DE9114844U1

DE9114844U1 - Gehäuse für eine Kabelmantel-Auskreuzungsanordnung

Info

Publication number: DE9114844U1
Application number: DE9114844U
Authority: DE
Original assignee: AEG Kabel AG
Current assignee: Kabel Rheydt AG
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1992-02-06
Anticipated expiration: 2001-11-30

Description

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Gehäuse für eine Kabelmantel-Auskreuzungsanordnung Beschreibung:

Die Erfindung geht aus von einem Gehäuse für eine Kabelmantel-Auskreuzungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Gehäuse ist aus der Druckschrift "Engineering Recommandation C55" und insbesondere den Anhängen A und B zu entnehmen, welche auf der "Thirty-second Chief Engineers' Conference, January, 1966" ausgegeben wurde. Diese Empfehlung mit dem Titel "Insulated Sheath Pressurised Power Cable Systems" enthält eine Skizze, aus der der Aufbau eines solchen Gehäuses hervorgeht. Das Gehäuse besteht aus einem kastenförmigen Unterteil, an dessen oberen Rand eine Dichtleiste umläuft. In diese Dichtleiste greift von oben her ein umlaufender Teil des Gehäusedeckels ein, welcher sich damit auf das Gehäuse abstützt und als Dichtung dient. Außerdem ist der Rand des Deckels nach unten umgebogen und weist damit eine Glockenform auf, welche zum Schütze der Auskreuzungsanordnung in dem abgeschlossenen Gehäuse vorteilhaft ist. Ein solcher glockenförmiger Deckel schützt das Innere gegen eindringendes Wasser dadurch, daß dieses Wasser zunächst einmal die Luft unter der Glocke zusammenpreßt. Dadurch entsteht ein Luftpolster, welches das weitere Eindringen von Wasser in den Kasten verhindert.

Da diese Kästen eine Auskreuzungseinrichtung für eine Hochspannungs-Kabelanlage enthalten, bei der es zu Überspannungen und daher bei den in den Kasten eingebauten Überspannungsableitern zur Emission heißer Gase führen kann, ist nicht auszuschließen, daß anschließend Wasser in das Gehäuse eindringt. Da die

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erwärmten Gase sich später abkühlen, entsteht nämlich im Gehäuse ein Unterdruck, welcher anstehendes Wasser im Schacht, in welchem sich das Gehäuse für die Auskreuzungsanordnung befindet, in das Gehäuse eindringen läßt. Um den bei der Ableitung von Überspannung entstehenden explosionsartigen Druckanstieg auszugleichen, ist der Deckel nur lose aufgesetzt. Dabei besteht die Gefahr, daß der Deckel nach dem Abblasen nicht mehr in seine Soll-Lage zurückkehrt.

Es sind auch Auskreuzungsvorrichtungen bekannt, welche mit Überspannungsableitern arbeiten, die Explosionen erzeugen und daher viele Nachteile aufweisen. So ist beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster G 89 07 712 ein Kasten mit einem fest verschraubten Deckel beschrieben, welcher einen Einsatz aufweist, der als Berstscheibe dient. Diese Berstscheibe muß nach jedem Ansprechen der Überspannungsableiter ersetzt werden. Inzwischen kann der Kasten voll Wasser laufen und durch Kurzschlüsse die gesamte Kabelanlage unbrauchbar werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für eine Kabelmantel-Auskreuzungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß bei Überspannungen ein definiertes Abblasen des Überdrucks ermöglicht wird, ohne daß anschließend Wasser in das Gehäuse eindringen kann.

Gelöst wird diese Aufgabe mit dem im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Der Gegenstand des Anspruchs 1 weist die Vorteile auf, daß sowohl eine dichte Kapselung des Innenaufbaus als auch ein Explosionsschutz miteinander kombiniert sind. Das Innere des Kastens ist durch eine dreifache Dichtung gesichert, wobei zwei flexible Dichtungen und eine Luftpolsterdichtung vorgesehen sind. Der Explosionsdruck wird durch Abblasen über die verschiedenen Dichtungen in mehreren Stufen abgebaut.

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Die Erfindung eignet sich für Hochspannungskabelanlagen, die aus drei Einleiterkabeln mit Metallmantel aufgebaut sind. Durch Überspannungen auftretende Beschädigungen werden wie üblich dadurch vermieden, daß die Kabelmantel an speziell gestalteten Verbindungsstellen ausgekreuzt werden. Die Kabelstrecke wird dazu in Abschnitte unterteilt und für jeden dieser Abschnitte eine Auskreuzungsvorrichtung angeschlossen, welche zusammen mit drei Uberspannungsableitern in einem Gehäuse untergebracht ist.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen Querschnitt durch die gesamte Anordnung, Figur 2 eine spezielle Ausgestaltung der Dichtungen und

Figur 3 eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Dichtungen.

Der bei einem elektrischen Überschlag entstehende Lichtbogen kann im Gehäuse 2 einen hohen Druck erzeugen, welcher großräumig expandieren soll. Gemäß Figur 1 kann Gas aus dem Raum 8 an der Dichtung 5 vorbei bei angehobenem Deckel 6 entweichen, da die die Federn 3, welche durch Verschraubung vorgespannt sind, gemäß der gewählten Schraubenkennlinie nachgeben.

Teile der Gase strömen in den Expansionsraum 4 und werden durch Expansion und Wärmeaustausch mit den Wänden gekühlt. Die Dichtung 5 gibt zunächst den Weg zum Entweichen des Gases nicht frei, sondern benötigt einen Hub des Deckels von 5 mm, um zu öffnen. Bis zum öffnen gibt sie elastisch nach, während die Dichtung 12 bereits nach einem Hub von 2 mm öffnet. Der Raum 4 hat auch aufgrund des größeren Umfanges einen größeren Querschnitt als der Ausblasraum 20. Durch die Abstufung der Öffnungen wird die Explosionswirkung gedämpft. Die öffnung des

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Deckels wird bei anhaltender Gaserzeugung im Raum 8 dadurch vergrößert, daß der Druck im Raum 4 zusätzlich mit Vergrößerung der beaufschlagten Fläche für das Anheben des Deckels 6 sorgt. Die Fase 19 sorgt für einen weiteren Energieverbrauch und die Umlenkung des Gasstromes zum Boden des Schachtes, in dem sich der Kasten befindet. Die Umlenkung ist auch deswegen wichtig, damit von dem Gasstrom keine Gefahr für Personen ausgeht.

Sowohl eingedrungenes Wasser als auch das Ausblasen von Gasen kann durch einen Quecksilberschalter 15 fernübertragen werden (siehe Figur 2). Steigt Wasser in den Raum 4, so beginnt der Quecksilberschalter 15 durch Auftrieb der Scheibe 16 zu kippen und öffnet den Stromkreis. Prallt andererseits ausströmendes Gas auf die Scheibe 16, bringt dies den Schalter in anderer Richtung zum Kippen und der Stromkreis wird ebenfalls geöffnet. Damit kann in der Schaltwarte ein Signal ausgelöst werden, welches den möglichen Gefahrenzustand signalisiert.

Nach Reduzierung des Überdrucks auf eine von der Spannung der Feder 3 abhängigen Höhe schließt erst die Dichtung 5, wobei über die noch offene Dichtung 12 der Raum 4 sich entleeren kann und somit für eine erneute Gasaufnahme vorbereitet ist.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, welche in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, ist das Anheben des Deckels bei Überdruck nicht erforderlich. Hier öffnen die Dichtungen 14 und 17, bzw. 14 und 18, um den Gasstrom nach außen durchzulassen. Der O-Ring 18 in Figur 3 liegt in einer trapezförmig gestalteten, umlaufenden Nut und öffnet dadurch, daß er in den erweiterten Teil der Nut gedrückt wird. Nach Druckentlastung geht der O-Ring durch seine Vorspannung wieder in die Ruhestellung zurück und dichtet den Deckel gegenüber dem Gehäuse wieder ab. Damit ist das Gehäuse wieder wasserdicht geschlossen.

Die Dichtungen 14 und 17 in Figur 2 haben die Funktion von Überdruckventilen, soweit es den Gasauslaß betrifft. Bezüglich

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des Eindringens von Wasser sind sie als Sperrventile anzusprechen. Dies trifft insbesondere auf den umlaufenden Dichtring 17 zu, der beispielsweise aus Neopren besteht und mit seiner Dichtlippe am Deckel anliegt, wenn kein überdruck im Gehäuse vorhanden ist. Das Abstandsstück 21 sorgt stets dafür, daß der Gasdurchlaß mit einem genügenden Querschnitt erfolgen kann. Die Dichtung 14 wird durch einen überdruck im Raum 8 sehr leicht nach außen gebogen, wodurch eine größere Menge Gas entweichen kann (siehe Figur 2). Das Gehäuse ist also durch ein mehrfaches Dichtungssystem gesichert. Raum 4 ist dabei nur so hoch, daß der Luftdruck in 4 der Wassersäule das Gleichgewicht hält. Dieser Druck ist von der Härte der Dichtung 5 bzw. 14 und weiteren konstruktiven Auslegungen abhängig. Beim Versagen der Dichtung 12 b zw. 17 und 5 bzw. 14 kann Wasser in den Raum 4 steigen. Dennoch bleibt Raum 8 wasserfrei, da durch das Prinzip der Taucherglocke der Wasserspiegel nicht über die innere Bordwand (der die Dichtung 14 aufsitzt) steigen wird.

Um möglichst wenig explosive Gase verarbeiten zu müssen, ist eine sorgfältige Auswahl der Uberspannungsleiter 11 notwendig. Es können überspannungsableiter verwendet werden, welche auch bei Ansprechen keine Gase abgeben. Diese sind in jedem Falle vorzuziehen.

Die Hochspannungskabel 1 werden mit wasserdichten Durchführungen 13 in das Gehäuse 2 eingeführt, am Ende abisoliert und mit den üblichen Verbindungen 7 versehen. Ein Teil 9 des Innenraumes, der durch die Trennwand 10 vom Raum für die spannungsabhängigen Widerstände 11 separiert ist, wird mit Bitumen oder einem anderen Isoliermaterial vergossen.

Claims

Schutzansprüche:

1. Gehäuse für eine Kabelmantel-Auskreuzungsanordnung mit einem kastenförmigen Unterteil und einem glockenförmigen Deckel, dessen Rand den Kasten mit Abstand umgreift und im geschlossenen Zustand übersteht und heruntergezogen ist, so daß der untere Rand des Deckels sich unterhalb des oberen Randes des Kastens befindet, wobei die Abdichtung gegenüber dem Kasten im Innern des Deckels vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung mittels einer inneren, ringförmig den Kasten (2) am oberen Rand umlaufenden Dichtung (12, 14) und einer ringförmig den Kasten weiter außen umlaufenden Dichtung (17, 18) vorgesehen ist, so daß zwischen diesen beiden Dichtungen ein Expansionsraum 4 vorhanden ist_r.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der äußeren Dichtung ein umlaufender Ausblaskanal (20) mit einer öffnung in Richtung des Kastenbodens vorgesehen ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile im Kasten (2) so gewählt sind, daß sie bei der Entladung von Überspannungen wenig oder keine Gase abgeben.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) unter Zwischenschaltung uon Druckfedern (3) so verschraubt ist, daß er sich bei einem bestimmten Innendruck von den Dichtungen (5, 12) abhebt.