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Kabelmuffe für Bodensenkungsgebiete In Bodensenkungsgebieten, besonders
in Bergbaugebieten, sind die im Erdboden verlegten elektrischen Kabel und ihre empfindlichsten
Stellen, die Kabelmuffen, starken Beanspruchungen durch Zerrungen und Pressungen
ausgesetzt. Durch die Beanspruchungen werden die Kabeladern im Innern der Kabelmuffen
so verlagert, daß sie sich untereinander oder die Muffenwand berühren und damit
Kurzschlüsse hervorrufen.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, diesen Kurzschlüssen
vorzubeugen. Es ist schon vorgeschlagen worden, die Verbindungshülsen der Adern
in den Muffen nachgiebig zu machen. Diese Nachgiebigkeit ist jedoch begrenzt, und
nach Erreichen dieser Grenze liegen die gleichen Verhältnisse vor wie bei den üblichen
starren Verbindungshülsen. Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß
sie die Kabelmuffe mit einer Warnvorrichtung versieht, die durch die Zerrungen oder
Pressungen einer Kabelader betätigt wird. Durch die Warnung wird die Möglichkeit
geschaffen, die Muffe rechtzeitig auszubessern, ehe ein Kurzschluß und damit eine
unvorhergesehene schwerwiegende Betriebsstörung entsteht.
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Die Erfindung kann gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken bei nicht
geerdeten Netzen z. B. so ausgeführt werden, daß eine Ader bei Zerrungen oder Pressungen
in Berührung mit dem Muffengehäuse gebracht wird. Dadurch entsteht ein Erdschluß,
der den. Betrieb nicht stört, in der Erdschlußüberwachungseinrichtung der Zentrale
aber sofort angezeigt wird. Damit ist auf die Gefahr eines bevorstehenden Kurzschlusses
hingewiesen.
Durch Widerstandsmessungen kann die betreffende Muffe
ermittelt und rechtzeitig instand gesetzt werden. Ist keine dauernde Erdschlußüberwachungseinrichtung
vorhanden, so kann durch periodische Widerstandsmessungen untersucht werden, ob
ein Kurzschluß droht.
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Auch wenn ein Erdschluß unerwünscht oder unzulässig ist, z. B. in
Drehstromnetzen mit geerdetem Nulleiter, ist die Erfindung anwendbar. In diesem
Falle wird die zur Warnung herangezogene Kabelader bei Beanspruchungen nicht mit
dem geerdeten Muffengehäuse, sondern mit einer besonderen Prüfader in Berührung
gebracht.
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In der Zeichnung sind die Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert,
und zwar zeigen in schematischer Darstellung Abb. i das erste Ausführungsbeispiel,
Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie II-11 der Abb. i, Abb. 3 das zweite Ausführungsbeispiel,
Abb. 4 eine dazugehörige Einzelheit, Abb.5 eine Einzelheit aus dem dritten Ausführungsbeispiel.
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In Abb. i ist eine Kabelmuffe eines dreiadrigen Hochspannungskabels
eines nicht geerdeten Drehstromnetzes gezeigt. In dem aus einem leitenden Werkstoff,
z. B. Gußeisen, bestehenden Muff engehäuse i sind die beiden Kabelenden 2 und 3
eingeführt. Die Enden der drei Adern u; v und w'sind in bekannter Weise durch
Verbindungshülsen 4, 5 und 6 miteinander verbunden. Wie aus Abb. 2 ersichtlich,
ist die Verbindungshülse 4 der Ader u weiter ab von der Mitte der Muffe und damit
näher der Muffenwand angeordnet als die Verbindungshülsen 5 und 6 der Adern
v und w: Praktisch kann das z. B. dadurch erreicht werden, daß man
die Enden der Ader u jeweils um den zweifachen Aderdurchmesser länger läßt als die
der anderen. Die sonst zur Wahrung des Abstandes der Adern dienenden Stege können
hier fortfallen oder ganz leicht ausgebildet sein. Durch Drähte 7 und 8 ist das
Muffengehäuse i mit den Bleimänteln 9 und io der Kabelenden 2 und 3 verbunden und
damit geerdet. Der Hohlraum der Muffe ist in bekannter Weise mit einer Vergußmasse
ausgefüllt.
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Wird das Kabel einer Pressung unterworfen, dann spreizen sich die
Adern u, v und w in der Muffe und die Verbindungshülsen 4, 5 und 6 wandern nach
außen. Dabei wird die Ader u mit der Verbindungshülse 4 zuerst zum Anliegen an die
geerdete Wand des Muffengehäuses i kommen, weil sie den kürzesten Weg zurückzulegen
hat. Der durch diese Berührung bewirkte Erdschluß wird durch die Erdschlußüberwachungseinrichtung
in der Zentrale angezeigt oder durch Messen festgestellt. Auf diese Warnung hin
kann die Muffe rechtzeitig ausgebessert werden, ehe eine der anderen Adern zum Anliegen
an die Muffenwand kommt und damit einenKurzschluß hervorruf en kann.
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Sind Stege vorhanden, so werden sie gegebenenfalls durch das Spreizen
der Adern zerstört. Die Stege können auch so ausgebildet sein, daß diejenigen ihrer
Teile die die Ader u stützen, geschwächt sind, so daß diese auf ihrem Wege auf die
Muffenwand zu weniger gehindert ist als die anderen Adern.
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Die Erfindung kann auch so ausgeführt werden, daß alle Verbindungshülsen
den gleichen Abstand von der Mitte der Muffe haben und daß innen an der Muffenwand
ein Vorsprung angeordnet ist, der einer der Verbindungshülsen, z. B. 4, gegenüberliegt.
Auch auf diese Weise wird erreicht, daß eine der Adern eher als die beiden anderen
in leitende Verbindung mit der geerdeten Muffenwand kommt und damit den warnenden
Erdschluß hervorruft.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den Abb.
3 und 4 dargestellt ist, können die drei Adern u, v und w etwa gleich
lang gehalten sein. Die Bezugszeichen i i bis 2o entsprechen den Bezugszeichen i
bis io des ersten Ausführungsbeispiels (Abb. i). Neu hinzugekommen sind zwei kräftige
Stege 2i und 22, die in Abb. 4 gesondert herausgezeichnet sind. Die Stege weisen
je drei Arme 23, 24 und 25 auf, von denen die Arme 24 und 25 je eine Bohrung 26
bzw. 27 für die Adern v und w besitzen, während im Arm 23 ein Schlitz 28 vorgesehen
ist, in dem die Ader u in radialer Richtung beweglich ist. Am inneren Ende des Schlitzes
28 ist eine zugeschärfte und feststellbare Schraube 29 angeordnet, die in nicht
dargestellter Weise mit dem Muffengehäuse leitend verbunden und damit geerdet ist.
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Bei Pressungen versuchen die Adern u, v und w, wiederum nach
außen zu wandern. Dabei werden aber zunächst die Adern v und w durch
die widerstandsfähigen Stege 2 1 und 22 festgehalten, während die Ader ac ungehindert
in radialer Richtung nach außen wandern kann, bis sie die Muffenwand berührt und
damit den Erdschluß hervorruft. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel kann dann erfahrungsgemäß
noch rechtzeitig ausgebessert werden, ehe die anderen Adern zum Anliegen an die
Muffenwand kommen.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, auch den Adern v und
w eine gewisse begrenzte Ausweichmöglichkeit zu geben, indem man den Durchmesser
der Stege 21 und 22 kleiner macht als den Innendurchmesser des Muff engehäuses t
i, oder indem man die Bohrungen 26 und 27 mit Spiel oder als radiale Langlöcher
ausbildet. Im ersten Falle werden die Stege von den Adern v und w ein gewisses Stück
mitgenommen, ohne zunächst eine Berührung mit der Muffenwand zuzulassen, im zweiten
Falle wandern die Adern v und w, soweit es die Langlöcher zulassen. Diese Beweglichkeit
der Adern v und w erleichtert das Ausweichen der Ader u und damit
die erwünschte Berührung mit der Muffenwand.
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Es können auch beide Varianten zugleich vorgesehen sein; ferner ist
es nicht unbedingt notwendig, wenn auch zweckmäßig, daß der Schlitz 28 ganz nach
außen durchgeht. Auf alle Fälle sind die Verhältnisse so zu wählen, daß die Ader
u rechtzeitig einen Erdschluß hervorruft, ehe die Adern v und w das gleiche tun
und damit einen Kurzschluß herbeiführen können.
Bei Zerrungen werden
die Adern radial nach innen zu wandern. Dabei werden wieder die Adern v und u, festgehalten,
während die Ader u nach einem leicht einstellbaren Weg mit der Schraube 29 in Berührung
kommt und dadurch den Erdschluß hervorruft.
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Wenn entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel die Ader u etwas
länger gehalten ist als die anderen Adern, kann durch entsprechende Einstellung
der Schraube 29 erreicht werden, daß bei Zerrungen der Erdschluß rechtzeitig herbeigeführt
wird.
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Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht dem zweiten mit dem Unterschied,
daß die Schlitze 28 der Stege 21 und 22 nach außen geschlossen und mit einer der
Schraube 29 gegenüberliegenden, gegebenenfalls einstellbaren leitenden Spitze
30 versehen sind. Die Schrauben 29 und Spitzen 30 sind an eine nicht
dargestellte, im Kabel angeordnete gemeinsame Prüfader oder die Schrauben mit Spitzen
je unter sich an eine gesonderte Prüfader anzuschließen. Die Kontrolleinrichtung
muß dann zwischen der Ader u und der oder den Prüfadern angeordnet sein. Bei Zerrungen
oder Pressungen kommt die Ader u mit der Schraube 29 oder mit der Spitze
30 in Berührung und gibt das entsprechende Warnsignal, wobei bei zwei Prüfadern
sofort zwischen Zerrungen und Pressung unterschieden werden kann.
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Die vorbeschriebene Ausführungsform eignet sich in erster Linie für
die Fälle, bei denen die Erdung einer Ader unerwünscht oder nicht möglich ist, z.
B. in Drehstromnetzen mit geerdetem Nulleiter. Es können bei diesem Ausführungsbeispiel
auch zwei oder mehr Adern mit der beschriebenen Warneinrichtung versehen sein.
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Hat ein Kabel, das gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel
mit Warnung über einen Erdschluß arbeitet, mehrere gefährdete Muffen, dann empfiehlt
es sich, in diesem immer die gleiche Ader, z. 13. zc, zur Herstellung des Erdschlusses
zu benutzen, weil sonst bei gleichzeitiger Zerrung oder Pressung mehrerer Muffen
durch Erdung verschiedener Adern Kurzschlüsse entstehen könnten, z. B. über Ader
u in der ersten Muffe, Muffenwand, Bleimantel, Muffenwand in der zweiten Muffe und
der dort ausweichenden Ader, z. 13. v.
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Beim dritten Ausführungsbeispiel dagegen kann es vorteilhaft sein,
in verschiedenen Muffen verschiedene Adern zur Herstellung des Warnimpulses heranzuziehen,
d. h. zum Kontakt mit je einer Prüfader zu bringen. Aus den Warnsignalen kann man
dann ohne Widerstandsmessung sofort feststellen, welche Muffe oder Muffen gefährdet
sind.
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Bei dreiadrigen Kabeln mit einer besonderen Prüfader könnte man drei
Muffen kennzeichnen, mit zwei Prüfadern sechs Muffen usw. Die Kontroll- oder Meßeinrichtungen
in der Zentrale müßten zwischen der Prüfader und jeder der zur Warnung herangezogenen
Ader angeordnet sein.
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Der Gedanke, durch eine Kontrolleinrichtung die Lage einer gefährdeten
oder gestörten Muffe ohne besondere Messungen kenntlich zu machen, kann auch unabhängig
von den übrigen Gedanken der vorliegenden Erfindung von Bedeutung sein.
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Die Erfindung eignet sich nicht nur für die als Beispiel gewählten
Drehstromkabel, sondern auch für alle anderen Kabel, bei denen ein Hinweis auf eine
Zerrung oder Pressung erwünscht ist.