HU218815B

HU218815B - Készülék nagyfeszültségű kábel és berendezés csatlakoztatására

Info

Publication number: HU218815B
Application number: HU9601447A
Authority: HU
Inventors: Jean Bekcer; Jules Cabaux; Shotu Chatterjee; Jan Sverre Varreng
Original assignee: Alcatel Cable
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 2000-12-28
Also published as: EP0731994A1; HU9601447D0; CA2177709C; PL314688A1; CN1138920A; NO300518B1; ES2139938T3; DE69512886T3; CN1070643C; FI962254A; MX9601998A; JPH09505942A; FI962254A0; EP0731994B2; BR9506391A; NO943638L; WO1996010851A1; US6050855A; ATE185928T1; US5908332A

Description

A találmány tárgya készülék nagyfeszültségű kábel csatlakoztatására egy berendezéshez vagy egy második nagyfeszültségű kábelhez. A készülék kábelfejből és merev szigetelőből áll.

Amikor az ilyen nagyfeszültségű teljesítménykábeleket normálkötésekben vagy átmenőkötésekben transzformátorokhoz és más SF6-töltésű és olajtöltésű berendezésekhez, szerelvényekhez és kültéri csatlakozókhoz kötik, akkor az adapterek rendszerint minden alkalmazási esetben mások.

Ilyen adaptereket ismertet a DE 6 850 2491 számú használatiminta-leírás mind kábelek, mind készülékek csatlakoztatására. Az itt közölt megoldással a csatlakozás körülményes, bonyolult kivitelezési munkát tesz szükségessé.

Találmányunk célja ezért egyszerűsített csatlakoztatási rendszer a fenti, 400 kV-os és ennél nagyobb feszültségű kábelekhez és készülékekhez.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a nagyfeszültségű kábel csatlakoztatására szolgáló, kábelfejből és merev szigetelőből álló készülékben a kábelfejet elasztomer test képezi, amelybe integráltan villamosfeszültség-csökkentő eszköz, csatlakozópajzs, kúpos csatlakozófelülettel rendelkező szigetelés és külső vezetőámyékolás van beépítve, és a merev szigetelőnek kúpos csatlakozófelülete van, amely megfelel a kábelfej csatlakozófelületének, amelynek kúposságot meghatározó szöge 15-45° között van.

A találmány tipizált kábelcsatlakoztató rendszert nyújt mindenféle szerelvényhez és csatlakozáshoz. A kábelvég és bármilyen szerelvény közötti, két kábelvég közötti vagy két berendezés közötti adapter általánosan alkalmazható. Ez számos előnnyel jár. így lehetséges a gyári előellenőrzés, csökken a szerelési idő és a szerelési költség, kevesebb szerszámra van szükség, és egyszerűbbé válik a helyszíni ellenőrzés.

A feszítőkúp kialakítása és méretei azonosak minden alkalmazási esetben. Egyedül a kábel átmérője vagy a berendezés bemenőnyílásának átmérője változó.

További előnyt jelent az, hogy az adapter összetevői között nem szerepel sem gáz, sem olaj, és így szivárgás vagy robbanás nem következhet be.

Találmányunkat, a találmány más céljait és jellemzőit annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az

1-3. ábrák: a kábelvég és a szerelvények közötti csatlakoztatás három különböző elve, a

4-12. ábrák: a találmány különböző alkalmazásai, 13. ábra: a 12. ábra szerinti merev szigetelőtest kúpszöge.

Az 1., 2. és 3. ábrán a csatlakoztatás három módja látható. Az első a belső kúpos elv, a második a külső kúpos elv, és a harmadik a kúp nélküli vagy kis belső kúpos elv. A kúp kialakításának típusa a berendezésoldali csatlakozóelem alakjára vonatkozik. Mindhárom ábrán a bal oldalon az 1, 2 és 3 berendezés vagy szerelvény látható. A 4, 5 és 6 csatlakozóelem rendre 7 belső kúppal, 8 külső kúppal és enyhén kúpos 9 belső kúppal van ellátva. A csatlakozás előállítható azonban sík érintkezési felületekkel is.

Az 1-3. ábrák jobb oldalán három, 10,11 és 12 kábel látható, amelyek 13, 14, illetve 15 kábelfejjel vannak ellátva. A13,14ésl5 kábelfejnek 16,17 és 18 végfelülete van, amelyek a megfelelő 7 belső kúpba, 8 külső kúpba, illetve 9 belső kúpba illeszkednek. A vezetőkötések (dugaszolás, hegesztés, beszorítás) nem képezik a találmány tárgyát, és ezeket itt nem újuk le, mindössze a 19, 20 és 21 kábelcsatlakozót tüntettük fel a 13, 14, illetőleg 15 kábelfejen.

A kábelcsatlakozások kiviteli alakjainak itt következő részletes leírásában a külső kúpos elvet ismertetjük, de ugyanilyen sor kötés létesíthető a belső kúpos elv és az enyhe belső kúpos (vagy) sík elv alapján is.

A külső kúpos elv általános előnye a belső kúpos elvhez képest az, hogy a külső kúp jobban elválasztja a kábelcsatlakozást a csatlakoztatandó berendezéstől, mint a belső kúp. Emiatt az egyik oldalon fennálló hiba várhatólag kevésbé befolyásolja a másik oldalt.

A belső kúpos elvnek az az előnye, hogy rövidebb megoldást lehet használni az SF6-töltésű kapcsolócellán kívül. A kúpos felületeknél akkor jelentkezhetnek problémák, ha az alkotóelemeket különböző gyártók gyártják. A berendezések csatlakozóelemeit rendszerint epoxiból vagy hasonló, összenyomhatatlan, merev anyagból készítik, míg a kábelfejeket rendszerint gumiból vagy hasonló összenyomható vagy elasztomer anyagból készítik. A külső kúpos elvnek az az előnye a belső kúpos elvhez képest, hogy a gumianyagot könnyebb kitágítani, mint összenyomni.

A 4. és 5. ábrán külső kúpos elv szerint működő SF6-töltésű kábelfej alkotóelemei láthatók. Ahogyan ez a további ábrákon látható, a 4. ábrán látható kábellezárási elv minden alkalmazás általánosan használható építőkockája.

A 4. ábra alsó részén látható 30 kábelfej 32 kábelcsatlakozóval és feszültségcsökkentő 33 kúppal ellátott 31 kábelvégen van elhelyezve. A feszültségcsökkentő 33 kúp villamos 34 térterelő eszközt és elasztomer szigetelőanyagú 36 testbe beágyazott 35 csatlakozópajzsot tartalmaz. Az elasztomer szigetelőanyagú 36 testet 39 vezetőámyékolás borítja, és külső merev 38 tokba van zárva.

A 30 kábelfej 40 adapterkészülékhez illeszkedik, amelynek merev, szigetelőanyagú, például epoxigyantából készült 41 szigetelőteste van. A 41 szigetelőtestnek kúpos 42 csatlakozófelülete van, ami a 30 kábelfej elasztomer 36 testének 37 csatlakozófelületéhez illeszkedik. Ha a 40 adapterkészüléket SF6-töltésű csatlakozóval használják, akkor a merev 41 szigetelőtest 43 csatlakozóelemmel van ellátva. Ennek lehet kompakt változata, a 44 csatlakozóelem, vagy egy IEC 859 szabvány szerinti (hosszabb) változata, a 45 csatlakozóelem.

Az 5. ábrán a találmány szerinti SF6-töltésű csatlakozó látható. A 30 kábelfejen, a 40 adapterkészüléken és a 43 csatlakozóelemen kívül az ábrán látható a 46 SF6-töltésű tok és a 47 csatlakozóelem. A hagyományos kábelfejekben használt üreges szigetelőt a vezető körül lévő kompakt vagy merev epoxi 41 szigetelőtest helyettesíti.

HU 218 815 Β

Az előnyök a hagyományos csatlakozókhoz képest a következők: kompakt kialakítás, kisebb anyagköltség és szerelési költség, teljes függetlenség a gázszigetelésű megszakítóberendezés és a kábelrendszer között, tipizálás lehetősége.

A 6. és 7. ábrán transzformátorcsatlakozók két változata látható. A 6. ábrán látható a találmány alkalmazása olajtöltésű 51 házban lévő 50 transzformátornál. Ennek 52 átvezetője van, amelyhez a 30 kábelfej és az 53 csatlakozóelem csatlakozik. Az 53 csatlakozóelem megfelel a 4. ábra szerinti 40 adapterkészüléknek és 43 csatlakozóelemnek.

A 7. ábrán az 55 transzformátor el van látva egy 56 átvezető vei. Az 56 átvezető tartalmazza a merev 41 szigetelőtestet, amelynek a belső 42 csatlakozófelülete közvetlenül kapcsolódik a 30 kábelfejhez, amelynek megfelelő 37 csatlakozófelülete van, ahogyan ez a

4. ábrán látható. A transzformátorcsatlakozónak ez a változata csak a külső kúpos változatnál használható. Ez változat fokozott biztonságot nyújt, mivel elmarad a nagyon gyúlékony olajat tartalmazó olajtöltésű ház.

A 8. és 9. ábrán kültéri csatlakozók két változata látható. A 8. ábrán a 60 csatlakozó a 30 kábelfejből és a 41 szigetelőtestből áll, amelyek 61 vezetővel vannak kombinálva. A 61 vezetőt és az epoxi 41 szigetelőtestet kúszóáramszilárd EPDM-gumi vagy szilikongumi 62 köpeny borítja. Ez a kialakítás feleslegessé teszi az olaj- vagy SF6-töltésű szigetelőt, ugyanakkor megtartja az elhagyott szigetelő mechanikai merevségét.

A 9. ábrán 66 túlfeszültség-levezetővel ellátott kültéri 65 csatlakozó látható. Ez a csatlakozó elvben hasonló az US 5,206,780 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalomban (J Varreng 6) leírt csatlakozóhoz. A 66 túlfeszültség-levezető nemlineáris anyagból, így ZnO-ból vagy SiC-ból készül, és a 67 vezetőtől 68 szigetelőanyag-réteg választja el. A nemlineáris anyagú összekötéseket alul a földhöz és felül a 67 vezetőhöz nem ábrázoltuk. A 66 túlfeszültség-levezető lehet folytonos cső, vagy egy sor összekötött, gyűrű alakú elemből állhat. A 66 túlfeszültség-levezetőt és a 41 szigetelőtestet kúszóáramszilárd EPDM-gumi vagy szilikongumi 69 köpeny borítja úgy, mint a 8. ábrán.

A 10. ábrán 70 átmenőkötés látható. Az epoxi 41 szigetelőtest szimmetrikus kettős kúp alakú, és ez képezi a két 30 kábelfejet összekötő dugaszolt kötés középrészét. Ez a kialakítás ugyan drágább lehet, mint a tisztán elasztomer kötés, de előnye a gyári ellenőrizhetőség és a gyors szerelés.

All. ábrán száraz kábel és olajtöltésű kábel közötti 75 átmenőkötés látható. Az epoxi alkotóelem kibővíthető úgy, hogy 76 szigetelőtokot képez a 77 olajtöltésű oldalon. Az előnyök megegyeznek a fentiekkel: kisebb anyagköltség és szerelési költség, továbbá kompakt kialakítás.

A 12. ábrán két 79 és 80 berendezés, például egy transzformátor és egy kapcsolóállomás közötti 78 kötés látható. Merev 81 és 82 szigetelőtest van a berendezésekhez rögzítve. A szigetelők lehetnek például a 87 csatlakozókészülék 85 és 86 csatlakozófelületének megfelelő, kúpos 83 és 84 csatlakozófelületekkel rendelkező átvezetőelemek. A 87 csatlakozókészülék az ezen az ábrán nem ábrázolt villamos vezetőkhöz szolgáló 88 csatlakozóelemből, a 89 csatlakozópajzsból, valamint a 91 vezetőámyékolás által takart, elasztomer anyagú 90 szigetelőtestből áll. Az egész készülék külső merev 92 tokba van zárva.

A fenti részletes leírásban leírt gyártmányok optimálása és nagyfeszültségű vagy igen nagy feszültségű rendszerekben magas fokú működési megbízhatóságuk biztosítása szempontjából fontos jellemző a kúpos csatlakozófelülettel rendelkező merev szigetelő külső felületének alakzata. Ezért a 13. ábrán a 4. ábra szerinti 41 szigetelőtestnek megfelelő merev 93 szigetelőtest látható, amelyet a találmány fenti kiviteli alakjaiban használunk. Fontos a 93 szigetelőtest 94 hossztengelye és 95 határfelülete közötti szög. Ennek a szigetelőtest kúposságát meghatározó szögnek 15° és 45° között kell lennie.

A találmány fentebb részletesen leírt kiviteli alakjai csak példaképpeniek, és nem tekinthetők az oltalom terjedelme korlátozásának.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Készülék nagyfeszültségű kábel csatlakoztatására egy berendezéshez és/vagy egy második nagyfeszültségű kábelhez, amely készülék kábelfejből (30) és merev szigetelőtestből (41) áll, a kábelfejet (30) elasztomer test (36) képezi, amelybe integráltan be van építve egy villamos térterelő eszköz (34), egy csatlakozópajzs (35), egy kúpos csatlakozófelülettel (37) rendelkező szigetelés és egy külső vezetőámyékolás (39), és a merev szigetelőtestnek (41) kúpos csatlakozófelülete (42) van, amely a kábelfej (30) csatlakozófelületével (37) illeszkedő kialakítású, azzal jellemezve, hogy a merev szigetelőtest (41) csatlakozófelületének (42) kúposságát meghatározó a szög 15° és 45° között van.
2. Készülék két nagyfeszültségű berendezés csatlakoztatására, amely kúpos csatlakozófelületekkel (83, 84) rendelkező két merev szigetelőtestet (81, 82) tartalmaz, amelyek a berendezésekhez (79, 80) vannak rögzítve, és elasztomer anyagú szigetelőtestet (90) tartalmaz, amelybe be van építve egy csatlakozópajzs (89), és külső vezetőámyékolása (91) van, azzal jellemezve, hogy az elasztomer anyagú szigetelőtestnek (90) két kúpos csatlakozófelülete (85, 86) van, amelyek a merev szigetelőtestek (81, 82) kúpos csatlakozófelületeihez (83, 84) illeszkedő kialakításúak, ahol a merev szigetelőtest (81, 82) csatlakozófelületének kúposságát meghatározó a szög 15° és 45° között van.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy mindegyik merev szigetelőtest (41, 81, 82, 93) anyaga epoxigyanta.
4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy mindegyik merev szigetelőtest (41, 81, 82, 93) anyaga poliuretán.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy az elasztomer anyagú szigetelőtest (36, 90) külső merev tokba (38, 92) van zárva.

HU 218 815 Β
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a merev szigetelőtest (41,

81, 82, 93) SF6-töltésű kábelfejhez illeszkedik.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a merev szigetelőtest (41,

81, 82,93) transzformátor kábelfejéhez illeszkedik.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a merev szigetelőtest (41,

81, 82,93) kültéri kábelfej (30) részét képezi.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti készü- 10 lék, azzal jellemezve, hogy a merev szigetelőtest (41,

81, 82,93) túlfeszültség-levezetőt (66) tartalmazó kültéri kábelfej (30) részét képezi.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a merev szigetelőtest (41,

5 81, 82, 93) átmenőkötés (70) részét képezi.
11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a merev szigetelőtest (41, 81, 82, 93) olajtöltésű átmenőkötés (75) részét képezi.