DE69002625T2

DE69002625T2 - Steckverbindung für kunststoffisolierte hochspannungskabel.

Info

Publication number: DE69002625T2
Application number: DE90908686T
Authority: DE
Inventors: Jacobus Schaareman
Original assignee: NKF Kabel BV
Current assignee: NKF Kabel BV
Priority date: 1989-05-03
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2010-05-03
Also published as: NO914305L; DE69002625D1; AU645495B2; HUT60071A; PL164146B1; BR9007344A; WO1990013933A1; ES2042300T3; HU208197B; JPH04505246A; EP0471032A1; DK0471032T3; FI915162A0; US5316492A; CA2063582A1; PT93948A; ATE92678T1; NL8901138A; DD294376A5; TR25622A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung für kunststoffisolierte Hoch- und Höchstspannungskabel mit einem Leiter und mindestens einer umgebenden isolierenden Hülle, wobei diese Verbindung eine elastisch dehnbare elektrische Isolatormanschette mit einem elektrisch leitenden belastungssteuernden Körper, der in einem, durch den belastungssteuernden Körper definierten, Innenraum enthaltene Leiter-Verbindungselemente des Kabels abschirmt, einen den belastungssteuernden Körper umgebenden Isolierkörper und eine elektrisch leitende Hülle enthält, die den Isolierkörper vollständig oder teilweise umgibt, wabei die Isolatormanschette mindestens einen axialen eng passenden Durchgangsweg aufweist, der in den Innenraum im belastungssteuernden Körper zum Aufnehmen eines Kabelendes hineinreicht.
Eine derartige Verbindung wird zum Verbinden eines kunststoffisolierten Hoch- und Höchstspannungskabel mit mindestens einem anderen Kabel, einem Hochspannunngsschalter oder einem Hochspannungstransformator verwendet und sie ist aus der DE- B-1,665,222 bekannt.
Bei Verbindungen von kunststoffisolierten Hochspannungskabeln, insbesondere in Hochspannungsmanschetten, ist es wichtig, daß sie im Feld schnell, und wenn möglich von unausgebildetem Personal zusammengesetzt werden können. Eine Manschettenverbindung mit vorzugsweise einer sehr kleinen Anzahl von Komponenten, die alle zuvor elektrisch vollständig überprüft worden sind und die sehr schnell mit einer begrenzten Anzahl von menschlichen Tätigkeiten unabhängigen Vorgängen ineinander angeordnet werden können, bietet die maximale Funktionszuverlässigkeit und -sicherheit. Bei Verbindungen von kunststoffisolierten Kabeln für sehr hohe Spannungen ist es sehr wichtig, daß nach dem Zusammensetzen der Verbindung die gegenseitigen Positionen der Komponenten genau so sind, daß die notwendigen elektrischen Isolationswerte erfüllt sind. Weiterhin müssen die Kosten niedrig gehalten werden.
Im Fall von Verbindungen von kunststoffisolierten Hochspannungs- und Höchstspannungskabeln nach dem Stand der Technik, d.h. nach der obengenannten DE-B-1,665,222 sind die Kabelleiter-Verbindungselemente als Verbindungsklammern zum festen Verbinden der Kabelleiter ausgebildet. Der Aufbau im Feld ist zeitaufwendig und hängt von menschlichen Tätigkeiten ab und eine gute Überprüfung der elektrischen Merkmale der Verbindung ist nicht ohne weiteres und nur in einem begrenzten Umfang möglich und die Funktionssicherheit dieser Verbindungen ist weniger gut garantiert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung für ein mit PE, XLPE oder EPR isoliertes Hoch- und Höchstspannungskabel für Hauptspannungen von 50 000 Volt bis einschließlich 400 000 Volt und möglicherweise höher bereitzustellen, die die oben beschriebenen Anforderungen erfüllt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß als Steckverbindungen ausgebildete Verbindungselemente für elektrische Leiter verwendet werden, die mindestens ein zusammenpassendes Steckteil und Gegen-Steckteil aus elektrisch leitendem Material enthalten, und daß Mittel zum gegenseitigen mechanischen Verriegeln der Verbindungsteile vorgesehen sind.
Gemäß der Erfindung wird von einer vorgefertigten und elektrisch geprüften Isolatormanschette, die, unter anderem, aus der DE-B-1,665,222 bekannt ist, und von vorverarbeiteten Kabelenden Gebrauch gemacht, die ebenfalls zuvor elektrisch überprüft wurden.
Durch das Anpassen eines Verbindungsteils an das Kabelende unter optimalen Arbeitsbedingungen in der Fabrik und das vorangehende Prüfen in Verbindung mit der vorgefertigten Isolatormanschette mit einem spannungspegel vom Zwei- oder Dreifachen der Arbeitsspannung wird eine bestmögliche Qualität der vorverarbeiteten Kabelenden und der Isolatormanschette vor dem Zusammenbau im Feld erreicht. Eine elektrisch gut leitende und mechanisch feste Verbindung wird für das zu verbindende kunststoffisolierte Hochspannungskabel erreicht, wobei das Kabelende im Hinblick auf die Isolatormanschette genau positioniert wird, was zur Folge hat, daß der geforderte Isolationswert sichergestellt ist.
Da irgendwelche Verschmutzungen an den Kabelenden durch den Rand der Isolatormanschette während des Einschiebevorgangs weggestoßen werden, müssen keine besonderen Erfordernisse an die Umstände während des Zusammensetzens der Verbindung beachtet werden, um ein gutes Ergebnis zu erreichen.
Es soll festgehalten werden, daß Verbindungsmittel für die Verwendung bei Nieder- oder Mittelspannungskabeln, d.h. Spannungen bis zu etwa 50 kV zum Stand der Technik gehören.
Die EP-A1-0,044,726 offenbart einen trennbaren, flüssigkeitsdichten elektrischen Kabelanschluß für flüssigkeitsgefüllte Kabel. Obwohl eine Stecker/Sockel-Verbindung gezeigt ist, wird in keiner Weise eine Verwendung als eine Steckverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Verbindung oder einen Anschluß eines kunststoffisolierten Kabels für Spannungen zwischen 50 und 400 kV oder sogar höher vorgeschlagen, Die Begrenzung auf Nieder- oder Mittelspannungen ist aus den zu vielen ungeschirmten scharfen Kanten des Isolators und der gezeigten Endpassung offensichtlich.
Die FR-A-2,141,752 offenbart eine flüssigkeitsgefüllte Kabelverbindung. Die Aufmerksamkeit wird hier auf eine Leiter- Verbindungseinrichtung mit einem besonderen Aufbau gerichtet. Keine Verriegelungseinrichtungen sind vorgesehen. Dies ist offensichtlich nicht eine Steckverbindung und die oben genannten Nachteile treffen beim Einsatz im Feld hier zu. Diese Verbindung ist für eine Verwendung bei Kabeln in einem Spannungsbereich von ungefähr 20 kV vorgesehen.
Die US-A-2,077,737 offenbart einen vorgefertigten Isolator zum Verbinden von flüssigkeitsgefüllten Kabeln für eine Energieübertragung, d.h. für Spannungspegel bis zu etwa 20 kV.
Diese Veröffentlichungen betreffen alle flüssigkeitsgefüllte Kabel und flüssigkeitsgefüllte Steckverbindungen, bei denen als Isolationsmedium den Leiter und die Leiter-Verbindungselemente umgebendes Öl vorgesehen ist. Das Öl als Isolationsmedium ermöglicht die Verwendung lose dimensionierter Isolationsmanschetten, die keine Schwierigkeiten im Hinblick auf die Reibung und das Einstecken der Kabelenden bereiten. Der freie Raum in den Manschetten wird mit Öl gefüllt, nachdem die Kabelenden eingesteckt worden sind.
Die DE-A-3,124,060 und die DE-U-7,928,015 offenbaren besondere elektrische Verbindungsmanschetten für Enden von kunststoffisolierten Kabeln. Aus der Beschreibung und den gezeigten Ausführungsformen ist es offensichtlich, daß diese Vorrichtungen nicht dazu vorgesehen sind, bei Spannungen oberhalb 30 kV verwendet zu werden. Es sind dort zu viele ungeschirmte scharfe Kanten vorhanden, die sicherlich die Verbindung beschädigen wurden, wenn sie für den hohen Spannungsbereich gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt werden würde.
Die GB-A-2,158,661 offenbart eine Verbindung für ein kunststoffisoliertes Kabel in einer unwirtlichen Umgebung, für Spannungen bis zu 2,5 kV.
Kunststoffisolierte Kabel für derartige niedrige Spannungen können leicht gekrümmt werden und erfordern, verglichen mit kunststoffisolierten Hochspannungskabeln, eine weniger dicke isolierende Hülle und haben damit ein wesentlich geringeres Gewicht, ungefähr 1-5 kg/m bei Al-Leitern und 5-8 kg/m bei CU-Leitern. Es wird deutlich, daß diese kunststoffisolierten Kabel für den niedrigen und mittleren Bereich leichter zu handhaben sind als die schweren und steifen kunststoffisolierten Kabel für den Spannungsbereich, der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft. Das Gewicht dieser kunststoffisolierten Hochspannungskabel ist typischerweise im Bereich von 25 bis 40 kg/m, abhängig von ihrem Durchmesser.
Wegen ihrer massiven homogenen isolierenden Hülle haben kunststoffisolierte Hochspannungskabel eine viel größere Steifigkeit im Vergleich zu ölgefüllten Kabeln für den selben Spannungsbereich. Anstelle einer für flüssigkeitsgefüllte Kabel verwendeten lose dimensionierten Manschette, muß eine Manschette für ein kunststoffisoliertes Hoch- und Höchstspannungskabel einen axial eng passenden Durchgangsweg aufweisen, um die Anforderungen an die Isolation zu erfüllen.
Es ist dieser Unterschied in der Handhabung der Nieder- und Mittelspannungskabel, der unter anderen, im Vergleich mit derjenigen der Hoch- oder Höchstspannungskabel, ausgemacht werden kann, als daß er die Last der Verwendung von Steckverbindungen für Hoch- und Höchstspannungskabel auferlegt hat, wohingegen sie bei Nieder und Mittelspannungskabeln verwendet werden.
Die Vorteile der Verbindungseinrichtungen für kunststoffisolierte Hoch- und Höchstspannungskabel gemäß der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf vorhandene feste Kabelverbindungen sind:
1. eine viel bessere Garantie der Qualität der Verbindung;
2. das Herstellen der Verbindung im Feld ist von menschlicher Tätigkeit unabhängiger und schneller;
3. während des Zusammensetzens im Feld sind keine Zusammenbau-Vertiefungen oder vorbereitete Flächen notwendig;
4. die Installation kann während des Kabellegens durchgeführt werden und die Verbindung kann noch am selben Tag eingegraben werden;
5. die Qualität dieser Kabelverbindung wird auf eine Weise sichergestellt, daß, technisch gesehen, nach der Installation ein Spannungstest überflüssig ist;
6. die Isolatormanschette ist mit den Kabelverbindungen mechanisch fest verbunden, und als Folge davon ist eine genaue Positionierung der Kabelenden bezüglich der Isolatormanschette während der Ausführung besser gesichert;
7. die Gesamtkosten einer installierten Verbindung gemäß der Erfindung sind niedriger als bei bisher bekannten Ausführungsformen, was zur Folge hat, daß Arbeitskosten, Ingenieursarbeit hinsichtlich der Installationsgebiete und Leitungs-Überwachungskosten eingespart werden, und weil das Spannungstesten nach der Installation unnötig ist;
8. es ist auf einfache Weise möglich, zwei Kabel, die hinsichtlich des Leiterquerschnitts und des Ausmaßes der Isolierung voneinander abweichen, mit einer Manschette gemäß der Erfindung zu verbinden.
Die Verbindungsteile können als getrennte zueinander passende Steckteile und Gegen-Steckteile ausgebildet sein oder ein in der Isolatormanschette aufgenommenes Verbindungsteil aufweisen, das ein zusammenpassendes Steck- und/oder Gegen-Steckteil bildet, und sie können direkt miteinander verriegelt werden oder unter Verwendung einer mechanischen Verbindungsbuchse, die in dem belastungssteuernden Körper vorgesehen ist. Die Verbindungsbuchse kann einen Teil des elektrischen Stromkreises der Verbindung dadurch bilden, daß sie ein Mittelteil aufweist, das das Verbindungsteil der Steckverbindung bildet.
Vorzugsweise umfassen die Verriegelungsmittel eine Klinkeneinrichtung. Bei der Ausführungsform, bei der das Steckteil und das Gegen-Steckteil direkt miteinander verriegelt sind, umfassen die Klinkenbauteile in dem Steckteil vorgesehene federnde Klinken und in dem Gegen-Steckteil vorgesehene Vertiefungen zum Aufnehmen der Klinken. Wenn eine Verbindungsbuchse verwendet wird, umfassen die Klinkenbauteile in dem Steckteil und in dem Gegen-Steckteil vorgesehene federnde Klinken und in der Verbindungsbuchse vorgesehene Vertiefungen zum Aufnehmen der Klinken. Jedoch sind auch andere Verriegelungsmittel möglich, die beispielsweise als ein federnder Klammerring, ein rillenförmiger Ring oder ein Seeger-Ring ausgebildet sind.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält das Steckteil einen axialen Stift und das Gegen-Steckteil eine axiale Öffnung zum Aufnehmen des Stiftes.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Kabel-Kabel- Verbindung unter Verwendung einer Verbindung bei der die Leiter von mindestens zwei kunststoffisolierten Hoch- oder Höchstspannungskabeln miteinander elektrisch verbunden sind, wobei die Kabel einen Erdungsschirm aufweisen, der mit der elektrisch leitenden Hülle der Isolatormanschette verbunden ist.
Die Erfindung kann jedoch auch in vorteilhafter Weise verwendet werden bei einem Kabelanschluß zum Verbinden mindestens eines kunststoffisolierten Hoch- oder Höchstspannungskabels mit mindestens einem Durchgangsverbindungsstab aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise eines Hochspannungsschalters, wobei der Durchgangsverbindungsstab und der Kabelleiter an einem Ende ein Steckverbindungsteil aufweisen.
Der belastungssteuernde Körper ist vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden dehnbaren Material hergestellt, das das Dehnen der Isolatormanschette erleichtert, wie es nachfolgend beschrieben ist.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Herstellen einer Kabel-Kabel-Verbindung für kunsstoffisolierte Hoch- oder Höchstspannungskabel unter Verwendung einer Verbindungseinrichtung, wobei das Verfahren die Merkmale aufweist, daß ein Teil der mit Verriegelungsmitteln versehenen Steckverbindung mit dem Leiter an einem Ende jedes Kabels angeschweißt wird, und der Erdungsschirm jedes Kabels über eine bestimmte Länge des Kabelendes hinweg entfernt wird, daß danach die mit einem Verbindungsteil versehenen Kabelenden jeweils in einen Durchgangsweg einer Isolatormanschette eingesteckt werden, bis die Kabelenden verriegelt sind, und daß, wenn mindestens ein Kabelende eingeschoben ist die Luft, im Inneren der Isolatormanschette im wesentlichen entfernt wird, und schließlich im verbundenen Zustand der Kabel die elektrisch leitende Erdungshülle jedes Kabels mit der elektrisch leitenden Hülle der Verbindung verbunden wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen einer Kabel-Stab-Verbindung für den Anschluß eines Hoch- oder Höchstspannungskabels unter Verwendung einer Verbindungseinrichtung, wobei dieses Verfahren das Merkmal aufweist, daß ein mit Mitteln zum Verriegeln versehenes Teil der Steckverbindung an den Leiter an einem Ende eines Kabels und an einem Ende des mit dem Kabel zu verbindenden Durchverbindungsstabes angeschweißt wird, und der Erdungsschirm des Kabels über eine bestimmte Länge des Kabelendes hinweg entfernt wird, daß das Kabelende und der Durchverbindungsstab jeweils in einen Durchgangsweg der Isolatormanschette eingesteckt werden, bis eine Verriegelung hergestellt ist, und daß, wenn wenigstens das Kabelende oder das Ende der mit einem Verbindungsteil versehenen Durchgangsverbindung hineingeschoben wird, die Luft im Inneren der Isolatormanschette im wesentlichen entfernt wird, und schließlich im verbundenen Zustand des Kabels der elektrisch leitende Erdungsschirm des Kabels mit der elektrisch leiten-den Hülle der Verbindung verbunden wird.
Durch das Bilden eines Kanals in der Nähe eines eingesteckten Kabelendes zwischen dem Äußeren der Isolatormanschette und dem Raum im Innern der Isolatormanschette kann die Luft im Innern abgesaugt werden.
Durch das Einpassen einer Röhre oder eines Drahtes zwischen der Oberfläche der vorverarbeiteten Kabelenden und der Oberfläche des Durchgangsweges der Isolatormanschette kann die Luft während des Einsteckens der vorverarbeiteten Kabel enden aus der Manschette entweichen. Das Hineinschieben wird dann auf einfache Weise ermöglicht. Nachdem das Kabelende vollständig hineingesteckt worden ist, wird die Röhre oder der Draht vollständig entfernt.
Beim erfindungsgemäßen Anschließen eines kunststoffisolierten Hochspannungskabels an ein Gerät, wie beispielsweise einen Hochspannungsanschluß, einen Hochspannungsschalter oder einen Hochspannungstransformator, wird Gebrauch gemacht von einem vorverarbeiteten und elektrisch überprüften elastischen Geräteisolator und einem vorverarbeiteten und elektrisch überprüften Kabelende.
Die Erfindung wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Steckverbindung zwischen zwei kunststoffisolierten Hochspannungskabeln gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figuren 2 und 3 sind Querschnitte anderer bevorzugter Ausführungsformen der Verbindung von zwei kunststoffisolierten Hochspannungskabeln gemäß der vorliegenden Erfindung, die in ihrer Mitte eine geschlossene Vebindungsbuchse aufweisen.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform der Verbindung von zwei kunststoffisolierten Hochspannungskabeln gemäß der vorliegenden Erfindung, die keine Verbindungsbuchse verwendet.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt einer rechtwinkligen Ausführungsform der Verbindung von zwei kunststoffisolierten Hochspannungskabeln gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 6 zeigt einen Querschnitt einer rechtwinkligen Ausführungsform der Verbindung von drei kunststoffisolierten Hochspannungskabeln gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 7 zeigt einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer Verbindung eines kunststoffisolierten Hochspannungskabels mit einem Hochspannungsanschluß gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 8 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform der Verbindung eines kunststoffisolierten Hochspannungskabels mit einem Hochspannungsschalter oder einem Hochspannungstransformator gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei zwei eingesteckte Kabel in einem willkürlich ausgewählten Winkel an der Mittellinie des Gerätes angeordnet sind.
In diesen Figuren werden die selben Bezugszeichen für einander entsprechende Komponenten verwendet.
Die Steckverbindung für zwei kunststoffisolierte Hochspannungskabel gemäß der Figur 1 enthält eine elastische Isolatormanschette mit einem belastungssteuernden Körper 8, einen Isolierkörper 9, und eine leitende Hülle 10. In dem belastungsteuernden Körper 8 ist eine metallische Verbindungsbuchse 5 vorgesehen, deren Öffnung zur Öffnung des belastungssteuernden Körpers 8 und des Isolierkörpers 9 hin ausgerichtet ist, wodurch ein zylindrischer Hohlraum gebildet wird, durch den die Kabelenden 1 bis zur Innenseite der Verbindungsbuchse 5 geschoben werden können. Jedes Kabelende 1 ist von seinem Erdungsschirm 4 längs eines Teils seiner Länge und von seiner isolierenden Hülle 12 längs eines kürzeren Teils befreit. Ein Steckteil 14 und ein Gegen-Steckteil 15 sind jeweils an den freigelegten Leitern 13 angeschweißt. Sowohl das Steckteil 14 als auch das Gegen-Steckteil 15 enthalten einen zylinderförmigen Körper, der in eine zylindrische Ausnehmung inner-halb der Verbindungsbuchse paßt. Das Steckteil ist mit einem vorstehenden Stift 2 versehen, während das Gegen-Steckteil mit einer Öffnung 16 zum Aufnehmen des Stifts 2 versehen ist. Zwischen dem Stift 2 und der Öffnung 16 sind elektrisch leitende Segmente 19 zum Leiten des Stromes eingepaßt. In Figur 1 sind die zylindrischen Körper des Steckteils 14 und des Gegen-Steckteils 15 mit Klinken 3 versehen, die durch eine Feder 17 nach außen gedrückt werden können. Bei der hergestellten Verbindung zwischen zwei Kabelenden, gemäß Figur 1, schnappen die Klinken in ringförmige Vertiefungen 7 in der Verbindungsbuchse 5 ein. Damit erreicht man eine elektrische Verbindung und eine feste mechanische Kopplung der Kabelenden miteinander und mit der Isolatormanschette. Bei dem Verfahren zum Verbinden von zwei kunststoffisolierten Hochspannungskabeln wird, nachdem die Kabelisolation 12 über eine kurze Strecke hinweg entfernt worden ist, ein Steckstiftteil 14 oder ein Gegen-Steckteil 15 an den Leiter 1 der beiden Kabelenden angeschweißt und der umpreßte Erdungsschirm 4 wird von dem Kabel über eine bestimmte Länge des Kabelendes hinweg entfernt. Dann wird eines der auf diese Weise vorher vorbereiteten Kabelenden in den Durchgangsweg 11 der Isolatormanschette eingeführt bis die Klinken 3 in die entsprechende Vertiefung 7 der Verbindungsbuchse hineingedrückt werden. Der Kabelleiter wird dann elektrisch und mechanisch mit der Verbindungsbuchse 5 verbunden und das Kabelende wird mit einer Genauigkeit von +/- 1 mm bezüglich der Isolatormanschette positioniert.
Für einen guten Isolationswert der zylindrischen Kontaktoberfläche zwischen dem Kabel und der Isolatormanschette ist es notwendig, daß der Durchmesser des eingesteckten Kabelendes, von dem der Erdungsschirm 4 entfernt worden ist größer ist als der Innendurchmesser des Durchgangswegs 11 der Isolatormanschette, so daß, wenn das Kabelende in die Isolatormanschette eingesteckt ist, die Isolatormanschette etwas gedehnt wird und mit einer engen Anpassung an dem bearbeiteten Kabelende anliegt. Infolge dieser engen Einpassung wird jedoch, wenn das zweite Kabelende eingesteckt wird, die Luft im Durchgangsweg 11 eingeschlossen, und ohne besondere Maßnahmen wird die Luft einen störenden Gegendruck aufbauen, wenn das Kabelende weiter in die Richtung der Mitte der Isolatormanschette bewegt wird.
Gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das zweite Kabelende dann so weit eingesteckt, daß 1 bis 2 cm der Kabelisolation in dem Durchgangsweg der Isolatormanschette zu liegen kommen. Das Ergebnis davon ist, daß der Kabeldurchgangsweg von der Außenluft abgeschlossen ist. Mittels eines Kanals in der leitenden Manschette des manschettenförmigen Isolators, der sich von der Außenseite zum zylindrischen Raum erstreckt und einer Vakuumversorgung wird die im Durchgangsweg eingeschlossene Luft abgesaugt und das Kabelende wird weiter eingeführt bis die Klinken 3 des Steckteils in die dafür vorgesehene Vertiefung eingedrückt werden. Dies hat zur Folge, daß das zweite Kabelende ebenfalls elektrisch und mechanisch präzise mit der Verbindungsbuchse verbunden wird und eine stromführende Verbindung zwischen den zwei Leitern der Kabelenden hergestellt wird, da gleichzeitig das Steckteil in das Gegen-Steckteil eingesteckt wird.
Danach wird die leitende Hülle der Isolatormanschette 10 elektrisch leitend mit dem Erdungsschirm 4 der zwei Kabel verbunden. Nachdem die metallenen Erdungsschirme der zwei Kabel miteinander verbunden worden sind, werden feuchtigkeitsabstoßende und mechanisch schützende Schichten über der Isolatormanschette mit der metallenen Erdungsschirm-Verbindung angebracht.
Das Einstecken der vorverarbeiteten Kabelenden dauert etwa 30 Minuten. Die Steckverbindung und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wurden nun mehrfach mit einem Prototyp des manschettenförmigen Isolators ausgeführt, gefolgt von den standardisierten Zulassungstests, die erfolgreich abgeschlossen worden sind.
Die Vorteile der Steckverbindung werden auch mit Verbindungen erreicht, von denen ein Querschnitt in Figur 2, Figur 3, Figur 4, Figur 5 und Figur 6 gezeigt ist und bei denen das oben beschriebene Verfahren ebenfalls verwendet wird.
Bei den Figuren 2 und 3 wird ein zentrales Mittelteil 20 der Verbindungsbuchse 5 verwendet, das die Isolatormanschette in der Mitte abschließt. Jedes Kabelende ist jetzt bei der Ausführungsform nach Figur 2 mit einem Steckteil 14, und bei der Ausführungsform nach Figur 3 mit einem Gegen-Steckteil 15 versehen.
Bei der Ausführungsform nach Figur 4 wird keine elektrisch leitende Verbindungsbuchse verwendet. Das Steckteil 14 wird mit dem Gegen-Steckteil 15 mittels einer Klinkenkonstruktion verklinkt, bei der die Klinken 3 und die Feder 17 in dem Steckteil angeordnet sind, während das Gegen-Steckteil in diesem Fall mit Vertiefungen 7 zum Aufnehmen der Klinken versehen ist. Diese Klinkenkonstruktion ist in einen verdickten Teil des Steckstiftes eingepaßt, so daß der Stromfluß an den Segmenten 19 nicht gestört wird.
Offensichtlich ist die Erfindung jedoch nicht auf die in den Figuren 1 bis einschließlich 4 gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
Die Figur 5 zeigt eine Isolatormanschette gemäß der vorliegenden Erfindung, mittels der eine rechtwinklige Verbindung hergestellt werden kann. Hier ist die Verbindungsbuchse 5 wieder, wie bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 2 und 3, mit einem geschlossenen Mittelteil 20 versehen. Diese rechtwinklige Verbindung gemäß Figur 5 hat den bedeutenden Vorteil daß die Verwendung von Hochspannungskabeln auf begrenzten Räumen ermöglicht wird. Dadurch können Platz benötigende Kabelbiegungen vermieden werden. Von der rechtwinkligen Verbindung nach Figur 5 verschiedene Winkel sind offensichtlich auch möglich.
Eine Anzahl von wichtigen Vorteilen kann bei der Verwendung der Verbindungen, deren Querschnitte in den Figuren 1 bis einschließlich 4 dargestellt sind, auch mit einem anderen Verfahren erreicht werden. In diesem Fall ist das Verfahren folgendermaßen. Eine Isolatormanschette wird in ihrem gestreckten Zustand über eines der Kabel geschoben. Dann wird mit geeigneten Mitteln die elektrische und mechanische Verbindung der Kabelenden durchgeführt. Wenn in dem belastungssteuernden Körper 8 ein Raum für die Verbindungsbuchse 5 vorhanden ist, wird die Isolatormanschette dann an die richtige Position um die verbundenen Enden herum gebracht und die Mittel, mit denen die Isolatormanschette gestreckt wurde, wird entfernt. Danach paßt die Isolatormanschette genau auf die bearbeiteten Kabelenden und die Verbindungsbuchse 5, und die Verbindung gemäß Figur 1, Figur 2, Figur 3 oder Figur 4 wird erreicht. Es ist auch möglich, die Isolatormanschette auf den leitenden Erdungsschirm 4 der Kabelenden zu schieben. Zu diesem Zweck werden äußere Schichten des Kabels über eine zusätzliche Länge entfernt, die gleich oder etwas größer ist als die Länge des Isolators. Dann werden die vorbereiteten Kabelenden mit oder ohne einer im belastungssteuernden Körper 8 angeordneten Verbindungsbuchse 5 ineinander gesteckt. Dann wird die Isolatormanschette in die genaue Position hinsichtlich der verbundenen Kabelenden, durch Gleiten der Isolatormanschette, gebracht. Die isolierende Verbindung wird dabei hergestellt.
Die Figur 7 zeigt einen Querschnitt einer Steckverbindung für ein kunststoffisoliertes Hochspannungskabel bei einem äußeren Hochspannungsanschluß. Eine elastische Isolatormanschette wird mechanisch fest und dicht auf einer metallenen Fußplatte 25 in einer Grundplatte des äußeren Anschlußes angebracht. An der Seite, an der das Kabel eingesteckt wird, ist die elastische Isolatormanschette identisch mit der Isolatormanschette zum Verbinden von zwei kunststoffisolierten Hochspannungskabeln gemäß den Figuren 1 - 5. An der Anschlußseite ist die Form des Isolierkörpers 9 unterschiedlich und ein Teil des Isolierkörpers 9 ist nicht mit einer leitenden Hülle 10 versehen. Das Ende der leitenden Hülle 10 ist bei 23 abgerundet. An dieser Stelle ist der Durchmesser des isolierenden Körpers 9 größer. Diese Abrundung 23 am Ende der leitenden Hülle 10, und die Dicke und die Länge und die konische Form des Isolierkörpers 9 auf der Anschlußseite sind nach dem erforderlichen Isolationswert der Anschlußanordnung dimensioniert.
Der Verbindungsstab 21 des Anschlußisolators zur Spitze 22 des Anschlußes und das vorbereitete Kabelende 1 werden in der selben Weise wie bei der oben beschriebenen Verbindung von zwei Hochspannungskabeln eingesteckt. Es ist auch möglich den vollständigen Anschluß mit dem Porzellanisolator 24 und dem Füllungsmedium mittels einer Hochspannung vor der Auslieferung zu testen. Dabei wird der selbe Qualitätsstandard wie bei der Verbindung von zwei kunststoffisolierten Hochspannungskabeln gemäß der Erfindung erreicht.
Die Figur 8 zeigt ein Schnittbild einer Steckverbindung für zwei kunststoffisolierte Hochspannungskabel in einem schematisch dargestellten Hochspannungsschalter 26. Der elastische Isolator ist mechanisch fest und dicht an der Fußplatte des schematisch dargestellten Schaltergehäuses 11 angebracht. Die Form des elastischen Isolators ist im Prinzip die selbe, wie die des elastischen Isolators, der bei dem äußeren Anschluß nach Figur 7 verwendet wird. Jedoch ist der Isolator nach Figur 8 derart aufgebaut, daß zwei Kabel 1 in einem Winkel zur Achse des Schaltergehäuses eingesteckt werden können, und dies kann in der Praxis raum- und kostensparend sein. Die Endstücke des Isolators haben einen identischen Aufbau wie im Fall des Isolators des äußeren Anschlußes.
Mit der doppelten Ausbildung der Kabelverbindung des Isolators ist es möglich, eine doppelt ausgebildete Kabelverbindung über einen einzigen Schalter zu betreiben und ein Abzweigen eines Hochspannungswertes kann dann auf einfache Weise für welchen Zweck auch immer durchgeführt werden.
Dieser Isolator wird vor der Auslieferung ebenfalls mit Hochspannung getestet, und die Kabelenden und der Verbindungsstab zu den stromführenden Teilen des Schalters werden unter Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung eingesteckt.

Claims

1. Verbindung für kunststoffisolierte Hoch- und Höchstspannungskabel mit einem Leiter (13) und mindestens einer umgebenden isolierenden Hülle (12), wobei diese Verbindung eine elastisch dehnbare elektrische Isolatormanschette mit einem elektrisch leitenden belastungssteuernden Körper (8), zum Abschirmen von in einem, durch den Innenraum des belastungssteuernden Körpers (8) definierten, Innenraum enthaltenen Leiter-Verbindungselementen (14; 15; 20) des Kabels, einen den belastungssteuernden Körper (8) umgebenden Isolierkörper (9) und eine elektrisch leitende Hülle (10) enthält, die den Isolierkörper (9) vollständig oder teilweise umgibt, wobei die Isolatormanschette zum Aufnehmen eines Kabelendes (1) mindestens einen axialen eng passenden Durchgangsweg (11) aufweist, der in den Innenraum in dem belastungssteuernden Körper (8) zum Aufnehmen eines Kabelendes (1) hineinreicht, dadurch gekennzeichnet, daß als eine Steckverbindung ausgebildete elektrische Leiter-Verbindungselemente (14; 15; 20) verwendet werden, die mindestens ein zusammenpassendes Steckteil (14; 2; 20) und Gegen-Steckteil (15; 16; 20) aus elektrisch leitendem Material enthalten, und daß Mittel (3; 17; 7) zum gegenseitigen mechanischen Verriegeln der Verbindungsteile vorgesehen sind.

2. Verbindung nach Anspruch 1, die getrennte zusammenpassende Steckteile und Gegen-Steckteile (14; 15) enthält.

3. Verbindung nach Anspruch 2, bei der die Mittel (3; 17; 7) zum mechanischen Verriegeln derart angeordnet sind, daß sie das Steckteil (14) und das Gegen-Steckteil (15) verriegeln.

4. Verbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die eine in dem belastungssteuernden Körper (8) aufgenommene mechanische Verbindungsbuchse (5) enthält, wobei die Mittel (3; 17; 7) zum mechanischen Verriegeln derart angeordnet sind, daß sie das Steckteil (14) und das Gegen-Steckteil (15) mit der Verbindungsbuchse (5) verriegeln.

5. Verbindung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, die ein Teil (20) aus elektrisch leitendem Material in der Mitte des Innenraums des belastungssteuernden Körpers (8) enthält, wobei dieses Mittelstück (20) ein Kopplungsteil der Steckverbindung bildet.

6. Verbindung nach Anspruch 5, die mindestens ein Steckteil (14) zum Verbinden mit dem Leiter (13) an einem Ende (1) des Kabels enthält, wobei das Mittelstück (20) ein passendes Gegen-Steckteil bildet.

7. Verbindung nach Anspruch 5, die mindestens ein Gegen-Steckteil (15) zum Verbinden mit dem Leiter (13) an einem Ende (1) des Kabels enthält, wobei das Mittelstück (20) das passende Steckteil bildet.

8. Verbindung nach Anspruch 5, 6, oder 7, abhängig von Anspruch 4, bei der das Mittelstück (20) mit der Verbindungsbuchse (5) eine Einheit bildet.

9. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Steckteil (14; 20) einen axialen Stift (2) und das Gegen-Steckteil (15; 20) eine axiale Öffnung (19) zum Aufnehmen des Stiftes (2) enthält.

10. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Mittel zum mechanischen Verriegeln aus einer Feder und einer Klinke gebildete Bauteile (3; 17) enthält.

11. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Mittel zum mechanischen Verriegeln einen federnden Klammerring oder eine ringförmige Rille enthalten.

12. Verbindung nach Anspruch 10, abhängig von Anspruch 3, bei der die Klinkenbauteile in dem Steckteil (14) vorgesehene federnde Klinken (3, 17) und in dem Gegen-Steckteil (15) vorgesehene Vertiefungen (7) zum Aufnehmen der Klinken (3) umfassen.

13. Verbindung nach Anspruch 10, abhängig von Anspruch 4, bei der die Klinkenbauteile in dem Steckteil (14) und in dem Gegen-Steckteil (15) vorgesehene federnde Klinken (3, 17) und in der Verbindungsbuchse (5) vorgesehene Vertiefungen (7) zum Aufnehmen der Klinken (3) umfassen.

14. Verbindung nach Anspruch 10, abhängig von Anspruch 6, bei der die Klinkenbauteile in dem Steckteil (14) vorgesehene federnde Klinken (3, 17) und in der Verbindungsbuchse (5) vorgesehene Vertiefungen (7) zum Aufnehmen der Klinken (3) umfassen.

15. Verbindung nach Anspruch 10, abhängig von Anspruch 7, bei der die Klinkenbauteile in dem Gegen-Steckteil (15) vorgesehene federnde Klinken (3, 17) und in der Verbindungsbuchse (5) vorgesehene Vertiefungen (7) umfassen.

16. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Isolatormanschette zwei axiale, eng passende Durchgangswege (11) aufweist, die zueinander ausgerichtet sind.

17. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, abhängig von Anspruch 5, bei der die Isolatormanschette zwei axiale, eng passende Durchgangswege (11) in einem beliebigen gegenseitigen Winkel zueinander aufweist, wobei die Isolatormanschette diesem Winkel entsprechend ausgebildet ist.

18. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, abhängig von Anspruch 5, bei der die Isolatormanschette mehrere axiale, eng passende Durchgangswege (11) aufweist.

19. Verbindung nach Anspruch 1, die einen elektrisch leitenden, dehnbaren, belastungssteuernden Körper (8) aufweist.

20. Kabel-Kabel-Verbindung unter Verwendung einer Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Leiter (13) von mindestens zwei Kabeln miteinander elektrisch verbunden sind, wobei die Kabel einen Erdungsschirm (4) aufweisen, der mit der elektrisch leitenden Hülle (10) der Isolatormanschette verbunden ist.

21. Kabelanschluß mit einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 zum Verbinden mindestens eines Kabels mit mindestens einem Durchverbindungsstab (21) aus elektrisch leitendem Material, wobei der Durchverbindungsstab (21) und der Kabelleiter (13) an einem Ende ein Steckverbindungsteil (14; 15) aufweist.

22. Kabel-Stab-Verbindung unter Verwendung eines Kabelanschlußes nach Anspruch 21, bei der der Leiter (13) mindestens eines Kabels mit mindestens einem Durchverbindungsstab (21) aus elektrisch leitendem Material elektrisch verbunden ist, wobei dieses mindestens eine Kabel einen Erdungsschirm (4) aufweist, der elektrisch mit der leitenden Hülle (10) der Isolatormanschette verbunden ist.

23. Verfahren zum Herstellen einer Kabel-Kabel-Verbindung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß ein Teil (14; 15) der mit Verriegelungsmitteln (3; 17; 7) versehenen Steckverbindung mit dem Leiter (13) an einem Ende (1) jedes Kabels verschweißt ist, und der Erdungsschirm (4) jedes Kabels über eine bestimmte Länge des Kabelendes (1) hinweg entfernt wurde, daß danach die mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehenen Kabelenden (1) jeweils in einen Durchgangsweg (11) einer Isolatormanschette eingesteckt werden, bis die Kabelenden (1) verriegelt sind, und daß, wenn mindestens ein Kabelende (1) eingeschoben wird, die Luft im Inneren der Isolatormanschette im wesentlichen entfernt wird und schließlich im verbundenen Zustand der Kabel die elektrisch leitende Erdungshülle (4) jedes Kabels mit der elektrisch leitenden Hülle (10) der Verbindung verbunden wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, unter Verwendung einer Verbindung mit einer Verbindungsbuchse (5), bei dem eines der mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehenen Kabelenden (1) in einen Durchgangsweg (11) der Isolatormanschette eingesteckt wird, bis eine Verriegelung erfolgt und daß das mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehene andere Kabelende (1) in einen anderen Durchgangsweg (11) der Isolatormanschette eingesteckt wird, bis eine Verriegelung erfolgt.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, bei dem ein Kanal in der Nähe der eingesteckten Kabelenden (1) zwischen der Außenseite der Isolatormanschette und dem Innenraum der Isolatormanschette gebildet wird, und daß durch diesen Kanal die Luft innerhalb der Isolatormanschette im wesentlichen herausgesaugt wird und das Kabelende (1) in die Isolatormanschette eingeführt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem während oder vor dem Einstecken mindestens eines mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehenen Kabelendes (1) ein Draht oder eine Röhre in den Raum im Innern der Isolatormanschette eingebracht wird, so daß der Draht oder die Röhre aus der Isolatormanschette herausragt und daß, wenn das mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehene andere Kabelende (1) in die Isolatormanschette eingesteckt wird, die Luft im Innenraum der Isolatormanschette längs oder durch den Draht oder die Röhre im wesentlichen entfernt wird.

27. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatormanschette über eines der Kabelenden (1) geschoben wird, ein mit Mitteln (3, 17, 7) zum Verriegeln versehenes Teil (14; 15) der Steckverbindung an den Leiter (13) an einem Ende (1) jedes Kabels angeschweißt wird, und der Erdungsschirm jedes Kabels im wesentlichen über eine bestimmte Länge des Kabelendes (1) entfernt wird, daß danach die mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehenen Kabelenden (1) miteinander elektrisch verbunden werden und eine Verriegelung hergestellt wird, und daß die Isolatormanschette dann über die Kabelenden (1) zurückgeschoben wird, um die Verbindungsteile zu bedecken, und schließlich der elektrisch leitende Erdungsschirm (4) jedes Kabels mit der elektrisch leitenden Hülle (10) der Verbindung verbunden wird.

28. Verfahren zum Herstellen einer Kabel-Stab-Verbindung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Mitteln (3, 17, 7) zum Verriegeln versehenes Teil (14; 15) der Steckverbindung an den Leiter (13) an einem Ende (1) eines Kabels und an einem Ende des mit dem Kabel zu verbindenden Durchverbindungsstabes (21) angeschweißt wird, und der Erdungsschirm (4) des Kabels über eine bestimmte Länge der Kabelenden (1) entfernt wird, daß das Kabelende (1) und der Durchverbindungsstab (21) jeweils in einen Durchgangsweg (11) der Isolatormanschette eingesteckt werden, bis eine Verriegelung hergestellt ist, und daß, wenn wenigstens das Kabelende (1) oder das Ende der mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehenen Durchverbindung (21) hineingesteckt ist, die Luft im Inneren der Isolatormanschette (9) im wesentlichen entfernt wird, und schließlich im verbundenen Zustand des Kabels der elektrisch leitende Erdungsschirm (4) des Kabels mit der elektrisch leitenden Hülle (10) der Verbindung verbunden wird.

29. Verfahren nach Anspruch 28, unter Verwendung einer eine Verbindungsbuchse (5) aufweisenden, bei dem das mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehene Ende des Durchverbindungsstabes (21) in einen Durchgangsweg (11) der Isolatormanschette eingesteckt wird, bis eine Verriegelung erfolgt, und bei dem mindestens ein mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehenes Kabelende (1) in einen anderen Durchgangsweg (11) der Isolatormanschette eingesteckt wird, bis eine Verriegelung erfolgt.

30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, bei dem in der Nähe des eingesteckten Endes des Durchverbindungsstabes und/oder des Kabels ein Kanal zwischen der Außenseite der Isolatormanschette und dem Innenraum der Isolatormanschette gebildet wird, und daß über diesen Kanal die Luft im Inneren der Isolatormanschette im wesentlichen herausgesaugt wird und das Ende in die Isolatormanschette eingeführt wird.

31. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem während oder vor dem Einstecken des Endes des mit einem Verbindungsteil (14; 15) versehenen Durchverbindungsstabes und/ oder Kabels ein Draht oder eine Röhre in den Raum im Innern der Isolatormanschette eingebracht wird, so daß der Draht oder die Röhre aus der Isolatormanschette herausragt und daß, wenn das Ende in die Isolatormanschette eingesteckt wird, die Luft im Innenraum der Isolatormanschette längs oder durch den Draht oder die Röhre im wesentlichen entfernt wird.