigstens zwei axial im Abstand zueinander verlaufende wulstförmige Verstärkungen (4, 5) aufweist, von denen die innere Verstärkung (4) etwas niedriger als die äußere, den Rand des Schirmes bildende Verstärkung (5) ausgeführt ist, und daß das Schaftende und die Schirmunterseite des Isolatorelementes (3) derart gestaltet sind, daß es mit einem oder mehreren gleiohen Isolatorelementen (3) aufschiebbar zu verbinden ist, wobei das oberste Isolatorelement (3) gegebenenfalls mit einem Dichtungsmittel versehen ist.

2. Trockenschirmisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß die innere Verstärkung (4) an der zur Achse des Isolators gewandten Seite scharfkantig ausgebildet ist.

3. Trockenschirmisolator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennz eichnet, daß die Oberseite des Isolatorelementes (3), sowie die Unterseite innerhalb der inneren Verstärkung (4) mit planen Flächen (6) versehen sind, zwischen denen bei auseinandergesetzten Isolatorelementen (3) ein Dichtungsmittel angeordnet ist.

7528930 oz.01.76

Pl 4258 - 11 - 10,9.75

4. Trockensohlrmisolator naoh den Ansprüchen 1 bis 3,

da du roh gekennzeichnet, daß die Kontur zwisohen der inneren Verstärkung (4) und der Bohrung (7; derart ausgebildet ist, daß das Isolatorelement (3) auf dem Endversohluß (8) paßgereoht aufsetzbar ist.

5. Trockenschirmisolator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) des Isolatorelements (3) derart verlängert-ist, daß er die freie Aderisolierung (9) des Zabelendes abdeckt.

6. Trockenschirmisolator nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aufschiebbare Kabelendverschluß (8) in ein Stabilisationsrohr

(11) eingepaßt ist, auf welchem eine Anzahl von Isolatorelementen (3) übereinander gesetzt ist, und das Kopfende des Kabelendverschlusses (8) durch eine das Schaftende des obersten Isolatorelementes (3) übergreifende Verschlußplatte

(12) abgeschlossen ist, wobei der Dichtungsauslauf (13) der Verschlußplatte (12) in den Kabelschuhschaft (14) ragt.

7528930 02,01.76