WO2006114008A1 - Conductor connection for high-voltage power cables - Google Patents

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WO2006114008A1
WO2006114008A1 PCT/CH2006/000197 CH2006000197W WO2006114008A1 WO 2006114008 A1 WO2006114008 A1 WO 2006114008A1 CH 2006000197 W CH2006000197 W CH 2006000197W WO 2006114008 A1 WO2006114008 A1 WO 2006114008A1
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screw
conductor connection
screw connector
segments
screws
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PCT/CH2006/000197
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Inventor
Oldrich Sekula
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Brugg Kabel Ag
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/36—Conductive members located under tip of screw
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/53—Bases or cases for heavy duty; Bases or cases for high voltage with means for preventing corona or arcing

Definitions

  • the invention relates to a conductor connection for electrical high-voltage power cable with a hollow cylindrical, electrically conductive screw, which has radial threaded holes for also electrically conductive contact screws, which are introduced at both ends with game, stripped cable conductors of the high-voltage power cable can be pressed.
  • Insulated high-voltage electric power cables are used in particular in the range of 45 to 500 kV, which places the highest demands in terms of insulation.
  • the cable sheath consists, for example, of cross-linked polyethylene (XLPE), high-density polyethylene (HDPE) or ethylene-propylene rubber (EPR), which also have advantageous mechanical and chemical properties and offer protection against abrasion and corrosion.
  • XLPE cross-linked polyethylene
  • HDPE high-density polyethylene
  • EPR ethylene-propylene rubber
  • the cable conductor of high-voltage power cables consists of individual wires of, for example, 1 to 3 mm in diameter, usually made of copper or aluminum.
  • the stranded single wires forming a compact conductor have a single core up to a total cross section of about 800 mm 2 , and when the total cross sections increase to 1000 to 2000 mm 2 or more, four to six segments are usually formed with a central core , The individual core and the segments are usually wrapped with a semiconductor strip.
  • the electrical cable conductor as a whole is initially covered by an inner semiconductor layer, followed by an insulating layer and an outer semiconductive layer. All three layers are expediently applied by an extrusion process and crosslinked in the same production line at high temperature and high pressure. Embedding tapes are wound over the outer semiconductive layer, which compensate for the thermal expansion of the insulation. Chen and form a sufficient adhesion between the outermost cable semiconductor and the metallic protective cover.
  • three types of protective covers made of metal strips or metal-plastic composite strips are optionally used:
  • High-voltage power cables are connected in practice by the metallic cable ladder welded together or connected by a compression sleeve or screw together.
  • hollow cylindrical screw connectors are used with these radially extending through contact screws.
  • the two stripped cable conductors of the high voltage power cables are inserted into the hollow cylindrical screw connector until they abut each other in the region of its longitudinal center, and then tightened the contact screws, which clamps the cable conductors, and the electric current is passed through the screw connector substantially.
  • the inventor has set itself the task of creating a conductor connection of the type mentioned, which optimizes the assembly for connecting the high-voltage power cable in terms of time and cost.
  • the object is achieved according to the invention that the screw is separated by cuts in the axial direction in at least two segments, which form adjustable abutment for the contact screws in the radial direction.
  • Special and further embodiments of the screwed connector are the subject of dependent claims.
  • the segments of the hollow cylindrical screw connector must form the abutment for the contact screws by means of suitable means.
  • the number of segments of the screw connector formed in accordance with the invention is limited; two segments of equal size are advantageously formed by two sections lying in one plane of the longitudinal axis of the screw connector.
  • An optimal solution is to adjustably connect the two segments with each other radially opposite pairs of connecting screws. This is preferred both in terms of labor and high stability and precision.
  • hinges can also be formed on the one side and screw connections on the other side of the two segments.
  • the two segments of the hollow cylindrical screw connector can have longitudinal flanges with screw holes.
  • the protruding flanges make the connection bulky.
  • the threaded bores of one segment of the screw connector for the contact screws are preferably formed diagonally opposite those of the other segment. Further, it is advantageous, viewed in the axial direction, these threaded bores form alternately offset from each other, preferably at an angle ⁇ of 30 to 60 °, in particular about 40 °.
  • the threaded holes in the hollow cylindrical Screw also be arranged so that each contact screw or a multiple of each contact screw acts on a segment.
  • the contact screws are preferably designed as torque screws with a predetermined breaking point. When a certain torque is applied, the screw head is sheared off, leaving only the screw shaft pushed into the cable ladder in the threaded hole. This shaft of the screw is preferably sunk in the threaded hole.
  • a sealant can be filled into the exposed threaded hole. Further, the grooves between the segments of the screw connector must be sealed.
  • the seal between screw connector and cable ladder is preferably done by attaching one O-ring each.
  • Both the screw connector and the contact screws must on the one hand have high mechanical strength and, on the other hand, good electrical conductivity.
  • the two cable ends are pressed together before screwing, for example with a few bar, the electrical current flow is mainly through the screw connector.
  • This consists in particular of aluminum, copper or brass, the contact screws in particular copper.
  • the contact area in the screw connector can be surrounded by an electrically conductive gel of a known chemical composition and constitution.
  • the inventive solution has the obvious advantage that in contrast to the one-piece screw in a multi-part screw whose inner diameter can be precisely adapted to the diameter of the cable ladder, so that the conductor segments of the cable to be connected without slipping of individual segments placed in the screw and can be fixed.
  • this positively influences an optimal placement of the contact screws, since they come to rest correctly on the cable, without it being possible for the individual conductor segments to slip in the cable conductor.
  • the size of the screw connector ensures a better heat distribution, which results from the energy flow at the cable. This reduces the heat load on the sleeve body and the core insulation, there is no higher heating in the sleeve.
  • FIG. 1 shows a partially cutaway view of a screw connector with inserted cable ladder
  • FIG. 2 shows a cross-section A-A according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a cross-section B-B according to FIG.
  • Fig. 1 the core of a conductor connection 10 in a coupling sleeve, a screw 12 is shown.
  • a stripped cable ladder 14 of two high-voltage electric power cables 16 is plugged in each time and pressed against one another in the longitudinal direction of the screw connector 12.
  • the present screw connector is about 200 mm long, has an outer diameter of 100 mm and an inner diameter of about 50 mm, resulting in a wall thickness of about 25 mm.
  • the cable conductor 14 of the electrical high-voltage power cable 16 is surrounded by an insulation 18, which in turn is surrounded by a semiconductor layer 20.
  • the outer end of the high-voltage power cable 16, forms a cable sheath 22nd
  • the hollow cylindrical, relatively thick-walled screw 12 is - as mentioned - .. slipped over the cable conductor 14 of the two high-voltage power cable 16.
  • the screw connector 12 consists of two semi-circular in cross section segments 24, 26, of which only the upper segment 24 is visible. Both segments 24, 26 each have four radial threaded bores 28 (FIGS. 2, 3), into each of which a contact screw 30 with a hexagonal screw head 32 is provisionally still loosely engaged. Attracted, they serve to fix the cable ladder 14.
  • Figures 2 and 3 show cross-sections through the threaded connector 12 with a cable conductor 14 divided into five segments and an inner core.
  • the section according to FIG. 2 lies on the longitudinal axis of two connecting screws 38
  • the section according to FIG. 3 lies on the longitudinal axis of two threaded bores 28 for a contact screw 30.
  • These are designed as torque screws M 24 ⁇ 15 and have a predetermined breaking point 40 on. When a given torque is exceeded, the screw head shears internally.
  • the bearing or pressure surface of the contact screws 30, which is pressed onto the cable conductor 14, is formed dome-shaped.
  • the segment 26 of the hollow cylindrical screw connector 12 has screw holes 34 at regular intervals (FIG. 1), which lie opposite one another in pairs and have a step for the support of the screw head 36.
  • the opposite segment has a blind-ending threaded bore 44 for the connecting screw 38.
  • the connecting screws 38 are tightened until both segments 24, 26 sit well on the bare cable conductor 14.
  • the segments 24, 26 are tensioned and form an abutment for the contact screws 30 in accordance with the setting of the connecting screws 38.
  • the considered in the axial direction of the screw 12 displacement angle o of the threaded holes 28 for the contact screws 30 is presently about 40 °.
  • An annular gap 46 between the cable conductor 14 and the inner surface of the sterverinders 12, can be filled with compressed air.
  • the threaded holes 30 are sealed after shearing the screw heads 32 and the flat gaps 48 between the segments 24,26 with a sealing compound 50.
  • O-rings are arranged, which seal the annular gap 46 frontally.
  • an electrically conductive gel 52 may be arranged.

Abstract

Disclosed is a conductor connection (10) for high-voltage power cables (16), which is arranged in a sleeve. Said conductor connection (10) comprises a hollow cylindrical, electrically conducting screw connector (12) that is provided with radial threaded bores (28) for contact screws (30) which are also electrically conducting and can be pressed onto insulated cable conductors (14) of the high-voltage power cables (16), said cable conductors (14) being inserted with clearance at both ends. The screw connector (12) is subdivided into at least two segments (24, 26) in an axial direction (L) by means of cuts, said at least two segments (24, 26) forming thrust bearings for the contact screws (30), which are adjustable in a radial direction.

Description

Leiterverbindung für elektrische Hochspannungs-LeistungskabelConductor connection for high voltage electrical power cables
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leiterverbindung für elektrische Hochspannungs-Leistungskabel mit einem hohlzylindrischen, elektrisch leitenden Schraubverbinder, welcher radiale Gewindebohrungen für ebenfalls elektrisch leitende Kontaktschrauben aufweist, die auf beidends mit Spiel eingeführte, abisolierte Kabelleiter der Hochspannungs-Leistungskabel pressbar sind.The invention relates to a conductor connection for electrical high-voltage power cable with a hollow cylindrical, electrically conductive screw, which has radial threaded holes for also electrically conductive contact screws, which are introduced at both ends with game, stripped cable conductors of the high-voltage power cable can be pressed.
Isolierte elektrische Hochspannungs-Leistungskabel werden insbesondere im Bereich von 45 bis 500 kV eingesetzt, was höchste Anforderungen in Bezug auf die Isolation stellt. Der Kabelmantel besteht beispielsweise aus vernetztem Po- lyethylen (XLPE), hochdichten Polyethylen (HDPE) oder Ethylen-Propylen- Gummi (EPR), welche auch vorteilhafte mechanische und chemische Eigenschaften aufweisen und einen Schutz gegen Abrieb und Korrosion bieten.Insulated high-voltage electric power cables are used in particular in the range of 45 to 500 kV, which places the highest demands in terms of insulation. The cable sheath consists, for example, of cross-linked polyethylene (XLPE), high-density polyethylene (HDPE) or ethylene-propylene rubber (EPR), which also have advantageous mechanical and chemical properties and offer protection against abrasion and corrosion.
Der Kabelleiter von Hochspannungs-Leistungskabeln besteht aus Einzeldrähten von beispielsweise 1 bis 3 mm Durchmesser, in der Regel aus Kupfer oder aus Aluminium. Die verseilten Einzeldrähte, welche einen kompakten Leiter bilden, haben bis zu einem Gesamtquerschnitt von etwa 800 mm2 einen einzigen Kern, wenn die Gesamtquerschnitte auf 1000 bis 2000 mm2 oder mehr ansteigen, sind in der Regel vier bis sechs Segmente mit einem zentralen Kern gebildet. Der Einzelkern und die Segmente sind meist mit einem Halbleiterband um- wickelt.The cable conductor of high-voltage power cables consists of individual wires of, for example, 1 to 3 mm in diameter, usually made of copper or aluminum. The stranded single wires forming a compact conductor have a single core up to a total cross section of about 800 mm 2 , and when the total cross sections increase to 1000 to 2000 mm 2 or more, four to six segments are usually formed with a central core , The individual core and the segments are usually wrapped with a semiconductor strip.
Der elektrische Kabelleiter als ganzes ist vorerst durch eine innere Halbleiterschicht bedeckt, gefolgt von einer Isoiationsschicht und einer äusseren halbleitenden Schicht. Alle drei Schichten werden zweckmässig durch einen Extrusi- onsprozess aufgetragen und in der gleichen Produktionslinie bei hoher Temperatur und hohem Druck vernetzt. Über die äussere halbleitende Schicht werden Einbettungsbänder gewickelt, welche die Wärmedehnung der Isolation ausglei- chen und eine genügende Adhäsion zwischen dem äussersten Kabelhalbleiter und der metallischen Schutzhülle bilden. Grundsätzlich werden wahlweise drei Typen von Schutzhüllen aus Metallbändern oder Metall-Kunststoffverbundbändern eingesetzt:The electrical cable conductor as a whole is initially covered by an inner semiconductor layer, followed by an insulating layer and an outer semiconductive layer. All three layers are expediently applied by an extrusion process and crosslinked in the same production line at high temperature and high pressure. Embedding tapes are wound over the outer semiconductive layer, which compensate for the thermal expansion of the insulation. Chen and form a sufficient adhesion between the outermost cable semiconductor and the metallic protective cover. In principle, three types of protective covers made of metal strips or metal-plastic composite strips are optionally used:
- ein zu einem Rohr geschweisstes Wellband aus Kupfer, Aluminium oder rostfreiem Chrom-Nickel-Stahl,a corrugated pipe of copper, aluminum or stainless chromium-nickel steel welded to a pipe,
- ein Verbundband, welches aus copolymerbeschichteter Kupfer- oder Aluminiumfolie auf einer Schicht von flachen oder runden Drähten, welche die elektrische Leitfähigkeit der Schutzhülle verbessern und aus dem gleichen Material wie die Folien bestehen, und Korrosionseffekte verhindern,a composite tape made of copolymer-coated copper or aluminum foil on a layer of flat or round wires, which improve the electrical conductivity of the protective sheath and consist of the same material as the foils, and prevent corrosion effects,
- ein gepresstes Blei- oder Aluminiumrohr.- a pressed lead or aluminum tube.
Hochspannungs-Leistungskabel werden in der Praxis miteinander verbunden, indem die metallischen Kabelleiter miteinander verschweisst oder durch eine Presshülse bzw. Schraubverbindung miteinander verbunden werden. Nach einer bekannten Verbindungstechnik werden hohlzylindrische Schraubverbinder mit diese in Radialrichtung durchgreifenden Kontaktschrauben eingesetzt. Die beiden abisolierten Kabelleiter der Hochspannungs-Leistungskabel werden in den hohlzylindrischen Schraubverbinder eingeführt, bis sie im Bereich von dessen Längsmitte stirnseitig aneinander stossen, und dann die Kontaktschrauben angezogen, wodurch die Kabelleiter festgeklemmt werden, und der elektrische Strom im wesentlichen durch den Schraubverbinder geführt wird. Dies hat den Nachteil, dass für die stark variierenden Durchmesser der Kabelleiter zahlreiche passende Schraubverbinder hergestellt und an Lager gehalten werden müssen, weil sich das Spiel zwischen Kabelleiter und Innendurchmesser des Schraubverbinders in engen Grenzen halten muss.High-voltage power cables are connected in practice by the metallic cable ladder welded together or connected by a compression sleeve or screw together. According to a known connection technique hollow cylindrical screw connectors are used with these radially extending through contact screws. The two stripped cable conductors of the high voltage power cables are inserted into the hollow cylindrical screw connector until they abut each other in the region of its longitudinal center, and then tightened the contact screws, which clamps the cable conductors, and the electric current is passed through the screw connector substantially. This has the disadvantage that for the widely varying diameters of the cable ladder numerous matching screw connectors must be made and kept in stock, because the game between cable conductor and inner diameter of the screw must be kept within narrow limits.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Leiterverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Montage zur Verbindung der Hochspannungs-Leistungskabel zeitlich und kostenmässig optimiert. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Schraubverbinder durch Schnitte in axialer Richtung in wenigstens zwei Segmente aufgetrennt ist, welche in radialer Richtung einstellbare Widerlager für die Kontaktschrauben bilden. Spezielle und weiterbildende Ausführungsformen des Schraub- verbinders sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.The inventor has set itself the task of creating a conductor connection of the type mentioned, which optimizes the assembly for connecting the high-voltage power cable in terms of time and cost. The object is achieved according to the invention that the screw is separated by cuts in the axial direction in at least two segments, which form adjustable abutment for the contact screws in the radial direction. Special and further embodiments of the screwed connector are the subject of dependent claims.
Die Segmente des hohlzylindrischen Schraubverbinders müssen mit Hilfe geeigneter Mittel die Widerlager für die Kontaktschrauben bilden.The segments of the hollow cylindrical screw connector must form the abutment for the contact screws by means of suitable means.
Aus praktischen Gründen ist die Anzahl der erfindungsgemäss gebildeten Segmente des Schraubverbinders begrenzt, zweckmässig werden durch zwei in einer Ebene der Längsachse des Schraubverbinders liegende Schnitte zwei gleichgrosse Segmente gebildet. Eine optimale Lösung besteht darin die zwei Segmente mit einander radial gegenüberliegen Paaren von Verbindungs- schrauben einstellbar zu verbinden. Dies ist sowohl bezüglich des Arbeitsaufwandes als auch der hohen Stabilität und Präzision bevorzugt.For practical reasons, the number of segments of the screw connector formed in accordance with the invention is limited; two segments of equal size are advantageously formed by two sections lying in one plane of the longitudinal axis of the screw connector. An optimal solution is to adjustably connect the two segments with each other radially opposite pairs of connecting screws. This is preferred both in terms of labor and high stability and precision.
Nach einer Variante können auch auf der einen Seite Scharniere, auf der anderen Seite der zwei Segmente Schraubverbindungen ausgebildet sein.According to one variant, hinges can also be formed on the one side and screw connections on the other side of the two segments.
Nach einer weiteren Variante können die zwei Segmente des hohlzylindrischen Schraubverbinders längslaufende Flansche mit Schraubenlöchem haben. Die abstehenden Flansche machen jedoch die Verbindung sperriger.According to a further variant, the two segments of the hollow cylindrical screw connector can have longitudinal flanges with screw holes. However, the protruding flanges make the connection bulky.
Die Gewindebohrungen des einen Segments des Schraubverbinders für die Kontaktschrauben sind bevorzugt denjenigen des andern Segments diagonal gegenüberliegend ausgebildet. Weiter ist es von Vorteil, diese Gewindebohrungen in Axialrichtung betrachtet alternierend gegeneinander versetzt auszubilden, vorzugsweise mit einem Winkel α von 30 bis 60°, insbesondere etwa 40°.The threaded bores of one segment of the screw connector for the contact screws are preferably formed diagonally opposite those of the other segment. Further, it is advantageous, viewed in the axial direction, these threaded bores form alternately offset from each other, preferably at an angle α of 30 to 60 °, in particular about 40 °.
Falls ein Kabelleiter segmentförmig aufgebaut ist, beispielsweise mit vier oder sechs Segmenten, können die Gewindebohrungen im hohlzylindrischen Schraubverbinder auch so angeordnet sein, dass jede Kontaktschraube oder ein Vielfaches jeder Kontaktschraube auf ein Segment einwirkt.If a cable ladder is segmented, for example, with four or six segments, the threaded holes in the hollow cylindrical Screw also be arranged so that each contact screw or a multiple of each contact screw acts on a segment.
Die Kontaktschrauben sind vorzugsweise als Drehmomentschrauben mit einer Sollbruchstelle ausgebildet. Bei der Anwendung eines bestimmten Drehmoments wird der Schraubenkopf abgeschert, es bleibt lediglich der auf den Kabelleiter gedrückte Schraubenschaft in der Gewindebohrung. Dieser Schaft der Schraube ist vorzugsweise in der Gewindebohrung versenkt.The contact screws are preferably designed as torque screws with a predetermined breaking point. When a certain torque is applied, the screw head is sheared off, leaving only the screw shaft pushed into the cable ladder in the threaded hole. This shaft of the screw is preferably sunk in the threaded hole.
Insbesondere falls das Innere der Leiterverbindung gasdicht sein muss, kann eine Dichtmasse in die freiliegende Gewindebohrung eingefüllt werden. Weiter müssen die Nuten zwischen den Segmenten des Schraubverbinders abgedichtet werden. Stirnseitig erfolgt die Abdichtung zwischen Schraubverbinder und Kabelleiter vorzugsweise durch Anbringen von je einem O-Ring.In particular, if the interior of the conductor connection must be gas-tight, a sealant can be filled into the exposed threaded hole. Further, the grooves between the segments of the screw connector must be sealed. On the front side, the seal between screw connector and cable ladder is preferably done by attaching one O-ring each.
Sowohl der Schraubverbinder als auch die Kontaktschrauben müssen einerseits eine hohe mechanische Festigkeit und andererseits eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Obwohl die beiden Kabelenden vor dem Verschrauben, beispielsweise mit einigen bar, aufeinandergedrückt werden, erfolgt der elektri- sehe Stromdurchfluss hauptsächlich durch den Schraubverbinder. Dieser besteht insbesondere aus Aluminium, Kupfer oder Messing, die Kontaktschrauben insbesondere aus Kupfer.Both the screw connector and the contact screws must on the one hand have high mechanical strength and, on the other hand, good electrical conductivity. Although the two cable ends are pressed together before screwing, for example with a few bar, the electrical current flow is mainly through the screw connector. This consists in particular of aluminum, copper or brass, the contact screws in particular copper.
Nach in der Starkstromtechnik üblicher Praxis kann der Kontaktbereich im Schraubverbinder von einem elektrisch leitfähigen Gel an sich bekannter chemischer Zusammensetzung und Konstitution umgeben sein.According to common practice in heavy current engineering, the contact area in the screw connector can be surrounded by an electrically conductive gel of a known chemical composition and constitution.
Die erfindungsgemässe Lösung hat den offensichtlichen Vorteil, dass im Gegensatz zum einteiligen Schraubverbinder bei einem mehrteiligen Schraub- verbinder dessen Innendurchmesser genau dem Durchmesser des Kabelleiters angepasst werden kann, sodass die Leitersegmente der zu verbindenden Kabel ohne Verrutschen von einzelnen Segmenten im Schraubverbinder platziert und fixiert werden können. Mit anderen Worten beeinflusst dies eine optimale Platzierung der Kontaktschrauben positiv, da diese korrekt am Kabel aufzuliegen kommen, ohne dass es im Kabelleiter zu einem Verrutschen der einzelnen Leitersegmente kommen kann. Zudem ist durch die Grösse des Schraubverbinders eine bessere Wärmeverteilung, die durch den Energiefluss am Kabel entsteht, gewährleistet. Dies verringert die Wärmebelastung am Muffenkörper und an der Aderisolation, es kommt in der Muffe zu keiner höheren Erwärmung.The inventive solution has the obvious advantage that in contrast to the one-piece screw in a multi-part screw whose inner diameter can be precisely adapted to the diameter of the cable ladder, so that the conductor segments of the cable to be connected without slipping of individual segments placed in the screw and can be fixed. In other words, this positively influences an optimal placement of the contact screws, since they come to rest correctly on the cable, without it being possible for the individual conductor segments to slip in the cable conductor. In addition, the size of the screw connector ensures a better heat distribution, which results from the energy flow at the cable. This reduces the heat load on the sleeve body and the core insulation, there is no higher heating in the sleeve.
Auch kann für einen verhäitnismässig weiten Durchmesserbereich von Kabelleitern von Hochspannungs-Leistungskabeln dank der hohlzylindrisch ausgebildeten Segmente mit variabler Verankerung in radialer Richtung der gleiche Schraubverbinder verwendet werden kann. Dies wirkt sich sowohl bezüglich der Herstellungs- als auch der Lagerhaltungskosten vorteilhaft aus.Also, for a relatively large diameter range of cable ladders of high voltage power cables thanks to the hollow cylindrical segments with variable anchoring in the radial direction of the same screw can be used. This has an advantageous effect on both the manufacturing and the storage costs.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawing, which are also the subject of dependent claims. They show schematically:
- Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines Schraubverbinders mit eingesteckten Kabelleiter, Fig. 2 einen Querschnitt A-A gemäss Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt B-B gemäss Fig. 1.1 shows a partially cutaway view of a screw connector with inserted cable ladder, FIG. 2 shows a cross-section A-A according to FIG. 1 and FIG. 3 shows a cross-section B-B according to FIG.
In Fig. 1 ist das Kernstück einer Leiterverbindung 10 in einer Verbindungsmuffe, ein Schraubverbinder 12, dargestellt. Beidends des Schraubverbinders 12 ist je ein abisolierter Kabelleiter 14 von zwei elektrischen Hochspannungs-Leistungskabeln 16 gesteckt und etwa in der Längsmitte des Schraubverbinders 12 stirnseitig aufeinander gedrückt. Der vorliegende Schraubverbinder ist etwa 200 mm lang, hat einen Aussendurchmesser von 100 mm und einen Innendurchmesser von etwa 50 mm, was eine Wandstärke von etwa 25 mm ergibt. Der Kabelleiter 14 der elektrischen Hochspannungs-Leistungskabel 16 ist mit einer Isolierung 18 umhüllt, die ihrerseits von einer Halbleiterschicht 20 umgeben ist. Den äusseren Abschluss des Hochspannungsleistungskabels 16, bildet ein Kabelmantel 22.In Fig. 1, the core of a conductor connection 10 in a coupling sleeve, a screw 12 is shown. At both ends of the screw connector 12, a stripped cable ladder 14 of two high-voltage electric power cables 16 is plugged in each time and pressed against one another in the longitudinal direction of the screw connector 12. The present screw connector is about 200 mm long, has an outer diameter of 100 mm and an inner diameter of about 50 mm, resulting in a wall thickness of about 25 mm. The cable conductor 14 of the electrical high-voltage power cable 16 is surrounded by an insulation 18, which in turn is surrounded by a semiconductor layer 20. The outer end of the high-voltage power cable 16, forms a cable sheath 22nd
Der hohlzylindrische, verhältnismässig dickwandige Schraubverbinder 12 ist — wie erwähnt -..über den Kabelleiter 14 der beiden Hochspannungs-Leistungskabel 16 gestülpt. Der Schraubverbinder 12 besteht aus zwei im Querschnitt halbkreisförmigen Segmenten 24, 26, von welchen lediglich das obere Segment 24 sichtbar ist. Beide Segmente 24, 26 weisen je vier radiale Gewindebohrungen 28 (Fig. 2, 3) auf, in welche je eine Kontaktschraube 30 mit einem hexago- nalen Schraubenkopf 32 vorläufig noch locker angestellt ist. Angezogen dienen sie der Fixierung der Kabelleiter 14.The hollow cylindrical, relatively thick-walled screw 12 is - as mentioned - .. slipped over the cable conductor 14 of the two high-voltage power cable 16. The screw connector 12 consists of two semi-circular in cross section segments 24, 26, of which only the upper segment 24 is visible. Both segments 24, 26 each have four radial threaded bores 28 (FIGS. 2, 3), into each of which a contact screw 30 with a hexagonal screw head 32 is provisionally still loosely engaged. Attracted, they serve to fix the cable ladder 14.
In tangentialer, vorliegend vertikaler Richtung sind beidseits je acht Schraubenlöcher 34 ausgespart, welche der Aufnahme von Imbusschrauben dienen die beiden Segmente 24, 26 im vorgegebenen Abstand zusammenhalten. In Fig. 1 sind die Schraubenköpfe 36 der Verbindungsschrauben 38 (Fig. 2 und 3) erkennbar, welche mit einer Imbusaussparung zur Aufnahme des Werkzeugs zum Drehen versehen sind.In tangential, present vertical direction eight screw holes 34 are recessed on both sides, which serve the inclusion of Allen screws, the two segments 24, 26 together at a predetermined distance. In Fig. 1, the screw heads 36 of the connecting screws 38 (Figs 2 and 3) can be seen, which are provided with a Imbusaussparung for receiving the tool for turning.
Es ist unverkennbar, dass die beiden dickwandigen Segmente 24, 26 des hohl- zylindrischen Schraubverbinders 12 ein solides, radial einstellbares Widerlager der auf den Kabelleiter 14 zu pressenden Kontaktschrauben 30 bilden.It is unmistakable that the two thick-walled segments 24, 26 of the hollow-cylindrical screw connector 12 form a solid, radially adjustable abutment of the contact screws 30 to be pressed onto the cable conductor 14.
Fig. 2 und 3 zeigen Querschnitte durch den Schraubverbinder 12 mit einem Kabelleiter 14, welche in fünf Segmente und einen inneren Kern unterteilt ist. Der Schnitt gemäss Fig. 2 liegt auf der Längsachse von zwei Verbindungsschrauben 38, der Schnitt gemäss Fig. 3 liegt auf der Längsachse von zwei Gewinde- bohrungen 28 für eine Kontaktschraube 30. Diese sind als Drehmomentschrauben M 24 x 15 ausgebildet und weisen eine Sollbruchstelle 40 auf. Beim Überschreiten eines vorgegebenen Drehmoments schert der Schraubenkopf inner- halb der Gewindebohrung 28 ab, was in Fig. 3 dargestellt ist. Die Auflage- bzw. Druckfläche der Kontaktschrauben 30, welche auf den Kabelleiter 14 gedrückt wird, ist kalottenförmig ausgebildet.Figures 2 and 3 show cross-sections through the threaded connector 12 with a cable conductor 14 divided into five segments and an inner core. The section according to FIG. 2 lies on the longitudinal axis of two connecting screws 38, the section according to FIG. 3 lies on the longitudinal axis of two threaded bores 28 for a contact screw 30. These are designed as torque screws M 24 × 15 and have a predetermined breaking point 40 on. When a given torque is exceeded, the screw head shears internally. half of the threaded hole 28, which is shown in Fig. 3. The bearing or pressure surface of the contact screws 30, which is pressed onto the cable conductor 14, is formed dome-shaped.
Das Segment 26 des hohlzylindrisch ausgebildeten Schraubverbinders 12 weist in regelmässigen Abständen (Fig. 1 ) Schraubenlöcher 34 auf, welche paarweise gegenüberliegen und eine Stufe für die Auflage des Schraubenkopfs 36 haben.The segment 26 of the hollow cylindrical screw connector 12 has screw holes 34 at regular intervals (FIG. 1), which lie opposite one another in pairs and have a step for the support of the screw head 36.
Das gegenüberliegende Segment weist eine blind endende Gewindebohrung 44 für die Verbindungsschraube 38 auf. Die Verbindungsschrauben 38 werden angezogen, bis beide Segmente 24, 26 satt auf dem blanken Kabelleiter 14 aufliegen. Beim Anziehen der Kontaktschrauben 30 werden die Segmente 24, 26 gespannt und bilden entsprechend der Einstellung der Verbindungsschrau- ben 38 ein Widerlager für die Kontaktschrauben 30.The opposite segment has a blind-ending threaded bore 44 for the connecting screw 38. The connecting screws 38 are tightened until both segments 24, 26 sit well on the bare cable conductor 14. When the contact screws 30 are tightened, the segments 24, 26 are tensioned and form an abutment for the contact screws 30 in accordance with the setting of the connecting screws 38.
Der in Axialrichtung des Schraubverbinders 12 betrachtete Versetzungswinkel o der Gewindebohrungen 28 für die Kontaktschrauben 30 beträgt vorliegend etwa 40°.The considered in the axial direction of the screw 12 displacement angle o of the threaded holes 28 for the contact screws 30 is presently about 40 °.
Ein Ringspalt 46 zwischen dem Kabelleiter 14 und der Innenfläche des Schraubverinders 12, kann mit Druckluft gefüllt werden. Zu diesem Zweck sind die Gewindebohrungen 30 nach dem Abscheren der Schraubenköpfe 32 und die Flachspalten 48 zwischen den Segmenten 24,26 mit einer Dichtungsmasse 50 abgedichtet. Auf beiden Stirnseiten des Schraubverbinders 12 sind nicht dargestellte O-Ringe angeordnet, welche den Ringspalt 46 stirnseitig abdichten.An annular gap 46 between the cable conductor 14 and the inner surface of the Schraubverinders 12, can be filled with compressed air. For this purpose, the threaded holes 30 are sealed after shearing the screw heads 32 and the flat gaps 48 between the segments 24,26 with a sealing compound 50. On both ends of the screw 12, not shown O-rings are arranged, which seal the annular gap 46 frontally.
Weiter kann im Ringspalt 46, insbesondere im Auflagebereich der Kontaktschrauben 30, ein elektrisch leitfähiges Gel 52 angeordnet sein. Further, in the annular gap 46, in particular in the contact area of the contact screws 30, an electrically conductive gel 52 may be arranged.

Claims

Patentansprüche claims
1. Leiterverbindung (10) für elektrische Hochspannungs-Leistungskabel (16) mit einem hohlzylindrischen, elektrisch leitenden Schraubverbinder (12), welcher radiale Gewindebohrungen (28) für ebenfalls elektrisch leitende1. conductor connection (10) for electrical high-voltage power cable (16) having a hollow cylindrical, electrically conductive screw connector (12), which radial threaded bores (28) for also electrically conductive
Kontaktschrauben (30) aufweist, die auf beidends mit Spiel eingeführte, abisolierte Kabelleiter (14) der Hochspannungs-Leistungskabel (16 ) pressbar sind,Contact screws (30) which can be pressed on both ends with clearance, stripped cable conductors (14) of the high-voltage power cable (16),
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
der Schraubverbinder (12) durch Schnitte in axialer Richtung (L) in wenigstens zwei Segmente (24,26) aufgetrennt ist, welche in radialer Richtung einstellbare Widerlager für die Kontaktschrauben (30) bilden.the screw connector (12) is separated by cuts in the axial direction (L) into at least two segments (24, 26) which form adjustable abutments for the contact screws (30) in the radial direction.
2. Leiterverbindung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubverbinder (12) in zwei gleiche Segmente (24,26) aufgeteilt ist.Second conductor connection (10) according to claim 1, characterized in that the screw connector (12) is divided into two equal segments (24,26).
3. Leiterverbindung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (24,26 ) des Schraubverbinders (12 ) durch in tangentialer Richtung verlaufende Verbindungsschrauben (38) einstellbar sind, wobei vorzugsweise das eine Segment (26) abgestufte Bohrungen (34) für einen Schraubenschaft und einen Schraubenkopf (36), das andere zu verbindende Segment (24) eine blind endende Gewindebohrung (44) aufweist.3. conductor connection (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the segments (24,26) of the screw connector (12) by tangentially extending connecting screws (38) are adjustable, wherein preferably a segment (26) stepped holes (34) for a screw shaft and a screw head (36), the other segment (24) to be joined has a blindly ending threaded bore (44).
4. Leiterverbindung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (24,26) des Schraubverbinders (12) nach aussen abkra- gende Verbindungsflansche aufweisen, welche mit in mit Verbindungsschrauben (38) einstellbarem Abstand verlaufen.4. conductor connection (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the segments (24,26) of the screw connector (12) to the outside abkra- ing connecting flanges, which extend with in with connecting screws (38) adjustable distance.
5. Leiterverbindung (10) nach einem der Ansprüche 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrungen (28) für die Kontaktschrauben (30) des Schraubverbinders (12) diagonal gegenüberliegend ausgebildet sind.5. conductor connection (10) according to one of claims 4, characterized in that the threaded bores (28) for the contact screws (30) of the Screw connector (12) are formed diagonally opposite.
6. Leiterverbindung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrungen (28) für die Kontaktschrauben (30) des Schraubverbinders (12) in Axialrichtung (L) betrachtet alternierend gegeneinander versetzt verlaufen, vorzugsweise in einem Winkel (α) von 30 bis 60°, insbesondere etwa 40°.6. conductor connection (10) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the threaded bores (28) for the contact screws (30) of the screw connector (12) in the axial direction (L) viewed alternately offset from each other, preferably at an angle ( α) from 30 to 60 °, in particular about 40 °.
7. Leiterverbindung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktschrauben (30) des Schraubverbinders (12) als Drehmomentschrauben mit einer Sollbruchstelle (40) ausgebildet sind, welche bei angezogenen Kontaktschrauben (30) und abgeschertem Schraubenkopf (32) vorzugsweise in der betreffenden Gewindebohrung (28) versenkt ist.7. conductor connection (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the contact screws (30) of the screw connector (12) are designed as torque screws with a predetermined breaking point (40), which when tightened contact screws (30) and abgeschahrem screw head ( 32) preferably in the respective threaded bore (28) is sunk.
8. Leiterverbindung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Spiel von bezüglich des Durchmessers vorzugsweise 0,5 bis 1 ,5 mm zwischen der Innenfläche des Schraubverbinders (12) und den Enden der Kabelleiter (14) gebildete Ringspalt (46) gasdicht verschlossen ist, indem der Fiachspalt (48) zwischen den Segmenten (24, 26) und die Gewindebohrungen (28) oberhalb der abgescherten Kontaktschrauben (30) mit einer Dichtungsmasse (50) abgedichtet und die Stirnseiten des Schraubverbinders (12) mit je einem einem O-Ring ausgestattet sind.8. conductor connection (10) according to one of claims 1 to 7, characterized in that by the play of the diameter preferably 0.5 to 1, 5 mm between the inner surface of the screw connector (12) and the ends of the cable ladder (14 ) is gas-tightly sealed by the Fiachspalt (48) between the segments (24, 26) and the threaded holes (28) above the sheared contact screws (30) sealed with a sealant (50) and the end faces of the screw ( 12) are each equipped with an O-ring.
9. Leiterverbindung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubverbinder (12) aus Aluminium, Kupfer oder Messing und die Kontaktschrauben (30) aus Kupfer bestehen.9. conductor connection (10) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the screw connector (12) made of aluminum, copper or brass and the contact screws (30) consist of copper.
10. Leiterverbindung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich der Kabelleiter (14) mit einem elektrisch leitfähigen Gel (52) gefüllt ist. 10. conductor connection (10) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the contact region of the cable conductor (14) with an electrically conductive gel (52) is filled.
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