DE965645C - Gegen Wasser undurchlaessige Kabellaengsdichtung fuer luftraumisolierte Seekabel - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 13. JUNI 1957

N 8292 VIIId J zi c

Die Erfindung betrifft eine gegen Wasser umduirchläseiige Kabellangsdklhiung für elektrische Kabel, insbesondere für luftraumisolierte Seekabel mit konzentrischer Leiteranordnung. Bei luftraumisolierten Seekabeln besteht die Gefahr, daß infolge Verletzung des Kabelmantels Wasser in das Kabel eintritt und die ganze Kabelstreoke voll Wasser läuft. Um dies zu verhindern, werden gewöhnlich im möglichst geringen Abständen wasserdichte Stopfen in die Kabelstrecke eingebaut. Es ist bekannt, waisserdidiite Stopfen in der Weise herzustellen, daß zwei Kabelendten durch ein kurzes, in Richtung dler Kabeladhse wasserundurchlässiges Kabeil'stück verbunden werden. Es ist auoh bekannt, einen Stopfen aus einem elastischen oder plastischen Stoff über die Adern an der Verbindungsstelle zwischen zwei Kabeleodien zu schieben und den Kabeletopfen durch an den Stirnseiten befindliche verschiebbare Gewindiastopfen aus festen Isolierstoff gegen die Adern und die äußere Umhüllung zu pressen. Bei luftraumiisaMerten Seekabeln mit konzentrischer Leiteranordnung ist in der be-

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kannten Anordnung der Kabalstopfen über den Innenleiter geschoben. Darüber befindet sich ein elektrisch leitendes Rohr, z. B. «in Kupfarzylinder, als Außenleiter, in dem diie durch Gewinde verschiebbaren Stirnwände angebracht sind'. Das Rohr ist gegenüber dem Bleimantel diurdh einen Gummiring abgedichtet.

Während die Herstellung des ersten Stopfens sehr zeitraubend ist, bat die letztere Abdichtung den großen Nachteil, daß sie bei Temperatur-Schwankungen undicht werden kann. Bei Temperaturerhöhungen wird der Dichtungsstopfen infolge stärkerer Volumenvergrößerung dies Stopfens als des Kupferzylinders einen Druck auf den Kupferzylinder ausüben. Unter dieser Druckwirkung wird der Kupferzylinder verformt, wobei das Kupfer über seine Elastizitätsgrenze beansprucht wird. Bei Temperaturrückgang wird zwar die Dichtungsmasse ihr altes Volumen einnehmen und somit der Druck auf dian Kupferzylinder nachlassen, der Kupferzylioder bleibt jedoch verformt. Es bildet sich daher zwischen dem Stopfen und dem Kupferzyl'inder längs des Stopfens ain mehr oder weniger großer Hohlraum, durch den das Seewasser hmn^a5 durchdringen kann, so daß dlie Dichtung unbrauchbar ist.

Die Druckänderung mit der Temperatur im Ininern des Kupferzylinders ist nun nicht nur allein von dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Dichtungsmasse, sondern hauptsächlich von dem Verhältnis des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Dichtungsstopfens zu der Kompressibilität des Stopfens abhängig. Die Druckwirkung läßt sich also herabsetzen, wenn man z. B. dfie Kompressibilität erhöht. Dabei bezieht sich die Kompressibilität auf alle am Dichtungsraum beteiligten Stoffe.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine gegen Wasser undurchlässige Kabellängsdichtung für elektrische Kabel, insbesondere für luftraumisoilierte Seekabel mit konzentrischer Leiteranordnung, bestehend aus je einem Stopfen zwischen Innenleiter und Außenleiter einerseits und Außenleiter und Bleimantel andererseits, wobei der aus einem plastischen oder elastischen Stoff bestehende und auf den Innenleiter geschobene Stopfen von den Stirnseiten her gegen Innen- und Außenleiter gepreßt und der Außenleiter an der DiehitungSiStelle durch! einen Metallzy linder, vorzugsweise Kupferzylinder, gebildet wird. Die Erfindung besteht danin, daß die beiden Stopfen zur Erhöhung ihrer Kompressibilität aus mehreren unmittelbar nebeneinandereitzenden Scheiben aus einem elastischen oder plastischen Stoff, z. B. aus Weichgummi, bestehen, die so geformt sind, daß zwischen den einzelnen Scheiben und dem Metallzylinder bzw. dem Bleimanteil mit Luft gefüllte Hohlräume vorhanden sind.

Sehr vorteilhaft ist es, die Scheiben so auszubilden, daß ihre Dicke vom Inwenleiter aus in radialer Richtung abnimmt.

Durch diese Maßnahmen wird- die Kompressibilität des Kabelstopfens, zu dem auch die mit dem entsprechendein Gas gefüllten Hohlräume gehören, beträchtlich erhöht. Bei Volumenvergrößerangen wird die Stopfenmasse das Gas komprimieren, so daß kein Druck auf den Metaliaylinder ausgeübt wird. Bei nachfolgender Volumenverminderung des Stopfens infolge Temperaturrückgangeis wird das Gas entsprechend entspannt. Bei. diesen Vorgängen bleibt der Stopfen immer dicht an die beiden Leiter gepreßt.

Da die Weichgummi scheiben von den Stirnseiten her zusammengedrückt werden, um sie fest gegen Innen- und Außenleiter zu pressen, wird ein Teil der vorhandenen Hohlräume schon hierbei ausgefüllt. Es ist deshalb zweckmäßig, die Gewindestopfen an den Stirnseiten so auszubilden, daß zusätzliche Hohlräume zwischen ihnen und den Weichgummischeiben gebildet werden. Außerdem kann es günstig sein, besondere Druckkörper aus Isolierstoff zwischen Gewindestopfen und Weichgummischeiben anzuordnen, die so ausgebildet sind, daß zwischen den Druckkörpern und den Weichgummischeiben Hohlräume bestehen.

Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Fig. 1 bis 5 näher erläutert.

In Fig. ι isit ein Längsschnitt durch ein luftraumiisoliertes Seekabel mit konzentrischer Leiteranordnung dargestellt, in das ein Dichtungsstopfen gemäß der Erfindung eingebaut ist. Das Kabel besteht in bekannter Weise aus dem Innenleiter 1, dem Außenleiter 2 und einer Bandwendel 3 als Abstandhalter zwischen den beiden Leitern. Über dem Außenleiter 2 befinden sich die Bewicklung 4 in irgendeiner bekannten Form und der Bleimantel 5. Die über dem Bleimantel weiterhin angeordneten Bewicklungen sind nicht dargestellt.

Über die Verbindungsstelle 6 der beiden Innenleiter ist der Dichtungsstopfen geschoben. Er besteht aus dem elektrisch leitenden Zylinder 7, der als Außenleiter dient, und den beiden Gewindestopfen 8, mittels der die Weichgummidichtungsscheiben 9 aneinandergepreßt werden. Zwischen den Gewindestopfen 8 und den DAchtungsscheiben 9 können noch Zwischenscheiben 10 und Druckringe 11 angeordnet sein.

Die Gewindestopfen und die Druckringe bestehen aus einem festen isolierenden Material, z. B. aus Polystyrol. Die Zwischenscheiben bestehen aus einer isolierenden Kumststoffiber. Die Dichtungsscheiben 9 haben die in Fig. 3 angegebene Form unid werden erst beim Anpressen an die beiden Leiter infolge des Verschiebens der Gewindestopfen 8 so deformiert, daß die Zwischenräume 12 und 13 zum Teil von der Dichtungsmasse ausgefüllt werden. Der Metallzylinder 7 ist mit dem Außenleiter 2 leitend verbunden. Der äußere Durchmesser des Zylinders 7 ist kleiner als der Innendurchmesser des Außenleiters, so daß dieser über den Zylinder geschoben werden kann. Der Außenleiter ist auf beiden Seiten aber nur so weit übergeschoben, daß eine gute Kontaktgaibe gewährleistet ist. Auf der übrigen Länge des Zylinders ist ein Stopfen aufgebracht, der aus den profilierten

Weiichgummidicbtungsscheiiben 14 besteht. Die beidien äußeren Scheiben stützen sich gegen die Bewicklung 4 a-b. Der Bleimantel 5 liegt unmittelbar über den Dichtungsscheibeni 14. An der Verbindungsstelle ist über den Bleimantel eine Stahldrähtbandage 15 gewickelt. Es ist dabei vorteilhaft, zwischen die Bandage 15 und den Bleimantel 5 ein Kupferblech 16 zu legen, mit dem durch Umbördeln die Stahlidrahtbandage befestigt werden kann. Die Stahlidrahtbandage 15 ist so fest auf den Bleimantel aufgewickelt, daß die Dichitungsscheiben 14 verformt und gegen Bleimantel und Außenleiter fest gepreßt werden, wobei die Zwischenräume 17 fast ganz ausgefüllt werden.

Die verbleibenden Zwischenräume, sowohl beim äußeren als auch beim inneren Stopfen, genügen jedoch, um die Kompressibilität so zu. erhöhen, daß keine zusätzlichen Druckkräfte bei einer Temperaturerhöhung auf den Metallzylinder wirken.

-20 Die Scheiben 18 dienen als Abstandhalter; sie sind zweiteilig und werden auf den Innenleiter aufgesteckt (Fig. 4). Die Anwendung dieser Abstandschei'ben ist vorteilhaft, da man die Bandwendel 2 aus montageteehnischen Gründen auf einer

«5 größeren Strecke entfernen miuß, als der Dichtungsstopfen lang ist.

Der innere Dichtungsstopfen kann auch in einzelue Gruppen unterteilt sein, wie es aus Fig. 5 ersichtlich ist. Bei Zerstörung eines Druckringes besteht dann nicht die Gefahr, daß der ganze Kabelstopfen unbraudbbar wird. In seinem prinzipiellen Aufbau entspridht dieser Dichtungsstopfen dem Stopfen gemäß Fig. 1. Für sich entsprechende Teile sind daher gleiche Bezugszeichen verwendet.

Zur Herstellung eines Stopfen-s gemäß der Erfindung wird der Innenleiter am Ende einer Kabellänge oder eines durchschnittenen Kabels freigelegt, und zwar auf einer größeren Strecke als der Länge des Dichtungsstopfens entspricht. Sodann wird der Metallzylinder, in dein sich die Weichgummi dichtuingsscheiben, die Druckkörper und die Zwischensdheiben in entsprechender Reihenfolge befinden, über den einen Inneinleiter geschoben. Der Metall zylinder ist durch diie Gewindestopfen abgeschlossen. Auf den Zylinder sind die Weichgummidichtungsscheiben für die äußere Dichtung aufgeschoben. Nach Herstellung der Verbindung zwischen den Innenleitern der beiden Teillängen wird der Metallzylinder mit den Didhtungsscheiben über die Verbindungsstelle geschoben und die Dichtungsscheiben des inneren Stopfens durch Hineinschrauben der Gewindesrtopfen in die Metallhülse fest an den Innenleiter und den Metallzylinder angepreßt. Auf den Metalilzylinder wird der Außenleiter von beiden Seiten so weit aufgeschoben, daß eine gute Kontaktgabe gewährleistet ist. Die vorher zu weit entfernte Bandwendel wird durch Abstandscheiben aus Polystyrol ersetzt. Diese Abstandsiöheiben sind zweiteilig und so ausgebildet, daß sie auf den Innenleiter miteinander verankert gesteckt werden können. Über die äußeren Dichtungsseheiben wird direkt 'der Bleimantel gelegt, so daß sich die beiden äußeren Didhtungsscheiben gegen die Bewicklung abstützen. An der Verbindungsstelle wird eine Stalhidrahtbandage feist um den Bleimantel gewickelt, -so daß die äußeren Didhtungsscheiben gegen den Bleimantel und gegen den Metalilzylinder gepreßt werden.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Gegen Wasser undurchlässige KabellängiS-dichtung für elektrische Kabel, insbesondere für luftraumisolierte Seekabel mit konzentrischer Lei teranondnung, bestehend aus jeeinem Stopfen zwischen Innenleiter und Außenleiter einerseits und Außenleiter und Bleimantel andererseits, wobei der aus einem plastischen oder elastischen Stoff bestehende und auf den Innenleiter geschobene Stopfen von den Stirnseliten her gegen Innen- und Außenleiter gepreßt und der Außenleiter an der DichtungssteMe dlurch einen Metallzylinder, vorzugsweise Kupferzylinder, gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stopfen zur Erhöhung ihrer Kompressibilität aus mehreren unmittelbar nebeneinandersitzenden Scheiben (9, 14) aus einem elastischen oder plastischen go Stoff, z. B. aus Weiohguimmii, bestehen, die so geformt sind, daß zwischen den einzelnen Scheiben und dem Metallzylinder (7) bzw. dem Bleimantel (5) mit Luft gefüllte Hohlräume vorhanden sind.

2. KabeMängsdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeidhnet, daß die Weichgummiseheiben (9, 14) so ausgebildet sind, daß ihre Dicke vom Innenleiter aus iin radialer Richtung abnimmt.

3. Kabellängsdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, diadureh gekennzeichnet, daß zwischen den Gewindestopfen (8) und den Weichguimmischeiben (9) besondere profilierte Druckringe (11) aus Kunststoff, z. B. Polystyrol, eventuell unter Zwischenlegen einer Zwisohenscheibe (10) zwischen Gewindestopfen und Dichtung, vorgesehen sind.

4. KabeHängsdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da,ß abschnittweise zwisdhen den Weichgummischeiben (9) weitere Druckringe (11) angeordnet sind.

5. KabeHängsdichtung nach Anspruch 1,' dadurch gekennzeichnet, daß die Weichgummischei.ben (14) durch eine um den Kabelmantel an der Dichtungsstelle gelegte Bandage (15) fest gegen den Außenleiter und; den Bleimantel gepreßt sind.

6: Kabellängsdichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandage aus fest um den Kabelmantel gewickelten Stahldrähten besteht.

7. Kabel längsdichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Dichtungs'Stelle eine oder mehrere Scheiben (18) aus

festem isolierendem Stoff als Abstandhalter zwischen Innen- und Außenleiter angeordnet sind.

8. Kaibel'längisdichtuiig nach Anspruch· 7, dadurch gekennzeichnet, diaß die Abstandscheiben (i8) zweiteilig und auf den Innenleiter (i) aufgesteckt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 367 615.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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