DE3043008A1

DE3043008A1 - Screened joints for cables with silicone rubber insulation - with grooved and shrouded terminal interfaces to minimise mechanical and electrical stress

Info

Publication number: DE3043008A1
Application number: DE19803043008
Authority: DE
Inventors: Lothar Ing.(Grad.) Goehlich; Bernhard Ing.(grad.) 1000 Berlin Plitzko
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-11-11
Filing date: 1980-11-11
Publication date: 1982-05-19
Also published as: DE3043008C2; BE891002A

Abstract

A metal tube to serve as a screen within a silicone rubber sleeve surrounding a joint in a signal cable is fitted with terminal caps which act as electrodes. The caps are a push fit over the ends of the tube and the contact faces of the end of the tube or the caps are ribbed longitudinally to ensure good contact. The roots of the channels are filled with rubber during the casting of the sleeve. This ensures good electrical continuity without excessive mechanical or electrical stress. The edge of the electrode may extend beyond the ends of the grooves and opt. the contact surfaces of the tube and the electrodes are coated with a bonding agent.

Description

Kabelgarnitur mit einem IsolierkörperCable set with an insulating body

aus Silikonkautschuk Die Erfindung liegt auf dem Gebiet .der Garnituren für kunststoffisolierte geschirmte Starkstromkabel und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung des Abschirmzylinders von vorgefertigten Muffenkörpern aus Silikonkautschuk anzuwenden.made of silicone rubber The invention is in the field of .der fittings for plastic-insulated shielded power cables and is used in the constructive Design of the shielding cylinder of prefabricated sleeve bodies made of silicone rubber apply.

Bei der Montage von geschirmten Sta;rkstromkabeln mit extrudierter Kunststoffisolierung wie Polyäthylen oder vernetztem Polyäthylen werden zur VerkUrzung der Montagezeit zunehmend vorgefertigte Garnituren oder Garniturenteile eingesetzt, die am Montageort im wesentlichen nur zusammengesteckt werden. Derartige Garnituren bestehenhauptsächlich aus einem elastischen Isolierkörper aus beispielsweise silikonkautschuk, der mit Elementen zur Steuerung des elektrischen Feldes versehen ist. Bei den Steuerelementen handelt es sich u. a. um einen Abschirmzylinder, der die Leiterverbindungsstelle umgibt und beim Betrieb der Garnitur auf Hochspannungspotential liegt.When assembling shielded power cables with extruded Plastic insulation such as polyethylene or cross-linked polyethylene are used to shorten prefabricated sets or set parts are increasingly used during the assembly time, which are essentially only plugged together at the installation site. Such sets consist mainly of an elastic insulating body made of, for example, silicone rubber, which is provided with elements for controlling the electric field. With the controls it concerns inter alia. around a shielding cylinder, which is the conductor connection point surrounds and is at high voltage potential when the set is in operation.

Bei einem bekannten einteiligen Muffenkörper besteht der Abschirmzylinder aus einem rohrförmigen und/oder bolzenförmigen metallischen Teil mit an den Enden aufgesetzten manschettenartigen Verlängerungen aus elastischem Material. Das metallische Teil ist dabei gleichzeitig als Kontaktstück für den steckbaren Anschluß der zu verbindenden Leiter ausgebildet. Demnach ist ein starres Bauteil, das zur mechanischen Halterung der stromübertragenden Bauteile dient, in ein elastisches Bauteil eingebettet (DE-GM 79 26.015).-An den dabei auftretenden gemeinsamen Grenz- flächen zwischen dem Isolierkörper, den elastischen Feldsteuerelementen und den starren metallenen Bauteilen ergeben sich durch mechanische oder thermische Einflüsse mechanische Spannungen, die von der Gesamtkonstruktion ohne eine elektrische Beeinträchtigung aufzufangen sind.In a known one-piece sleeve body, there is the shielding cylinder from a tubular and / or bolt-shaped metallic part with at the ends attached cuff-like extensions made of elastic material. The metallic one Part is at the same time as a contact piece for the pluggable connection of the connecting conductor formed. Accordingly, a rigid component that is used for mechanical Support of the current-transmitting components is used, embedded in an elastic component (DE-GM 79 26.015). surfaces between the insulating body, the elastic field control elements and the rigid ones metal components result from mechanical or thermal influences mechanical Stresses released by the overall structure without an electrical impairment are to be caught.

Ausgehend von einer vorgefertigten Kabelgarnitur mit einem Isolierkörper aus Silikonkautschuk und einem in den Isolierkörper eingebetteten Abschirmzylinder aus einem rohrförmigen und/oder bolzenförmigen metallischen Teil und.Based on a prefabricated cable fitting with an insulating body made of silicone rubber and a shielding cylinder embedded in the insulating body from a tubular and / or bolt-shaped metallic part and.

wenigstens einer an einem Ende des metallischen Teiles aufgesetzten manschettenartigen Elektrode aus elastischem Material liegt der- Erfindung die Aufgabe- zugrunde, den Abschirmzylinder so auszugestalten, daß'im Grenzbereich Metallteil/Elektrode infolge mechanischer oder thermischer Einflüsse keine partielle Zerstörung der Bauteile auftreten kann.at least one placed on one end of the metallic part sleeve-like electrode made of elastic material is the object of the invention based on designing the shielding cylinder so that 'in the metal part / electrode boundary area no partial destruction of the components due to mechanical or thermal influences can occur.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß im Grenzbereich Metallteil/Elektrode auf der Innenseite der Elektrode und/oder der Außenseite des Metallteiles in Achsrichtung bis zur rückwärtigen Stirnseite der Elektrode verlaufende Rillen oder Riefen angeordnet sind, die mit beim Gießen des Isolierkörpers eingedrungenem Isoliermaterial gefüllt sind.To solve this problem it is provided according to the invention that in the metal part / electrode boundary area on the inside of the electrode and / or the Outside of the metal part in the axial direction up to the rear face of the Electrode extending grooves or grooves are arranged, which with the casting of the Insulating body penetrated insulating material are filled.

Bei einer derart ausgebildeten Garnitur ist infolge der Riefen oder Rillen die Grenzfläche Metallteil/Elektrode wesentlich vergrößert, wodurch bei Ausfüllung der entstandenen Hohlräume mit dem Material des Isolierkörpers die spezifische Flächenbeanspruchung in diesem Grenzbereich vermindert ist. Im übrigen ist durch das direkte Aufliegen der zwischen den Rillen oder Riefen befindlichen Stege des einen Teiles an oder auf dem anderen Teil der elektrische Kontakt zwischen Metallteil und Elektrode weiterhin gegeben.With such a trained set is due to the grooves or Grooves significantly enlarge the metal part / electrode interface, which means that when it is filled the resulting cavities with the material of the insulating body the specific surface stress is reduced in this limit area. Otherwise it is due to the direct contact the webs of one part located between the grooves or grooves on or on the other part the electrical contact between the metal part and the electrode continues given.

Hinsichtlich der mechanischen und elektrischen Beanspruchung der erwähnten Grenzfläche ist der Randzone, in der das Metallteil, die Elektrode und der Isolierkörper zusammentreffen, besondere Beachtung zu schenken. Dies vor allem wegen der dort auslaufenden Riefen oder Rille4 insbesondere wenn diese im Metallteil angeordnet sind. Es empfiehlt sich daher in Weiterbildung der Erfindung, daß die Elektrode an der rückwärtigen Stirnseite einen Ansatz aufweist, der das Ende der Riefen oder Rillen überragt.With regard to the mechanical and electrical stresses mentioned The interface is the edge zone in which the metal part, the electrode and the insulating body meet to pay special attention. This is mainly because of the people there running out grooves or grooves4 especially if these are arranged in the metal part are. It is therefore recommended in a further development of the invention that the electrode on the rear face has an approach that the end of the grooves or Surmounted grooves.

In diesem Fall ist in der Randzone die elektrisch beanspruchte Zone dem mechanisch beanspruchten Grenzbereich vorgelagert.In this case, the electrically stressed zone is in the edge zone upstream of the mechanically stressed limit area.

Zwei AusführungsbeispieLe der neuen Kabelgarnitur sind in -den Figuren 1 bis 3 dargestellt.Two exemplary embodiments of the new cable fitting are shown in the figures 1 to 3 shown.

Fig. 1 zeigt eine ausschnittsweise Darstellung des Muffenkörpers 1 einer Verbindungsmuffe, wobei die Darstellung im wesentlichen den Bereich des Abschirmzylinders 2 berücksichtigt. Der Abschirmzylinder 2, der aus dem rohrförmigen metallischen Teil 21 mit den an den Enden aufgesetzten manschettenartigen Verlängerungen 22 und 23 aus elastischem Material besteht, ist in den Muffenkörper 1 aus Silikonkåutschuk eingebettet. Im Innern des Abschirmzylinders 2 sind die Enden 3 und 4 von zwei geschirmten Starkstromkabeln miteinander verbunden, wobei auf die Leiterenden die Stecker 5 und 6 aufgebracht sind. Diese Stecker sind in die Verbindungshülse 7 eingesteckt. Die Verbindungshülse 7 ist Teil des metallischen Teiles 21.1 shows a detail of the sleeve body 1 a connecting sleeve, the illustration essentially showing the area of the shielding cylinder 2 taken into account. The shielding cylinder 2, which is made of the tubular metallic Part 21 with the cuff-like extensions 22 and attached to the ends 23 is made of elastic material, is in the sleeve body 1 made of silicone rubber embedded. In the interior of the shielding cylinder 2, the ends 3 and 4 of two are shielded Power cables connected to one another, with the plugs 5 and 6 are applied. These plugs are inserted into the connecting sleeve 7. The connecting sleeve 7 is part of the metallic part 21.

Das rohrförmige metallische Teil 21 und die manschettenartigen Verlängerungen 22 und 23 sind in das Isoliermaterial des Muffenkörpers 1 eingebettet. Die Fixierung der manschettenartigen Verlängerungen 22 und 23, die jeweils eine Elektrode bilden, auf dem metallischen Teil 21 ist dabei gemäß der Erfindung dadurch gewährleistet, daß gemäß der Darstellung in Fig. 2 das auf das metallische Teil 21 aufgeschobene Ende der Elektrode 22 innen mit in Längsrichtung verlaufenden Riefen 24 versehen ist. Dabei ist die Elektrode unter elastischer Aufweitung auf das metallische Teil 21 aufgeschoben. Die zwischen den Riefen 24 vorhandenen Stege liegen auf der Oberfläche des metallischen Teiles auf und stellen eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem metallischen Teil und der Elektrode her. Die zwischen der Elektrode und dem metallischen Teil im Bereich der Riefen verbleibenden Hohlräume sind beim Verguß des Muffenkörpers 1 mit dem Isoliermaterial infolge einer Kapillarwirkung ausgefüllt. Dadurch erfolgt eine großflächige, mechanisch beanspruchbare Verbindung zwischen den Bauteilen. Dabei ist Voraussetzung, daß die Oberfläche des Metallteiles mit einem vorzugsweise elektrisch leitenden Haftvermittler beschichtet ist, der beim Vergießen des Isolierkörpers durch das flüssige Silikonharz aktiviert wird. Die entsprechende Oberfläche der Elektrode muß ebenfalls haftvermittelnde Eigenschaften aufweisen. Sofern die Elektrode aus elektrisch leitendem Silikonkautschuk besteht oder oberflächlich mit einer elektrisch leitenden Schicht aus Silikonkautschuk versehen ist, erübrigt sich-an dieser Stelle der Einsatz eins Haftvermittlers.The tubular metal part 21 and the sleeve-like extensions 22 and 23 are embedded in the insulating material of the socket body 1. The fixation the sleeve-like extensions 22 and 23, each forming an electrode, on the metallic part 21 is thereby ensured according to the invention, that according to the illustration in Fig. 2 on the metallic part 21 pushed-on end of the electrode 22 on the inside with longitudinal grooves 24 is provided. The electrode is under elastic expansion on the metallic Part 21 postponed. The webs present between the grooves 24 lie on the Surface of the metallic part and make an electrically conductive connection between the metallic part and the electrode. The one between the electrode and the metallic part in the area of the grooves remaining cavities are at Potting of the sleeve body 1 with the insulating material as a result of a capillary effect filled out. This creates a large-area, mechanically stressable connection between the components. It is a prerequisite that the surface of the metal part is coated with a preferably electrically conductive adhesion promoter, the is activated when the insulating body is cast by the liquid silicone resin. The corresponding surface of the electrode must also have adhesion-promoting properties exhibit. If the electrode is made of electrically conductive silicone rubber or provided on the surface with an electrically conductive layer of silicone rubber is, there is no need to use an adhesion promoter at this point.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist an dem auf das metallische Teil 21 aufgeschobenen Ende der Elektrode 25 der ringförmige Ansatz bzw. überhang 26 vorgesehen, der zu einer elektrischen Entlastung der mechanisch beanspruchten Randzone führt. Ein solcher überhang ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Riefen oder Rillen auf der Oberfläche des metallischen Teiles 21 vorgesehen sind und in Richtung auf das aufgeschobene Ende der Elektrode auslaufen und hierbei in dem durch den überhang abgedeckten Bereich enden, damit bei der Herstellung des Muffenkörpers Isoliermaterial in die Riefen oder-Rillen eindringen kann.In the embodiment of FIG. 3 is on the metallic Part 21 pushed-on end of the electrode 25 of the annular extension or overhang 26 provided, which provides electrical relief for the mechanically stressed Edge zone leads. Such an overhang is particularly important if the Grooves or grooves are provided on the surface of the metallic part 21 and run out in the direction of the pushed-on end of the electrode and thereby in through the overhang covered area so that at the Production of the sleeve body Insulating material penetrate into the grooves or grooves can.

3 Figuren 3 Ansprüche3 figures 3 claims

Claims

Patentansprüche 1. Vorgefertigte Kabelgarnitur mit einem Isolierkörper aus Silikonkautschuk und einem in den Isolierkörper eingebetteten Abschirmzylinder aus einem rohrförmigen oder bolzenförmigen metallischen Teil und wenigstens einer an einem Ende-des metallischen Teiles aufgesetzten manschettenartigen Elektrode aus elastomerem Material, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Grenzbereich Metallteil/Elektrode auf der Innenseite der Elektrode (22) und/oder der Außenseite des Meta-llteiles (21) in Achsrichtung bis zur rückwärtigen Stirnseite der Elektrode verlaufende Rillen (24) oder Riefen angeordnet sind, die mit beim Gießen des Isolierkörpers (1) eingedrungenem Isoliermateral gefüllt sind.Claims 1. Prefabricated cable fitting with an insulating body made of silicone rubber and a shielding cylinder embedded in the insulating body from a tubular or bolt-shaped metallic part and at least one sleeve-like electrode placed on one end of the metallic part Made of elastomeric material, d u r c h g e n n n z e i c h n e t that in the limit area Metal part / electrode on the inside of the electrode (22) and / or the outside of the metal part (21) in the axial direction up to the rear face of the electrode extending grooves (24) or grooves are arranged, which with the casting of the insulating body (1) penetrated insulating material are filled.

2. Kabelgarnitur nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Elektrode (25) an der rückwärtigen Stirnseite einen Ansatz (26) aufweist, der das Ende der Riefen oder Rillen überragt.2. Cable fitting according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the electrode (25) has a shoulder (26) on the rear face has which protrudes beyond the end of the grooves or grooves.

3. Kabelgarnitur nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Grenzflächen zwischen Metallteil (21) und Elektrode (22) mit einem Haftvermittler beschichtet sind.3. Cable fitting according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the interfaces between metal part (21) and electrode (22) with are coated with an adhesion promoter.