【発明の詳細な説明】
ケーブル継手用機構及びかかる機構を含む回転電気機器
本発明は、請求項１の前提部分に記載されるように、ケーブル継手、好ましく
は折曲げケーブル上の予備成形されたケーブル継手において使用するための機構
に関する。
また本発明は、請求項２４の前提部分に記載されているような回転電気機器に
も関する。
ケーブル継手は通常、２本のケーブルおよび、それらを接合させるためにこれ
らケーブルの間にはめ込まれる継手を含む。
ケーブル継手は通常、地中またはケーブル梯子上に位置づけされたまっすぐな
ケーブルの上にはめ込まれ、ケーブル継手とケーブルは、互いとの関係において
しっかりと固定されている。
しかしながら、ケーブルすなわち高圧絶縁した導体を回転電気機器の固定子巻
線の中で使用することにより、ケーブル継手は、折曲げ（湾曲）ケーブル上には
め込まれることになり、かくして新たなタイプの応力すなわち曲げ応力を受ける
ことになる。またケーブル継手およびケーブルは、熱膨張および機械的振動の両
方に起因する動きを受けることになる。このような用途に関係するもう１つの問
題は、ケーブルとケーブル継手とを共通の締付け用装置に定着することができな
いという点にある。
ＥＰ０７３２７８７号では、ケーブル継手を包みこむための装置が開示されて
いる。この文献の図２には、継手に沿って取りつけられた安定化用の棒が例示さ
れている。この棒の目的は、継手に対し構造的安定性を提供すること、特に鋭い
折曲げを防ぐことにある。この棒は、圧縮締めつけ部材を用いてケーブルの外被
に固定される
。この文献はまた、ケーブル継手を密封するため、ケーブル継手をとり囲むよう
に配置され、硬化可能な包みこみ材で充てんされている可とう性（あるいは硬質
の）シェルをも開示している。この包みこみ材は、ゲル状のコンシステンシーに
なるまで硬化する。ケーブル継手を包みこむためのその他の装置、特にさまざま
なスリーブ設計は、例えばＤＥ３４４１３１１およびＥＰ０３１６９１１から公
知である。
しかしながら、公知の装置のいずれも、熱膨張および収縮に主として起因する
ケーブルの寸法の変化が同時に吸収され得る状態にありながら、装置に対する損
傷無く、しかも継手を形成する部分すなわち２本のケーブルおよびそのケーブル
継手を互いに対し不動の状態に保つ能力をもっていない。
この状況下で関連してくる回転電気機器の例としては、同期機、通常の非同期
機ならびに２重給電機（double-fed machine）、交流機、非同期静止形電流変換
器カスケードにおける応用、外側回転機および同期磁束機がある。
本発明による機構は、電力を生成するための発電所において発電機として作動
する回転電気機器に特に適している。
本発明の目的は、特に折曲げケーブル上の継手において、上述の問題点を解決
するように設計されたケーブル継手用の機構を提供することにある。
この目的は、請求項１の前提部分に記述されたタイプの機構であって請求項１
の特徴部分において定義づけされている特殊な特徴が付与された機構によって達
成される。
もう１つの目的は、既述の問題点が解決された回転電気機器を提供することに
ある。この目的は、請求項２４の前提部分に記述されたタイプの機械であって請
求項２４の特徴部分において定義づけさ
れている特徴が付与された機械を通して達成される。
かくして、継手の中に含まれる部品が互いとの関係において実質的に不動の状
態にとどまるような形でケーブル継手全体にわたって適用されるように設計され
た支持体の形をした機構において、この支持体が、それをケーブルに弾性的にし
っかりと固定する少なくとも１つの固定用要素を備え、この固定用要素が、熱膨
張または収縮に起因するケーブルの寸法変化を吸収する能力をもつ機構を提供す
ることによって、継手が真っ直ぐでかつその状態にとどまり、継手部域が曲げ応
力を受けないという利点が達成される。同時に、ケーブル寸法の変化は吸収され
、従って継手に対して不利な影響を及ぼすことはない。その結果、この機構は、
非常に信頼性の高い安全なケーブル継手をもたらす。
この機構にはまた、高圧電気機器のみならず、ケーブル継手特に折曲げケーブ
ルのための支持体が必要とされるようなその他の状況下においても使用できると
いう利点も有している。
本発明による機構が意図するケーブルは、好ましくは巻線に使用され、好まし
くは、ＸＬＰＥケーブルまたはＥＰＲ絶縁ケーブルといったような配電用に現在
用いられている固体の押出し成形絶縁タイプのものである。
かかるケーブルは、単数または複数のより線部分からなる内部導体、この導体
をとり囲む内部半導電層、これをとり囲む固体絶縁層および絶縁層をとり囲む外
部半導電層を備える。このようなケーブルは可とう性を有し、この可とう性は、
本発明による機構のための技術が、組立て中に湾曲されるケーブルにより巻線が
形成される巻線システムに主として基づくものであることから、この状況下で重
要な１つの特性である。ＸＬＰＥケーブルの可とう性は通常、直径３０mmのケー
ブルについては約２０cmの曲率半径、および直径８０
mmのケーブルについては約６５cmの曲率半径に対応する。本願においては、「可
とう性」という語は、およそケーブル直径の４倍、好ましくはケーブル直径の８
〜１２倍の曲率半径までの可とう性を巻線がもつことを表すために使用されてい
る。
巻線は、それが湾曲されたときおよびそれらが作動中に熱応力を受けたときで
さえその特性を保持するように構成されなくてはならない。この状況下で、各層
が互いに対する付着力を保持することがきわめて重要である。層の材料特性、特
にその弾性および相対的熱膨張率がここでは決定的要因である。例えば、ＸＬＰ
Ｅケーブルにおいて、絶縁層は、架橋低密度ポリエチレンからなり、半導電層は
、中にすすおよび金属粒子が混合されたポリエチレンからなる。温度変動の結果
としての体積変化は、ケーブル内の半径の変化として完全に吸収され、これらの
材料の弾性との関係において層内の熱膨張率間の差異が比較的わずかであること
から、半径方向の膨張は、層間の付着力を失なうことなく発生しうる。
上述した材料組合せは、単なる一例としてみなされるべきものである。特定さ
れた条件および半導電であること、すなわち１０-1〜１０6ohm−cm，例えば１〜
５００ohm−cmまたは１０〜２００ohm−cmの範囲内の抵抗率をもつことという条
件をも満たすその他の組合せも当然、本発明の範囲内に入る。
絶縁層は例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（Ｈ
ＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン（ＰＢ）、ポリメチルペンテ
ン（”ＴＰＸ”）といった固体熱可塑性材料、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）と
いった架橋材料または、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）またはジリコンゴム
といったゴムで構成されていてよい。
内部および外部半導電層は、同じベース材料でできていてよいが
、すすまたは金属粉末といった導電性材料の粒子が中に混合されている。
これらの材料の機械的特性、特にその熱膨張率は、少なくとも本発明に基づい
て必要な導電性を達成するのに必要とされる割合で、すすまたは金属粉末が混ぜ
込まれているか否かによって比較的ほとんど影響を受けない。かくして、絶縁層
および半導電層は、実質的に同じ熱膨張率を有する。
エチレン酢酸ビニル共重合体/ニトリルゴム（ＥＶＡ／ＮＢＲ）、ブチルグラ
フトポリエチレン、エチレンアクリル酸ブチル共重合体（ＥＢＡ）およびエチレ
ンアクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）もまた、半導電層のための適切な重合体
を構成する。
種々の層の中でベースとして異なるタイプの材料が使用される場合でさえも、
それらの熱膨張率が実質的に同じであることが望ましい。このことは、上で列挙
した材料の組合せの場合にあてはまる。
以上に列挙した材料は、Ｅ係数がＥ＜５００Ｍｐａ好ましくは＜２００Ｍｐａ
の比較的優れた弾性を有する。この弾性は、層中の材料についての熱膨張率の間
のわずかな差でも弾性の半径方向に吸収され、いかなるひびわれやその他の損傷
も現れず層が互いから剥離しないようにするために充分なものである。層中の材
料は弾性をもち、層間の付着力は少なくともそのうち最も弱い材料の中と同じ大
きさのものである。
２つの半導電層の導電率は、各層に沿って電位を実質的に均等にするのに充分
なものである。外部半導電層の導電率は、ケーブル内に電界を内含させるのに充
分高いものの、層の長手方向に誘導された電流に起因する有意な損失を発生させ
ないよう充分低いものである。
かくして、２つの半導電層の各々は基本的に１つの等電位表面を
構成し、これらの層は実質的にその層間に電界を封じ込めることになる。
当然のことながら、絶縁層内に単数または複数の付加的な半導電層を配置させ
ることを妨げるものではない。
本発明による機構は、主として、接合されたケーブルが高圧ケーブルで構成さ
れているケーブル継手での使用のために意図されたものであり、その利点が当該
分野において特に傑出していることから、１つの特殊な特徴とは、ケーブルが高
圧ケーブルで構成されていることであると述べられている。
付加的な１つの特徴は、高圧ケーブルの直径が２０〜２５０mmの範囲内にあり
、導電断面積が８０〜３０００mm2の範囲内にあるということである。
本発明のさらなる特徴および利点は、残りの従属請求項から明らかになること
だろう。
特殊な１つの利点としては、固定用要素は弾性材料で作られている。
本発明の第１の実施例によると、支持体は少なくとも１つの剛性ヨークを備え
、ここで継手に面するヨークの内部表面の形状は、継手の外部形状に適合させら
れている。ヨークの形をしている支持体は、圧縮成形または注型を用いて容易に
製造できる非常に軽量の構成であるという利点をもつ。
ヨークはまた、継手全体にわたって非常に容易に設けることができる。複数の
ヨークを使用することもでき、例えば、１本の支持体が、各々実質的に同じ形状
をもつ３つのヨークで構成されていてもよい。
さらなる利点としては、各ヨークは細長い形状をもちその２つの端部で終端す
ることができ、前記固定用要素は、前記ヨークを、２
つの接合されたケーブルに位置づけしてしっかりと固定するための弾性締付け用
装置を備えていてよい。
第２の実施例によると、支持体は、それがスリーブを備えていることを特徴と
する。スリーブの形状は、スリーブの内径が実質的にケーブル継手の最大外径と
同じサイズであることから、継手に結合させられている。
前記第２の実施例の有利な変形形態によると、スリーブは、継手全体にわたり
支持体を容易にはめ込むことができるようにする２つの軸方向スリーブ部分で構
成されている。間に空隙を置いた複数の部分にスリーブを分割することもまた、
継手を冷却するために有利である。
この第２の実施例によるスリーブまたはスリーブ部分にはまた、有利には、ス
リーブ内側の継手の冷却を可能にするためにスリーブの壁の中に小さな開口部ま
たはスリットが具備されていてよい。支持体はさらに、前記スリーブ部分を合体
させるための少なくとも１つの取付け手段を備える。
この第２の実施例およびその変形形態は、また、好ましくは、ケーブルにスリ
ーブを固定するためスリーブの各端に１つずつ設置する２つのブッシュを含んで
いる。
ブッシュと共に１つのスリーブまたは２つのスリーブの半分として支持体を整
形することで、特に強い支持体という利点が提供されると共に、ケーブル継手全
体ならびに各ケーブルの一部分は実質的に外部の影響から保護されることになる
という利点が提供される。
ブッシュは、好ましくは、組立てを容易にするため、２つの軸方向ブッシュの
半分に分割される。
ブッシュは、高圧および中圧ケーブル用の組立式の標準ブッシュで構成されて
いてよいという利点をもつ。しばしば使用される材料
としては、ゴム、例えばエチレンプロペンゴムまたはシリコンゴムがあり、これ
らはケーブルを保持する上である程度の弾性を可能にする。このことはまた、熱
膨張の面から見ても有利である。ブッシュは、ケーブル内である量の膨張を可能
にし、またケーブルが冷却し収縮したときに自らを調整する。
特に有利な実施形態によると、ブッシュには、内部または外部のいずれかに、
好ましくは半径方向波形といったような、熱膨張または収縮に起因するケーブル
の寸法変化を吸収するための特殊な手段が具備されている。これは、ブッシュが
、下のケーブル絶縁内の熱膨張を吸収できるという利点を提供する。
もう１つの特徴によると、支持体およびその付属備品を導電性材料で作ること
ができ、かくして継手の接地が可能となることから、特別の利点が得られる。代
替的には、接地を回避すべき場合には支持体およびその付属備品を、電気的絶縁
材料で作ることも可能である。
回転電気機器は、従来、６〜３０ｋＶの範囲内の電圧用に設計されてきており
、通常は３０ｋＶが上限とみなされてきた。このことは一般に、電力網のレベル
すなわち約１３０〜１４０ｋＶの範囲まで電圧を逓昇させる変圧器を介して、発
電機を電力網に接続しなくてはならないということを意味している。
本発明は、主として高圧で使用することが意図されている。高圧というのはこ
こでは、１０ｋＶを上回る電圧を意味すると理解されるものとする。本発明によ
る機構のための標準的な動作範囲は、約３６ｋＶから最高８００ｋＶまでの電圧
でありうる。第２に、本発明は、３６ｋＶ未満の電圧での当該技術分野における
使用のために意図されている。
電力を伝送するためのケーブル（例えばＸＬＰＥケーブル）にお
いて使用されるものに類似した固体絶縁と共に、高圧ケーブルとも呼ばれる高圧
絶縁導体を用いることによって、機器の電圧を、中間変圧器なしに電力網に直接
接続され得るようなレベルまで増大させることができる。かくして従来の変圧器
を、除去できる。しかしながら、このための重要な条件は、ケーブルを信頼性あ
る方法で接合できることにあり、従って、本発明がこれを可能にしている。
本発明をより良く理解するため、以下ではその２つの実施形態について、添付
図面を参照しながら一例として詳細に記述する。なお図面中、
図１は、本発明の第１の実施例による支持体を概略的に示す図、
図２は、図１による支持体が適用された状態にある、ケーブル継手の概略的な
断面図、
図３は、第２の実施例による支持体が適用された状態にある、ケーブル継手の
概略的な断面図、
図４は、図３による支持体の中の細部の一変形形態を示す図、
図５は、図３による支持体の中の細部の第２の変形形態を示す図、
図６は、図３の中の支持体の１つの修正を概略的に示す図、および
図７は、該機構が特に適している高圧ケーブルを通る横断面図である。
図１に示されている実施例によると、支持体は、ヨーク１の形をしている。ヨ
ークは、細長い形状をもち、２つの端部３，４で終端する。ヨークの形状は、そ
れが支持すべきケーブル継手の輪郭に適合させられている。図示された例におい
ては、ヨークの形状は、ケーブル継手の形状に正確に沿っている。しかしながら
、ヨークの内側のみが、ケーブル継手に対応する形状を有するが、その外側面は
、製造の見地からみて単純な形状といったようなその他の何らかの適切な形状を
有することも可能である。
ヨークは、好ましくは、継手上の中央に適用され、その端部部分３，４は、図
２に例示される通り、ケーブル継手９により接合された２本のケーブル６，７と
接触した状態にある。ヨークをケーブルに固定するために、支持体はまた、各端
部に、弾性締付け用機構１１，１２を備える。この締付け用機構は、ヨークの端
部およびケーブルのまわりに巻きつけられたテープで構成されていてもよいし、
あるいは、ケーブル結合器等で構成されていてもよい。
支持体を接地しなければならない場合、ヨークは、例えば金属といった導電性
材料で作られる。この場合、締付け用機構も当然導電性材料でできていなくては
ならない。
代って、支持体が接地を許さないものであることが要求される場合には、ヨー
クおよび締付け用機構のために選択される材料は、例えばプラスチックといった
電気的に非導電性の材料であるべきである。
本発明の第２の実施例は、図３に示されている。支持体は、ここでは、ケーブ
ル継手１６のまわりに、好ましくは継手全体にわたり中央にはめ込まれたスリー
ブ１５で構成されている。２本のケーブル１８，１９がこのケーブル継手を用い
て接合される。スリーブの形状は、スリーブの内径がケーブル継手の外径に適合
させられることから、ケーブル継手の形状に沿っている。スリーブの各端部には
ブッシュ２１，２２が位置づけられ、これらのブッシュの主たる目的は、各ケー
ブルのまわりにスリーブを位置づけてしっかりと固定することにある。
ブッシュは、例えば、高圧および中圧ケーブル用の組立式の標準的ブッシュで
構成されている。しばしば用いられる材料としては、
ゴム、例えば、エチレンプロペンゴムまたはシリコンゴムがあり、これらはケー
ブルを保持する上である程度の弾性を可能にする。このことは、熱膨張の面から
見て有利である。ブッシュは、ケーブル内である量の膨張を可能にし、またケー
ブルが冷却し収縮したときに自らを調整する。
図４および５は、ブッシュの特に有利な２つの修正実施形態を例示している。
両方の場合において、ブッシュは、軸方向に半分に分割されている。
ブッシュの一方の半分のみが図４に例示されている。このブッシュの半分２４
には、ケーブル通過のための半円形中ぐり２５が具備されている。内部表面すな
わちケーブルに面する表面には、ブッシュがケーブル上にはめ込まれたときに下
にあるケーブル絶縁内の熱膨張をブッシュが吸収できるように充分な深さをもつ
溝２６の形をした波形になっている。
図５に例示されているブッシュの半分２８の方には、溝３０を備える波形がそ
の外部表面に具備されている。これらの溝は、図４の溝と同じ要領で形成され、
同じ機能をもつ。ブッシュにはまた、ケーブルに面する中央中ぐり２９も備わっ
ている。ブッシュの波形付き外部表面はスリーブの内側に面している。
当然のことながら、内部および外部表面の両表面上でブッシュに波形を具備す
ることも可能であり、これは、下にあるケーブル絶縁内にきわめて高い熱膨張が
予想されうる場合に好都合であるかもしれない。
図６は、図３に示された第２の実施例の１修正形態を示す。ここではスリーブ
は、２本のケーブル４５，４６を接合するためケーブル継手４３をとり囲む２つ
の軸方向スリーブの半分４０，４１で構成されている。２つのスリーブの半分は
、継手のまわりを滑動させ
なくてはならないような分割されていないスリーブを用いる実施形態に比べて、
ケーブル継手へのはめ込みが容易であるという利点をもつ。スリーブの半分４０
，４１は、例えばケーブル結合器といった何らかの形の弾性締付け用機構であり
うる取付け手段４８を用いて、継手のまわりに合体される。図示された例では、
取付け手段は、各スリーブ端部と、スリーブの中心に１つ具備されている。取付
け手段の数は必要に応じて選択される。２つのスリーブの各半分によって形成さ
れるスリーブの各端部には、図３のブッシュに対応するブッシュ５０，５１があ
る。
図６に特に良く例示されているように、支持体は、ケーブルおよびケーブル継
手の両方をまっすぐにかつ不動の状態に維持している。
同じくスリーブまたはスリーブの半分を有する第２の実施例においては、全て
の部分を、接地を可能にするための導電性材料かあるいは電気的絶縁材料のいず
れかで作ることができる。スリーブにはまた、継手の冷却を容易にするためその
壁の中に小さな開口部またはスリット５３を具備することができる。
最後に、図７は、本発明と共に使用するのに特に適したものである高圧ケーブ
ル３５の横断面図を示している。高圧ケーブル３５は、例えば銅（Ｃｕ）で作ら
れ円形横断面をもつより線部分３１をいくつか含んでいる。これらのより線部分
は、高圧ケーブルの中心に配置されている。より線部分３１をとり囲んでいるの
は、第１の半導電層３２である。第１の半導電層３２をとり囲んでいるのは、例
えばＸＬＰＥ絶縁といった絶縁層３３であり、絶縁層３３をとり囲んでいるのは
第２の半導電層３４である。図示されているケーブルは、通常かかる配電用ケー
ブルをとり囲んでいる外側の機械的保護外装および金属スクリーンが排除されて
いるという点で従来の高圧
ケーブルと異なっている。かくして、本願における「高圧ケーブル」という概念
には、通常このような配電用ケーブルをとり囲んでいる金属スクリーンおよび外
側の保護外装が含まれる必要はない。
ここで例示され記述されている実施形態は、単なる一例としてみなされるべき
ものであり、本発明はこれに制限されず、添付の請求の範囲内で規定されている
発明概念の範囲内で変形を加えることのできるものである。本発明は折曲げケー
ブルに制限されず、支持体を必要とする全てのタイプのケーブル継手のために使
用することができるということも強調しておく。Description: The invention relates to a mechanism for a cable joint and a rotary electric machine comprising such a mechanism. The invention relates to a preformed cable joint, preferably to a bent cable, as defined in the preamble of claim 1. A mechanism for use in a cable joint. The invention also relates to a rotating electrical device as described in the preamble of claim 24. Cable joints typically include two cables and a fitting that fits between the cables to join them. The cable fitting is usually fitted over a straight cable positioned underground or on a cable ladder, and the cable fitting and the cable are securely fixed in relation to each other. However, the use of cables, or high voltage insulated conductors, in the stator windings of rotating electrical equipment results in cable joints that are fitted over folded (curved) cables, thus creating a new type of stress or stress. It will be subjected to bending stress. Also, cable joints and cables will experience motion due to both thermal expansion and mechanical vibration. Another problem associated with such applications is that the cable and cable coupling cannot be anchored to a common fastening device. EP 0 732 787 discloses a device for wrapping a cable joint. FIG. 2 of this document illustrates a stabilizing bar mounted along a joint. The purpose of this bar is to provide structural stability to the joint, especially to prevent sharp bends. The rod is secured to the cable jacket using a compression clamp. This document also discloses a flexible (or hard) shell that is placed around the cable fitting and is filled with a hardenable encapsulant to seal the cable fitting. The encapsulant cures to a gel-like consistency. Other devices for encapsulating cable joints, in particular various sleeve designs, are known, for example, from DE 344 1311 and EP 0316911. However, any of the known devices are capable of simultaneously absorbing the dimensional changes of the cable mainly due to thermal expansion and contraction, without damage to the device and yet forming the joint, i.e., the two cables and their joints. There is no ability to keep the cable joints stationary with respect to each other. Examples of rotating electrical equipment that are relevant in this context include synchronous machines, conventional asynchronous and double-fed machines, AC machines, applications in asynchronous static current converter cascades, outer rotating Machine and synchronous flux machine. The arrangement according to the invention is particularly suitable for rotating electrical equipment which operates as a generator in a power plant for generating electric power. It is an object of the present invention to provide a mechanism for a cable joint designed to solve the above-mentioned problems, especially in a joint on a bent cable. This object is achieved by a mechanism of the type described in the preamble of claim 1 with the special features defined in the characterizing part of claim 1. Another object is to provide a rotating electric device in which the above-mentioned problems have been solved. This object is achieved through a machine of the type described in the preamble of claim 24, which is provided with the features defined in the characterizing part of claim 24. Thus, in a mechanism in the form of a support designed to be applied over the entire cable joint in such a way that the parts contained within the joint remain substantially immobile in relation to each other, The body includes at least one securing element that resiliently secures the cable to the cable, the securing element providing a mechanism capable of absorbing dimensional changes in the cable due to thermal expansion or contraction. This achieves the advantage that the joint is straight and stays in place and the joint area is not subjected to bending stresses. At the same time, changes in the cable dimensions are absorbed and therefore do not adversely affect the joint. The result is a very reliable and secure cable joint. This mechanism also has the advantage that it can be used not only in high-voltage electrical equipment, but also in other situations where a support for cable joints, especially bent cables, is required. The cables contemplated by the arrangement according to the invention are preferably of the solid extruded insulation type currently used for power distribution, such as XLPE cables or EPR insulated cables, used for windings. Such a cable comprises an inner conductor consisting of one or more strands, an inner semiconductive layer surrounding the conductor, a solid insulating layer surrounding it, and an outer semiconductive layer surrounding the insulating layer. Such a cable is flexible, and this flexibility is based on the fact that the technology for the mechanism according to the invention is mainly based on a winding system in which the winding is formed by a cable that is bent during assembly. As such, it is an important property in this context. The flexibility of an XLPE cable typically corresponds to a radius of curvature of about 20 cm for a 30 mm diameter cable and about 65 cm for an 80 mm diameter cable. In the present application, the term "flexibility" is used to indicate that the winding has a flexibility up to a radius of curvature of approximately 4 times the cable diameter, preferably 8 to 12 times the cable diameter. I have. The windings must be configured to retain their properties even when they are bent and when they are subjected to thermal stresses during operation. Under this circumstance, it is very important that the layers retain their adhesion to each other. The material properties of the layer, in particular its elasticity and the relative coefficient of thermal expansion, are decisive factors here. For example, in the XLPE cable, the insulating layer is made of cross-linked low density polyethylene, and the semiconductive layer is made of polyethylene mixed with soot and metal particles. The volume change as a result of temperature fluctuations is completely absorbed as a change in radius in the cable, and the relative difference between the coefficients of thermal expansion in the layers in relation to the elasticity of these materials is relatively small. Directional expansion can occur without loss of adhesion between the layers. The above material combinations are to be regarded only as examples. Any other condition that also satisfies the specified conditions and that it be semiconductive, that is, have a resistivity in the range of 10 -1 to 10 6 ohm-cm, for example 1 to 500 ohm-cm or 10 to 200 ohm-cm. Combinations naturally fall within the scope of the invention. The insulating layer may be a solid thermoplastic material such as low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polybutylene (PB), polymethylpentene ("TPX"), cross-linked polyethylene (XLPE), etc. It may be composed of a crosslinked material or a rubber such as ethylene propylene rubber (EPR) or gyricon rubber. The inner and outer semiconductive layers may be made of the same base material, but with particles of a conductive material such as soot or metal powder mixed therein. The mechanical properties of these materials, especially their coefficient of thermal expansion, depend on whether soot or metal powder is incorporated, at least in the proportions required to achieve the required conductivity according to the present invention. Relatively little affected. Thus, the insulating layer and the semiconductive layer have substantially the same coefficient of thermal expansion. Ethylene vinyl acetate copolymer / nitrile rubber (EVA / NBR), butyl grafted polyethylene, ethylene butyl acrylate copolymer (EBA) and ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA) are also suitable for semiconductive layers. A polymer. Even when different types of materials are used as bases in the various layers, it is desirable that their coefficients of thermal expansion be substantially the same. This is the case for the combinations of materials listed above. The materials listed above have relatively good elasticity with an E coefficient of E <500 Mpa, preferably <200 Mpa. This elasticity is absorbed in the radial direction of the elasticity by any slight difference between the coefficients of thermal expansion for the materials in the layer, and is sufficient to prevent the layers from delaminating from each other without any cracks or other damage. Things. The materials in the layers are elastic and the adhesion between the layers is at least as great as that of the weakest material. The conductivity of the two semiconductive layers is sufficient to make the potential substantially equal along each layer. The conductivity of the outer semiconductive layer is high enough to include an electric field in the cable, but low enough not to cause significant losses due to current induced in the longitudinal direction of the layer. Thus, each of the two semiconducting layers essentially constitutes one equipotential surface, these layers substantially confining the electric field between the layers. Of course, this does not preclude placing one or more additional semiconductive layers in the insulating layer. The mechanism according to the invention is primarily intended for use in cable joints in which the spliced cable is composed of high-voltage cables, the advantages of which are particularly outstanding in the art. One particular feature is stated that the cable is comprised of high voltage cables. One additional feature is located the diameter of the high-voltage cable in the range of 20～250Mm, electrical power interruption area is that in the range of 80~3000mm 2. Further features and advantages of the invention will be apparent from the remaining dependent claims. As a special advantage, the fixing element is made of an elastic material. According to a first embodiment of the invention, the support comprises at least one rigid yoke, wherein the shape of the inner surface of the yoke facing the joint is adapted to the outer shape of the joint. The support in the form of a yoke has the advantage that it is a very lightweight construction that can be easily manufactured using compression molding or casting. The yoke can also be very easily provided over the entire joint. A plurality of yokes may be used, for example, one support may be composed of three yokes, each having substantially the same shape. As a further advantage, each yoke has an elongated shape and can be terminated at its two ends, and the fixing element is provided for positioning and securely fixing the yoke to the two joined cables. A device for elastic clamping may be provided. According to a second embodiment, the support is characterized in that it comprises a sleeve. The shape of the sleeve is coupled to the joint because the inside diameter of the sleeve is substantially the same size as the maximum outside diameter of the cable joint. According to an advantageous variant of the second embodiment, the sleeve is constituted by two axial sleeve parts which allow the support to be easily fitted over the entire joint. Dividing the sleeve into a plurality of sections with an air gap between them is also advantageous for cooling the joint. The sleeve or sleeve part according to this second embodiment may also advantageously be provided with small openings or slits in the wall of the sleeve to allow cooling of the joint inside the sleeve. The support further comprises at least one attachment means for joining said sleeve portions. This second embodiment and its variants also preferably include two bushes, one at each end of the sleeve to secure the sleeve to the cable. Shaping the support as one sleeve or two sleeve halves with the bush provides the advantage of a particularly strong support, while at the same time protecting the entire cable joint as well as a portion of each cable from substantial external influences. Is provided. The bush is preferably divided into two axial bush halves for ease of assembly. The bush has the advantage that it can consist of a prefabricated standard bush for high and medium voltage cables. Frequently used materials include rubber, such as ethylene propene rubber or silicone rubber, which allows some elasticity in holding the cable. This is also advantageous in terms of thermal expansion. The bush allows a certain amount of expansion within the cable and adjusts itself as the cable cools and contracts. According to a particularly advantageous embodiment, the bush is provided with special means for absorbing dimensional changes of the cable, either internally or externally, preferably due to thermal expansion or contraction, such as radial undulations. Have been. This offers the advantage that the bush can absorb thermal expansion in the underlying cable insulation. According to another feature, a special advantage is obtained because the support and its accessories can be made of a conductive material, thus allowing the joint to be grounded. Alternatively, if grounding is to be avoided, the support and its accessories can be made of electrically insulating material. Rotating electrical equipment has traditionally been designed for voltages in the range of 6-30 kV, with 30 kV usually being considered the upper limit. This generally means that the generator must be connected to the grid via a transformer that steps up the voltage to the grid level, i.e. in the range of about 130-140 kV. The present invention is primarily intended for use at high pressures. High voltage is here understood to mean a voltage above 10 kV. The standard operating range for a mechanism according to the invention can be a voltage from about 36 kV up to 800 kV. Second, the present invention is intended for use in the art at voltages below 36 kV. By using high-voltage insulated conductors, also called high-voltage cables, with solid insulation similar to that used in cables for transmitting power (eg XLPE cables), the voltage of the equipment is directly connected to the power grid without intermediate transformers To a level that can be achieved. Thus, the conventional transformer can be eliminated. However, an important requirement for this is that the cables can be joined in a reliable manner, and the invention makes this possible. For a better understanding of the invention, the two embodiments are described in detail below, by way of example, with reference to the accompanying drawings. In the drawings, FIG. 1 is a view schematically showing a support according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross section of a cable joint in a state where the support according to FIG. 1 is applied. FIG. 3, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a cable joint with the support according to the second embodiment applied, FIG. 4 shows a variant of details in the support according to FIG. FIG. 5, FIG. 5 shows a second variant of details in the support according to FIG. 3, FIG. 6 schematically shows a modification of one of the supports in FIG. 3, and FIG. Figure 2 is a cross-sectional view through a high-voltage cable for which the mechanism is particularly suitable. According to the embodiment shown in FIG. 1, the support is in the form of a yoke 1. The yoke has an elongated shape and terminates at two ends 3,4. The shape of the yoke is adapted to the contour of the cable joint it is to support. In the example shown, the shape of the yoke exactly follows the shape of the cable joint. However, only the inside of the yoke has a shape corresponding to the cable joint, but its outside surface can have any other suitable shape, such as a simple shape from a manufacturing point of view. The yoke is preferably applied centrally on the joint, with its end portions 3, 4 in contact with two cables 6, 7 joined by a cable joint 9, as illustrated in FIG. is there. In order to secure the yoke to the cable, the support also comprises elastic clamping mechanisms 11, 12 at each end. The tightening mechanism may be constituted by a tape wound around the end of the yoke and the cable, or may be constituted by a cable coupler or the like. If the support must be grounded, the yoke is made of a conductive material, for example a metal. In this case, the fastening mechanism must of course be made of a conductive material. Alternatively, if the support is required to be one that does not allow grounding, the material chosen for the yoke and clamping mechanism is an electrically non-conductive material, for example plastic. Should. A second embodiment of the present invention is shown in FIG. The support here consists of a sleeve 15 which is fitted centrally around the cable joint 16, preferably over the entire joint. Two cables 18, 19 are joined using this cable joint. The shape of the sleeve follows the shape of the cable joint, since the inner diameter of the sleeve is adapted to the outer diameter of the cable joint. Bushes 21 and 22 are located at each end of the sleeve, and the primary purpose of these bushes is to position and secure the sleeve around each cable. The bush comprises, for example, an assembled standard bush for high and medium voltage cables. Frequently used materials include rubber, for example, ethylene propene rubber or silicone rubber, which allows some elasticity in holding the cable. This is advantageous in terms of thermal expansion. The bush allows a certain amount of expansion within the cable and adjusts itself as the cable cools and contracts. 4 and 5 illustrate two particularly advantageous modifications of the bush. In both cases, the bush is split in half in the axial direction. Only one half of the bush is illustrated in FIG. Half 24 of this bush is provided with a semi-circular boring 25 for cable passage. On the inner surface, i.e. the surface facing the cable, a corrugation in the form of a groove 26 of sufficient depth to allow the bush to absorb the thermal expansion in the underlying cable insulation when the bush is fitted over the cable. It has become. Towards the half 28 of the bush illustrated in FIG. 5, a corrugation with a groove 30 is provided on its outer surface. These grooves are formed in the same manner as the grooves in FIG. 4 and have the same functions. The bush also has a central bore 29 facing the cable. The corrugated outer surface of the bush faces the inside of the sleeve. Of course, it is also possible to provide the bushing with corrugations on both the inner and outer surfaces, which may be advantageous where very high thermal expansion can be expected in the underlying cable insulation. unknown. FIG. 6 shows a modification of the second embodiment shown in FIG. Here the sleeve consists of two axial sleeve halves 40, 41 surrounding a cable joint 43 for joining the two cables 45, 46. One half of the two sleeves has the advantage that it is easier to fit into a cable joint compared to an embodiment that uses an undivided sleeve that must slide around the joint. The sleeve halves 40, 41 are united around the joint using attachment means 48, which may be some form of resilient clamping mechanism, for example a cable coupler. In the illustrated example, one attachment means is provided at each end of the sleeve and one at the center of the sleeve. The number of attachment means is selected as required. At each end of the sleeve formed by each half of the two sleeves are bushings 50, 51 corresponding to the bushings of FIG. As is particularly well illustrated in FIG. 6, the support keeps both the cable and the cable joint straight and immobile. In a second embodiment, also having a sleeve or half of a sleeve, all parts can be made of either a conductive material to enable grounding or an electrically insulating material. The sleeve may also be provided with a small opening or slit 53 in its wall to facilitate cooling of the joint. Finally, FIG. 7 shows a cross-sectional view of a high voltage cable 35 that is particularly suitable for use with the present invention. The high-voltage cable 35 includes several strands 31 made of, for example, copper (Cu) and having a circular cross section. These strands are located at the center of the high voltage cable. Surrounding the stranded portion 31 is a first semiconductive layer 32. Surrounding the first semiconductive layer 32 is an insulating layer 33 such as XLPE insulation, and surrounding the insulating layer 33 is a second semiconductive layer. The cables shown differ from conventional high voltage cables in that the outer mechanical protective sheath and metal screen that normally surround such distribution cables are eliminated. Thus, the concept of "high-voltage cable" in the present application need not include the metal screen and outer protective sheath normally surrounding such distribution cables. The embodiments illustrated and described herein are to be considered only by way of example, and the present invention is not limited thereto, and may be modified within the scope of the inventive concept defined in the appended claims. It can be added. It is also emphasized that the invention is not limited to bent cables, but can be used for all types of cable joints that require a support.
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ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ
Ｎ，ＹＵ，ＺＷ
(72)発明者 レイヨン，マッツ
スウェーデン国，エス―723 35 ベース
テロース，ヒブラルガータン ５
(72)発明者 カールステン，ペーター
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(72) Inventor Rayon, Mats
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(72) Inventor Carsten, Peter
Sweden, S-141 42 Hudi
Nge, Syobergen 62