DE7728729U1

DE7728729U1 - High-voltage connection device for a triple-extruded, plastic-insulated high-voltage cable

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Publication number: DE7728729U1
Application number: DE19777728729
Authority: DE
Original assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1977-12-22

Description

KARL PFISTERERKARL PFISTERER

Elektrotechnische
Spezialartlkel GmbH & Co.KGElectrotechnical
Spezialartlkel GmbH & Co.KG

7000 Stuttgart-Untertürkheim 15. 9. 1977 ΡΛ/Rli/Au 7000 Stuttgart-Untertürkheim September 15, 1977 ΡΛ / Rli / Au

Augsburger Stralie 375 (1977/28/Anm.)Augsburger Stralie 375 (1977/28 / note)

Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung für ein dreifach extrudiertes, kunststoffisoliertes Hochspannungskabel High-voltage connection device for a triple- extruded, plastic-insulated high-voltage cable

Die Neuerung betrifft eine Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung für ein dreifach extrudiertes, kunststoffisoliertes Hochspannungskabel, insbesondere zur Verwendung als Hochspannungsdurchführung, mit einem äußeren Isolierkörper, in dessen eines Ende das isolierte K. bei durch eine sich an die Isolation des Kabels anlegende Dichtung hindurch einführbar ist und durch dessen anderes Ende ein Anschlußteil herausgeführt ist, der mit einer das abisolierte Kabelende kontaktierenden Klemmvorrichtung verbunden ist, wobei die Dichtung als eine sich mit ihrer Außenmantelfläche an die Innenwandung des Isolierkörpers und mit ihrer Innenmantelfläche an die von der Halbleiterschicht befreite Kabelisolation dicht anliegende Hülse aus einem elektrisch nichtleitenden, elastischen Material ausgebildet ist.The innovation relates to a high-voltage connection device for a triple-extruded, plastic-insulated high-voltage cable, in particular for use as a high-voltage bushing, with an outer insulating body, in one end of which the insulated K can be inserted through a seal that rests on the insulation of the cable and through the other end of which a connector is led out, which is connected to a clamping device contacting the stripped cable end, the seal being an electrically tightly fitting sleeve with its outer surface on the inner wall of the insulating body and with its inner surface on the cable insulation freed from the semiconductor layer non-conductive, elastic material is formed.

Hochspannungs-Verbindungsvorrichtungen der oben genannten Art, die vor allem als Hochspannungsdurchführungen verwendet werden, kommen dort zur Anwendung, wo elektrische Hochspannungsgeräte, beispielsweise Transformatoren, an Hochspannungskabeln angeschlossen werden müssen. Dabei ist insbesondere der Forderung Rechnung zu tragen, daß die Verbindungsvorrichtung elektrisch dicht gestaltet sein muß, um bei den hohen Betriebsspannungen elektrische Überschläge zu vermeiden. High-voltage connection devices of the above type, the mainly used as high voltage bushings come For use where electrical high-voltage devices, such as transformers, are connected to high-voltage cables have to. In particular, the requirement that the connecting device must be designed to be electrically sealed must be taken into account, in order to avoid electrical flashovers at the high operating voltages.

Es ist unverkennbar festzustellen, daß bei Hochspannungskabeln in zunehmendem Maße die Isolation aus Polyäthylen oder vernetztem Polyäthylen besteht. Diese Kabeltypen, die als PE-Kabel bzw. VPE-Kabel bezeichnet werden, weisen üblicherweise auf der Mantelfläche der Kunststoffisolation eine elektrisch halbleitende Graphitschicht auf, die, um einen elektrischen Überschlag zu vermeiden,It is unmistakable that high-voltage cables are increasingly being used for insulation made of polyethylene or cross-linked Made of polyethylene. These cable types, which are available as PE cables or XLPE cables usually have an electrically semiconducting graphite layer on the outer surface of the plastic insulation on which, in order to avoid an electric flashover,

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vor dem Einführen des Hochspannungskabels in die Verbindungsvorrichtung an der Stelle entfernt werden muß, an der die aus weichem, nichtleitendem Gummi bestehende, vom Druckkörper kraftschlüssig beaufschlagte Hülse an der Kunststoffisolation des Hochspannungskabels anliegt. Nachteilig ist dabei, daß die Graphitschicht über die gesamte Länge der Hülse peinlich sauber abgetragen werden muß, um die volle Funktionsfähigkeit der Hochspannungs-Durchführung zu gewährleisten. Dies setzt selbstverständlich ein ebenso genaues wie pünktliches Arbeiten des Monteurs voraus.before inserting the high voltage cable into the connector must be removed at the point at which the soft, non-conductive rubber made of non-conductive rubber from the pressure body loaded sleeve on the plastic insulation of the High-voltage cable is present. The disadvantage here is that the graphite layer is scrupulously clean over the entire length of the sleeve must be removed in order to ensure the full functionality of the high-voltage implementation to guarantee. Of course, this requires the fitter to work precisely as well as punctually in advance.

Weiterhin ist ein kunststoffisoliertes Hochspannungskabel bekannt geworden, das eine aufextrudierte, nicht abziehbare feldsteuernde Halbleiterschicht aufweist.Furthermore, a plastic-insulated high-voltage cable is known which has an extruded, non-peelable field-controlling semiconductor layer.

Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung zu schaffen, die für dreifach extrudiertes, kunststoffisoliertes Hochspannungskabel verwendbar ist, dessen feldsteuernde Halbleiterschicht nicht abziehbar ist.The innovation is now based on the task of a high-voltage connection device to create that can be used for triple extruded, plastic-insulated high-voltage cable, of which field-controlling semiconductor layer is not peelable.

Sie ist in einer Figur dargestellt, die einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in montiertem Zustand, d.h. mit bereits angeschlossenem Hochspannungskabel, zeigt.It is shown in a figure which shows a longitudinal section through the device in the assembled state, i.e. with the device already connected High voltage cable, shows.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Verbindungsvorrichtung 1 für ein kunststoffisoliertes, einphasiges Hochspannungskabel 2 mit der Kunststoffisolation 3, die eine aufextrudierte, feldsteuernde Leitschicht 4 trägt. Die Verbindungsvorrichtung kann insbesondere als Hochspannungsdurchführung, beispielsweise am Deckel 5 eines nicht dargestellten Transformators, verwendet werden.The illustrated embodiment is a Connection device 1 for a plastic-insulated, single-phase High-voltage cable 2 with plastic insulation 3, which carries an extruded, field-controlling conductive layer 4. The connecting device can in particular as a high-voltage bushing, for example on the cover 5 of a transformer, not shown, be used.

Ein als Isolierkörper dienender Becher 6 weist an seinem offenen, der Einführung des Kabels 2 dienenden Ende einen Flansch 7 auf. Der Innenraum des Bechers 6 verjüngt sich konisch vom Flansch 7 bis zum Boden 8, wo der Innendurchmesser größer gehalten ist als der Außendurchmesser der Isolation 3.A cup 6 serving as an insulating body has a flange 7 at its open end serving to introduce the cable 2. The interior of the cup 6 tapers conically from the flange 7 to the bottom 8, where the inner diameter is kept larger than the outside diameter of the insulation 3.

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Für die Verbindung mit den? Kabel 2 ist in bekannter Weise eine Klemmverbindung 9 vorgesehen, die einerseits fest auf dem abisolierten Ende 9¹ des Kabels 2 sitzt und aus einer außen konischen, in Längsrichtung geschlitzten Klemmhülse 10 und einer vorzugsweise mittels eines hydraulischen Werkzeuges über diese gepreßten Spannhülse 11 besteht, in deren Außenmantelfläche ein Viellinienkontaktelement 12 eingelassen ist. Andererseits wird die Klemmverbindung 9 durch einen hohlzylindrischen Fortsatz 13 eines Bolzens 14 gebildet, der öldicht durch die zentrale Bohrung 15 im Boden 8 des Bechers 6 hindurchgeführt ist, etwa mittels des Dichtringes 16. Der Fortsatz 13 weist die Stirnfläche 17 auf, die an der Fläche 18 des Bodens 8 anliegt. Der Bolzen 14 trägt in einer nach außen hin offenen Ringnut den Spannring 19, der in Verbindung mit der an der Fläche 18 des Bechers 6 anliegenden Stirnfläche 17 des Fortsatzes 13 die Klemmverbindung 9 in axialer Richtung fixiert.For connection with the? Cable 2, a clamping connection 9 is provided in a known manner, which on the one hand ^{sits firmly on the stripped end 9 1 of} the cable 2 and consists of an externally conical, longitudinally slotted clamping sleeve 10 and a clamping sleeve 11, preferably pressed over this by means of a hydraulic tool, in A multi-line contact element 12 is embedded in the outer circumferential surface. On the other hand, the clamping connection 9 is formed by a hollow cylindrical extension 13 of a bolt 14, which is oil-tight through the central bore 15 in the bottom 8 of the cup 6, for example by means of the sealing ring 16. The extension 13 has the end face 17, which is on the surface 18 of the bottom 8 is applied. In an outwardly open annular groove, the bolt 14 carries the clamping ring 19 which, in conjunction with the end face 17 of the extension 13 resting on the surface 18 of the cup 6, fixes the clamping connection 9 in the axial direction.

Zwischen der Klemmhülse 10 und dem Ende 20 der Isolation 3 des Kabels 2 ist der Druckring 21 festgeklemmt, der aus einem harten, leitenden Werkstoff, beispielsweise Aluminium, besteht. Der Druckring 21 weist eine Ausdrehung 21' auf, die das Ende der Isolation 3 aufzunehmen vermag. Am Druckring 21 liegt die Hülse 22 aus einem weichen, nicht leitenden Gummi an. Die Außenmantelfläche 23 der Hülse 22 ist konisch ausgebildet und liegt dicht an der korrespondierend ausgebildeten Innenmantelfläche 24 des Bechers 6 an.Between the clamping sleeve 10 and the end 20 of the insulation 3 of the cable 2, the pressure ring 21 is clamped, which consists of a hard, conductive material such as aluminum. The pressure ring 21 has a recess 21 'which is the end of the insulation 3 is able to accommodate. The sleeve 22 made of a soft, non-conductive rubber rests against the pressure ring 21. The outer circumferential surface 23 of the The sleeve 22 is conical and lies tightly against the correspondingly designed inner jacket surface 24 of the cup 6.

Neuerungsgemäß wird die Außenmantelfläche 25 der Isolation 3 in demjenigen Abschnitt, in dem die Hülse 22 anliegt, zum abisolierten Kabelende 9¹ hin kegelförmig ausgebildet. Der Kegelwinkel beträgt im Ausführungsbeispiel ca. 2,5°. Beim Herstellen des Abschnittes 26 wird die feldsteuernde Leitschicht 4 der Isolation 3 auf der gesamten Kegelstumpflänge abgetragen. Die Innenmantelfläche der konischen Bohrung 27 der Hülse 22 korrespondiert mit der Außenmantelfläche des Abschnittes 26, so daß einerseits nach dem Aufschieben der Hülse 22 auf den Abschnitt 26 die aus Gummi bestehende Hülse 22 dicht an den Kunststoff der Isolation 3 zu liegen kommt und dadurch auch bei einer relativ hohen Betriebsspan-According to the innovation, the outer jacket surface 25 of the insulation 3 in that section in which the sleeve 22 rests is designed to be conical towards ^{the stripped cable end 9 1.} In the exemplary embodiment, the cone angle is approximately 2.5 °. When the section 26 is produced, the field-controlling conductive layer 4 of the insulation 3 is removed over the entire length of the truncated cone. The inner surface of the conical bore 27 of the sleeve 22 corresponds to the outer surface of the section 26, so that on the one hand after the sleeve 22 is pushed onto the section 26, the sleeve 22 made of rubber comes to lie tightly against the plastic of the insulation 3 and thereby also with a relatively high operating voltage

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nung des Kabels gegenüber Erde eine gute elektrische Dichtwirkungtion of the cable with respect to earth a good electrical sealing effect

erzielt wird. Andererseits ist gewährleistet, daß der relativis achieved. On the other hand, it is guaranteed that the relative

große Toleranzbereich, dem der Kabelaußendurchmesser unterliegt, überbrückt werden kann.large tolerance range, to which the outer cable diameter is subject, can be bridged.

Wie die Figur zeigt, liegt der Druckring 21 am einen Ende der Hülse 22 an. Um eine wirksame Feldsteuerung zu erzielen, ist der äussere Rand des Druckringes 21 stark abgerundet. Die anliegende Fläche der Hülse 22 ist korrespondierend in Form eines Trichters ausgestaltet. As the figure shows, the pressure ring 21 is located at one end of the sleeve 22 at. In order to achieve effective field control, the outer edge of the pressure ring 21 is strongly rounded. The adjacent surface the sleeve 22 is designed correspondingly in the form of a funnel.

Der dem Druckring 21 abgekehrte Endabschnitt der Hülse 22 bildet einen sich zum Ende hin verjüngenden Kegelstumpf 22' mit einem Kegelwinkel von etwa 90°. An ihm liegt die korrespondierend ausgebildete, trichterähnliche Fläche eines Druckkörpers 28 aus hartem, leitendem Gummi an. Vorteilhafterweise sind die Hülse 22 und der Druckkörper 2 8 zusammenvulkanisiert.The end section of the sleeve 22 facing away from the pressure ring 21 forms a truncated cone 22 'which tapers towards the end and has a cone angle of about 90 °. The correspondingly designed, funnel-like surface of a pressure body 28 made of hard, conductive rubber. The sleeve 22 and the pressure body 28 are advantageously vulcanized together.

Letzterer weist eine Ausnehmung 28' auf, die das Ende der Ummantelung 29 des Kabels 2 mit den auf dessen Außenseite angeordneten Drähten in bekannter Weise übergreift, wie die Figur zeigt.The latter has a recess 28 'which forms the end of the casing 29 of the cable 2 with the wires arranged on its outside overlaps in a known manner, as the figure shows.

Die der Hülse 22 abgekehrte, plane Stirnfläche 28" des Druckkörpers 28 wird in axialer Richtung von der Druckkraft des O-Ring-Paketes 30 beaufschlagt; beispielsweise können drei O-Ringe angeordnet sein. Das O-Ring-Paket 30, das in der Ausdrehung 31' der Haube 31 angeordnet ist, stützt sich wiederum an der Schulter 31" der Haube ab.The plane end face 28 ″ of the pressure body facing away from the sleeve 22 28 is in the axial direction by the compressive force of the O-ring package 30 applied; for example, three O-rings can be arranged being. The O-ring package 30, which is in the recess 31 'of the hood 31 is arranged, is again supported on the shoulder 31 ″ of the hood.

Der Druckkörper 2 8 ist sowohl in der Bohrung der aus Metall bestehenden Haube 31 als auch in der Bohrung des ebenfalls metallischen Anpreßringes 32 längsverschiebbar angeordnet.The pressure body 2 8 is both in the bore of the existing metal Hood 31 as well as in the bore of the likewise metallic pressure ring 32 arranged to be longitudinally displaceable.

Die Haube 31 ist in bekannter Weise mit einem Flansch 33 versehen, der mittels nicht dargestellter Schrauben an den Anpreßring 32 anschraubbar ist, welcher seinerseits mittels wiederum nicht dargestellter Schrauben den Flansch 7 gegen einen, die Durchtrittsöffnung für den Becher 6 bildenden Ring 34 preßt. Weiterhin ist die Haube 31 mit einem hülsenförmigen Ansatz versehen, der die Ummantelung 29 mit den auf deren Außenseite gelegten Drähten übergreift.The hood 31 is provided in a known manner with a flange 33, which can be screwed to the pressure ring 32 by means of screws (not shown), which in turn can be screwed to the pressure ring 32 by means of screws (not shown) Screw the flange 7 against a ring 34 forming the passage opening for the cup 6. Furthermore, the Hood 31 is provided with a sleeve-shaped extension which engages over the casing 29 with the wires placed on the outside thereof.

—· C- · C

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Claims

·· · t t * t * J Protection claims

1. High voltage connector for a triple extruded, plastic-insulated high-voltage cable, in particular for use as a high-voltage bushing, with an outer insulating body, in one end of which the insulated cable can be inserted through a seal which rests against the insulation of the cable is and through the other end of a connector is led out, which with a contacting the stripped cable end Clamping device is connected, the seal as a one with its outer jacket surface on the inner wall of the Insulating body and with its inner circumferential surface on the cable insulation freed from the semiconductor layer tightly fitting sleeve is made of an electrically non-conductive, elastic material, characterized in that the sleeve (22) has a bore (27) which tapers towards the clamping connection (9) in the shape of a truncated cone.

2. High-voltage connection device according to claim 1, characterized in that the cone angle (o6 ^ ² ' ⁵ is.

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