DE2733815C2 - Übergangsmuffe - Google Patents
ÜbergangsmuffeInfo
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- DE2733815C2 DE2733815C2 DE19772733815 DE2733815A DE2733815C2 DE 2733815 C2 DE2733815 C2 DE 2733815C2 DE 19772733815 DE19772733815 DE 19772733815 DE 2733815 A DE2733815 A DE 2733815A DE 2733815 C2 DE2733815 C2 DE 2733815C2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G15/00—Cable fittings
- H02G15/20—Cable fittings for cables filled with or surrounded by gas or oil
- H02G15/24—Cable junctions
- H02G15/25—Stop junctions
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Description
kunststoffisolierten Hochspannungskabel eingesetzt werden, und ohne wesentliche Zugbeanspruchung des
Isolierkörpers mit geringem Montageaufwand montiert werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung
gemäß dem Patentanspruch !.gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsvarianten der Erfindung sind mit den Ijnteranspruchen 2
bis 7 angegeben, von welchen die Ansprüche 2. 3 und 6 bevorzugte Ausgestaltungen der hochdruckseitigen
bzw. der niederdruckseitigen Kabeleinführung betreffen, und der Anspruch 4 Einrichtungen der Muffe für
deren Einsatz als Übergangsmuffe von einem kunststoffisolierten zu einem Metalimantel-Hochspannungskabel
angibt, während sich die Ansprüche 5 unu / auf
bevorzugte Feldsteuer- und Abschirmungs- sowie Verbindungs-Einrichtungen des Leiterverbindunesbereiches
beziehen.
Diese Kabelmuffe eignet sich in hervorragender Weise sowohl als Sperrmuffe für ölkabel als auch als
Übergangsmuffe für die gegenseitige Verbindung von
Hoch- und Mittelspannungskabeln aller üblichen Systeme, beispielsweise Oilostatic-öi-, Öl/Masse-, Masse/
Kunststoff- oder auch Öl/Kunststoff-isolierte Kabel, wobei im letztgenannten Falle als eine der an sich
bekannten Feldsteuerungs- und Abschirrrungseinrichtungen
in dem Gehäuse ein samt Feldsteuerungselektrode vorgefertigter Elastomerkörper verwendet werden
kann, wie er beispielsweise als lnnenraumendverschluß bekannt und üblich ist. Die Ersteüungskosten
dieser Muffe sind erheblich verringert, da hierbei nur ein einziger druckfester Isolierkörper, nämlich ein üblicherweise
für Kabelendverschlüsse oder dergleichen benutzter, beispielsweise aus Gießharz in großen Stückzahlen
gefertigter und auf Lager gehaltener Isolator verwendet ist. der ;n dieser Standardausführung die
notwendige Druckfestigkeit aufweist.
Der vom Isolierkörper umschlossene Hochdruckteil dieser Muffe ist mit dem fließfähigen Isoliermedium
gefüllt und ggf. mit dem Inneren eines hochdruckseitig
eingeführten Kabel- oder Aderendabschnittes kommunizierend verbindbar, wobei Tiit dem Isolierkörper,
diesen zumindest teilweise umschließend, das Gehäuse dicht verbunden ist. In dem Gehäuse sind hierbei die
niederdpjckseitigen Teile der ixiterverbindungseinrichtungen,
vom abgedichteten Kopf des Isolierkörpers in das Gehäuse ragend, angeordnet, und von den
zugehörigen Feldsteuerungs- und Abschirmungseinrichtungen konzentrisch umgeben, deren Zwischenräume
kommunizierend miteinander, dem Gehäuseinneren und der niederdruckseitigen Kabeleinführung verbunden,
sowie ggf. mit dem Inneren eines dort eingeführten Kabei- oder Äderendes verbindbar sind.
Dies gewährleistet, trotz einfacher Ausgestaltung die
große Betriebssicherheit und Durchschlagsfestigkeit dieser Muffe, da alle spannungsgefährdeten TeDe
derselben in dem fließfähigen Isoliermedium, beispielsweise Isolieröl, völlig eingetaucht sind. Hierbei ermöglichen
die in jedem Muffenteil gesondert mit einander kommunizierend verbundenen Zwischenräume sich
allen Betriebsverhältnissen und thermischen Bedingungen selbsttätig anpassende, freie Bewegungen des
fließfähigen Isoliermedhims, über den Leiterverbindungsbereich,
der zur getrennten kommunizierenden Verbindung des Hochdruck- und/oder Niederdruckteiles der Muffe mit dem Inneren des betreffenden
Kabelendes eingerichtet sein kann, je nach dem Einsatz der Muffe als Sperrmuffe für ÖDcabel oder als
Übergangsmuffe zu einem kunststoffisolierten Kabel
hbenfalls zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit ist rerner vorgesehen, daß im Hochdruckteil und im
Niederdruckteil der Muffe Feldsteuerelemente für die betreffenden Kabel-oder Aderendabschnitte vorgeselien
sind.
Für die Verwendung als Übergangsmuffe zu einem kunststoffisolierten Kabel ist an einer der Kabeleinführungen,
vorzugsweise der hochdruckseitigen Kabeleinführung, eine an deren Einführungsöffnung flüssigkeitsdicht
anschließ- oder einsetzbare Dichtbuchse vorgesehen. Als Feldsteuerelement ist in dem betreffenden Teil
der Muffe ein aus elastomerem Isolierstoff vorgefertigter
rotationssymmetrischer Ringkörper mit darin konzentrisch zu seiner Durchgangsausnehmung einge-
;5 betteter, in deren Bereich stirnseitig vorragender
Feldsteuerungselektrode so angeordnet, daß ein am Leiterende mit einem Anschlußbolzen versehener
Endabschnitt eines kunststoffisolierten Kabels durch die Bohrung der Dichtbuchse und die Durchgangsausnehmung
des elastomeren Ringkörpers hindurchschiebbar und, z. B. mittels eines Bandwickels, daran festlegbar ist.
Hierbei wird am Leiterende des kunststoffisolierten Kabels ein Anschlußbolzen dicht befestigt z. B. verlötet
bzw. verschweißt, welcher das betreffende Kabelende
:5 flüssigkeitsdicht verschließt, und der betreffende Muffenteil
ist mit einem für den elastomeren Isolierstoff des Ringkörpers unschädlichen fließfähigen Isoliermedium,
beispielsweise Silikonöl, gefüllt. Das Einfüllen des fließfähigen Isoliermediums erfolgt ebenso wie der
betrieblich bedingte Volumenausgleich des fließfähigen Isoliermediums in allen anderen Anwendungsfällen über
entsprechende Füllanschlüsse, die im Niederdrückten1
am Gehäuse und im Hochdruckteil der Muffe an der Kabeleinführung vorgesehen, und denen entsprechende
Vorratsbehälter sowie Evakuieranschlüsse zugeordnet sind.
Die Einführung des kunststoffisolierten Kabels in die Muffe kann je nach Bedarf hochdruckseitig oder auch
niederdruckseitig erfolgen. Sofern die örtlichen Gegebenheiten dies zulassen, wird eine hochdruckseitige
Einführung des kunststoffisoiierten Kabelendes bevorzugt,
da hierbei das Volumen des mit dem speziellen fließfähigen Isoliermedium zu füllenden Innenraumes
wesentlich geringer, und der Preis desselben höher als jender des üblichen Isolieröls ist Wenn jedoch die
Übergangsmuffe ölkabelseitig an einer Strecke mit Gefälle zu setzen ist so daß also die Muffe in diesem Fall
zugleich als Sperr- und als Übergangsmuffe dienen muß. kann das kunststoffisolierte Kabelende ohne weiteres in
so der gleichen Weise, wie vorausgehend beschrieben, in
den Niederdruckteil der Muffe eingeführt werden.
Ringkörper mittels über den vorragenden Abschnitt der
Feldsteuerungselektrode bzw. in der Bohrung der Dichtbuchse aufgebrachter Isolierwickel, vorzugsweise
aus selbstverschweißendem Isolierband, am Umfang der
Kunststoffisolierung des Kabels bzw. einer Kabelader mechanisch fest und flüssigkeitsdicht festgelegt
Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der
Zeichnung veranschaulichten AusführungsbeispieJen erläutert In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 im Längsschnitt eine Ausführungsform der Sperr- oder Obergangsmuffe für Kabel nut teilweise
fließfähigem Dielektrikum and
Fig-2 in etwas vergrößerter Darstellung und teilweise im Halbschnitt eine Obergangsmuffe for die
Verbindung eines solchen mit einem kunststoffisolierten Kabel wobei die mit der Ausfühnmgsfonn gemäß
F i g. 1 gleichen Muffenbereiche abgerissen sind.
Die in F i g. 1 gezeigte Kabelmuffe 11 ist mit den
gleichen Einrichtungen sowohl als Sperrmuffe, insbesondere für Ölkabel, als auch als Übergangsmuffe,
beispielsweise von einem solchen zu einem Hochdruck-Ölkabel (Oilostatickabel) geeignet. Sie weist einen
Niederdruckteil 2 und einen Hochdruckteil 3 auf, welche beiden Muffenteile 2 bzw. 3 elektrisch und mechanisch
miteinander verbindbar, jedoch hydraulisch voneinander völlig getrennt sind.
Der Hochdruckteil 3 der Muffe 11 ist von einem druckfesten Isolierkörper 1 mit einem Fuß 12, und deren
Niederdruckteil 2 von einem Muffengehäuse 4 umschlossen, das mit wenigstens einem Anschluß 42 für ein
Ausgleichsgefäß sowie an einem Ende mit einem Flansch 38 versehen, und an seinem anderen Ende mit
einer konischen bzw. trichterförmigen oder ggf. zylindrischen, niederdruckseitigen Kabeleinführung 8
einstückig ausgebildet oder, z. B. über Flanschansätze, dicht verbunden ist. Durchmesser und Länge des
Gehäuses 4 sind so bemessen, daß es über alle für die betriebssichere Funktion der Muffe 11 vorteilhaften
Leiterverbindungs-, Feldsteuerungs- und Abschirmungseinrichtungen 5, 6 bzw. 32, 33 sowie über die
ganze Länge des Isolierkörpers 1 bis zur Anlage an dessen Fuß 12 geschoben, und an diesem dichtend
festgelegt werden kann.
Hierzu ist der Isolierkörper- oder Isolatorfuß 12 an
seiner dem Kopf 28 des Isolierkörpers 1 zugekehrten Fläche mit einer entsprechenden, vorzugsweise glatten
und ebenen, Anlage- und Dichtfläche versehen, desgleichen aber auch an seiner gegebenüberliegenden,
vom Isolatorkopf 28 abgekehrten Fläche, für die dichte Befestigung einer gesondert vorgefertigten Hochdruckkabeleinführung
7. Die Festlegung des Gehäuses 4 und der hochdruckseitigen Kabeleinführung 7 am Isolatorfuß
12 könnte auf einfachste Weise mittels Schrauben erfolgen, die den am Gehäuseende vorgesehenen
Flansch 38 sowie einen entsprechenden Flanschansatz der Kabeleinführung 7 sowie ggf. Ausnehmungen des
Isolatorfußes 12 selbst durchsetzen. Um den Zusammenbau dieser Teile noch weiter zu erleichtern, wird
jedoch eine gesonderte Befestigung der Kabeleinführung 7 am Isolatorfuß 12 mittels in Sackbohrungen
desselben einschraubbarer Schrauben, und die dichte Festlegung des Gehäuseflansches 38 an der Anlagefläche
des Isolatorfußes 12 mittels eines Zwischenflanschringes 39 und einem diesem zugeordneten Spannring 40
sowie diese beiden Teile durchsetzender Spannschrauben bevorzugt, wobei der Gehäuseflansch 38 am
Zwischenflanschring 39 dichtend anschraubbar ist.
Zufoige dieser Anordnung kann zunächst der
hochdruckseitig eingeführte Kabel- oder Aderendabschnitt 10 samt der hochdruckseitigen Kabeleinführung
7 am Isolatorfuß 12 festgelegt werden, wobei der Kabelmantel mittels Lötplombe oder Schweißnaht im
Bereich der Einführungsöffnung der Kabeleinführung 7 mit dieser dicht und fest verbunden wird. Unabhängig
hiervon kann das Gehäuse 4 nach Abschluß der übrigen Montagearbeiten übergeschoben und in der vorausgehend
beschriebenen Weise am Isolatorfuß 12 befestigt werden, wobei die für den Zusammenschluß des
niederdruckseitigen Kabel- oder Aderendabschnittes 20 mit dem hochdruckseitigen Endabschnitt 10 ggf.
erforderliche Zugkraft, ohne jegliche Belastung des Isolierkörpers 1, allein von den den Zwischenflanschring
39 und den ihm zugeordneten Spannring 40 zusammenschließenden Schrauben aufgebracht wird.
Die niederdruckseitige Kabeleinführung 8 des Muffengehäuses 4 ist als mit dem metallischen Mantel 21
eines einzuführenden Kabel- oder Aderendabschnittes 20 dauerhaft verbindbarer, vorzugsweise konischer
Abschnitt eines den wesentlichen Teil des Muffengehäuses 4 bildenden, metallischen Hohlzylinders 14 ausgestaltet.
Dieser ist über den Leiterverbindungsbereich 9 und den Isolierkörper 1 bis zur Anlage an dessen Fuß 12
überschiebbar, und an diesem flüssigkeitsdicht festlegbar, wobei die hochdruckseilige Kabeleinführung 7,
welche mit einer Ablaßarmatur 41 für das fließfähige Isoliermedium versehen ist, ebenfalls flüssigkeitsdicht
an der gegenüberliegenden Seite des Isolierkörperfußes 12 befestigt ist, was in der vorausgehend beschriebenen
Weise erfolgen kann.
Wie bereits erwähnt, können in den beiden Teilen 2,3
der Kabelmuffe 11 Feldsteuerelemente 32, 33 für die betreffenden Kabel- oder Aderendabschnitte 10, 20
vorgesehen sein, um den Verlauf des elektrischen Feldes in dem Übergangsbereich vom abgesetzten Mantel 21
zum freigelegten elektrischen Leiter zu steuern. Eine Steuerung und Abschirmung des elektrischen Feldes im
Leiterverbindungsbereich 9 erfolgt dadurch, daß als dem Leiterverbindungsbereich 9 zugeordnete Feldsteuerungs-
und Abschirmungseinrichtungen 6 ein aus elektrisch gut leitendem, vorzugsweise metallischem
Werkstoff gefertigter, gelochter Hohlkegel 15 am Kopf 28 des Isolierkörpers 1 befestigt ist, welcher Hohlkegel
15 an seinem gegen die niederdruckseitige Kabeleinführung 8 gerichteten Ende auf Leiterquerschnittsiraß
verjüngt durchbrochen, und seinerseits von einem an dem Kopf 28 des Isolierkörpers 1 festgelegten, gegen
den Niederdruckteil 2 der Muffe 11 offenen zylindrischen Breitbandwickel 16 konzentrisch umgeben ist.
Dieser kann seinerseits mittels einer sich über einen Teil des Isolierkörpers 1 bis über einen Abschnitt dieses
Breitbandwickels 16 erstreckenden Kopfbewicklung 13 derart am Isolierkörperkopf 28 festgelegt sein, daß er
einen sich über den gesamten Leiterverbindungsbereich 9 und ggf. bis über den Endbereich des niederdruckseitigen
Steuerelements 32 erstreckenden, isolierenden Fortsatz des Isolierkörpers 1 bildet.
Der von ihm umschlossene Hohlkegel 15 erstreckt sich, ausgehend von den am bzw. im Kopf 28 des
Isolierkörpers 1 angeordneten Leiterverbindungseinrichtungen 5, über den gesamten niederdruckseitigen
Leiterverbindungsbereich 9, wobei er sich derart verjüngt, daß er im Bereich seines durchbrochenen
Endes etwa dem Leiterquerschnitt entspricht. Mit dieser Anordnung ist sowohl eine effektive Abschirmung und
Steuerung des elektrischen Feldes im niederdruckseitigen Leiterverbindungsbereich als auch der freie
Durchfluß des fließfähigen Isoliermediums von dem abgeschirmten in den isolierten und darüber hinaus in
den die Isolierung umgebenden Innenraum des Gehäuses 4 gewährleistet, wodurch sich nicht allein die
statischen sondern auch alle betriebsbedingten, dynamischen Druckveränderungen des fließfähigen Isoliermediums
jederzeit rasch ausgleichen können.
Der Hohlkegel 15 wird zur feldsteuernden Abschirmung
der am Kopf 28 des Isolierkörpers 1 befestigten Leherverbindungseinrichtung 5 bis zu dem auch als
Steuerungselektrode dienenden metallischen Einsatz 27 fortgesetzt, der im Kopf 28, dessen Leiterdurchführungshohlraum
begrenzend, angeordnet ist Der Einsatz 27 ist aus Feldsteuerungs- und Festigkeitsgründen mit
einem radial einwärts gekrümmten rotationssymmetrischen Abschnitt ausgebildet und damit im Werkstoff des
Isolierkörpers 1 eingebettet und verankert. Der Einsatz 27 ist ferner an seinem freien Endbereich mit einem
radial einwärts gerichteten Ringwulst 37 versehen, der als Träger der Leiterverbindungs-, Feldsteuerungs- und
Abschirmungseinrichtungen 5 bzw. 6 sowie ggf. als Teil der Abdichtung des Isolatorkopfes 28 dient.
Hierzu ist vorgesehen, daß die Leiterverbindungseinrichtungen 5 je einen ggf. mit Hohlkanal 17 und
Querbohrung 19 für eine kommunizierende Verbindung des Kabelinneren mit jenem des betreffenden Muffenteils
2 bzw. 3 ausgebildeten Anschlußbolzen 18 mit einem Flanschansatz 22 bzw. einem Fortsatz 23 zur
Befestigung einer kreisscheibenförmigen, geschlitzten Klemme 25 als Träger des Kohlkegels 15 sowie
Zwischenringscheiben 24 bzw. 26 umfassen. Diese Bestandteile der Leiterverbindungseinrichtungen 5 sind
mittels diese durchsetzender und in den metallischen Einsatz 27 des Isolierkörpers 1 einschraubbarer
Schraubenbolzen zugleich mechanisch und elektrisch miteinander verbindbar, um am Kopf 28 des Isolierkörpers
1 festlegbar.
Dadurch ist eine starre, elektrisch gut leitende und mechanisch feste Durchverbindung des elektrischen
Leiters, bei gleichzeitiger effektiver hydraulischer Trennung des Niederdruckteils 2 vom Hochdruckteil 3
der Muffe 11 gewährleistet. Hierzu sind an der abgesetzten inneren Dichtzwischenringscheibe 26 bzw.
in deren Bohrung entsprechende Dichtungen, vorzugsweise O-Ringdichtungen, angeordnet. Diese Anordnung
ermöglicht ferner im Vergleich mit den bisher in Sperrmuffen üblichen Leiterverbindungen eine wesentlich
vereinfachte Montage mittels Schraubverbindungen. Die Anordnung einer derartigen starren Leiterverbindung
ist allein dadurch ermöglicht, daß nur das hochdruckseitige Kabelende starr festgelegt ist, wobei
sich eine — bisher unbedingt notwendige — elastische Leiterverbindung, z. B. über ein korbförmiges Zwischenteil,
das am Montageort mit den Anschlußbolzen verschweißt wird, erübrigt.
Zugleich sieht diese Leiterverbindungsanordnung eine kommunizierende Verbindung des Hochdruckbzw.
Niederdruckteils 3 bzw. 2 der Muffe 11 mit dem Inneren, insbesondere dem Isolieröl führenden Hohlkanal,
des betreffenden Kabelendes über den Hohlkanal 17 und Querbohrung 19 jedes der Anschlußbolzen 18 vor.
Dadurch ist ein allen Erfordernissen entsprechender, freier Durchfluß des fließfähigen Isoliermediums,
beispielsweise dünnflüssiges Isolieröl, vom Inneren jedes der Kabel über die Anschlußbolzen 18 der
Leiterverbindung mit dem betreffenden Muffenteii 2 bzw. 3 und über diesen bis zu dem mit ihm ggf.
verbundenen Vorratsbehälter gewährleistet
lierten Kabels 30 bzw. einer solchen Kabelader.
Eine solche Übergangsmuffc unterscheidet sich von der in F i g. I gezeigten Sperr- und Übergangsmuffe im
wesentlichen nur durch die Verwendung eines Leiteran-
■-, schlußbolzens 18 mit dicht verschlossenem Hohlkanal
17, bzw. eines ähnlich gestalteten Leiteranschlußbolzens 18 ohne Hohlkanal bzw. Querbohrung sowie durch die
Anordnung einer das Innere der Muffe 11 gegen außen flüssigkeitsdicht abschließenden Dichtbuchse 35 an der
ίο Kabeleinführungsöffnung, bei welcher sich eine Verlötung
oder Verschweißung mit einem bei kunststoffisolierten Kabeln bekanntlich nicht vorhandenen metallischen
Kabelmantel erübrigt. Ein wesentlicher Unterschied gegenüber der Sperrmuffenausführung liegt
ferner in der Anordnung eines aus elastomerem Isolierstoff vorgefertigten, rotationssymmetrischen
Ringkörpers 29 mit darin konzentrisch zu seiner Durchgangsausnehmung 36 eingebetteter, in deren
Bereich stirnseitig vorragender Feldsteuerungselektrode 31 in dem zur Aufnahme des Endabschnittes eines
kunststoffisolierten Kabels 30 bestimmten Muffenteil 2 bzw. 3. Hierfür wird aus den eingangs erläuterten
Gründen der Hochdruckteil 3 der Muffe bevorzugt, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist, wobei der andere
Muffenteil, in diesem Fall also der Niederdruckteil 2, der Muffe 11 gleich der Ausführungsform gemäß Fig. 1
ausgebildet ist.
In Fig. 2 ist hingegen die betreffende Kabeleinführung
7 trichterförmig bzw. als die Einführungsöffnung
jo umgebender zylindrischer Ansatz gestaltet, in den die
Dichtbuchse 35 einsetzbar ist. Die Dichtbuchse 35 ist als Zylinderring mit umlaufender Nut für eine O-Ringdichtung
ausgebildet und, ebenso wie der Elastomerringkörper 29, mit der Feldsteuerungselektrode 31, so in dem
betreffenden Muffenteii angeordnet, daß der an seinem blanken Leiterende mit dem Anschiußboizen 18
versehene Kunststoffkabelendabschnitt 30 durch die Bohrung der Dichtbuchse 35 und die Durchgangsausnehmung
36 des Elastomerringkörpers 29 hindurch bis in den Leiterverbindungsbereich 9 eingeschoben werden
kann, wo die Durchverbindung des elektrischen Leiters in der vorausgehend beschriebenen Weise
erfolgt.
Zur Gewährleistung der inneren Abdichtung der Dichtbuchse 35 längs der Oberfläche der Kunststoff isolierung sowie zum Festlegen des Elastomerringkörpers 29 wird ein sich von der Dichtbuchse 35 bis über den Elastomerkörper 9 erstreckender Bandwickel 34 aus selbstverschweißendem Isolierband bevorzugt. Ein solcher Bandwickel 34 kann auch am Leiterende vorgesehen sein, um den Übergang von der Kunststoffisolierung zum Anschlußbolzen 18 dichtend abzudecken.
Zur Gewährleistung der inneren Abdichtung der Dichtbuchse 35 längs der Oberfläche der Kunststoff isolierung sowie zum Festlegen des Elastomerringkörpers 29 wird ein sich von der Dichtbuchse 35 bis über den Elastomerkörper 9 erstreckender Bandwickel 34 aus selbstverschweißendem Isolierband bevorzugt. Ein solcher Bandwickel 34 kann auch am Leiterende vorgesehen sein, um den Übergang von der Kunststoffisolierung zum Anschlußbolzen 18 dichtend abzudecken.
Kabel ist in F; g. 2 gezeigt, wobei alle gleichgestalteten
und/oder funktionsmäßig gleichen Teile mit denselben Bezugszeichen wie in F i g. 1 versehen sind. Diese Muffe
dient zum Verbinden eines mit metallischem Mantel 21 versehenen sowie ein zumindest teilweise fließfähiges
Dielektrikum aufweisenden Kabel- oder Aderendabschnittes 20 mit dem Endabschnitt eines kunststoffiso
7 und des Gehäuses 4 am Isolatorfuß 12, und der hierdurch ermöglichten guten Zugänglichkeit aller
Einrichtungen dieser Muffe 11 können alle zu deren Montage erforderlichen Arbeiten am Montageort leicht
und schnell durchgeführt, und das Gehäuse 4 sowie die Kabeleinführung 7 nach deren Beendigung dicht
zusammengeschlossen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Übergangsmuffe zur Verbindung eines Metallmantelkables mit einem kunststoffisolierten Kabel,
mit einem rohrförmigen, über den Leiterverbindungsbereich (9) der beiden Kabelenden (10, 20)
schiebbaren Muffengehäuse (4), das an seinen Enden für ein fließfähiges Isoliermedium dichte bzw. mit
dem Kabelmantel dicht verbindbare Kabeleinführungen (7,8) mit feldsteuernden Elementen in deren
Nähe und ggf. mit einem elastomeren Ringkörper in einer derselben aufweist, und mit einem einzigen,
sich bis zum Leiterverbindungsbereich erstreckenden und vom Gehäuse (4) umschlossenen Isolierkörper (1) ausgestattet ist, der im Bereich einer der
Einführungen (6,7) mit dem Muffengehäuse (4) dicht verbindbar, und in diesem mit seinem anderen, die
Verbindungseinrichtungen tragenden Kopf (28) gegenüber dem Gehäuseinneren abgedichtet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Muffe (11) für den Einsatz als Sperrmuffe ein
Niederdruckteil (2) im Inneren des Muffengehäuses (4) und ein Hochdruckteil (3) im Inneren
des druckfest ausgebildeten Isolierkörpers (1) aufweist,
b) das Gehäuse (4) mit der niederdruckseitigen Kabeleinführung (8) einstückig ausgebildet und
am hochdruckseitigen Ende mit einem Flansch (38) an einem Zwischenflansch (39) dichtend
angeschraubt ist, der mittels diesen und einen ihm zugeordneten Spannring (40) durchsetzender Spannschrauben an dem radial erweiterten
und beidseitig mit glatten Dicntflächen ausgebildeten Fuß (12) des Isolierkörpers (1) dicht
festgelegt ist, und der Isolierkörper (1) am Kopf (28) mit Isolierwickeln (16,23) versehen ist und
einschließlich der Isolierwickel (16, 23) sich bis über den Leiterverbindungsbereich (9) erstreckt, wobei
c) in dem Isolierkörper (1) und in den Isolierwikkeln (16, 23) abschirmende Feldsteuereinrichtung (6, 15, 27) angeordnet sind, und der
Isolierkörper (1) mit einem fließfähigen Isoliermedium gefüllt und ggf. mit dem Inneren eines
hochdruckseitig eingeführten Metallmantelkabel-Endabschnittes (16) kommunizierend verbindbar ist.
2. Kabelmuffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statt des elastomeren Ringkörpers (29)
vorzugsweise im Bereich der hochdruckseitigen Kabeleinführung (7) ein Bandwickel mit Feldsteuerelementen (33) angeordnet ist, wobei der Isolierkörper (1) an der von seinem Kopf (28) abgekehrten
Außenfläche seines Fußes (12) für die dichte Befestigung einer gesondert vorgefertigten Hochdruckkabeleinführung (7), z. B. mittels in Sackbohrungen des Fußes (12) einschraubbarer Schrauben,
eingerichtet ist.
3. Kabelmuffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (4) die
niederdruckseitigen Teile der Leiterverbindungseinrichtungen (5), vom abgedichteten Kopf (28) des
Isolierkörpers (1) in das Gehäuse (4) ragend, angeordnet, und von den zugehörigen Feldsteuerungs- und Abschirmeinrichtungen (6) konzentrisch
umgeben sind, deren Zwischenräume kommunizierend miteinander, dem Gehäuseinneren verbunden,
sowie gegebenenfalls mit dem Inneren eines dort eingeführten Kabel- oder Aderendes (20) verbindbar
sind
4. Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
dadurch gekennzeichnet, daß an einer der Kabeleinführungen (7, 8), an der eine flüssigkeitsdicht
einsetzbare oder anschließbare Dichtbuchse (35) als Dichtungsvorrichtung vorgesehen ist, der als rota
tions-symmetrischer Körper mit darin konzentrisch
zu seiner Durchgangsausnehmung (36) eingebetteter und in deren Bereich stirnseitig vorragender
Feldsteuerungselektrode (31) vorgefertigte elastomere Ringkörper (29) so angeordnet ist daß ein am
Leiterende mit einem Anschlußbolzen (18) versehener Endabschnitt eines kunststoffisolierten Kabels
(30) durch die Bohrung der Dichtbuchse (35) und die Durchgangsausnehmung (36) des elastomeren Ringkörpers (2S) hindurchschiebbar und mittels eines
Bandwickels (34), daran festlegbar ist wobei der betreffende Muffenteil mit einem für den elastomeren Isolierkörper des Ringkörpers (29) unschädlichen fließfähigen Isoliermedium, beispielsweise
Siiikonöl, gefüllt ist
5. Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als dem Leiterverbindungsbereich (9) zugeordnete Feidsteuerungs- und
Abschirmungseinrichtungen (6) ein aus elektrisch gut leitendem, vorzugsweise metallischem Werk
stoff gefertigter, gelochter Hohlkegel (15) am Kopf
(28) des Isolierkörpers (1) befestigt ist welcher Hohlkegel (15) an seinem gegen die niederdruckseitige Kabeleinführung (18) gerichteten Ende auf
Leiterquerschnittsmaß verjüngt durchbrochen, und
seinerseits von einem an dem Kopf (28) des
Isolierkörpers (1) festgelegten, gegen den Niederdruckteil (2) der Muffe (11) offenen, zylindrischen
Breitbandwickel (16) konzentrisch umgeben ist.
6. Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die niederdruckseitige
Kabeleinführung (8) des Muffengehäuses (4) als mit dem metallischen Mantel (21) eines einzuführenden
Kabel-oder Aderendabschnittes (20) dauerhaft verbindbarer, vorzugsweise konischer Abschnitt eines
den wesentlichen Teil des Muffengehäuses (4) bildenden metallischen Hohlzylinders (14) ausgestaltet ist, der über den Leiterverbhdungsbereich (9)
und den Isolierkörper (1) bis zur Anlage an dessen Fuß (12) überschiebbar, und an diesem flüssigkeits
dicht festlegbar ist, wobei die hochdruckseitige
Kabeleinführung (7) ebenfalls flüssigkeitsdicht an der gegenüberliegenden Seite des Isolierkörperfußes (12) befestigt ist.
7. Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterverbindungseinrichtungen (5) je einen ggf. mit Hohlkanal (17)
und Querbohrung (19) für eine kommunizierende Verbindung des Kabelinneren mit jenem des
betreffenden Muffenteils (2 bzw. 3) ausgebildeten
Anschlußbolzen (18) mit einem Flanschansatz (22)
bzw. einem Fortsatz (23) zur Befestigung einer kreisscheibenförmigen, geschlitzten Klemme (25) als
Träger des Hohlkegels (15) sowie Zwischenringscheiben (24 bzw. 26) umfassen, und daß diese
Bestandteile der Leiterverbindungseinrichtungen (5) mittels diese durchsetzender und in einen metallischen Einsatz (27) des Isolierkörpers (1) einschraubbarer Schraubenbolzen zugleich mechanisch und
elektrisch miteinander verbindbar, und am Kopf (28) des Isolierkörpers (1) festlegbar sind.
Die Erfindung betrifft eine Obergangsmuffe zur Verbindung eines Metallmantelkabels mit einem kunststoffisolierten
Kabel, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. ι ο
Übcjgangsmuffen dienen zum Verbinden von Hochspannungskabeln
verschiedenen Aufbaues, beispielsweise eines ölkabelendes mit einem Massekabel, wobei —
ebenso wie bei den Sperrmuffen — die entsprechend gesteuerte Durchverbindung des Leiters bei völliger
Trennung der verschiedenen fließfähigen Isoliermedien erfolgen muß, was nur unter Oberwindung erheblicher
Schwierigkeiten möglich ist. Noch größere Schwierigkeiten bereitet der Obergang beispielsweise von einem
Papier Massekabel zu einem kunststoi/isolierten Kabel, insbesondere aber zwischen einem solchen und einem
ölkabeL der hierbei ölkabelseitig eine hermetische Abschottung des mit der üblichen Kunststoffisolierung
nicht verträglichen fließfähigen Isoliermediums erfolgen und kunststoffkabelseitig ein sehr ausgeprägtes
Temperatur-Dehnungsverhalten in Betracht gezogen werden muß.
Andererseits werden Sperrmuffen benötigt, um bei Kabeln mit einem mindestens teilweise fließfähigem
Dielektrikum die Kabelstrecke zu unterteilen, wobei jeder Streckenabschnitt hinsichtlich seines Inhaltes und
der Bewegungen des fließfähigen Dielektrikums als unabhängige Einheit mit separatem Vorratsbehälter
ausgebildet ist. Diese Unterteilung ist insbesondere bei längeren Ölkabelstrecken oder solchen mit großen
Höhenunterschieden erforderlich, um zu vermeiden, daß der statische oder dynamische Öldruck im Kabel zu
hohe Werte annimmt. Daher müssen an Sperrmuffen neben den üblichen Muffeneigenschaften besondere
Anforderungen hinsichtlich ihrer Druckfestigkeit gestellt, und besondere Vorkehrungen zur Steuerung des
elektrischen Feldes der miteinander zu verbindenden Kabelenden sowie insbesondere im Leiterverbindungsbereich
getroffen werden.
Darüber hinaus müssen daran Einrichtungen für die Gewährleistung des unbehinderten Durchganges des
fließfähigen Isoliermediums vom Kabelinneren jedes der elektrisch miteinander verbundenen, jedoch hydraulisch
voneinander sorgfällig getrennten Kabelenden zum betreffenden Teil der Muffe, und über diesen ggf. 5j
zum Vorratsbehälter vorgesehen sein. Aus Gründen der Durchschlagsfestigkeit ist überdies die gesamte Anordnung
von einem mit fließfähigem Isoliermedium gefüllten Gehäuse umgeben. Eine bekannte Sperrmuffe
dieser Art, bei welcher jedem der miteinander zu verbindenden Kabelenden je ein Isolator bzw. Teil eines
aus zwei spiegelbildlich gleichen Teilen ausgebildeten Isolators zugeordnet ist, wobei wenigstens drei Paare
von feklsteuernden Elektroden in einem mit dem fließfähigen Isoliermedium gefüllten Gehäuse angeordnet
sind, ist aus DE-OS 20 45 290 bekannt, und dort eingehend beschrieben.
Die bekannten Sperrmuffen der beschriebenen Art weisen erhebliche Nachteile auf, die vor allem in deren
komplizierten Aufbau aus in der Herstellung kostenaufwendigen Teilen liegen, die üblicherweise gesondert,
entsprechend den jeweiligen Erfordernissen hergestellt werden müssen, sowie in erheblichen Montageschwierigkeiten
zur elektrischen Durchverbindung der mit einer solchen Spernnufle verbundenen Kabelenden und
Sicherstellung der Speisung ihres Hohlkanals mit Isolieröl oder dergleichen Isoiiermedium sowie der
dichten Verbindung ihrer äußeren metallischen Hülle mit der Kabeleinführung. Hierbei muß sowohl die
Mantel- als auch die Leiterverbindung mit allergrößter Sorgfalt durchgeführt werden, um übergroße Zugspannungen
zu vermeidea die ggf. zum Bruch der jedem Kabelende zugeordneten, überlicherweise aus einem
wenig zugfesten Material, wie Porzellan, Glas oder Gießharz, bestehenden Isolatoren bzw. der einander
gegenüberliegend angeordneten, im Leiterverbindungsbereich zusammenschließbaren Isolatorteile führen
können. All dies bedingt bei den bekannten Sperrmuffen sehr hohe Herstellungs- und Montagekosten.
Für den Mittel- und Niederspannungsbereich ist eine Übergangsmuffe, insbesondere für den Obergang von
Papier/Massekabeln auf kunststoffisolierte Kabel vorgeschlagen worden, bestehend aus einem nach außen
abgeschlossenen Hohlkörper mit wenigstens einer Verbindungshülse und einer Isolierwicklung, wobei die
Isolierwicklung aus einer Band- und einer Papierwicklung besteht, die durch einen im Abstand über der
Veibindungshülse angeordneten, rotationssymmetrischen
Isolierkörper voneinander getrennt sind, dessen Außenwand und eine der Wicklungen von ölbeständigem
Material umgeben sind. Bei dieser Übergangsmuffe ist die Innenwand des Isolierkörpers mit einem Rohr
ausgekleidet, und der verbleibende Raum zwischen Rohr und Verbindungshülse mit einem mittig durch eine
Dichtung unterbrochenen Kontaktelement ausgefüllt. Unter der Voraussetzung einer sorgfältigen Montage ist
diese Obergangsmuffe für den vorgenannten Zweck gut geeignet, jedoch weder zum Verbinden von ölkabeln
oder Oilostatic-Kabeln mit anderen Kabelsystemen noch als Sperrmuffe für Ölkabel einsetzbar.
Schließlich ist auch noch aus DE-OS 24 56 47] eine Übergangsmnife zum Verbinden eines Mantelkabels
mit einem Kunststoffkabel bekannt geworden, die an ihrem einen Ende eine becherförmige, mit einem Boden
versehene Isolierhülse, deren mit dem Boden versehenes Ende der anderen Einführung zugekehrt ist, sowie
eine durch diesen Boden hindurchgeführte Verbindungshülse aufweist. Die besagte Isolierhülsc ist zur
Aufnahme des Endes eines kunststoffisolierten Kabels eingerichtet und gegenüber dem anderen Muffenteii in
geeigneter Weise abgedichtet, wobei die Durchführungshülse allein mittels eines Federringes in der
vorgesehenen Lage gehalten ist. Bei dieser Muffe fehlt jedoch eine Abschirmung oder Feldsteuerung im
Leiterverbindungsbereich, da feldsteuernde Einrichtungen nur am jeweiligen Muffeneingang ausgebildet bzw.
festlegbar sind. Dennoch ist eine einfache Montage dieser Muffe nicht möglich, da zunächst das freigelegte
Leitet ende des kunststoffisolierten Kabels samt der die Isolierhülse durchsetzenden Leiterverbindung durch
deren Bodenöffnung hindurchgeführt und darin dicht festgelegt werden muß, ehe der Anschluß des Leiters
des Papier/Masse-isolierten Kabels möglich ist Es versteht sich, daß dieser Führungsvorgang im Bereich
des Isolierhülsenbodens kompliziert ist und besondere Geschicklichkeit erfordert
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übergangsmuffe der vorausgehend beschriebenen Art
so auszubilden, daß sie auch als Sperrmuffe bzw. Übergangsmuffe für Hochspannungs-Metall-Mantelkabel
oder zum Verbinden eines solchen mit einem
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