EP1304772A2 - Kabelanschlussteil für eine Mittelspannungsschaltanlage - Google Patents

Kabelanschlussteil für eine Mittelspannungsschaltanlage Download PDF

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EP1304772A2
EP1304772A2 EP02018192A EP02018192A EP1304772A2 EP 1304772 A2 EP1304772 A2 EP 1304772A2 EP 02018192 A EP02018192 A EP 02018192A EP 02018192 A EP02018192 A EP 02018192A EP 1304772 A2 EP1304772 A2 EP 1304772A2
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cable
contact
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cage
cable connection
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Siegfried Dr.-Ing. Ruhland
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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
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/14—Rails or bus-bars constructed so that the counterparts can be connected thereto at any point along their length
    • H01R25/142—Their counterparts

Definitions

  • the invention relates to a cable connector for a medium voltage switchgear with which a conductor of the Medium voltage switchgear connected with a cable can be.
  • Such cable connection parts are known Medium voltage switchgear with the help of Realized screw connections. This represents one considerable assembly effort. Also bring such Screw connections usually a considerable one Isolation effort with itself. So are at Medium voltage switchgear is often complex Phase partitions or the like for the isolation of such Known cable connection parts required.
  • the object of the invention is to provide a cable connector create less assembly effort and less Isolation effort required.
  • This task is performed with a cable connector initially mentioned type according to the invention solved in that a contact system is provided in the Inner cable of the cable can be inserted, and in which Cable can be fixed in the radial and in the axial direction.
  • the invention therefore no longer sees screw connections in front. Instead, a contact system according to the invention in which the inner cable of the with the conductor cable to be connected can be inserted.
  • the contact system is designed such that the cable in a radial and is fixed in the axial direction.
  • the contact system has a contact part with it Contact springs on, with a contact cage on the free End of the inner cable can be plugged in and where Inner cable with the contact cage between the Contact springs of the contact system can be inserted.
  • the contact cage thus forms one with the contact springs Connection with which the radial and axial fixation of the inner cable within the contact system becomes.
  • the contact cage has an outwardly projecting part. This part occurs then in active contact with the contact springs, that in particular the axial fixation of the Inner cable inside the contact system is improved.
  • the contact cage has a plurality of segments that start with Are held together by a circumferential spring can and can be plugged onto the inner cable.
  • 1 shows a cable connecting part 1, with which a conductor L can be connected to a cable K. can.
  • the cable connector 1 is essentially rotationally symmetrical.
  • the cable connector 1 has a fixed contact 2, which is fixed to the conductor L. connected, for example welded. With the Fixed contact 2, a contact system 3 is firmly connected be explained in more detail in connection with Figure 2 becomes.
  • the fixed contact 2 and the contact system 3 are in one Insulated body 4 cast.
  • the insulating body can for example made of silicone or EPDM (ethylene-propylene sealing material) consist.
  • the insulating body 4 is pot-shaped, which in Figure 1 with the help of dashed line should be indicated.
  • the cable K can be inserted.
  • the cable K consists of an inner cable 5, a main insulation 6 arranged above it and one again cable insulation 7 arranged above it.
  • a several potential controls 8 In or on the insulating body 4 are still a several potential controls 8 and one or more capacitive conductive pads 9 or cast. Above or About the capacitive pads 9 that Cable connector 1 via a capacitance to earth be switched. In terms of capacity, one can Voltage test system or a voltage display system be connected.
  • the cable connection part 1 can be designed with multiple poles. In In this case, several, in particular up to four, cables can be used be available per phase.
  • the contact system 3 is shown in more detail in FIG shown.
  • the contact system 3 thus has a contact part 10, which is firmly connected to the fixed contact 2, for example is welded.
  • the contact part 10 is Pot-shaped and consists of an electric conductive material.
  • the contact springs 11 are In the interior of the contact part 10, namely on the circumferential inner wall of the contact part 10, are Contact springs 11 arranged. There are a majority such contact springs 11 along the circumference of the Contact part 10.
  • the contact springs 11 are made of one made of electrically conductive material.
  • the Contact springs 11 can be fixed to the contact part 10 connected, in particular welded.
  • the inner cable 5 is enlarged shown.
  • an annular contact cage 12 is attached on the free end of the inner cable 5 .
  • the Inner diameter of the contact cage 12 corresponds to Essentially the outer diameter of the inner cable 5.
  • the outer diameter of the contact cage 12 is on the Inner diameter of the contact part 10 and in particular the inner diameter of the contact springs 11 adjusted.
  • the Contact cage 12 can consist of a plurality of segments be composed. In this case, the segments of the contact cage 12 with the help of a circumferential, annular spring 13 held together.
  • the contact cage 12 or its segments and, if present, the spring 13 are electrically made of conductive material.
  • the cable insulation 7 removed from the cable K.
  • the Removal of the cable insulation 7 is such made that the cable insulation 7 in the interior of the insulating body 4 extends when the cable K in the Insulator 4 is introduced. Furthermore, the Main insulation 6 of the cable K removed so that the Inner cable 5 inserted into the contact system 3 or can be inserted.
  • the contact cage 12 is then, if necessary, assisted the spring 13 on the free end of the inner cable 5 attached.
  • the inner cable 5 together with the plugged contact cage 12 is then in the interior of the insulating body 4 introduced. Finally the Inner cable 5 with the attached contact cage 12 in introduced the interior of the contact part 10 and between the springs 11 are inserted into the contact system 3.
  • the electrically conductive components 2, 10, 11, 12 and 13 possibly creates a conductive connection between the Conductor L and the inner cable 5 of the cable K.
  • the springs 11 of the contact system 3 is the inner cable 5 within the contact system 3 and thus within the Cable connector 1 fixed in the radial direction.
  • the contact cage 12 in cross section has an L-shaped design. In this case the outwardly projecting part of the contact cage 12 a further fixation of the contact inner conductor 5 within the Contact system 3 in the axial direction.
  • the contact cage 12 can also be provided Differences in the outer diameter of the inner cable 5 and the inner diameter of the contact springs 11 compensate. On the one hand, it is possible to change the width of the contact cage 12 in the radial direction to the Adjust the outer diameter of the inner cable 5.
  • the contact cage 12 consists of a plurality of Segments, such an adjustment can be made by a different number of segments and their attachment on the free end of the inner cable 5 using the Spring 13 are made.
  • Another measure for fixing the cable K within the interior of the cable connector 1 can be inside exist, for example annular Insulation spacers on the main insulation 6 and / or put on the cable insulation 7, the outside diameter essentially with the inner diameter of the insulating body 4 matches.
  • the cable connection part 1 described is designed such that that it is for a rated operational current, a Short circuit current and a surge short circuit current up to the Values of 2500 A, 50 kA (3 s) and 125 kA can be used can.
  • the cable connection part 1 is preferred for connecting a circuit breaker one Medium voltage switchgear with a medium voltage cable suitable.
  • the tension in such a Medium voltage switchgear is usually larger than 1 kilovolt and less than or equal to 52 kilovolts.

Landscapes

  • Cable Accessories (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)

Abstract

Es wird ein Kabelanschlussteil (1) für eine Mittelspannungsschaltanlage beschrieben, mit dem ein Leiter (L) der Mittelspannungsschaltanlage mit einem Kabel (K) verbunden werden kann. Bei dem Kabelanschlussteil (1) ist ein Kontaktsystem (3) vorgesehen, in das ein Kabelinnenleiter (5) des Kabels (K) einsteckbar ist, und in dem das Kabel (K) in radialer und in axialer Richtung fixierbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kabelanschlussteil für eine Mittelspannungsschaltanlage, mit dem ein Leiter der Mittelspannungsschaltanlage mit einem Kabel verbunden werden kann.
Derartige Kabelanschlussteile werden bei bekannten Mittelspannungsschaltanlagen mit Hilfe von Schraubverbindungen realisiert. Dies stellt einen erheblichen Montageaufwand dar. Ebenfalls bringen derartige Schraubverbindungen meist einen erheblichen Isolationsaufwand mit sich. So sind bei Mittelspannungsschaltanlagen oft aufwendige Phasentrennwände oder dergleichen zur Isolation derartiger bekannter Kabelanschlussteile erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kabelanschlussteil zu schaffen, das weniger Montageaufwand und weniger Isolationsaufwand erfordert.
Diese Aufgabe wird bei einem Kabelanschlussteil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Kontaktsystem vorgesehen ist, in das ein Kabelinnenleiter des Kabels einsteckbar ist, und in dem das Kabel in radialer und in axialer Richtung fixierbar ist.
Die Erfindung sieht somit keine Schraubverbindungen mehr vor. Stattdessen ist erfindungsgemäß ein Kontaktsystem vorhanden, in das der Kabelinnenleiter des mit dem Leiter zu verbindenden Kabels einsteckbar ist. Das Kontaksystem ist dabei derart ausgebildet, dass das Kabel in radialer und in axialer Richtung fixiert ist.
Auf diese Weise wird eine erhebliche Reduzierung des Montageaufwands erreicht. Bei der Erfindung ist es ausreichend, das mit dem Leiter zu verbindende Kabel in das Kontaktsystem des Kabelanschlussteils einzustecken. Allein dadurch wird die radiale und axiale Fixierung des Kabels innerhalb des Kabelanschlussteils erreicht. Weitere Maßnahmen sind nicht erforderlich.
Durch die Vermeidung von Schraubverbindungen wird bei der Erfindung die Möglichkeit eröffnet, das Kontaktsystem des Kabelanschlussteils in einfacher Weise innerhalb eines Isolierkörpers unterzubringen. Damit sind die stromführenden Bauteile innerhalb des Isolierkörpers angeordnet, so dass eine weitere Isolierung beispielsweise mit Hilfe von Phasentrennwänden oder dergleichen nicht mehr erforderlich ist.
Besonders vorteilhaft ist es, in bzw. an den Isolierkörper eine Potentialsteuerung und/oder einen kapazitiven Leitbelag einzugießen bzw. anzugießen. Damit wird bereits durch den Isolierkörper ohne weiteren Aufwand eine Potentialsteuerung ermöglicht. Ebenfalls ist es möglich, mit Hilfe des kapazitiven Leitbelags ein zusätzliches Prüfsystem zur Spannungsanzeige anzukoppeln.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Kontaktsystem ein Kontaktteil mit darin befindlichen Kontaktfedern auf, wobei ein Kontaktkäfig auf das freie Ende des Kabelinnenleiters aufsteckbar ist und wobei der Kabelinnenleiter mit dem Kontaktkäfig zwischen die Kontaktfedern des Kontaktsystems einsteckbar ist.
Der Kontaktkäfig bildet damit mit den Kontaktfedern eine Verbindung, mit der die radiale und die axiale Fixierung des Kabelinnenleiters innerhalb des Kontaktsystems erreicht wird.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Kontaktkäfig ein nach außen abstehendes Teil aufweist. Dieses Teil tritt dann derart in einen Wirkkontakt mit den Kontaktfedern, dass insbesondere die axiale Fixierung des Kabelinnenleiters innerhalb des Kontaktsystems weiter verbessert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Kontaktkäfig eine Mehrzahl von Segmenten auf, die mit Hilfe einer umlaufenden Feder zusammengehalten werden können und damit auf den Kabelinnenleiter aufsteckbar sind. Mit Hilfe dieser Aufteilung des Kontaktkäfigs in eine Mehrzahl von Segmenten ist es möglich, den Kontaktkäfig ohne größeren Aufwand auch für unterschiedliche Außendurchmesser des Kabelinnenleiters zu verwenden. In diesen Fällen ist es ausreichend, eine jeweils entsprechende Anzahl von Segmenten vorzusehen und mit Hilfe der umlaufenden Feder zusammenzuhalten und auf den Kabelinnenleiter aufzustecken.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Figur 1
zeigt einen schematischen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kabelanschlussteils; und
Figur 2
zeigt einen schematischen Querschnitt eines Kontaktsystems des Kabelanschlussteils der Figur 1.
In der Figur 1 ist ein Kabelanschlussteil 1 dargestellt, mit dem ein Leiter L mit einem Kabel K verbunden werden kann.
Das Kabelanschlussteil 1 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Das Kabelanschlussteil 1 weist einen.Festkontakt 2 auf, der mit dem Leiter L fest verbunden, beispielsweise verschweißt ist. Mit dem Festkontakt 2 ist ein Kontaktsystem 3 fest verbunden, das im Zusammenhang mit der Figur 2 noch näher erläutert werden wird.
Der Festkontakt 2 und das Kontaktsystem 3 sind in einen Isolierkörper 4 eingegossen. Der Isolierkörper kann beispielsweise aus Silikon oder EPDM (Ethylen-Propylen-Dichtungsmaterial) bestehen. Der Isolierkörper 4 ist topfförmig ausgebildet, was in der Figur 1 mit Hilfe der gestrichelten Linie angedeutet sein soll. In den Innenraum des Isolierkörpers 4 kann das Kabel K eingeführt werden. Das Kabel K besteht dabei aus einem Kabelinnenleiter 5, einer darüber angeordneten Hauptisolierung 6 und einer wiederum darüber angeordneten Kabelisolierung 7.
In oder an dem Isolierkörper 4 sind weiterhin ein oder mehrere Potentialsteuerungen 8 sowie ein oder mehrere kapazitive Leitbeläge 9 ein- oder angegossen. Über dem bzw. über die kapazitiven Leitbeläge 9 kann das Kabelanschlussteil 1 über eine Kapazität nach Erde geschaltet werden. An die Kapazität kann ein Spannungsprüfsystem oder ein Spannungsanzeigesystem angeschlossen werden.
Das Kabelanschlussteil 1 kann mehrpolig ausgeführt sein. In diesem Fall können mehrere, insbesondere bis zu vier Kabel pro Phase vorhanden sein.
In der Figur 2 ist das Kontaktsystem 3 detaillierter dargestellt. So weist das Kontaktsystem 3 ein Kontaktteil 10 auf, das mit dem Festkontakt 2 fest verbunden, beispielsweise verschweißt ist. Das Kontaktteil 10 ist topfförmig ausgebildet und besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material.
Im Innenraum des Kontaktteils 10, und zwar an der umlaufenden Innenwand des Kontaktteils 10, sind Kontaktfedern 11 angeordnet. Es befinden sich eine Mehrzahl derartiger Kontaktfedern 11 entlang des Umfangs des Kontaktteils 10. Die Kontaktfedern 11 sind aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt. Die Kontaktfedern 11 können mit dem Kontaktteil 10 fest verbunden, insbesondere verschweißt sein.
In der Figur 2 ist der Kabelinnenleiter 5 vergrößert dargestellt. Auf das freie Ende des Kabelinnenleiters 5 ist ein ringförmiger Kontaktkäfig 12 aufgesteckt. Der Innendurchmesser des Kontaktkäfigs 12 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Kabelinnenleiters 5. Der Außendurchmesser des Kontaktkäfigs 12 ist an den Innendurchmesser des Kontaktteils 10 und insbesondere an die Innendurchmesser der Kontaktfedern 11 angepasst. Der Kontaktkäfig 12 kann aus einer Mehrzahl von Segmenten zusammengesetzt sein. In diesem Fall werden die Segmente des Kontaktkäfigs 12 mit Hilfe einer umlaufenden, ringförmigen Feder 13 zusammengehalten.
Der Kontaktkäfig 12 bzw. dessen Segmente und, sofern vorhanden, die Feder 13 sind aus einem elektrisch leitfähigem Material hergestellt.
Zur Verbindung des Leiters L mit dem Kabel K wird zuerst die Kabelisolierung 7 von dem Kabel K entfernt. Die Entfernung der Kabelisolierung 7 wird dabei derart vorgenommen, dass die Kabelisolierung 7 in den Innenraum des Isolierkörpers 4 hineinreicht, wenn das Kabel K in den Isolierkörper 4 eingeführt ist. Weiterhin wird die Hauptisolierung 6 des Kabels K derart entfernt, dass der Kabelinnenleiter 5 in das Kontaktsystem 3 eingeführt bzw. eingesteckt werden kann.
Daraufhin wird der Kontaktkäfig 12 ggf. unter Zuhilfenahme der Feder 13 auf das freie Ende des Kabelinnenleiters 5 aufgesteckt. Der Kabelinnenleiter 5 zusammen mit dem aufgesteckten Kontaktkäfig 12 wird dann in den Innenraum des Isolierkörpers 4 eingeführt. Schließlich wird der Kabelinnenleiter 5 mit dem aufgesteckten Kontaktkäfig 12 in den Innenraum des Kontaktteils 10 eingeführt und zwischen die Federn 11 in das Kontaktsystem 3 eingesteckt.
Über die elektrisch leitfähigen Bauteile 2, 10, 11, 12 und ggf. 13 entsteht eine leitfähige Verbindung zwischen dem Leiter L und dem Kabelinnenleiter 5 des Kabels K. Mit Hilfe der Federn 11 des Kontaktsystems 3 ist der Kabelinnenleiter 5 innerhalb des Kontaktsystems 3 und damit innerhalb des Kabelanschlussteils 1 in radialer Richtung fixiert. In axialer Richtung ist der Kabelinnenleiter 5 aufgrund der Reibungskräfte an den Kontaktfedern 11 fixiert. Zusätzlich ist es möglich, dass der Kontaktkäfig 12 im Querschnitt eine L-förmige Ausbildung aufweist. In diesem Fall stellt das nach außen abstehende Teil des Kontaktkäfigs 12 eine weitere Fixierung des Kontaktinnenleiters 5 innerhalb des Kontaktsystems 3 in axialer Richtung dar.
Zur weiteren Aufnahme axialer Kräfte ist es möglich, das Kabel K mit Hilfe eines Kabeleisens zu befestigen.
Der Kontaktkäfig 12 kann weiterhin dazu vorgesehen sein, Unterschiede des Außendurchmessers des Kabelinnenleiters 5 und des Innendurchmessers der Kontaktfedern 11 auszugleichen. Hierzu ist es einerseits möglich, die Breite des Kontaktkäfigs 12 in radialer Richtung an den Außendurchmesser des Kabelinnenleiters 5 anzupassen. Besteht der Kontaktkäfig 12 aus einer Mehrzahl von Segmenten, so kann eine derartige Anpassung durch eine unterschiedliche Anzahl von Segmenten und deren Befestigung auf dem freien Ende des Kabelinnenleiters 5 mit Hilfe der Feder 13 vorgenommen werden.
Eine weitere Maßnahme zur Fixierung des Kabels K innerhalb des Innenraums des Kabelanschlussteils 1 kann darin bestehen, beispielsweise ringförmige Isolationszwischenstücke auf die Hauptisolierung 6 und/oder die Kabelisolierung 7 aufzustecken, deren Außendurchmesser im Wesentlichen mit dem Innendurchmesser des Isolierkörpers 4 übereinstimmt.
Zum Lösen des Kabels K aus dem Kabelanschlussteil 1 ist es erforderlich, eine axiale Kraft aufzubringen, die größer ist als die von den Kontaktfedern 11 über den Kontaktkäfig 12 auf den Kabelinnenleiter 5 einwirkende Haltekraft. Ansonsten sind jedoch keinerlei Werkzeuge oder dergleichen zum Trennen der elektrischen Verbindung zwischen dem Leiter L und dem Kabel K erforderlich.
Das beschriebene Kabelanschlussteil 1 ist derart ausgelegt, dass es für einen Bemessungsbetriebsstrom, einen Kurzschlussstrom und einen Stoßkurzschlussstrom bis zu den Werten von 2500 A, 50 kA (3 s) und 125 kA benutzt werden kann. Das Kabelanschlussteil 1 ist insoweit vorzugsweise für die Verbindung eines Leistungsschalters einer Mittelspannungsschaltanlage mit einem Mittelspannungskabel geeignet. Die Spannung in einer derartigen Mittelspannungsschaltanlage ist dabei üblicherweise größer als 1 Kilovolt und kleiner oder gleich 52 Kilovolt.

Claims (9)

  1. Kabelanschlussteil (1) für eine Mittelspannungsschaltanlage, mit dem ein Leiter (L) der Mittelspannungsschaltanlage mit einem Kabel (K) verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktsystem (3) vorgesehen ist, in das ein Kabelinnenleiter (5) des Kabels (K) einsteckbar ist, und in dem das Kabel (K) in radialer und in axialer Richtung fixierbar ist.
  2. Kabelanschlussteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktsystem (3) ein Kontaktteil (10) mit darin befindlichen Kontaktfedern (11) aufweist, daß ein Kontaktkäfig (12) auf das freie Ende des Kabelinnenleiters (5) aufsteckbar ist, und daß der Kabelinnenleiter (5) mit dem Kontaktkäfig (12) zwischen die Kontaktfedern (11) des Kontaktsystems (3) einsteckbar ist.
  3. Kabelanschlussteil (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Kontaktfedern (11) am Umfang der Innenwand des topförmig ausgebildeten Kontaktteils (10) angeordnet sind.
  4. Kabelanschlussteil (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkäfig (12) eine Mehrzahl von Segmenten aufweist, die mit Hilfe einer umlaufenden Feder (13) zusammengehalten werden können und damit auf den Kabelinnenleiter (5) aufsteckbar sind.
  5. Kabelanschlussteil (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkäfig (12) ein nach außen abstehendes Teil aufweist.
  6. Kabelanschlussteil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolierkörper (4) vorgesehen ist, in dem das Kontaktsystem (3) untergebracht ist, und der das in das Kontaktsystem (3) eingesteckte Kabel (K) umgibt.
  7. Kabelanschlussteil (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (4) mit einer Potentialsteuerung (8) und/oder einem kapazitiven Leitbelag (9) versehen ist.
  8. Kabelanschlussteil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stromführenden Bauteile auf einen Bemessungsbetriebsstrom von 2500 A, einen Kurzschlußstrom von 50 kA bei 3 Sekunden und einen Stoßkurzschlußstrom von 125 kA ausgelegt sind.
  9. Mittelspannungsschaltanlage, gekennzeichnet durch ein Kabelanschlussteil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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