EP0087605B1 - Koaxiale Verbindung zweier Leiter - Google Patents

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EP0087605B1
EP0087605B1 EP83100993A EP83100993A EP0087605B1 EP 0087605 B1 EP0087605 B1 EP 0087605B1 EP 83100993 A EP83100993 A EP 83100993A EP 83100993 A EP83100993 A EP 83100993A EP 0087605 B1 EP0087605 B1 EP 0087605B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tension rod
arrangement according
conductors
conductor
annular elements
Prior art date
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Expired
Application number
EP83100993A
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English (en)
French (fr)
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EP0087605A1 (de
Inventor
Karlheinz Dipl.-Ing. Holland
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Kabel Rheydt AG
Original Assignee
AEG Kabel AG
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Filing date
Publication date
Application filed by AEG Kabel AG filed Critical AEG Kabel AG
Publication of EP0087605A1 publication Critical patent/EP0087605A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/20—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of the type described in the preamble of claim 1 and known from DE-A-10 40 100.
  • connection must have low electrical resistance and high tensile strength.
  • the cross sections of the ends of two conductors to be connected are graded in the axial direction so that there is a relatively long overlap area in which the conductor ends are pressed together by a plurality of ring elements in such a way that a connection is formed whose diameter is equal to the diameter of the connecting conductor ends.
  • the wire ends have to be cut to size.
  • the axial overlap length of the conductors to be connected must be long if sufficient tensile strength and a low contact resistance are to be achieved.
  • a connection between electrical conductors 2 is known, which are pressed with a tie rod 4 arranged coaxially to the hollow ends of the conductors by ring elements 5, which are arranged over depressions in the tie rod 4 are. Portions of the conductor 2 and the tie rod 4 are pressed together by deformation through the ring elements so that the current conduction of the conductor 2 separated by a gap takes place via the ring anchor.
  • the compression sleeves or rings can be pressed together to such an extent that a conductor-identical connection can be made.
  • the nesting of the conductor ends over the entire area of the connection point, where the compression sleeves or rings come to lie has considerable disadvantages.
  • the ends of the conductors have to be cut to length in the longitudinal direction over the entire area of the compression sleeves or rings.
  • the axial contact length of the conductors to be connected extends over a long range in order to produce the necessary mechanical strength and to achieve sufficient electrical contact by means of conductor ends lying one above the other mainly in the longitudinal direction.
  • the axial length of the conductor contact surface crucially determines the overall length and the required insulation effort for the completed cable connection, for example in the case of a cable sleeve.
  • FIG. 1 the connection point 3 of the ends of two Milliken conductors 1 and 2 is shown before the pressing.
  • a Milliken conductor is a conductor designed as a waveguide, which consists of stranded conductor elements and in the hollow channel of which a cooling or impregnating liquid flows.
  • the two wire ends are cut to match each other.
  • the cut surfaces can be designed obliquely as in FIG. 1, vertically or step-like.
  • the tie rod 4 is pushed into the hollow channels 6 of the conductors 1 and 2. 37, 8 and 9 are pushed onto the conductor ends, the middle ring element 8 coming to lie over the connection point 3. With this the conductor contact will be effected later. Instead of a single ring element 8, several shorter ones can also be used.
  • the outer ring elements 7 and 9 the positive mechanical connection of the tie rod 4 with the conductor ends 1 and 2 is achieved later.
  • the outer ring elements 7 and 9 are primarily designed to absorb mechanical forces, while the middle ring element 8 should advantageously consist of a material with good electrical conductivity.
  • the tie rod 4 is machined in the axial direction at its ends 10 so that it can enter into a positive connection with the pressed-on conductor ends. This can e.g. by roughening, creasing or the like.
  • the tie rod 4 has a smooth surface in its central part, so that the elastic expansion of the tie rod is not hindered when the ring elements are pressed. Its tensile strength must be so great that it can additionally absorb the axial contact pressure which arises when the middle ring element is pressed on.
  • the tie rod 4 is hollow with a passage 5. 1, the ring elements 7, 8, 9 are pressed radially inwards.
  • the anchor ends 10 are connected to the conductor ends 1 and 2 in a form-fitting manner by the surrounding ring elements 7 and 9. These ring elements are compressed up to the conductor diameter. In the area of the inner ring element 8, the conductor elements are radially compressed to such an extent that there is a material flow in the axial direction, whereby the conductor ends 1 and 2 are contacted with high pressure. The elastic expansion of the tie rod 4 supports the maintenance of the contact pressure.
  • the tie rod 4 has a flange 13 in its center, as a result of which the two conductor ends 11 and 12 are kept at a distance from one another.
  • the tie rod 4 ' is pressed tensile at its ends 10' with the conductor ends 11 and 12 by means of the end regions 7 'and 9' of the compression sleeve 15.
  • the conductive material 14 is pressed to produce a conductor contact.
  • the radial compression of the two conductors to be connected is somewhat less at this point than at the level of the anchor ends.
  • the electrical contact is made primarily via the axial extension of the conductive material 14.
  • the compression sleeve 15 is radially compressed to the extent that the diameter of the connection point is equal to the diameter of the conductor to be connected.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten und nach der DE-A-10 40 100 bekannten Art.
  • Solche Verbindungen müssen einen niedrigen elektrischen Widerstand und eine hohe Zugfestigkeit aufweisen. bei der bekannten Verbindung werden die Querschnitte der Enden zweier zu verbindender Leiter in axialer Richtung so abgestuft, daß sich ein relativ langer Überlappungsbereich ergibt, in welchem die Leiterenden durch mehrere Ringelemente derart aufeinandergepreßt werden, daß eine Verbindung entsteht, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der zu verbindenden Leiterenden ist.
  • Die Leiterenden müssen aufwendig zugeschnitten werden. Die axiale Überlappungslänge der zu verbindenden Leiter muß groß sein, wenn eine ausreichende Zugfestigkeit und ein niedriger Übergangswiderstand erzielt werden sollen.
  • In einer nach DE-B-10 40100 bekannten Verbindungsart wird eine solche Preßverbindung für elektrische Starkstromkabel beschrieben. Dort werden die Leiterenden zweier zu verbindender Kabellängen durch mehrere Preßhüllen bzw. -ringe aus Kupfer miteinander verbunden.
  • Aus der FR-A-103 958 ist, wie in Figur 1 dargestellt, eine Verbindung zwischen elektrischen Leitern 2 bekannt, welche mit einem koaxial zu den hohlen Enden der Leiter angeordneten Zuganker 4 durch Ringelemente 5 verpreßt sind, die über Vertiefungen im Zuganker 4 angeordnet sind. Durch die Ringelemente sind aneinanderliegende Abschnitte des Leiters 2 und des Zugankers 4 durch Verformung so verpreßt, daß die Stromleitung der durch einen Spalt getrennten Leiter 2 über den Ringanker erfolgt.
  • Zur Erzielung einer möglichst geometrischen Homogenität der Verbindungsstelle können die Preßhülsen bzw. -ringe soweit zusammengepreßt werden, daß eine leitergleiche Verbindung hergestellt werden kann.
  • Die Verschachtelung der Leiterenden über den ganzen Bereich der Verbindungsstelle, wo die Preßhülsen bzw. -ringe zu liegen kommen, bringt aber erhebliche Nachteile mit sich. So müssen die Leiterenden zueinander passend in Längsrichtung über den ganzen Bereich der Preßhülsen bzw. -ringe aufwendig zugeschnitten werden. Die axiale Berührungslänge der zu verbindenden Leiter erstreckt sich über einen langen Bereich, um die notwendige mechanische Festigkeit herzustellen, und um eine ausreichende elektrische Kontaktierung durch hauptsächlich in Längsrichtung übereinanderliegende Leiterenden zu erzielen.
  • Die axiale Länge der Leiterberührungsoberfläche bestimmt aber entscheidend die Baulänge und den erforderlichen Isolationsaufwand bei der fertiggestellten Kabelverbindung, beispielsweise bei einer Kabelmuffe.
  • Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt im Schnitt zwei für die Herstellung der Verbindung vorbereitete Leiterenden.
    • Fig. 2 zeigt im Schnitt die fertiggestellte Verbindung.
    • Fig. 3 zeigt eine Variante der

    erfindungsgemäßen Lösung.
  • In Fig. 1 ist die Verbindungsstelle 3 der Enden zweier Milliken-Leiter 1 und 2 vor der Verpressung dargestellt. Ein Milliken-Leiter ist ein als Hohlleiter ausgebildeter Leiter, der aus verseilten Leiterelementen besteht und in dessen Hohlkanal eine Kühl- oder Imprägnierflüssigkeit fließt. Die beiden Leiterenden sind passend zu einander geschnitten. Die Schnittflächen können schräg wie in Fig. 1, senkrecht oder stufenfärmig gestaltet sein. Der Zuganker 4 ist in die Hohlkanäle 6 der Leiter 1 und 2 geschoben. Auf die Leiterenden sind 37, 8 und 9 aufgeschoben, wobei das mittlere Ringelement 8 über der Verbindungsstelle 3 zu liegen kommt. Mit diesem wird später die Leiterkontaktierung bewirkt. Anstelle eines einzigen Ringelements 8 können auch mehrere kürzere verwendet werden. Mittels der äußeren Ringelemente 7 und 9 wird später die formschlüssige mechanische Verbindung des Zugankers 4 mit den Leiterenden 1 und 2 erzielt.
  • Es ist zweckmäßig, die Wandstärke und die Materialfestigkeit der Ringelemente so zu wählen, daß der Füllfaktor der Leiter der außerhalb des Verbindungsbereichs ca. 60 - 80 % ist, auf nahezu 100 0/0 erhöht wird.
  • Die äußeren Ringelemente 7 und 9 sind vornehmlich für die Aufnahme mechanischer Kräfte ausgebildet, während das mittlere Ringelement 8 vorteilhaft aus einem Material guter elektrischer Leitfähigkeit bestehen sollte.
  • Der Zuganker 4 ist in axialer Richtung an seinen Enden 10 so bearbeitet, daß er dort eine formschlüssige Verbindung mit den aufgepreßten Leiterenden eingehen kann. Dies kann z.B. durch Aufrauhung, Rillen oder Ähnliches geschehen.
  • Der Zuganker 4 hat in seinem Mittelteil eine glatte Oberfläche, damit die elastische Dehnung des Zugankers bei der Verpressung der Ringelemente nicht behindert wird. Seine Zugfestigkeit muß so groß sein, daß er den beim Aufpressen des mittleren Ringelements entstehenden axialen Kontaktierungsdruck zusätzlich auffangen kann.
  • Damit der Durchfluß einer Flüssigkeit nicht behindert wird, ist der Zuganker 4 rohrförmig hohl mit einem Durchlaß 5 ausgelegt. Nach der Vorbereitung der Verbindungsstelle gemäß Fig. 1 werden die Ringelemente 7, 8, 9 radial nach innen verpreßt.
  • In Fig. 2 ist die fertiggestellte Verbindungsstelle dargestellt. Die Ankerenden 10 sind zugfest durch die umgebenden Ringelemente 7 und 9 mit den Leiterenden 1 und 2 formschlüssig verbunden. Diese Ringelemente sind bis zum Leiterdurchmesser komprimiert. Im Bereich des inneren Ringelements 8 werden die Leiterelemente so weit radial komprimiert, daß sich ein Materialfluß in axialer Richtung ergibt, wodurch die Leiterenden 1 und 2 mit hohem Druck kontaktiert werden. Dabei unterstützt die elastische Dehnung des Zugankers 4 die Aufrechterhaltung des Kontaktdruckes.
  • Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante weist der Zuganker 4' in seiner Mitte einen Flansch 13 auf, wodurch die beiden Leiterenden 11 und 12 im Abstand zueinander gehalten werden. In dem
  • Abstandsraum befindet sich ein leitfähiges Material 14.
  • Der Zuganker 4' wird in Höhe seiner Enden 10' zugfest mit den Leiterenden 11 und 12 mittels der Endbereiche 7' und 9' der Preßhülse 15 verpreßt. Durch die Zusammenpressung des mittleren Teils 8' der Preßhülse 15 wird das leitfähige Material 14 zur Herstellung eines Leiterkontaktes verpreßt. Die radiale Verdichtung der beiden zu verbindenden Leiter ist an dieser Stelle etwas geringer als in Höhe der Ankerenden. Die elektrische Kontaktierung erfolgt vornehmlich über die axiale Ausdehnung des leitfähigen Materials 14.
  • Auch die Preßhülse 15 ist soweit radial komprimiert, daß der Durchmesser der Verbindungsstelle gleich dem Durchmesser der zu verbindenden Leiter ist.

Claims (13)

1. Anordnung zur koaxialen Verbindung zweier Leiter (1 2), welche mit ihren Verbindungsflächen (3) aneinanderliegen und die in ihrem Verbindungsbereich durch radial zum Leiterinneren hin verformte Ringelemente (7,8,9) zur Herstellung der stromleitenden Verbindung komprimiert sind, bei der ein axial in die Leiterenden hineinragender Zuganker (4) vorgesehen ist, der an seinen Enden radiale Erhebungen (10) aufweist und zur Erzielung einer formschlüssigen Verbindung mit dem Werkstoff des Leiters verpreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Ringelemente (7, 9) im Bereich der radialen Erhebungen (10) des Zugankers (4) vorgesehen sind und daß die aneinanderliegenden Abschnitte (3) der Leiter (1, 2) durch einen Materialfluß gegeneinander verpreßt sind, der von der Verformung der im Bereich der Erhebungen (10) des Zugankers befindlichen Ringelemente (7, 9) herrührt.
2. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß beide Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) zur Aufnahme des Zugankers (4, 4') einen Hohlkanal (6) besitzen.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (4,4') aus hochfestem Material besteht.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfestigkeit des Zugankers (4,4') größer als diejenige der Leiter ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (4, 4') in seinem Mittelbereich einen geringeren Durchmesser aufweist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (4, 4') in seinem Mittelbereich eine glatte Oberfläche besitzt.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (4, 4') rohrförmig ausgebildet ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) in Höhe der Enden (10, 10') des Zugankers (4, 4') durch Ringelemente (7, 9 bzw. 7', 9') oder durch eine Preßhülse (12) auf einen Füllfaktor von nahezu 100 % verdichtet sind.
9. Anordnung nach einem der AnSprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Ringelemente (8, 8') aus einem elektrisch gut leitenden Material bestehen.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser im gesamten Bereich der Verbindungsstelle gleich dem Durchmesser der zu verbindenden Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (4') in seiner Mitte einen Flansch (13) aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Leiterdurchmesser ist, und daß der Zwischenraum zwischen dem Flansch (13) und dem mittleren Ringelement (8') mit leitfähigem Material (14) gefüllt ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren (7', 9') und mittleren Ringelemente (8') Bestandteil einer einzigen Preßhülse (15) sind.
13. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) passend zu einander geschnitten werden, daß die Ringelemente (7, 8, 9 bzw. 7', 8, 9') auf die Enden der Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) geschoben werden, daß ein Zuganker (4, 4') mit seinen Enden jeweils zur Hälfte in einen Hohlkanal (6) eines der Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) geschoben wird, daß anschließend der Zuganker (4, 4') im Bereich seiner Enden (10, 10') durch die äußeren Ringelemente (7, 9 bzw. 7', 9') mit dem Leitermaterial verpreßt wird und daß danach im Mittelbereich der Verbindung durch mindestens ein mittleres Ringelement (8, 8') die Leiterenden miteinander verpreßt werden.
EP83100993A 1982-02-25 1983-02-03 Koaxiale Verbindung zweier Leiter Expired EP0087605B1 (de)

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DE19823206699 DE3206699A1 (de) 1982-02-25 1982-02-25 Anordnung zur koaxialen verbindung zweier leiter und ein verfahren zur herstellung einer solchen verbindung

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EP0087605A1 EP0087605A1 (de) 1983-09-07
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EP0087605A1 (de) 1983-09-07
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