DK141226B - Fremgangsmåde til isolering af kabelsamlinger. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 141226 V^RR/ DANMARK (bi) int.ci.3 h 02 e i/u (21) Antøgnino nr. 2θ4θ/74 (22) Indleveret den 10. api. 1974 ff (23) Lrtedae 10· apr· (44) Ansøgningen fremlagt og fremlaggeleeeekriftet offentilgg)ort den 4 · f eb · 1 9 80

DIREKTORATET FOR ^ J

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra den

15. apr. 1975a 7505555a SE

(71) TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON, S-126 25 Stockholm, SE.

(72) Opfinder: Gotthard Valentin Olsson, Spånga Kyrkvaeg 425a S—1 65 56 Spån= ga, SE.

(74) Fuldmægtig under eagene behandling:

Ingeniørfirmaet Buddea Schou & Co.__ (54) Fremgangsmåde til Isolering af kabelsatnlinger.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til isolering af kabelsamlinger, især ved højspændingskabler, med massiv isolering af polymert materiale, ved hvilken samling det afisolerede område rundt om samlingen fyldes ud med vulkan!serbart materiale af fortrinsvis samme art som isolationen iøvrigt, hvilket materiale ved opvarmning og tryk fra en samlingsstedet omgivende elastisk trykbandage af f.eks. en gummi-bånddel bringes til at smelte og vulkanisere, hvorved samlingsstedet får en til kabelisoleringen svarende isolering.

Ved samlinger af den ovenfor angivne art sker udfyldningen af det afisolerede område sædvanligvis ved, at der rundt om lederen vikles bånd af uvulkaniseret materiale af samme art som det, der indgår i kabelisoleringen. Nærmest lederen omfatter kabelisoleringen 2 1A1226 sædvanligvis et lag af halvledende materiale, og der omvikles derfor først et bånd af tilsvarende halvledende materiale således, at samlingsstedets isolering får samme egenskaber som isoleringen i øvrigt.

For at der ikke skal opstå blærer og sprækker i materialet, sker sammensmeltningen og vulkaniseringen af udfyldningsmaterialet under tryk. Sædvanligvis frembringes dette tryk ved, at samlingsstedet indspændes i en af to halvdele bestående metalform, der har et cylindrisk gennemgående hulrum med en til kablet svarende diameter.

På grund af de som kabelisolering anvendte polymeres store udvidelseskoefficient, ca. 10 gange formmaterialets, må formen ved den til vulkaniseringsprocessen nødvendige opvarmning kunne ekspandere for ved afkølingsprocessen atter at krympe under bibeholdelse af trykket på samlingen. Det nødvendige tryk på 5-6 kg/cm tilvejebringes som regel ved hjælp af hydrauliske eller pneumatiske apparater.

Ved de kendte apparater opstår der på grund af isolationsmaterialets udvidelse og efterfølgende sammentrækning svære tætningsproblemer både mellem formhalvdelene og ved formenderne. Efter vulkaniseringen bliver kablet ofte ovalt og forsynet med kanter og valker, der må afpudses. På grund af mekaniske spændinger i det ofte svære kabel har lederne en tilbøjelighed til at forskyde sig fra kablets midte, når samlingsstedet blødgøres ved opvarmning, hvilket giver en forringet isolering af samlingsstedet. Endvidere kræver de kendte apparater en form for hver kabeldimension. Desuden er de uhåndterlige og lidet egnede til anvendelse under feltmæssige forhold.

Man har også gjort forsøg på at tilpasse en fra samlingen af isolationen på termoplastisolerede kabler kendt teknik, der indebærer, at samlingsstedet, efter at dette er fyldt med materiale af samme art som kabelisoleringen, omgives med en bandage af elastisk bånd, der holder isolationsmaterialet på plads. Trykbandager af denne art egner sig imidlertid ikke for samlinger, der skal vulkaniseres . Her gælder det ikke blot om at holde materialet i samlingen på plads, men det gælder også om at tilvejebringe et så højt tryk, at blæredannelse i materialet helt forhindres. Hvis trykket 2 ved vulkaniseringen ikke er tilstrækkeligt højt, 5-6 kg/cm , opstår der nemlig gasblærer inde i samlingsmaterialet, hvilke gasblærer ikke kan tolereres i højspændingskabler til f.eks. 140 kV. At tilvejebringe en sådan trykbandage blot ved hjælp af gummibånd har vist sig umuligt. For at opnå det nødvendige tryk, må der påføres flere lag gumrnibånd, og selv om båndene er anbragt i mønster, som 3 141226 ved strækning ændrer karakter på en sådan måde, at man af mønsterets udseende afgør båndets strækning, er det umuligt at tilvejebringe jævn fordeling af trykket i bandagen. Også selv om bandagen synes at være jævnt opbygget, sker der ved vulkaniseringen let forandringer i bandagen på grund af, at fugematerialet med de temperaturforskelle, der her er tale om, vokser over 20% i volumen. Opstår der en ujævnhed i trykfordelingen, glider fugematerialet, og denne omfordeling af materiale sker sædvanligvis oftest i det halvledende inderlag. Når kablet er i drift bevirker sådanne ujævnheder i isolationen elektrisk påvirkning og ødelæggelse af denne. Disse forsøg har således ikke været heldige, idet man for at bevirke den nødvendige jævnhed i trykket i samlingsområdet som tidligere har været henvist til hydrauliske eller pneumatiske apparater. De ovenfor angivne ulemper afhjælpes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved et antal fortrinsvis i kablets længderetning under trykbandagen anbragte, trykfordelende elementer.

Opfindelsen beskrives i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, der i snit viser en til vulkanisering klargjort kabelsamling.

Med 1 betegnes den ved svejsning eller på anden måde samlede leder. På hver side af samlingsstedet er kabelisoleringen 3 bibragt en successivt aftagende tykkelse således, at der er dannet kegleformede dele 4. Nærmest lederen ligger et halvledende isolationslag 2, der danner de kegleformede deles spidser. Op til lederen er der på det afisolerede område viklet bånd af halvledende materiale således, at der er dannet er lag 5 med samme tykkelse som laget 2.

Uden på det halvledende lag 5 er der derefter viklet bånd af isoleringsmateriale i et antal lag 6 således, at rummet mellem de kegleformede dele 4 er helt udfyldt. Samlingsstedet er derefter omgivet med en elastisk bandage omfattende i kablets længderetning gående op i mod hinanden anbragte tynde bånd eller strimler 7 af metal, hvilke bånd eller strimler 7 strækker sig ind over kabelisoleringen 3 på begge sider af samlingen. Den elastiske bandage omfatter endvidere i ét eller flere lag 8 omkring båndet 7 anbragte elastiske elementer, hvis kontraktionskræfter er rettet i hovedsagen på tværs af kablet. Som elastiske elementer kan f-.eks. _anvendes bånd af en gummikvalitet, der tåler de ved vulkaniseringen forekommende temperaturer uden at tabe sin elasticitet, og som under strækning vikles rundt om metalbåndet 7.

141226 4

Omkring samlingsstedet er endvidere anbragt en varmekappe 9 bestående af et deleligt metalrør. Kappen centreres ved hjælp af afstandsringe af glasuld eller lignende materiale således, at der dannes en luftspalte 11 mellem kappen og den elastiske bandagen.

Før vulkaniseringen af samlingsstedets isolering, opvarmes kappen ved hjælp af en gasflamme eller ved et rundt om kappen anbragt elektrisk varmeelement, idet den nævnte luftspalte bidrager til at bevirke en jævn temperaturfordeling i samlingsstedet. Efter at samlingsstedet har nået den nødvendige temperatur, og denne derefter holdes konstant i et for vulkaniseringsprocessen passende tidsrum, bidrager luftspalten også til at der opnås en til undgåelse af blæredannelse nødvendig langsom afkøling. Når samlingsstedet er afkølet, fjernes den elastiske bandage, og en eventuel nødvendig afpudsning af samlingsstedet foretages.

Ved hjælp af den elastiske bandage omkring samlingsstedet dannes en elastisk form, der følger eventuelle bevægelser i kablet og forhindrer en ekscentrisk placering af lederen. Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen undgås udstyr, der er vanskeligt at transportere og at håndtere, og den er egnet til at anvendes såvel ved fremstilling som ved udlægning af kabel. Investering i forskellige forme til forskellige kabeldimensioner er heller ikke nødvendig.

Ved anvendelse af gummibånd som elastisk element kan trykket i samlingen reguleres ved såvel gummibåndets strækning som antallet af viklede lag. Fremgangsmåden er ikke begrænset til samling af højspændingskabler, men kan meget vel anvendes til samling af kabelkapper. Fremgangsmåden er heller ikke begrænset til blot samling, men er også anvendelig ved reperation af skader på kabler.