DE2053896A1 - Cable termination - with electric field control system to prevent flash over - Google Patents

Abstract

Polyethylene insulated, copper screened, PVC sheathed cable used at e.g. 60kV, is terminated by passing through a rubber bung into an insulator tube filled with insulating-oil-based cpd. and has a shrunk on sealing sleeve. The compound contains a number of components of differing resistivity in graded layers, the resistivity increasing with layer distance from the cable entry buty in any case being >500 ohn-cm. The filler which has a dielectric constant of >10 is e.g. a metallic oxide esp. TiO2. Improved protection against corona etc, and long life, quickly installed.

Description

Kabelgarnitur mit Feldsteuerung Bei Kabelgarnituren für Starkstromkabelm insbesondere für Hochspannungskabelm wird in der Regel eine sogenannte Reldsteuerung vorgesehen, mit der das elektrische Feld in. Bereich der Kabelgarnitur beeinflußt wird. Hierzu dienen beispielsweisse leitende Einlagen in der Isoliermasse der Kabelgarnitur oder auch sogenannte Deflektoren, die entweder in vorgefertigter Form auf das Kabel aufgeschoben oder - bei gehobenen Anforderungen - aus einem bandförmigen Material von Hand geviickelt werden (DT-AS 1 256 756, DT-OS 1 801 105). Die Montage dieser Feldsteuerungen kann mitunter einen erheblichen Zeitaufwand mit sich bringen.Cable set with field control For cable sets for power cables A so-called field control is usually used, especially for high-voltage cables provided, with which the electric field in. Influences the area of the cable fitting will. For this purpose, for example, conductive inserts in the insulating compound of the cable fitting are used or so-called deflectors, which are either prefabricated onto the cable postponed or - for more stringent requirements - made of a strip-shaped material wrapped by hand (DT-AS 1 256 756, DT-OS 1 801 105). The assembly of this Field controls can be time consuming.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Kabelgarnitur mit Feldsteuerung für Starkstromkabel, insbesondere Hochspannungtskabel, deren Isolierung aus einem thermoplastischen Kunststoff oder aus einem Slastomer besteht. Der irfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine hierfür geeignete Feldsteuerung zu schaffen, für die der Aufwand an Material und Montagzeit möglichst gering ist.The invention is concerned with a cable fitting with field control for power cables, especially high-voltage cables, the insulation of which consists of a thermoplastic or a slastomer. The discovery lies The underlying task is to create a suitable field control for that the expenditure of material and assembly time is as low as possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die erfindung von einer Kabelgarnitur aus, bei der in einem Gehäuse eine das Kabel umgebende Isoliermasse enthalten ist. Genaß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Isoliermasse aus einem Gemisch eines Isolieröles mit mehreren Komponenten einer pulverförmingen anorganischen Substsnz besteht, deren spezifischer elektrischer Widerstand größer als 500 Ghm/cm und deren DieleStrizitatskonstante größer als 10 ist; für die Erfindunst ist weiterhin wesentlich, daß sich die einzelnen Komponenten der pulverförmigen anorganischen Substanz in ihrem spezifischen elektrischen Widerstand unterscheiden und daß sich die einzelnen Komponenten in der Isoliermasse mit nach oben zunehmendem spezifischen elektrischen Widerstand übereinander befinden.To solve this problem, the invention is based on a cable fitting in which an insulating compound surrounding the cable is contained in a housing. Genaß the invention it is provided that the insulating material from a mixture of a Insulating oil with several components of a powdery inorganic substance exists whose specific electrical resistance is greater than 500 Ghm / cm and whose DieleStricency constant is greater than 10; for the invention it is still essential that the individual components the powdery inorganic Substance differ in their specific electrical resistance and that the individual components in the insulating compound with increasing specificity electrical resistance are on top of each other.

Die in der Isoliermasse enthaltene pulverförnige anorganische Substanz bewirkt auf Grund ihrer hohen Dielektrizitätskonstante und ihres Isolationswid erstand es sowie auf Grund ihrer Verteilung in dcr Isoliermasse eine ohmisch kapazitive Feldsteuerung. Die bisher zur Feldsteuerung verwendeten Deflektoren oder leitenden einlagen könncn daher entfallen.The powdery inorganic substance contained in the insulating compound caused by its high dielectric constant and its insulation resistance there is also an ohmic capacitive one due to its distribution in the insulating compound Field control. The deflectors or conductive ones previously used for field control deposits can therefore be omitted.

Als pulverförmige anorganische Substanz kommen vorzugsweise Metalloxyde in Frage, insbesondere Titandioxyde. Ein im Rahmen der Erfindung bewährter Titandioxyd hat beispielsweise einen spezifischen elektrischen widerstand von 3 = 3000 Ohm/cm und eine Dielektrizitätskonstante von # = 100.Metal oxides are preferably used as the powdery inorganic substance in question, especially titanium dioxides. A titanium dioxide that has proven itself in the context of the invention For example, it has a specific electrical resistance of 3 = 3000 Ohm / cm and a dielectric constant of # = 100.

An sich ist für Kabelendverschlüsse an Fahrzeugtransformatoren ein Isolierstoff bekannt, der aus einer pastenförmig - fließfähigen Mischung von Isolieröl und feingemahlenem Quarzöl besteht, welches mindestens zu 95 Gewichtsprozent eine Korngröße zwischen 100 und 35/u und mindestens zu 75 Gewichtspprozent eine Korngröße zwischen 60 und 35/u aufweist (DT-AS 1 130 023). Durch den Zusatz des Quarzmehles sollen Öl explosionen verhindert werden. Mit diesem Isolierstoff ist jedoch wegen der elektrischen vigenschaften des Quarzmehles eine Feldsteuerung bei Kabelgarnituren für Starkstromkabel, insbesondere für Hochspannungskabel, nicht möglich.In itself is a for cable terminations on vehicle transformers Insulating material known, which consists of a pasty - flowable mixture of insulating oil and finely ground quartz oil, which is at least 95 percent by weight Grain size between 100 and 35 / u and at least 75 percent by weight of a grain size between 60 and 35 / u (DT-AS 1 130 023). By adding the quartz flour should oil explosions be prevented. With this insulating material, however, is due the electrical properties of the quartz flour a field control for cable accessories not possible for power cables, especially for high voltage cables.

Eine weiterhin bekannte Füll- und Äusgußmasse für Kabelgarnituren und Geräte in IIochfrequenzanlagen besteht aus Erdölprodukten oder Gemischen von Harzen mit Paraffin-Kohlenwasserstoffen mit pulverförmigen mineralischen Zusätzen. Bei der Verwendung dieser Füll-und Ausgußmasse für Kondensatoren kommt als mineralischer Zusatz Titandioxyd in Frage (DT-PS 905 157).Another well-known filling and casting compound for cable fittings and equipment in high frequency equipment consists of petroleum products or mixtures of Resins with paraffin hydrocarbons with powdery mineral Additives. When using this filling and pouring compound for capacitors comes as a mineral additive titanium dioxide in question (DT-PS 905 157).

Die Erfindung sei an Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsb ei spieles näher erläutert.The invention is based on a Ausführungsb shown in the figure a game explained in more detail.

Die Figur zeigt einen Endverschluß für ein 60 kV-Kabel. Das 60 kV-Kabel 1 besteht aus dem Leiter 2, auf den die Isolierung 3 aus Polyäthylen aufgebracht ist. Über dieser Isolierung befindet sich die leitende Schicht 1 aus einen durch geeignete Zusätze leitend gemachten Polyäthylen. Auf dieser Schicht ist der Kupferschirm 5 aufgesponnen, auf den seinerseits der Kabelmantel 6 aus Polyvinylchlorid aufgepreßt ist.The figure shows a termination for a 60 kV cable. The 60 kV cable 1 consists of the conductor 2, on which the insulation 3 made of polyethylene is applied is. The conductive layer 1 is located above this insulation suitable additives made conductive polyethylene. The copper shield is on top of this layer 5 spun onto which in turn the cable sheath 6 made of polyvinyl chloride is pressed is.

Das Gehäuse des Endverschlusses besteht aus dem Gummistopfen 7 und dem Isolierrohr 8, das auf den Gummistopfen aufgesetzt ist.The housing of the end closure consists of the rubber stopper 7 and the insulating tube 8, which is placed on the rubber stopper.

In das gehause ist die Isoliermasse 9 eingefüllt. Wit Hilfe des auf das abgesetzte Ende des 60 kV-Kabels 1 aufgeschrumpften Schrumpfschlauches 10 ist das Kabel gegenüber der Isoliermasse 9 und dem Gummistopfen 7 abgedichtet.The insulating compound 9 is filled into the housing. Wit the help of the one the remote end of the 60 kV cable 1 is shrink tubing 10 the cable is sealed against the insulating compound 9 and the rubber stopper 7.

Die Isoliermasse 9 besteht aus einem Gemisch eines Isolieröles, wie beispielsweise Polyisobuthylen oder auch ein Silikonöl mit mehreren Komponenten eines pulverförmigen Titandioxydes. Die einzelnen Komponenten des Titandioxydes unterscheiden sich in ihrem spezifischen elektrischen iiiderstand. Der Anteil der pulverförmigen Komponenten an dem Gemisch kann in Abhängigkeit von den an den Endverschluß gestellten Anforderungen und der jeweiligen Sorte der pulverförmigen Komponente zwischen 20 und 80 gewichtsprozent liegen.The insulating compound 9 consists of a mixture of an insulating oil, such as for example polyisobutylene or a silicone oil with several components a powdery titanium dioxide. The individual components of titanium dioxide differ in their specific electrical resistance. The proportion of powdered components on the mixture can be added depending on the on the end cap requirements and the respective type of powder component between 20 and 80 percent by weight.

Jede Komponente der pulverförmigen Substanz wird zunächst vor dem Einfüllen in das gehäuse des Endverschlusses mit dem Isolieröl vermengt und gut durchgerührt, so daß jeweils ein Brei entsteht.Each component of the powdery substance is first before the Fill into the housing of the sealing end mixed with the insulating oil and good stirred, so that a pulp is produced in each case.

Die einzelnen Breie werden anschließend nacheinander in das Gehause des Endverschlusses eingefüllt. Hierbei wird zunächst derjenige Brei eingefüllt, dessen pulverförmige Substanz den kleinsten spezifischen elektrischen 'iiderstand aufweist. Nach dem Einhüllen dieses Breies setzt sich die spezifisch schwerere pulverförmige Substanz, also das Titandioxyd, sedimentartig ab, so daß der von dem Brei ausgefüllte Raum in Endverschluß im unteren Bereich im wesentlichen die pulverförmige Substanz enthält und im oberen Bereich das Isolieröl, Nachdem sich die pulverförmige Substanz sedimentartig abgesetzt hat, wird der nächste Brei mit dem nächst höheren ;Tert des spezifischen elektrischen Widerstandes der pulverförmigen Substanz eingefüllt und so weiter.The individual pulps are then placed one after the other in the housing of the end cap. First of all, the pulp is poured in, whose powdery substance has the smallest specific electrical resistance having. After enveloping this pulp, the specifically heavier powdery one settles Substance, i.e. the titanium dioxide, from sediment-like, so that the filled with the pulp Space in the end closure in the lower area essentially contains the powdery substance contains and in the upper area the insulating oil, after the powdery substance has settled like a sediment, the next pulp with the next higher; Tert of the electrical resistivity of the powdery substance and so forth.

Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind in das Gehäuse des Endverschlusses nacheinander zwei Breie eingefüllt worden. flach dem sedimentartigen Absetzen der pulverförmigen Komponenten enthält die Isoliermasse des Endverschlusses im unteren Bereich im wesentlichen die pulverförmige Substanz des zuerst eingefüllten Breies, im mittleren Bereich die pulverförmige Substanz des zuletzt eingefüllten Breies und im oceren Bereich im wesentlichen das Isolieröl. Die in der Isoliermasse enthaltene pulverförmige Substanz bewirkt auf Grund ihrer elektrischen 3igenschaften, also auf Grund ihres spezifischen elektrischen Yiiderstandes und ihrer Dielektrizitätskonstanten, sowie auf Grund ihrer Verteilung innerhalb des Endverschlusses eine ohmisch kapazitive Feldsteuerung.In the embodiment shown in the figure are in The housing of the end cap has been filled in two slurries one after the other. flat the The insulating compound contains sediment-like settling of the powdery components of the end closure in the lower area is essentially the powdery substance of the porridge filled in first, the powdery substance in the middle area of the paste filled in last and in the oceren area essentially the insulating oil. The powdery substance contained in the insulating compound causes due to their electrical properties, i.e. on the basis of their specific electrical resistance and their dielectric constants, as well as their distribution within of the termination an ohmic capacitive field control.

1 Figur 2 Ansprüche1 Figure 2 claims

Claims (2)

Patentansprüche 1. Kabelgarnitur mit Feldsteuerung für mit einem thermoplastischen Kunststoff oder mit einem Elastomer isolierte Starkstromkabel, insbesondere Hochspannungskabel, bei der in einem Gehäuse eine das Kabel umgebende Isoliermasse enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermasse (9) aus einem Gemisch eines Isolieröles mit mehreren Komponenten einer pulverförmigen, anorganischen Substanz besteht, deren spezifischer elektrischer Widerstand größer als 500 Ohm/cm und deren Dielektrizitätskonstante größer als 10 ist, daß sich die einzelnen Komponenten der pulverförmigen anorganischen Substanz in ihrem spezifischen elektrischen widerstand unterscheiden und daß sich die einzelnen Komponenten in der Isoliermasse mit nach oben zunehmendem spezifischen elektrischen Widerstand ütereinander befinden. Claims 1. Cable set with field control for with one thermoplastic material or power cables insulated with an elastomer, in particular high-voltage cables, in which a housing surrounds the cable Insulating compound is included, characterized in that the insulating compound (9) consists of a mixture of an insulating oil with several components of a powdery, inorganic There is a substance whose specific electrical resistance is greater than 500 Ohm / cm and whose dielectric constant is greater than 10 that the individual components the powdery inorganic substance in its specific electrical resistance differ and that the individual components in the insulating compound with above increasing specific electrical resistance are located above one another. 2. Kabelgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der pulverförmigen anorganischen Substanz um ein Metalloxyd, insbesondere um ein Titandioxyd, handelt.2. Cable fitting according to claim 1, characterized in that it is in the case of the powdery inorganic substance, it is a metal oxide, in particular around a titanium dioxide. LeerseiteBlank page