DE2135692C - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kabelgarnitur für kunststoffisolierte Hochspannungskabel, mit
einer Isolierung der Kabelspleiß- oder Anschlußstelle, die aus einem verschweißbaren, vorzugsweise
folien- oder bandförmigen Kunststoff gebildet und mit der Kabelisolierung verschweißt ist. Fs ist sdion
seit langem bekannt, zur Herstellung von Verbindungs- und Reparaturstellen an elektrischen Kabeln
diese Stellen mit einem isolierenden Band aus thermoplastischem
Material zu umwickeln und unter Anwendung von Druck und Wärme auf dem Kabel zu verschweißen. Auf diese Weise lassen sich mit
der Kabelisolierung einheitliche Mullen und Endverschlüsse für kunststoffisolierte Kabel herstellen, die
absolut licht und hinsichtlich ihrer Durchschlagsfestigkeit jener der Kabelisolierung gleichwertig
Ein bereits bekanntgewordener Vorschlag zur Lösung dieses Problems (deutsche Auslegeschrift
1 765 9)5) sieht vor. daß der Leiter gleichzeitig mit Folien aus einem thermoplastischen Material und
Folien aus einem unterschiedlichen Material um-
3S wickelt wird, das bei der Schmelztemperatur des
Materials der erstgenannten Folie seine geometrische Struktur beibehält, und daß der Wickel sodann einer
Temperatur ausgesetzt wird, die über der Schmelztemperatur der erstgenannten Folie, jedoch unter
4n jener Temperatur liegt, bei der die letztgenannte
Folie ihre geometrische Struktur verliert. Als hierzu geeignetes Folienmaterial sind unvernctzte und vernetzte
z. B. strahlenvernetzte Kunststoffe, insbesondere Olefine oder Olefincopolymerisate genannt.
Die auf diese Weise hergestellten Garnituren behalten zwar bei der Erwärmung ihre Struktur, so
daß eine Verlagerung des Leiters ausgeschlossen scheint. Sie weisen aber im fertigen Zustand den
Nachteil einer vielschichtigen, uneinheitlichen Struktür auf. da bei der Wärmeanwendung nur jede einzelne
Schicht in sich, aber nicht mit der darüber bzw. darunter liegenden Schicht verschweißt werden
kann, so daß die Bildung eines homogenen Isolierkörpers auf diese Weise nicht möglich ist. Auch
kann das Material der Muffe mit jener der Kabelisolierung zufolge der dazwischen liegenden, nichtvcrschweißbaren
Schichten nicht zu einer untrennbaren Einheit verschweißt werden. Daher besteht bei den
im Betrieb auftretenden mechanischen und thermisehen
Beanspruchungen des Kabels eine gewisse Neigung zu Sprüngen und Brüchen im Bereich der
in der beschriebenen Weise gebildeten Muffe, so daß Undichtheiten nicht mit Sicherheit ausgeschlossen
sind.
Ein anderer ebenfalls bekanntgewordene: Vorschlag zur Lösung der gleichen Aufgabe (deutsche
Offenlegungsschrift 1 465 442) lehrt, auf die Verspleißungsstclle zunächst eine Schicht eines bei
Raumtemperatur zum Elastomeren härtbaren Oraa- ' nopolysiloxanen aufzutragen, diese mit einem selbst-Itlebenden
Gummiband z. B. aus einem Organopo'.ysiloxan zu umwickeln und auf dieses anschließend
eine zweite Schicht eines bei Raumtemperatur zum Elastomeren härtbaren, Organopolysiloxanen aufzutragen.
Solche aus zu Elastomeren härtbaren OraanopoiyM'.oxanen
gebadeten Garnituren besitzen zwar gute Isoliereigenschaften, sowie auch Wetterbeständigkeit.
Ozonbeständigkeit und andere vorteilhafte elektrische und mechanische Eigenschaften, haben
aber den Nachteil, daß sie sich mit dem gewöhnlich aus einem Polyolefin, wie insbesondere Polyäthylen
be-iehenden Material der K.unststoffisolierung'des
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an
an
wirksam verhindert. Dabei sind aber sowohl die dielektrischen als auch die mechanischen Eigenschaften
des Gamiturmaterials sowie auch des Materials der Kabelisolierung an allen Stellen durchgehend
gleich.
Bei einer anderen, für bestimmte Zwecke bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kabelgarnitur sind temperaturbeständige Trennschichten zwischen den unverschweißten Lagen des
isolierenden Kunststoffbandes vorgesehen. Diese Trennschichten können aus einem beim Auftragen
flüssigen oder plastischen, sich gegebenenfalls verfestigenden, temperaturbeständigen und isolierenden
Material hoher elektrischer Isolierfähigkeit, z. B.
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nicht zu einer homogenen Einheit verschwel- 15 einem Organopolysiloxan wie Silikonkautschuk od.
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lassen, sondern an diesem nur anhaften, so daß
,.lichtheiten in der Isolierung durch Spaltbildung
Jen Stoßfugen auch bei diesen Muffen nicht aus- -.:hiossen sind. Die bekannten Vorschläge haben
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dgl. bestehen. Diese nur im Inneren der Kabelmuffe vorgesehenen, hauchdünnen Zwischenlagen aus dem
genannten, elektrisch sehr hochwertigen Material haben keinerlei schädlichen Einfl -~i auf die Homo
s'· nit noch keine befriedigende Lösung des vorlie- 20 genkät der Muffe oder deren Verbindung mit dem
d Pbl bh S hid b h
d Pbl bh S hid b h
■,den Problems erbracht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
l,„j.i in der Schaffung einer Garnitur für kunststoffi-
-iierte Hochspannungskabel, die in relativ ein-I
..her Weise am Montageort herstellbar, unter Ver-1:;jidung
der angeführten Nachteile zu einem im • ^entliehen homogenen, mit dem Isoliermaterial
1:.-, Kabels einheitlichen Isolierkörper verschweiß-
!■,:r. und bei welcher eine Verlageruna des Leiters ■1 Verlaufe des Schweißvorgances ausgeschlossen
i. so daß sich die Garnitur auch zur Verwendung
:ü gekrümmten oder unter mechanischer Spannung
!ehenden Kabeladern oder Kabeln eignet.
Diese Aufgabe läßt sich mit einer Kabelgarnitur er eingangs umrissenen Art lösen, bei welcher er-■indungsgemäß
die inneren Lagen der Isolierung der spleiß- oder ,-.nschlußstelle ungeschweißt sind, wobei
wenigstens zwischen den äußeren geschweißten und den ungeschweißten inneren Lagen eier Isolierung
zumindest eine wärmedämmende Trennschicht angeordnet ist.
Somit bilden nach dem unter Druck und Wärme ausgeführten Schweißvorgang die äußeren Lagen,
45
die etwa ',:i bis 3U der Stärke der Isolierung betragen
können, einen mit der Kabelisolierung verschweißten homogenen körper, während die zufolge
der wärmedämmenden Trennschicht unverschweißt gebliebenen inneren Lagen der Kunststoffisolierung
beim Schweißvorgang als »Stützkorsett« dienen und den Leiter bzw. Leiterstrang oder die Kabelader in
der vorgesehenen Lage unverrückbar festhalten.
In einer bevorzugten· Ausführungsform der Kabelgarnitur ist die Trennschicht aus einem mit pulverisiertem,
wärmeisolierendem Material, wie Talkum, Silikon, Asbest od. dgl. versetzten, vorzugsweise
folien- oder bandförmigen Kunststoff der gleichen Art, wie die Kabelisolierung gebildet. Diese Ausführungsform
der Garnitur, z. B. einer Verbindungsmuffe. hat den Vorteil einer durchgehenden Homogenität
des Materials, da nämlich bei der in bekannter Weise, z. B. mittels Druckbandage und Wärmezufuhr,
durchgeführtem Schweißung auch das als Träger des wärmedämmenden Materials dienende
Isoliermaterial des Kabels. Sie verhindern aber sehr wirksam ein Schmelzen der inneren Lagen des folien-
oder bandförmigen thermoplastischen Materials und zugleich auch das Verbleiben irgendwelcher Hohlräume
oder Lufteinschlüsse zwischen den unverschweißten thermoplastischen Lagen.
Bei allen Ausführungsformen kann es in bestimmten Anwendungsgebieten, z. B. bei Freil jftendverschlüssen
oder anderen der Witterung ausgesetzten Garnituren, angezeigt sein, auf die Isolierung einen
Schrumpfschlauch aufzubringen, der das Diffundieren von Feuchtigkeit in das Isoliermaterial verhindert
und die Kriechstromfestigkeit der Garnitur erhöht.
Aus Gründen der einfachen Montage und wegen der Vielfalt der auf diese Weise herstellbaren Garnituren
wird in den meisten Fällen die Verwendung des thermoplastischen Materials in Folien- oder
Bandform bevorzugt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, einen Teil der Muffe, z. B. den außerhalb
der wärmedämmenden Schicht befindlichen Teil aus zwei oder mehreren halbzylindrischen bzw. zylindersegmentförmigen
Schalenabschn'tten zusammenzufügen und danach in bekannter Weise miteinander und mit der Kabelisolierung zu verschweißen.
In ähnlicher Weise wie die wärmedämmende Schicht können auch leitende Schichten als kapazitive
Feldsieuerung in das Material der erfindungsgemäßen Garnitur, z. B. eines Kabelendverschlusses
eingebettet werden. Dabei empfiehlt sich die Anordnung der gegebenenfalls auch metallischen leitfähigen
Schicht in Nähe, jedoch außerhalb der wärmedämmenden Schicht.
Alisführungsbeispiele von Kabelgarnituren nach der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 im Schnitt durch die Längsachse eine Ausführungsform einer auf ein Kabel montierten Verbindungsmuffe
nach der Erfindung, und
F i g. 2 ebenfalls im Längsschnitt eine andere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kabelmuffe. In den Zeichnungsfiguren ist mit 2 cm kunststoffisoliertes
Kabel bezeichnet, das über eine erfindungsgemäße Garnitur in Form einer Kabelmuffe 11, Hfl
Kunststoffband schmilzt und mit dem darüber- bzw. o
darunterliegenden Band "erschweißt, wobei aber das 65 mit einem nicht gezeigten zweiten Kabel, der gleichen
darin enthaltene, pulverförmige, wärmedämmende Art verbunden ist. Hierzu ist die Isolierung 3 des
Material eine Verschweißung der innerhalb dieser Kabels bzw. einer Kabelader an einem Endabschnitt
Lage befindlichen Kunststoffbänder oder -folien desselben so weit entfernt, daß ein Stück des Leiters
bzw. Leiterstranges 4 freigelegt ist. Ein Endab- Zur Montage einer solchen in ihrem verschweißschnitt
8 der Kabelisolierung ist konisch ausgeführt. ten Teil gegebenenfalls auch eine leitfähige Schicht
In der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform enthaltenden Garnitur wird die Oberfläche des blander
Kabelmuffe 1 sind rings um den mit dem Leiter X ken Leiters zunächst, z. B. mit einem leitend gemachdes
anzuschließenden Kabels verschweißten Leiter 4 5 ten Silikonkautschuk, geglättet und sodann mit einer
und eine gegebenenfalls darüber aufgebrachte lci- Anzahl von Lagen eines thermoplastischen isolicrentendc
Glättungsschicht 7 eine Anzahl von unver- den Kunststoffes, z. B. mit Polyäthylenbändern umschweißten
Lagen 9 eines isolierenden Kunststoffes, wickelt. Dabei wird in der Ausführungsform gemäß
z. B. eines Polyäthylen-Bandes angeordnet, die sich F i g. 2 eine dünnflüssige Schicht eines Organopolysibis
über einen Teil des konischen Endabschnittes 8 io loxanen auf jede dieser Lagen aufgetragen, welche
der Kabelisolierung 3 erstrecken. Diese Lagen sind ein Verschweißen derselben untereinander verhindert
von einer wärmeisolierenden Trennschicht 5 um- und etwa vorhandene Spalträumc ausfüllt,
geben, die z. B. aus einem mit pulverisiertem, wärme- Über diesen etwa der halben Dicke der Kabelisolierenden
Material, wie Talkum, Silikon, Asbest isolierung entsprechenden Teil der Garnitur wird geod.
dgl versetzten Polyäthylenband bestehen kann. 15 maß Fig. 1 eine wärmedämmendc Trennschicht5
Außerhalb dieser Trennschicht 5 ist die Verbin- aufgebracht, z. B. in Form einer oder mehrerer Ladungsstelle
von einem homogenen, zylinderförmigen gen eines mit wärmeisolierendem, pulverisierten Ma-Kunststoffkörper
umgeben, der mit der Kabelisolie- terial versetzten Polyäthylenbandes. Sodann wird die
rung 3, und zwar auch einem Teil des Endabschnit- Garnitur jeder Ausführungsform bis zu einer die
tes 8 dieser Isolierung zu einer untrennbaren Einheit ao Dicke der Kabelisolierung übertreffenden Dicke mit
verschweißt ist. Dieser aus miteinander verschweiß- einem thermoplastischen Kunststoff umgeben. Dies
ten äußeren Abschnitten oder Lagen 6 eines isolie- kann ebenfalls durch Bewickeln mit einem Polyäthyrenden,
thermoplastischen Kunststoffes, z. B. in len-Band od. dgl. erfolgen oder durch Aufbringen
Form von Polyäthylen Bändern, gebildete Körper, von aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden
der sich beiderends ein Stück über die Kabelisolie- as Halbschalen od. dgl., die einander zu einem Hohlrung
erstreckt, kann gegebenenfalls zur Erhöhung zylinder entsprechender Abmessung ergänzen. Das
seiner Wetter-, insbesondere Licht- und Ozonbestän- letztere empfiehlt sich insbesondere dann, wenn eine
digkeit sowie seiner Kriechstromfestigkeit mit einem große Anzahl von Garnituren gleicher Dimensionen
geeigneten Schrumpfschlauch 10, z. B. aus vernetz- montiert werden. Schließlich werden die verschweißtem
Polyäthylen umgeben sein. 30 baren Lagen oder Abschnitte in an sich bekannter Die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform der er- Weise unter Anwendung von Druck und Wärme milfindungsgemäßen
Garnitur weist im wesentlichen den einander und mit der Kabelisolierung zu einem
gleichen Aufbau auf, wie die oben beschriebene homogenen Körper verschweißt. Dies kann z. B.
Kabelgarnitur gemäß Fig. 1. Der einzige bedeut- unter Anwendung einer den Körper umgebenden
same Unterschied zwischen diesen beiden Ausfüh- 35 Wärmebrücke in Form einer sich dessen Oberfläche
rungsformen liegt darin, daß statt einer einzigen die anpassenden metallischen Folie geschehen, unter
unverschweißten Lagen 9 umgebenden Trennschicht welcher ein hitzebeständiges Kunststoffband, z. B.
5 eine Anzahl von Lagen von je einer zwischen aus Polytetrafluoräthylen (Teflon) angeordnet ist.
den einzelnen unverschweißten Lagen 9 angeordne- Zur Anwendung von Druck und Wärme kann eine
ten Trennschicht 5 α aus einem isolierenden und war- 40 beheizbare feste Form verwendet werden oder auch
medämmenden, flüssigen oder teigigen Material, wie eine Druckbandage aus über die Wärmebrücke auf-
7. B. Silikonkautschuk vorgesehen ist, welches zwi- gebrachten, beheizbaren Bändern aus festem Mateschen
den Lagen des Polyäthylen-Bandes etwa vor- rial, die eine Wänneausdehnung des thermopiastihandene
Zwischen- und Spalträume ausfüllt und sehen Kunststoffes verhindern und dadurch den für
gleichzeitig ein Verschweißen dieser Lagen verhin-| 45 das Verschweißen desselben erforderlichen Druck
dert. erzeugen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Kabelgarnitur füi kunststoffisolierte Hochspannungskabel,
mit einer Isolierung der Kabelspleiß- oder Anschlußstelle, die aus einem ver
schweißbaren. '"""ZugSWeise folien- oder bandförmigen
KunstsiuiT gebildet und mit der Kabelisolierung
verschweißt ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die inneren Lagen (9) der Isolierung (1) der Spleiß- oder Anschlußstelle
unverschweißt sind, wobei wenigstens zwischen den äußeren verschweißten (6) und den unverschweißten
inneren Lagen (9) der Isolierung zumindest eine wärmedämmende Trennschicht (5) angeordnet ist.
2. Kabelgarnitu: nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht (5) aus
einem mit pulverisiertem, wärmeisoüerenden
Material wie Talkum. Silikon. Asbest od. del. \ ersetzten, vorzugsweise folien- oder bandförmigen
Kunststoff der gleichen Art wie die Kabelisolierung
gebildet ist.
3. Kabelgarnitur nach Anspruch 1 oder 2. gekennzeichnet durch temperaturbeständige Trennschichten
(5«) zwischen den unverschweißten Lagen (9) der Isolier; ng (1).
4. Kabelgarnitur nach Anspruch 3. dadurch
gekennzeichnet, daß die Trennschichten (5«) aus einem beim Auftrag flüssigen oder
>lastischen. sich ggfs. verfestigenden, temperaturbeständigen und isolierenden Material hoher elektrischer
Isolierfähigkeit, zum Beispiel einem Organopulysiloxan.
wie Silikonkautschuk od. dgl. bestehen.
5. Kabelgarnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 4. gekennzeichnet durch einen auf die Isolierung
(1) aufgebrachten Schrumpfschlauch (10).
Ci. Kabelgarnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine
zwischen die äußeren, geschweißten Lagen (7) der Isolierung, vorzugsweise in Nähr der wärmedämmenden
Trennschicht (S) eingebettete leitfähige Schicht als kapazitive Feldsteuerung.
sind. Garnituren dieser Art eignen sich insbesondere zur Verwendung mit Kabeln die durchgehend flexibel
sein sollen, z. B. kunststoffisolierte Seekabel, zur
Abdichtung der Verbindung von Kabeladern im Inneren einer Muffe, die nicht mit einer isolierenden
und abdichtenden Masse wie Bitumen Kunstharz od d», vergossen werden kann oder soll, oder fur
andere Fälle, bei denen trotz hoher Anforderungen hinsichtlich der mechanischen und der elektrischen
ίο Festigkeit ζ B. einer Kabelverbindung oder eines
EndNXrschlusses. auf ein starres Gehäuse verzichtet werden muß. .
Eine dabei erforderliche einwandfreie Verschweißuno verlangt jedoch einen großen Aufwand an
Schweiß- und Steuergeräten, da nur in einem eng
begrenzten Temperatur-Druck-Bereich alle Bedingungen zur Herstellung einer solchen Garnitur optimaf
erfüllt sind. Außerdem ist dabei Voraussetzung daß die Leiterstränge auf Garniturenlänge nicht gebogen
sind, da ein gebogener oder aus anderen Gründen unter einer von der axialen Richtung abweichenden,
mechanischen .Spannung stehender Leiter die Neigung hat. si.h beim Verschweißen_ des
Isoliermaterial exzentrisch zu verlagern. Diese·-
as Problem ist insbesondere im Zusammenhang mit
der Verbindung von Dreileiter-KunststofTkabeln von großer Bedeutung, da ja die Leiter zum Aufbringen
des Wickelbandes auseinandergebogen werden müssen.
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WO1981003721A1 (en) * | 1980-06-11 | 1981-12-24 | Kommunarsk Gorno Metall Inst | Method of repairing thermoplastic cable sheathing |
DE3811637C2 (de) * | 1988-04-07 | 1996-02-08 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zum Herstellen einer Kabelverbindung zwischen zwei Hochspannungskabeln |
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