ITMI980946A1

ITMI980946A1 - PROCEDURE AND DEVICE FOR APPLYING A SLEEVE BODY TO THE CONNECTION POINT OF TWO HIGH VOLTAGE CABLES

Info

Publication number: ITMI980946A1
Application number: IT98MI000946A
Authority: IT
Inventors: Peter Busch; Dirk Kunze; Mehmet Alp
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1999-10-30
Also published as: DE19720758A1; DE19720758B4; CN1130809C; HK1015970A1; JPH1169555A; JP4024927B2; IT1303055B1; CN1199261A

Description

Descrizione Description

L'invenzione riguarda nel campo dell'installazione di impianti di cavi per la trasmissione di energia e va impiegata per il montaggio di un corpo di manicotto prefabbricato, che serve all'isolamento del punto di collegamento di due cavi ad alta tensione isolati con materia artificiale e viene temporaneamente allargata elasticamente a scopo di disposizione sul punto di collegamento dei conduttori. The invention relates to the installation of cable systems for energy transmission and is to be used for the assembly of a prefabricated sleeve body, which serves for the insulation of the connection point of two high voltage cables insulated with artificial material. and is temporarily elastically enlarged for the purpose of arrangement on the connection point of the conductors.

Per la realizzazione di impianti di cavi di trasmissione di energia di lunghezza relativamente grande, per il collegamento delle singole lunghezze di produzione vengono montati manicotti di collegamento, il cui compito essenziale consiste nell‘isolmento del punto dì collegamento dei conduttori rispetto all'ambiente circostante. Il procedimento precedentemente usuale per il montaggio della parte isolante, del manicotto di collegamento consisteva nell’applicazione di nastri ìsolanti, costosa in termini di tempo, e precisamente sia per cavi con .isolamento carta /olio sia anche per cavi con isolamento estruso di materia artificiale. Di recente anche per il piano di tensione di 110 kV e maggiore si è riusciti ad impiegare al posto di un manicotto, ottenuto avvolgendo nastri, corpi di manicotto prefabbricati, costituiti di materiale elastico come la gomma, come un caucciù etilen-propilenico oppure di gomma siliconica. Corpi di manicotti di tale tipo sono dotati di un elettrodo di schermatura e di due deflettori di comando. Al crescere del piano di tensione essi presentano un volume corrispondentemente maggiore. Per l'applicazione sui terminali del cavo essi devono essere necessariamente allargati elasticamente, poiché dopo il montaggio devono essere collocati con accoppiamento bloccato pressato sull'isolamento del cavo (EP 0199 742 Bl). For the construction of relatively large length energy transmission cable systems, connecting sleeves are mounted for the connection of the individual production lengths, the essential task of which is to isolate the connection point of the conductors from the surrounding environment. The previously usual procedure for the assembly of the insulating part of the connection sleeve consisted in the application of insulating tapes, costly in terms of time, and precisely both for cables with paper / oil insulation and also for cables with extruded insulation of artificial material. . Recently, also for the voltage level of 110 kV and higher, it has been possible to use prefabricated sleeve bodies, made of elastic material such as rubber, such as an ethylene-propylene rubber or rubber instead of a sleeve, obtained by wrapping tapes. silicone. Sleeve bodies of this type are equipped with a shield electrode and two control flaps. As the tension plane increases, they have a correspondingly larger volume. For the application on the cable terminals they must necessarily be elastically widened, since after assembly they must be placed with a locked coupling pressed on the cable insulation (EP 0199 742 Bl).

Per applicare un corpo del manicotto del genere menzionato sul punto di collegamento dei conduttori di due cavi ad alta tensione isolati con materia artificiale, è noto un procedimento in cui il corpo del manicotto in un primo momento viene allargato elasticamente con l'azione dì forze meccaniche, successivamente nello stato allargato viene calzato su uri terminale ribassato del cavo e viene temporaneamente posizionato all'esterno della successiva zona di collegamento; successivamente i due conduttori del terminale del cavo vengono collegati fra di loro e successivamente il corpo di manicotto allargato viene posizionato sul punto di collegamento dei conduttori e così facendo viene liberato meccanicamente. In questo noto procedimento l'allargamento elastico del corpo del manicotto e la conservazione temporanea dello stato allargato avvengono mediante calzaggio assiale del corpo del manicotto su un appoggio tubolare, il cui diametro interno è superiore al diametro esterno dell'isolamento dei conduttori del cavo da collegare. Questo appoggio tubolare dopo il posizionamento del corpo del manicotto sul punto di collegamento dei conduttori viene di nuovo tolto, laddove viene in parte eliminato l'allargamento elastico del corpo del manicotto, ossia il corpo del manicotto viene applicato per ritiro sugli isolamenti del cavo nell’ambito del punto di collegamento. Per togliere l'appoggio tubolare si utilizza in particolare un dispositivo presentante una piatra di sostegno, poggiante assialmente sul corpo del manicotto, in una testa di trascinamento agente su una estremità dell'appoggio tubolare, nonché un dispositivo di azionamento lineare, laddove per mezzo di un dispositivo di azionamento viene crescentemente aumentata la distanza fra piastra di sostegno e testa dì trascinamento (EP 0 368 235 Bl). Questa nota tecnica di montaggio per corpi di manicotto prefabbricati porta ad una misura dell'allargamento elastico temporaneo del corpo del manicotto, che è di gran lunga superiore alla misura necessaria nello stato montato. D'altro canto per il montaggio di corpi di manicotto per più alti piani di tensione fino ad arrivare a 500 kV le forze di attrito risulterebbero incontrollabilmente grandi, quando si volesse tentare di applicare sui conduttori del cavo il corpo del manicotto senza preventivo allargamento elastico. In order to apply a sleeve body of the kind mentioned above on the connection point of the conductors of two high voltage cables insulated with artificial material, a method is known in which the sleeve body is initially elastically expanded by the action of mechanical forces. , subsequently in the enlarged state it is fitted onto a lowered end of the cable and is temporarily positioned outside the subsequent connection zone; subsequently the two conductors of the cable terminal are connected to each other and subsequently the enlarged sleeve body is positioned on the connection point of the conductors and in so doing is mechanically released. In this known method, the elastic widening of the sleeve body and the temporary preservation of the enlarged state take place by axial fitting of the sleeve body onto a tubular support, the internal diameter of which is greater than the external diameter of the insulation of the conductors of the cable to be connected. . This tubular support after positioning the sleeve body on the conductor connection point is removed again, where the elastic expansion of the sleeve body is partially eliminated, i.e. the sleeve body is applied by shrinkage on the cable insulations in the connection point scope. To remove the tubular support, in particular a device is used having a support plate, resting axially on the body of the sleeve, in a dragging head acting on one end of the tubular support, as well as a linear actuation device, whereby by means of an actuation device increases the distance between the support plate and the dragging head (EP 0 368 235 B1). This known assembly technique for prefabricated sleeve bodies leads to a measure of the temporary elastic widening of the sleeve body, which is far greater than the measure required in the assembled state. On the other hand, for the assembly of sleeve bodies for higher voltage planes up to 500 kV, the friction forces would be uncontrollably large, if one wanted to try to apply the sleeve body on the cable conductors without prior elastic expansion.

Partendo da un procedimento per applicare un corpo di manicotto tubolare, allargatile elasticamente, fatto dì materiale elastico come la gomma, sul punto di collegamento di due cavi ad alta tensione isolati con materia artificiale, con le caratteristiche della definizione introduttiva della rivendicazione 1 e inoltre partendo da un dispositivo avente le caratteristiche della definizione introduttiva della rivendicazione 2 per attuare il procedimento citato l’invenzione si pone il compito di modificare la nota tecnica di montaggio nel senso di una sollecitazione meccanica il più possibile modesta del corpo del manicotto . Starting from a process for applying a tubular sleeve body, elastically expandable, made of elastic material such as rubber, on the connection point of two high voltage cables insulated with artificial material, with the characteristics of the introductory definition of claim 1 and also starting from a device having the characteristics of the introductory definition of claim 2, in order to carry out the aforementioned method, the invention sets itself the task of modifying the known assembly technique in the sense of a mechanical stress as low as possible on the body of the sleeve.

Per risolvere questo problema secondo l'invenzione è previsto che l'allaramento elastico del corpo del manicotto avviene per mezzo di una compressione assiale del corpo del manicotto, laddove il diametro interno del corpo del manicotto viene ingrandito mediante la compressione assiale, unicamente in ragione di un valore corrispondente circa ad 1/3 della differenza di diametro fra il diametro interno del corpo del manicotto nello stato non allargato e il diametro esterno dell'isolamento del cavo, e inoltre è previsto che prima di calcare il corpo del manicotto allargato su un terminale del cavo su questo terminale del cavo viene applicato un nucleo di scorrimento tubolare, che è allargato conicamente in corrispondenza di un'estremità e oltre la cui estremità conica il corpo del manicotto viene calcato sull'isolamento del cavo e che viene di nuovo tolto dopo il temporaneo posizionamento del corpo del manicotto su un terminale del cavo. Questo procedimento può essere attuato opportunamente con un dispositivo, in cui i dispositivi per allargare il corpo del manicotto, per sostenere il corpo del manicotto nello stato allargato elasticamente e .per liberare il corpo del manicotto, formano un dispositivo di serraggio, il quale è formato da due piastre di pressione, da disporre dal lato frontale sul corpo del manicotto e serrabili reciprocamente, ed in cui questo dispositivo tenditore è spostabile assialmente in una incastellatura, laddove questa incastellatura presenta un primo dispositivo per serrare e fissare assialmente un terminale del cavo ed un dispositivo di guida movibile assialmente per questo terminale del cavo nonché un dispositivo per serrare e fissare assialmente il secondo terminale del cavo . To solve this problem according to the invention, it is provided that the elastic expansion of the sleeve body occurs by means of an axial compression of the sleeve body, wherein the internal diameter of the sleeve body is enlarged by axial compression, solely by reason of a value corresponding to approximately 1/3 of the difference in diameter between the internal diameter of the sleeve body in the non-enlarged state and the external diameter of the cable insulation, and it is also provided that before treading the body of the enlarged sleeve on a terminal of the cable on this cable terminal a tubular sliding core is applied, which is conically widened at one end and beyond the conical end of which the sleeve body is pressed onto the cable insulation and which is removed again after the temporary positioning of the sleeve body on a cable terminal. This method can be conveniently carried out with a device, in which the devices for widening the sleeve body, for supporting the sleeve body in the elastically expanded state and for releasing the sleeve body, form a clamping device, which is formed by two pressure plates, to be arranged from the front side on the sleeve body and mutually clampable, and in which this tensioning device is axially displaceable in a frame, where this frame has a first device for axially clamping and fixing a cable terminal and a axially movable guide device for this cable terminal as well as a device for axially clamping and securing the second cable terminal.

Con una tecnica di montaggio di tale esecuzione si fa a meno dell ’impiego,di un appoggio tubolare e quindi di un eccessivo allargamento del corpo del manicotto; al posto di ciò mediante un ingrossamento impostabile in maniera dosata del diametro interno del corpo del manicotto si riducono ad una grandezza controllabile le forze di attrito che compaiono nel corso del calzaggio assiale. Poiché calzando il corpo del manicotto su un terminale del cavo e posizionando temporaneamente il corpo del manicotto su questo terminale del cavo anche con il posizionamento definitivo del corpo del manicotto sul punto di collegamento dei conduttori, il corpo del manicotto poggia con leggero accoppiamento bloccato alla pressa sui terminali del cavo, del resto per l'installazione del corpo del manicotto non possono formarsi inclusioni d’aria fra corpo del manicotto ed isolamento del cavo pregiudicanti la resistenza elettrica . With an assembly technique of this execution, it is possible to dispense with the use of a tubular support and therefore an excessive widening of the sleeve body; instead of this, the friction forces which appear during axial fitting are reduced to a controllable magnitude by means of a measurably adjustable enlargement of the internal diameter of the sleeve body. Since by fitting the sleeve body onto a cable terminal and temporarily positioning the sleeve body on this cable terminal even with the final positioning of the sleeve body on the conductor connection point, the sleeve body rests with a slight press-locked fit on the cable terminals, moreover, for the installation of the sleeve body, no air inclusions can form between the sleeve body and the cable insulation, affecting the electrical resistance.

La tecnica di montaggio eseguita secondo l'invenzione viene illustrata più dettagliatamente in base ad un esempio di realizzazione, rappresentato nella figura 1, di un dispositivo per applicare un corpo di manicotto prefabbricato in base a fasi del procedimento rappresentate nelle figure 2 fino a 7. The assembly technique carried out according to the invention is illustrated in more detail on the basis of an embodiment example, shown in Figure 1, of a device for applying a prefabricated sleeve body according to process steps represented in Figures 2 to 7.

La figura 1 in rappresentazione schematica ed in vista dall’alto mostra un'incastellatura 1, che sostanzialmente è formata da due elementi di guida laterali 2 e 3, disposti parallelamente fra di loro, nella forma di una rotaia di sezione trasversale a. forma di U oppure di un tubo e da due puntoni trasversali non rappresentati più dettagliatamente, con i quali entrambi gli elementi di guida vengono sostenuti reciprocamente a distanza fissa. all’inizio e alla fine dell’incastellatura è disposto rispettivamente un dispositivo di fissaggio 4 rispettivamente 5, che presenta rispettivamente un collare 41 rispettivamente 51, formato da due semìgusci, per fissare assialmente un cavo ad alta tensione 10 rispettivamente 15. L'incastellatura inoltre è dotata di un dispositivo di guida . 6 scorrevole in direzione assiale, con cui il conduttore 12 del cavo ad alta tensione 10 è guidato nella zona fra il dispositivo di fissaggio 4 e il terminale propriamente detto del cavo centralmente nell'incastellatura 1. Nell'incastellatura inoltre è disposto un dispositivo di serraggio 7 formato da due piastre di pressione 71 e 72, spostabili assialmente nella incastellatura, e da due aste filettate 73 alle quali sono associate madreviti 74. Figure 1 in schematic representation and in top view shows a frame 1, which is substantially formed by two lateral guide elements 2 and 3, arranged parallel to each other, in the form of a rail with cross section a. U-shaped or tube-shaped and two cross struts, not shown in more detail, with which both guide elements are mutually supported at a fixed distance. at the beginning and at the end of the frame there is respectively arranged a fixing device 4 respectively 5, which respectively has a collar 41 respectively 51, formed by two half-shells, for axially fixing a high voltage cable 10 respectively 15. The frame also is equipped with a guiding device. 6 sliding in axial direction, with which the conductor 12 of the high-voltage cable 10 is guided in the area between the fastening device 4 and the terminal proper of the cable centrally in the frame 1. A clamping device is also arranged in the frame 7 formed by two pressure plates 71 and 72, axially displaceable in the frame, and by two threaded rods 73 to which nut screws 74 are associated.

Il dispositivo di fissaggio 5 è accoppiato in maniera amovibile con l'incastellatura 1, per poter disporre all’inizio del montaggio, in questa zona, il corpo del manicotto da calzare. Inoltre alla piastra di pressione 72 e,oppure alla piastra di pressione 71 è associata una disposizione di movimentazione, non rappresentata più dettagliatamente, con la quale il dispositivo di serraggio 7 può essere spostato in direzione assiale . A tale scopo le piastre di pressione 71 e 72 sono disposte scorrevoli in rispettivamente sugli elementi di guida 2 e 3. The fastening device 5 is coupled in a removable manner with the frame 1, in order to be able to arrange the body of the sleeve to be worn in this area at the beginning of the assembly. In addition to the pressure plate 72 and / or to the pressure plate 71 there is associated a movement arrangement, not shown in more detail, with which the clamping device 7 can be moved in the axial direction. For this purpose, the pressure plates 71 and 72 are arranged to slide on the guide elements 2 and 3 respectively.

Nella figura 1 sono rappresentati entrambi i cavi da collegari 10 e 15 nello stato di montaggio, ossia le. guaine 11 e 16 dei cavi e gli isolamenti dei conduttori 12 e 17 dei cavi sono ribassati, cosiccè sono scoperti i terminali 13 e 18 dei conduttori. In questa figura non è rappresentato il corpo del manicotto allargabile elasticamente, che utilizzando le fasi del procedimento descritte in seguito viene disposto temporaneamente fra le due piastre di pressione 71 e 72 e con l'ausilio del dispositivo di serraggio 7 viene calzato dapprima sul conduttore 12 del cavo e successivamente sul punto di collegamento dei conduttori e quindi anche sul conduttore 17 del cavo . Figure 1 shows both the cables to be connected 10 and 15 in the assembled state, ie the. sheaths 11 and 16 of the cables and the insulations of the conductors 12 and 17 of the cables are lowered, so that the terminals 13 and 18 of the conductors are exposed. This figure does not show the body of the elastically expandable sleeve, which using the process steps described below is temporarily placed between the two pressure plates 71 and 72 and with the aid of the clamping device 7 is first fitted onto the conductor 12 of the cable and then on the connection point of the conductors and therefore also on conductor 17 of the cable.

La figura 2 mostra il corpo del manicotto 20, allargabile elasticamente, schematicamente con una struttura cilindrica, laddove nel foro del corpo del manicotto è inserito un nucleo tubolare 8 allargato leggermente conicamente in corrispondenza di una estremità 81. Figure 2 shows the sleeve body 20, elastically expandable, schematically with a cylindrical structure, where a tubular core 8 slightly conically widened at one end 81 is inserted in the hole in the sleeve body.

Il nucleo scorrevole 8 può essere disposto liberamente oppure con leggero accoppiamento bloccato alla pressa nel corpo 20 del manicotto. In una prima fase di montaggio il nucleo scorrevole 8 con la propria estremità 81 viene applicato al terminale scoperto del conduttore 12 del cavo (vedere figura 1), laddove l'estremità conica 81 si impegna sulla estremità ribassata, di isolamento del cavo su una lunghezza di circa 2 fino a 3 cm ed è centrata sul terminale scoperto del conduttore 13. L'estremità al balzo del nucleo, scorrevole 8 viene sostenuta temporaneamente. Conformemente alla .figura 3 successivamente in corrispondenza dei lati frontali del corpo 20 del manicotto vengono disposte piastre di pressione 71 e 72 che vengono serrate reciprocamente mediante le aste filettate 73 e le viti 74. In tal caso il corpo 20 del manicotto viene compresso assialmente, in misura tale che si ottiene un aumento del diametro interno ad un valore, al quale sia che al 25 fino al 40% della differenza di diametro si trova fra il diametro interno del corpo del manicotto nello stato non allargato il diametro esterno dell'isolamento dell'isolamento del cavo rispettivamente del conduttore 20 del cavo. La misura della compressione assiale a tale scopo necessaria dipende dalla conformazione del corpo del manicotto ed è di circa il 10 fino al 15% della sua lunghezza non compressa . The sliding core 8 can be disposed freely or with a slight press-locked coupling in the sleeve body 20. In a first assembly step the sliding core 8 with its own end 81 is applied to the bare terminal of the conductor 12 of the cable (see figure 1), where the conical end 81 engages on the lowered, insulating end of the cable over a length approximately 2 to 3 cm and is centered on the bare terminal of conductor 13. The leap end of the sliding core 8 is temporarily supported. According to Figure 3, pressure plates 71 and 72 are subsequently arranged in correspondence with the front sides of the sleeve body 20, which are mutually tightened by the threaded rods 73 and the screws 74. In this case, the sleeve body 20 is axially compressed, to such an extent that an increase in the internal diameter is obtained to a value, at which either 25 to 40% of the difference in diameter lies between the internal diameter of the sleeve body in the non-enlarged state the external diameter of the insulation of the insulation of the cable respectively of the conductor 20 of the cable. The extent of the axial compression required for this purpose depends on the conformation of the sleeve body and is approximately 10 to 15% of its uncompressed length.

Conformemente alla figura 4 successivamente il corpo del manicotto 20, compresso assialmente con l'ausilio delle piastre di pressione 71 e 72 e quindi allargato elasticamente, viene calzato sul conduttore 12 del cavo; successivamente viene tolto il nucleo scorrevole 8, cosiccè il terminale 13 del conduttore è scoperto. Successivamente il cavo 15 con il conduttore scoperto 17 del cavo e con il ‘terminale preparato 18 del cavo viene inserito nella incastellatura secondo la figura 1 e su entrambi i terminali 13 e 18 del conduttore viene applicato l'elemento di collegamento 19 dei conduttori (figura 5). According to Figure 4, the body of the sleeve 20, axially compressed with the aid of the pressure plates 71 and 72 and then elastically enlarged, is then fitted onto the conductor 12 of the cable; subsequently the sliding core 8 is removed, so that the terminal 13 of the conductor is exposed. Subsequently the cable 15 with the bare conductor 17 of the cable and with the prepared terminal 18 of the cable is inserted into the frame according to Figure 1 and the connecting element 19 of the conductors is applied to both terminals 13 and 18 of the conductor (Figure 5).

Conformemente alla figura 6 in una successiva fase del procedimento il corpo 20 del manicotto allargato elasticamente viene calzato centralmente sul punto di collegamento dei conduttori e successivamente il corpo del manicotto viene liberato allentando il dispositivo di serraggio. Dopo aver tolto il dispositivo di serraggio il corpo del manicotto secondo la figura 7 è collocato centralmente rispetto al punto di collegamento dei conduttori con accoppiamento bloccato alla pressa sui conduttori collegati 12 e 17 del cavo. According to Figure 6, in a subsequent step of the process, the elastically expanded sleeve body 20 is fitted centrally on the conductor connection point and subsequently the sleeve body is released by loosening the clamping device. After removing the clamping device, the sleeve body according to Figure 7 is placed centrally with respect to the connection point of the conductors with press-locked coupling on the connected conductors 12 and 17 of the cable.

Claims

Claims 1.-Process for applying a tubular sleeve body, elastically expandable and made of an elastic material such as rubber, on the connection point of two high voltage cables insulated with artificial material, in which the sleeve body is initially elastically expanded with the action of mechanical forces and in the expanded state it is fitted onto a lowered terminal of the cable and temporarily positioned outside the subsequent connection area, and in which the conductors of the two cable terminals are subsequently connected to each other and subsequently the enlarged body of the sleeve is positioned on the connection point of the conductors and mechanically loaded therein, characterized by the fact that the lastic expansion of the sleeve body occurs by means of an axial compression of the sleeve body, whereas the internal diameter of the sleeve body sleeve is increased by axial compression, solely at the rate of a. value corresponding to approximately 1/3 of the difference in diameter between the internal diameter of the sleeve body in the non-enlarged state and the external diameter of the cable insulation, as well as by the fact that before fitting the sleeve on the enlarged body on a cable terminal a tubular sliding core is applied in correspondence with this cable terminal, which is slightly conically widened at one end and beyond whose conical end the sleeve body is fitted onto the cable insulation and which core after the temporary positioning of the body of the sleeve on one end of the cable is removed again. 2.-Device for carrying out the method according to claim 1 formed by a device for widening the sleeve body, by a device for supporting the sleeve body in the elastically expanded state, by a device for axially moving and positioning the enlarged body of the sleeve and a device for relieving the sleeve body, characterized in that the devices for widening the sleeve body (20), for supporting the sleeve body in the elastically expanded state and for releasing the sleeve body form a clamping device ( 7), which is formed by two pressure plates (71 and 72) to be arranged from the front side on the sleeve body and mutually clamped, as well as by the fact that this clamping device is axially displaceable in a frame (1), whereas this frame has a first device (4) for clamping and axially fixing a terminal (10) of the cable and a device of g guide (6), which can be moved axially, for this terminal of the cable as well as a device (5) for clamping and axially fixing the second terminal (15) of the cable.