DE4122001C2

DE4122001C2 - Mit SF¶6¶-Gas gefüllte Verbindungsmuffe für VPE-isolierte Höchstspannungskabel

Info

Publication number: DE4122001C2
Application number: DE19914122001
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Ing Amerpohl; Horst Hemmerich; Heinrich Weber; Werner Grella
Original assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Current assignee: Felten and Guilleaume AG
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2011-07-04
Also published as: DE4122001C1

Description

Die Erfindung betrifft eine mit SF₆-Gas gefüllte Verbindungsmuffe für VPE-isolierte Höchstspannungskabel für 220 kV und mehr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 38 22 288 A1 ist eine Verbindungsmuffe für 300 kV-VPE-Kabel bekannt, die folgende charakteristische Aufbaumerkmale hat: a) Rohrförmiges, metallenes Gehäuse, b) Druckdichte Einführung des einen Kabelendes, Kabelende zur Muffenmitte hin abgesetzt, Feldsteuerelement aufgeschoben, c) Leiterverbindung mittels Preßbolzen, darüber Leitband und Isolierwickel aus EPR-Band, d) Ausgangshälfte der Muffe spiegelbildlich gleich der Eingangshälfte, Abstützung der beiden Feldsteuerelemente gegenüber dem Muffengehäuse, Isolierflansch (Manteltrennstelle) am Muffenende, e) Muffenfüllung mit SF₆-Gas.

Die Feldsteuerelemente bestehen aus einer Isolierkeule mit integriertem Feldsteuertrichter aus elastomerem Silikonkautschuk, und sie werden mit Preßsitz auf die Kabelisolierung aufgeschoben. Es ist aus der DE 34 20 500 C2 bekannt, sie für VPE-Höchstspannungskabel doppelschichtig - d. h. in zwei Teilen, die übereinander auf das Kabel geschoben werden - auszubilden.

Die obenerwähnte Muffe dient zur Verbindung von VPE-Kabeln, ist in der Eingangs- und Ausgangshälfte gleich ausgebildet, und die beiden Kabelendem sind gegenüber dem Muffengehäuse mittels je eines Stützers unter dem Feldsteuerelement abgestützt. - Eine andere Muffenart ist aus der DE 27 33 815 C2 bekannt. Diese Übergangsmuffe dient zur Verbindung eines kunststoffisolierten Kabels mit einem masse- oder öl-papierisolierten Metallmantelkabels. Dabei ist die Eingangshälfte der Muffe mit dem Ende des Kunststoffkabels ähnlich wie bei der VPE-Kabelmuffe ausgebildet (Feldsteuerelement aufgeschoben), jedoch ohne SF₆-Füllung. Dies gilt auch für die Ausgangshälfte der Muffe mit dem Ende des Metall mantelkabels, wobei hier jedoch - zur druckdichten Absperrung der Masse- oder Ölfüllung und Halterung der Kabelverbindung - um das Kabelende ein länglicher, haubenförmiger Isolierkörper angeordnet ist, der vom Muffengehäuse umschlossen ist, dessen Fußflansch am Gehäuseende befestigt ist und dessen Kopf um die Leiterverbindung greift. Der Isolierkörper ist mit Masse bzw. Öl gefüllt. Der Verbindungsbereich dieser Muffe ist hier etwas kompliziert aus mehreren verschiedenen Elementen zur Leiterverbindung, Isolierung, Feldsteuerung und Abschirmung ausgebildet.

Nun zu der eingangs erwähnten, mit SF₆-Gas gefüllten VPE- Kabelmuffe: In der Muffenmitte befindet sich die Leiterverbindung, die mittels einer Preßhülse erfolgt, und die mit einem Wickel aus selbstverschweißenden EPR-Bändern zur Feldsteuerung abgedeckt ist. Diese Anordnung befindet sich in dem mit SF₆-Gas gefüllten Metallrohr des Muffengehäuses, das auch die äußere Feldbegrenzung bewirkt. Aus Gründen des elektrischen Feldes muß die Abdeckung der Leiterverbindung unter allen Betriebsbedingungen zentriert sein. Dies erfolgt hier mittels der Isolierstützer unter den beiden Feldsteuerelementen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine SF₆-Gas gefüllte Verbindungs muffe zu schaffen, deren Aufbau und Anordnung zu den miteinander zu verbindenden Kabeln eine einfache und stabile Abstützung der Leiterverbindungs stelle bewirkt.

Diese Aufgabe wird mit den Merk malen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei Kabeln mit größeren Querschnitten ist es vorteilhaft, wenn die auf die beiden abgesetzten Kabelenden aufgepreßten Feldsteuerelemente doppelschichtig ausgebildet sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen hauptsächlich darin, daß die Feldverhältnisse in der Muffe mittels einer stabileren Abstützung der Leiterverbindung und einer günstigeren Abschirmung und Feldsteuerung verbessert sind. Daneben ermöglicht die mehrteilige Leiterverbindung, Kabel unterschiedlicher Querschnitte und Werkstoffe problemlos miteinander zu verbinden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen zumeist im Schnitt:

Fig. 1 eine Verbindungsmuffe für VPE-Höchstspannungskabel mit einem scheibenförmigen Isolator-Stützer,

Fig. 1a zu der Muffe in Fig. 1 vergrößert den Bereich der Leiterverbindung samt dem Kopf des Scheibenstützers.

Fig. 1 zeigt von einer bekannten Verbindungsmuffe für VPE-iso lierte Höchstspannungskabel folgende Aufbaumerkmale: a) das rohrförmige, metallene, druckdichte Gehäuse 1 und die Gehäuse-Stirnflansche 2 und 2′ mit dem jeweiligen Kabeleinführungsrohr, b) die beiden Kabelenden abgesetzt und die Feldsteuerelemente 3 und 3′ auf die Leiterisolierungen 4 und 4′ aufgepreßt, c) die Leiterverbindung 6 von der Abschirmung 7 umgeben und d) der Muffenraum 14 mit SF₆-Gas gefüllt.

Erfindungsgemäß ist das Muffengehäuse etwas außerhalb der Muffenmitte quergeteilt, und die beiden Teile 1 und 1′ sind über die Ringflansche 12 und 12′ miteinander verbunden. Die Abstützung der Leiterverbindung erfolgt mittels des leicht kegelförmigen Scheibenisolators 9 aus Gießharz. Sein Kopf greift um die beiden Metallelektroden 7 und 7′, und sein ringförmiger Fuß 11 ist zwischen den Ringflanschen der beiden Gehäusehälften gehaltert.

Einzelheiten zur Leiterverbindung und zur Abschirmung sind aus Fig. 1a ersichtlich. Zur Leiterverbindung sind auf die beiden Leiterenden 5 und 5′ die bei großem Leiterquerschnitten achteckigen Preßbolzen 6 und 6′ aufgepreßt und mittels der Klammer 6a miteinander verbunden. - Und zur Abschirmung sind über etwa 2/3 der Leiter- Preßverbindung die eine Metallelektrode 7 und über der restlichen Verbindung die zweite Elektrode 7′ angeordnet und gehaltert. Dabei greift die erste Elektrode mit einem stufenförmigen Ansatz über einen Absatz der zweiten, und beide sind mittels einer Klammer miteinander verbunden. Über diese Verbindung greift dann der gabelförmige Kopf des Scheibenstützers 9.

Fig. 1 zeigt weiter, daß auf die beiden abgesetzten Kabelenden (Isolierungen) 4 und 4′ die vorgefertigten, doppelschichtigen (zweiteiligen) Feldsteuerelemente 3 und 3′ aufgepreßt sind, die den Feldabbau an den Kabelenden bewirkt. - Und zur Manteltrennung ist an einem Muffenende zwischen dem Muffengehäuse 1′ und dem Stirnflansch 2′ der Isolierflansch 13 angeordnet.

Zusammenfassend: In der Muffenmitte befindet sich die Leiterverbindung, die mit den beiden Metallelektroden 7 und 7′ abgedeckt und damit abgeschirmt ist. Diese Anordnung befindet sich in dem mit SF₆ gefüllten, quergeteilten Metallrohr 1 und 1′, das auch die äußere Feldbegrenzung bewirkt. Aus elektrischen Gründen muß die Abdeckung der Leiterverbindung unter allen Betriebsbedingungen zentriert sein. Diese Zentrierung übernimmt und sichert hier der Scheibenisolator 9 aus Gießharz, wie er in ähnlicher Form in SF₆- isolierten Schaltanlagen verwendet wird. Gehäuseabmessungen und SF₆-Druck entsprechen der Situation in den Schaltanlagen, so daß die Betriebssicherheit dieser Anordnung gegeben ist.

Claims

1. Mit SF₆-Gas gefüllte Verbindungsmuffe für VPE-isolierte Höchstspannungskabel für 220 KV und mehr mit folgendem Aufbau:

- rohrförmiges, metallenes, druckdichtes Muffengehäuse, Stirnflansche mit Kabeleinfüh rungsrohr,
- Kabelenden abgesetzt, Feldsteuerelemen te draufgepreßt,
- Leiterverbindung, von Abschirmung umgeben und
- Muffenraum, mit SF₆-Gas gefüllt,

dadurch gekennzeichnet,

- daß zur Leiterverbindung auf die beiden Leiterenden (6, 6′) ein bei großen Leiterquerschnitten achteckiger Preßbolzen (6, 6′) aufgepreßt und mittels einer Klammer (6a) miteinander verbunden sind,
- daß zur Abschirmung über der Leiterverbindung (6, 6a, 6″) einschließlich der Enden der beiden Leiterisolierungen (4, 4′) zwei Metallelektroden (7, 7′) angeordnet sind,
- daß das Muffengehäuse etwas außerhalb der Muffenquermitte quergeteilt ist, und beide Gehäuseteile (1, 1′) über Ringflansche (12, 12′) miteinander verbunden sind,
- und daß zur Abstützung der Leiterverbindung (6, 6a, 6′) ein leicht kegelförmiger Scheibenisolator (9) aus Gießharz dient, dessen Kopf um die Leiterverbindung und die beiden Metallelektroden (7, 7′) greift, und dessen ringförmiger Fuß (11) zwischen den Ringflanschen (12, 12′) der beiden Gehäusehälften gehaltert ist.

2. Verbindungsmuffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die beiden abgesetzten Kabelenden aufgepreßten Feldsteuerelemente (3, 3′) doppelschichtig ausgebildet sind.

3. Verbindungsmuffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß zur Abschirmung über etwa 2/3 der Leiter-Preßverbindung die eine Metallelektrode (7) und über der restlichen Verbindung die zweite Elektrode (7′) angeordnet und gehaltert sind,
- wobei die erste Metallelektrode (7) mit einem stufenförmigen Ansatz über einen Absatz der zweiten (7′) greift, und beide mittels einer Klammer miteinander verbunden sind,
- und daß über diese Verbindung der gabelförmige Kopf des Scheibenisolators (9) greift.

4. Verbindungsmuffe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Manteltrennung an einem Muffenende zwischen dem Muffengehäuse (1′) und dem Stirnflansch (2′) ein Isolierflansch (13) angeordnet ist.