DE69025890T2

DE69025890T2 - Radial schrumpfbare Muffe zum Einschliessen einer Verbindung oder eines Anschlusses eines elektrischen Kabels

Info

Publication number: DE69025890T2
Application number: DE69025890T
Authority: DE
Inventors: Juergen D Friedrich; Raymond Krabs; Manfred Viebranz
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2010-12-21
Also published as: ZA909955B; SG49317A1; EP0435569A1; CA2031262C; HK1007640A1; DE69025890D1; DE3943296C2; DE69025890T3; ES2084672T3; BR9006547A; AU637655B2; ES2084672T5; KR910013647A; JPH04210724A; CA2031262A1; CN1055841A; CN1028700C; DE3943296A1; EP0435569B2; AU6760490A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine radial schrumpfbare Muffe zum Einschließen einer Verbindung bzw. eines Anschlusses eines elektrischen Kabels, insbesondere eines Mittelspannungskabels.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Zur Herstellung von Kabelspleißverbindungen oder Kabelendabschlüssen ist es erforderlich, den Leiter des Kabels oder den Kabelkern freizulegen. Deshalb sind spezifische Probleme hinsichtlich der Isolierung und der Abschirmung zu lösen, wenn Kabelverbindungen oder Kabelabschitisse hergestellt werden sollen. Unerwünschte Konzentrationen des elektrischen Feldes können elektrische Entladungen und schließlich Durchschläge herbeiführen, wenn keine Feldabschirm- oder Feldkontrolleinrichtungen verwendet werden. Durch die Anbringung eines geeigneten Verschlusses im Bereich der Verbindung oder des Anschlusses muß dafür gesorgt werden, daß elektrophysikalische Bedingungen geschaffen werden, die denen in der Laufstrecke des restlichen Kabels ähnlich sind.
Radial schrumpfbare Muffen zum Einschließen einer Verbindung oder eines Abschlusses eines elektrischen Kabels sind in verschiedenen Konstruktionen bekannt. In der EPA-Anmeldung 0 272 131 ist eine Muffenanordnung offenbart, bei der zuerst eine wärmeschrumpfbare Muffe aus dielektrischem Material auf den Verbindungsbereich aufgeschrumpft wird, wobei deren Enden in Eingriff mit der freiliegenden Feldabschirmschicht der Kabelenden treten. Auf die Außenseite des schrumpfbaren Muffenschlauches im Bereich des die Leiter miteinander verbindenden Verbindungselementes wird eine leitfähige Farbe aufgetragen. In einem zweiten Schritt wird eine aus einer Doppelschicht bestehende wärmeschrumpfbare Muffe aus isolierendem Material auf die erste Muffe aufgeschrumpft, wobei die Länge der inneren Schicht etwas größer ist als die der äußeren Schicht, so daß eine konische Abstufung zu einer geometrischen Kapazitätssteuerung des Feldes entsteht. Das Aufbringen der Muffenanordnung in zwei Schritten ist relativ zeitaufwendig. Des weiteren kann es geschehen, daß zwischen der isolierenden Schicht und der Feldabschirmschicht Luft eingeschlossen wird, die das elektrische Verhalten beeinträchtigt.
Bei der erwähnten bekannten Muffenanordnung werden die einzelnen Schichten durch Extrusion hergestellt. Aus dem US- Patent 4,383,131 wurde auch bekannt, daß eine aus mehreren Schichten bestehende Muffe durch Mehrschichtenextrusion hergestellt wird. Die zylindrische Muffe dieser Art umfaßt eine das Feld kontrollierende innere Schicht, eine isolierende mittlere Schicht und eine elektrisch leitende äußere Schicht. Die elektrisch leitende Schicht besteht aus einem wärmeschrumpfbaren Material, so daß die Muffe auf den Verbindungsbereich aufgeschrumpft werden kann, wenn die Verbindung hergestellt ist. Der Bereich zwischen den Feldabschirmschichten der miteinander zu verbindenden Kabel weist keine einheitliche zylindrische Konfiguration auf, und insbesondere treten unterschiedliche Radien im Bereich des Verbindungselementes auf. Es ist daher notwendig, den Bereich der Verbindung mit einem das Feld kontrollierenden Band oder dergleichen zu umwickeln, bevor die Muffe aufgebracht wird. Mit dieser Maßnahme sollen Lufteinschlüsse vermieden werden, die unerwünschte elektrische Entladungen und Durchschläge herbeiführen können. Das Umwickeln mit das Feld kontrollierendem Material ist ebenfalls relativ zeitaufwendig und unter elektrischen Aspekten problematisch. Aus dem US-Patent 3,816,640 wurde bekannt, daß eine Vielzahl von gesonderten radial schrumpfbaren Muffen auf eine Kabelverbindung aufgebracht wird. Die Muffen bestehen aus das Feld kontrollierendem dielektrischem Material und weisen eine solche Länge auf, daß ein konischer Übergang von dem Kabel in Richtung zu der Kabelverbindung entsteht, mit dem eine geometrische Steuerung des Kapazitätsfeldes erzielt wird. Direkt um den Verbindungsbereich herum wird eine leitende Schicht aufgebracht, durch die das Umwickeln mit einem dielektrischen Band unnötig wird. Das Aufbringen von einzelnen Schichten nacheinander ist jedoch zeitaufwendig. Des weiteren sind zur geometrischen Steuerung des Kapazitätsfeldes sehr viel Erfahrung und eine fachmännische Handhabung erforderlich, um Lufteinschlüsse zu vermeiden, die elektrische Entladungen und Durchschläge herbeiführen können. Die einzelnen Muffen oder Schichten bestehen aus elastomerem Material und werden mit Hilfe einer spulenartigen Halterung einzeln in einem radial aufgeweiteten Zustand gehalten. Wird die Spule herausgenommen, schrumpft die Muffe radial und tritt in Eingriff mit dem Verbindungsbereich oder der Schicht darunter.
Aus der Deutschen Patentschrift 30 12 971 ist eine Verbundschichtmuffe bekannt, die durch Extrusion hergestellt wird und eine leitende oder halbleitende innere Schicht, eine isolierende mittlere Schicht und eine leitende äußere Schicht umfaßt, die auch Wärmeschrumpfeigenschaften aufweist. Die extrudierte zylindrische Muffe wird mit einem spanenden Verfahren bearbeitet, so daß der innere Durchmesser zu den freien Enden hin konisch erweitert wird, damit eine geometrische Kapazitätssteuerung des Feldes ermöglicht wird. Die spanende Bearbeitung der bekannten Muffe nach der Ausbildung der Muffe mittels Extrusion ist relativ teuer. An der bekannten Muffe muß auch eine vorbereitende Behandlung in dem Verbindungsbereich erfolgen, bevor sie radial geschrumpft wird.
Kaltschrumpfbare Muffen, die von einer Spule in einem vorgestreckten Zustand gehalten werden, und wärmeschrumpfbare Muffen haben den Vorteil, daß sie in dem vorgestreckten Zustand einen Innendurchmesser erreichen, der größer ist als der Außendurchmesser des Kabelmantels. Deshalb können solche Muffen in einer relativ günstigen Position und vor der Herstellung der Leiterverbindung vorläufig auf dem Kabel positioniert werden. Auch einstückig ausgebildete Muffen sind bekannt, die durch Spritzgießen von relativ starrem elastomerem Marerial hergestellt werden. Die bekannte Muffe weist einen relativ kleinen Innendurchmesser an ihren Enden auf. Damit eine Warteposition an einem Ende eines Kabels geschaffen werden kann, muß die Isolierung von einem größeren Längenbereich entfernt werden. Sobald die Leiterverbindung hergestellt ist, wird die Muffe auf den Verbindungsbereich geschoben, wobei die Abschnitte mit einem kleineren Durchmesser unter Druck in Eingriff mit der Feldabschirmschicht der Kabelenden treten. Der Eingriffsbereich muß relativ klein sein, und der Druck, mit dem in die Feldabschirmschicht eingegriffen wird, darf nicht hoch sein, da sonst die Muffe nicht mit der Hand auf den Verbindungsbereich geschoben werden kann. Werden solche Muffen verwendet, hat dies jedoch den Vorteil, daß das Umwickeln des Verbindungsbereiches mit dielektrischen Bändern vor dem Aufbringen der Muffe unterbleiben kann. In die Muffe wird eine leitende Elektrode eingesetzt, die über beide Enden des Verbindungselementes hinausreicht und in klammernden Eingriff mit der Isolierschicht tritt. Durch eine solche Elektrode erfolgt eine gleichmäßige Verteilung des Feldes, so daß Hohlräume in der Muffe nicht zum Problem werden.
Aus dem US-Patent 3,717,717 ist eine einstückige Muffe bekannt, die eine wärmeschrumpfbare Isolierschicht aufweist, deren Außenseite mit einer halbleitenden Schicht versehen ist, während die innere Seite derselben mit einer leitenden Schicht kaschiert ist, die in berührenden Eingriff mit der elektrischen Verbindung tritt, wenn die Muffe aufgeschrumpft ist. Damit eine geometrische Kapazitätssteuerung des Feldes erreicht wird, sind die Enden der Muffe konisch geformt.
In dem US-Patent 4,390,745 wird eine zylindische Muffe offenbart, die aus zwei gesonderten Muffenabschnitten aus wärmeschrumpfbarem Material besteht. Der erste oder innere Muffenabschnitt weist eine isolierende Schicht, einen dielektrischen Abschnitt mindestens an einem Ende der Muffe sowie einen leitenden, im Abstand von dem dielektrischen Abschnitt angeordneten Abschnitt auf, der auf der Innenseite der isolierenden Schicht vorhanden ist. Der zweite oder äußere Muffenabschnitt weist eine isolierende Schicht auf, wobei auf der Innenseite derselben eine halbleitende Schicht vorhanden ist. Beim Zusammenfügen wird zuerst der innere Muffenabschnitt mittels Wärme aufgeschrumpft, zum Beispiel auf eine Kabelverbindung, und danach wird der äußere Muffenabschnitt mittels Wärme auf den inneren Muffenabschnitt aufgeschrumpft.
In DE-A-3,001,158 wird eine Muffe für ein Hochspannungskabel offenbart, die eine zwischen den Enden der Muffe angeordnete innere Schicht aus einem halbleitenden Material, eine radial schrumpfbare äußere Schicht aus einem halbleitenden Material und eine mittlere Schicht zwischen der inneren und der äußeren Schicht umfaßt. Die halbleitende innere Schicht verbindet die halbleitenden Schirmgitter des Kabels.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Muffe um Einschließen einer Verbindung oder eines Abschlusses eines elektrischen Kabels geschaffen, die sich leicht herstellen und ohne hohen Zeitaufwand montieren läßt, und mit der des weiteren eine kompakte Kabelverbindung oder ein kompakter Kabelabschluß geschaffen wird, und die letztlich eine so große Dichtheit gewährleistet, daß sie über einen langen Zeitraum mit hoher Sicherheit funktionieren kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine radial schrumpfbare zylindrische Muffe nach Anspruch 1 geschaffen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine langgestreckte zylindrische Muffe nach Anspruch 11 geschaffen.
Die offenbarte Muffe ist ein einstückiges Teil und im wesentlichen gleichmäßig zylindrisch. Die mittlere und die äußere Schicht sind in herkömmlicher Weise strukturiert und bestehen aus einem Material, das eine so große Elastizität besitzt, daß es radial aufgeweitet und entspannt werden kann und damit auf eine Kabelverbindung oder einen Kabelabschluß aufgebracht werden kann.
Bei einer Ausführungsform weist die innere Schicht mindestens einen ersten Endabschnitt an einem Ende der Muffe auf, der aus permanent flexiblem dielektrischem Material besteht. Dieser tritt in Eingriff mit der Feldabschirmschicht oder mit der Belastungsabschirmschicht des Kabels und weist die Belastung kontrollierende Eigenschaften auf, um auf die Feldverteilung am Ende des feldabschirmenden Kabelabschlusses einzuwirken. Ein weiterer Abschnitt der inneren Schicht aus elektrisch leitendem oder halbleitendem Material ist in einem Abstand von dem ersten Abschnitt angeordnet und wirkt als Elektrode und umgibt bei einer Kabelverbindung ein Verbindungselement und tritt in Eingriff mit der Isolierung des Leiters an beiden Enden des Verbindungselementes.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es daher vorteilhaft, wenn die Abschnitte der inneren Schicht so in das Material der Isolierschicht eingebettet sind, daß der Innendurchmesser des Endabschnitts oder der Endabschnitte und/oder des zweiten Abschnitts im wesentlichen der gleiche ist wie der der mittleren oder der Isolierschicht. In diesem Falle kann die Muffe gemäß der Erfindung nicht durch Extrusion geformt werden, sondern kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch Spritzgießen ausgebildet werden, wobei die Schichten nacheinander ausgebildet werden. Ein Spritzgießverfahren für solche Muffen ist bekannt aus der Deutschen Patentschrift 36 33 884. Durch eine Reihe von Formhohlräumen wird zyklisch eine Reihe von Kernen hindurchgeführt&sub1; deren Form dem Hohlraum des Artikels entspricht, und wird durch das Spritzgießen mit einem freien Kern versehen, der am Anfang der Reihe vorhanden ist. In jedem der aufeinanderfolgenden Formhohlräume wird ein Teilartikel ausgebildet, der anschließend eine der Schichten des Artikels bildet, und am Ende der Reihe kann ein fertiger Artikel herausgenommen werden und wird von dem Kern getrennt. Dadurch kann die Muffe gemäß der Erfindung in Massenproduktion hergestellt werden, ohne daß eine anschließende Bearbeitung oder dergleichen erforderlich ist.
Die einstückige Muffe gemäß der Erfindung ist radial schrumpfbar, wobei dafür zwei verschiedene Verfahren angeboten werden können, die beide in der Technik bekannt sind. Gemäß einem Verfahren besteht eine äußere Schicht aus einem wärmeschrumpfbaren Material, das in einem radial gestreckten Zustand die mittlere und die innere Schicht in radial aufgeweitetem Zustand hält. Falls die einzelnen Schichten der Muffe gemäß der Erfindung durch Spritzgießen ausgebildet werden, müssen sie miteinander verklebt werden. Daher kann die radial aufgeweitete äußere Schicht die mittlere und die innere Schicht nach einer entsprechenden Behandlung in gestrecktem Zustand halten. Wenn die Muffe zum Beispiel auf eine Kabelverbindung auf geschrumpft wird, zieht sich die äußere Schicht radial zusammen, während die mittlere und die Isolierschicht dieser Bewegung folgen, wenn sie aus elastomerem Material bestehen. In dieser Weise strukturierte Verbundschichtmuffen, die mittels Wärme auflanggestreckte Artikel aufgeschrumpft werden können, sind zum Beispiel bekannt aus dem US-Patent 4,207,364.
Gemäß einem alternativen Verfahren kann die Muffe gemäß der Erfindung in dem radial gestreckten Zustand gehalten werden durch eine innere Halterung, vorzugsweise durch einen halterungsartigen Kern, der herausgenommen wird, wenn die Muffe geschrumpft werden soll. Dieses Verfahren ist als Kaltschrumpfen bekannt. Spulen, die dazu dienen, eine Muffe aus elastomerem Material in einem radial gestreckten Zustand zu halten, sind zum Beispiel bekannt aus dem US-Patent 3,515,798 oder aus der Deutschen Patentschrift 37 15 915. Werden solche Spulen für Kabelmuffen verwendet, die aus einer Mehrfachschicht bestehen, wird jede Schicht radial von einer gesonderten spulenartigen Halterung gehalten. Das Material für die einzelnen Schichten muß so elastisch oder weichelastisch sein, daß diese die auftretenden Kräfte aushalten können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die mittlere, isolierende Schicht aus flüssigem Silicongummi, der sehr gute weichelastische Eigenschaften aufweist. Es hat sich auch gezeigt, daß die Wanddicke der Muffe insgesamt auf Grund der gleichmäßigen zylindrischen Form und der Konstruktion der inneren Schicht relativ gering sein kann, was für den Einsatz einer mechanischen Halterung zweckdienlich ist. Bei der einstükkigen Konstruktion der Muffe gemäß der Erfindung ist im Gegensatz zu der bekannten Muffe aus dem US-Patent 4,390,745 nur eine Isolierschicht erforderlich. Deshalb kann die Isolierschicht mit einer geringen Dicke vorgesehen werden, da die Gefahr von Lufteinschlüssen oder dergleichen ausgeschlossen werden kann.
Die Muffe gemäß der Erfindung hat zahlreiche positive Auswirkungen. Wie schon erwähnt, läßt sie sich einfach in Massenproduktion herstellen. Sie läßt sich äußerst einfach montieren. Es ist nicht notwendig, Feldabschirmbänder oder die Belastung kontrollierende Bänder auf den Bereich des Verbindungselementes aufzubringen, da das leitende oder halbleitende Material des zweiten Abschnitts der inneren Schicht einen Ausgleich der Feldverteilung herbeiführt. Durch die Abmessungen der Muffe gemäß der Erfindung in ihrem geschrumpften Zustand kommt es zu einer kompakten Kabelverbindung.
Die Muffe gemäß der Erfindung ist auch äußerst sicher und dürfte ihre Funktionsfähigkeit über einen so langen Zeitraum bewahren, daß sie nahezu kontinuierlich gebrauchsfähig ist. Auf Grund der Geometrie der Muffe gemäß der Erfindung ist eine wirksame Kontrolle der Belastung durch das elektrische Feld möglich, so daß die Gefahr von Durchschlägen und elektrischen Entladungen sehr gering ist. Die Muffe gemäß der Erfindung tritt über ihre gesamte Länge in Eingriff mit dem Kabel bzw. mit dem Verbindungsbereich, wodurch es zu einer ausreichenden Abdichtung kommt, durch die das Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit vermieden wird. Insbesondere kann die Kabelverbindung sofort nach der Montage der Kabelspleißung in Funktion gesetzt werden, da eine kaltschrumpfbare Muffe benutzt wird. Die Muffe gemäß der Erfindung kann vorzugsweise in einem Temperaturbereich von ±0ºC bis +40º0 zusammengefügt werden. Sie kann mindestens 6 Monate lang bei einer Maximaltemperatur von +40ºC gelagert werden. Die mögliche Betriebsdauer der Muffe gemäß der Erfindung beträgt mindestens 20 Jahre, wobei in diesem Zeitraum eine ausreichende Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit erreicht wird.
Die erforderlichen elektrischen Eigenschaften gemäß den Standardbestimmungen können in dem normalerweise herrschenden Temperaturbereich von +5ºC bis 90ºC sichergestellt werden.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Muffe gemäß der Erfindung, die teilweise ausgeschnitten ist.
Fig. 2 ist die perspektivische Ansicht der Muffe von Fig. 1 in einem radial gestreckten Zustand, der von einer spulenartigen Halterung aufrechterhalten wird, und die teilweise ausgeschnitten dargestellt ist.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Muffe von Fig. 1 nach deren Aufschrumpfen auf eine Kabelverbindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Muffe 10 ist ringförmig zylindrisch und weist eine äußere Schicht 11, eine mittlere Schicht 12 und eine innere Schicht auf, die aus zwei Endabschnitten 14, 16 und einem mittleren Abschnitt 18 besteht, der in einem Abstand von den Endabschnitten angeordnet ist. Die äußere Schicht 11 besitzt eine gleichmäßige Wanddicke und besteht aus halbleitendem Material, z.B. aus halbleitendem Vinyl-Methyl-Silicon. Die mittlere Schicht besteht aus einem isolierend gehärteten flüssigen Silicongummi. Die Endabschnitte 14, 16 bestehen aus die Belastung kontrollierendem dielektrischem Material, z.B. aus bei hoher Temperatur vulkanisiertem Vinyl-Methyl-Silicon. Der Verlustfaktor beträgt weniger als 0.1. Die Dielektrizitätskonstante beträgt 15 bis 25, vorzugsweise etwa 15. Die die Belastung kontrollierenden Abschnitte bestehen vorzugsweise aus einem Material, das aus der Deutschen Patentschrift 30 08 264 bekannt ist. Dieses ist ein permanent flexibles dielektrisches Material mit einem spezifischen elektrischen Durchgangswiderstand von mindestens 10&sup6; Ohm.cm bei Zimmertemperatur. Das Grundmaterial ist Silicongummi mit einem Anteil an fein verteiltem leitendem Material, das die relative Dielektrizitätskonstante erhöht. Das leitende Material besteht aus stark strukturierten, staubfeinen Teilchen aus einem schwach leitenden, elektrisch polarisierbaren Material in einem Mengengehalt bis etwa 350 g pro kg Grundmaterial. Das leitende Material ist vorzugsweise Ruß.
Der mittlere Abschnitt 18 wirkt als Elektrode und besteht aus einem bei hoher Temperatur vulkanisierten halbleitenden Vinyl-Methyl-Silicon-Gemisch.
Bei der Muffe 10 gemäß Fig. 1 sind die Abschnitte 14, 16 und 18 in das Isoliermaterial eingebettet, wobei die Außenseite und die Innenseite der Muffe 10 jedoch einen konstanten Durchmesser besitzen Die Muffe wird mittels Spritzgießen ausgebildet, bei dem vorzugsweise zuerst die Abschnitte 14, 16 und 18 und danach die Schichten 12 und 11 ausgebildet werden. Beim Spritzgießen der Muffe wird vorzugsweise ein Verfahren angewandt, das in der Deutschen Patentschrift 36 33 884 beschrieben ist. Das schichtweise erfolgende Spritzgießen findet statt mit Hilfe einer Vielzahl von Kernen, deren Form dem Hohlraum des Artikels entspricht, wobei die Kerne zyklisch durch eine Reihe von Formhohlräumen geführt werden, und die durch das Spritzgießen mit einem freien Kern versehen wird, der am Anfang der Reihe vorhanden ist. In jedem der aufeinanderfolgenden Formhohlräume wird ein Teilartikel ausgebildet, der anschließend eine Schicht des Artikels bildet, und am Ende der Reihe kann ein fertiger Artikel herausgenommen werden und wird von dem Kern getrennt.
Alle Schichten der dargestellten Muffe 10 sind aus elastischem Material, so daß diese radial in einem ausreichendem Maße gestreckt werden kann. Die Abschnitte 14, 16 und 18 weisen vorzugsweise die gleiche Wanddicke auf. Zu Anfang beträgt der Innendurchmesser zum Beispiel 17,7 mm. Die Muffe 10 wird zum Beispiel mit einer geeigneten Vorichtung (nicht dargestellt) radial bis zu einem Innendurchmesser von 55 mm gestreckt. In diesem Zustand wird eine spulenartige Halterung 20 eingeführt (Fig. 2), die zum Beispiel aus der Deutschen Patentschrift 37 15 915 bekannt ist. Die aneinandergrenzenden Lagen der spulenartigen Halterung 20 werden in Umfangsbereichen miteinander verbunden, so daß die Spule die der Muffe 10 innewohnenden radialen Kräfte aushalten kann. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wurde der linke Abschnitt der Spule 20 durch die Spule zurückgeführt und kann bei 24 mit der Hand ergriffen werden. Wird die Spule 20 aus der Muffe herausgezogen, kann die Muffe 10 radial schrumpfen.
In Fig. 3 ist die Muffe 10 auf eine Kabelverbindung aufgeschrumpft. In Fig. 3 sind zwei Enden 30, 32 von Kabeln mit einem Kern mit einer typischen Struktur dargestellt. Diese Struktur soll anhand des Kabelendes 30 kurz erläutert werden. Ein Kabelmantel 34 aus geeignetem Isoliermaterial umgibt einen Erdleiter oder eine Abschirmung 36 aus Kupferdraht, die ihrerseits ein elektrisch halbleitendes Schirmgitter 38 umgibt. Dieses dient bekanntlich zur Abschirmung des elektrischen Feldes des Leiters 40, der mit einer Isolierung 42 umgeben ist. Die freiliegenden Leiter an den Kabelenden 30, 32 sind mittels eines Verbindungselementes 44 miteinander verbunden. Das Verbindungselement 44 ist auf die Leiter 40 aufgequetscht. Zu diesem Zweck muß die Isolierung 42 entfernt werden. Das Feldabschirmgitter 38 wird bis zu einem größeren Abstand von dem Leiterende entfernt. Wie zu sehen ist, werden der Erdleiter 36 und der Kabelmantel 34 bis zu einem noch größeren Abstand von dem Ende entfernt.
Die Muffe 10 wird so aufgeschrumpft, daß der Abschnitt 18 längs des Verbindungselementes 44 verläuft und in Eingriff mit der Isolierung 42 tritt. Die Abschnitte 14, 16 aus dielektrischem Material stehen in Eingriff mit dem das Feld abschirmenden halbleitenden Schirmgitter 38. Es ist zu sehen, daß die Muffe 10 im aufgeschrumpften Zustand einen konstanten Außendurchmesser und auch einen annähernd konstanten Innendurchmesser aufweist, wobei es zu einigen kleinen Verformungen an den Übergängen zwischen der Feldabschirmschicht und der Isolierung 42 und zwischen der Isolierung 42 und dem Leiter 40 bzw. dem Verbindungselement 44 kommt. Die notwendige das Feld oder die Belastung kontrollierende oder das Feld verteilende Wirkung der Muffe 10 kommt nicht zustande durch eine geometrische Kapazitätskonfiguration, sondern ausschließlich durch die die Belastung kontrollierenden zylindrischen Abschnitte 14, 16. Die Elektrode 18 bewirkt eine gleichmäßige Feldverteilung, indem sie einen Faradayschen Käfig bildet. Ein Umwickeln mit einem dielektrischen Band oder dergleichen vor dem Aufschrumpfen der Muffe 10 ist nicht notwendig. Die Zwischenräume zwischen der Isolierung 42 und dem Verbindungselement 44 oder zwischen dem Verbindungselement 44 und der Elektrode 18 sind ohne Bedeutung und führen keine elektrischen Entladungen oder Durchschläge herbei.
Des weiteren ist zu erkennen, daß die Innenseite der Muffe 10 über ihre gesamte Länge kontinuierlich mit dem Verbindungsbereich in Eingriff tritt und auf diese Weise eine abdichtende Wirkung hat. Das Eindringen von Wasser bzw. Feuchtigkeit wird damit vermieden.
Bevor das Aufschrumpfen stattfindet und bevor die elektrische Verbindung mit Hilfe des Verbindungselementes 44 hergestellt wird, wird die Muffe 10 in einer Wartestellung an einem Kabelende 30 bzw. 32 positioniert. Danach wird die Muffe 10 verschoben und in ihrem noch radial gestreckten Zustand in dem Verbindungsbereich angeordnet. Anschließend wird die spulenartige Halterung 20 in der in Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Weise herausgenommen, so daß die Muffe 10 auf die Kabelverbindung aufgeschrumpft werden kann. Es versteht sich, daß nach dem Aufschrumpfen der Muffe 10 die jeweiligen Endmuffen (nicht dargestellt) auf den Übergangsbereich des Kabelmantels 34 und der Muffe 10 aufgeschrumpft werden können, wobei diese Endmuffen ebenfalls aus das Feld oder die Belastung kontrollierendem dielektrischem Material bestehen können. Solche konischen Muffen sind allgemein bekannt.
Es versteht sich, daß die äußere Schicht 11 elektrisch mit der Abschirmung 36 verbunden ist, z.B. mittels einer Muffe mit einem Metallnetz.

Claims

1. Radial schrumpfbare zylindrische Muffe zum Einschließen einer Verbindung bzw. eines Anschlusses eines elektrischen Kabels mit einem Leiter (40), einer den Leiter umgebenden Isolierung (42) und einer die Isolierung (42) umgebenden Feldabschirmschicht (38), wobei die Muffe eine erste innere Schicht, die mit der Feldabschirmschicht (38) in Eingriff treten kann, eine mittlere Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material und eine äußere Schicht aus einem elektrisch halbleitenden Material besteht, so daß eine einstückige Muffe (10) entsteht, wobei die Muffe elastisch und permanent flexibel ist und elastisch gestreckt und im radial aufgeweiteten Zustand auf eine herausnehmbare Halterung (20) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (18) einen zylindrischen Abschnitt aus einem leitenden oder halbleitenden Material umfaßt, der zwischen den Enden der Muffe angeordnet ist und mit dem Leiter (40) oder einem muffenartigen Verbindungselement (44) und der angrenzenden Isolierung (42) in Eingriff treten kann, daß die Halterung eine Spule (20) ist, und daß die Schichten (14, 12, 11) aus Silicon bestehen, so daß die Muffe wieder in ihre entspannte Position zurückkehrt

2. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe entgegengesetzte Enden besitzt und die innere Schicht einen zylindrischen Abschnitt (18) aus einem leitenden oder halbleitenden Material umfaßt, der zwischen den Enden der Muffe (10) angeordnet ist, und daß der Innendurchmesser der Muffe zwischen den Enden einheitlich ist und die Innenseite ausschließlich durch den Endabschnitt und den muffenartigen Abschnitt (18) der inneren Schicht und der mittleren Schicht (12) begrenzt ist.

3. Muffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht aus halbleitendem Silicongummi besteht.

4. Muffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere und/oder die äußere Schicht aus flüssigem Silicongummi hergestellt ist bzw. sind.

5. Muffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlustfaktor des Endabschnitts unter 10% liegt.

6. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht ein Paar zylindrischer Endabschnitte (14, 16) aus einem dielektrischen Vinyl-Methyl-Silicon und einen zylindrischen mittleren Abschnitt (18) aus halbleitendem Vinyl-Methyl-Silicon umfaßt, der zwischen den Endabschnitten und im Abstand von diesen angeordnet ist, und daß der mittlere Abschnitt (18) mit dem Leiter (40) oder einem muffenartigen Verbindungselement (44) und der angrenzenden Kabelisolierung (42) in Eingriff treten kann, daß die mittlere Schicht (12) aus einem elektrisch isolierenden Silicon besteht, das mit der inneren Schicht verklebt ist, und daß die äußere Schicht (11) ein elektrisch halbleitendes Vinyl- Methyl-Silicon umfaßt, das mit der mittleren Schicht verklebt ist, um eine einstückige Muffe (10) zu bilden, wobei die Schichten aus einem elastischen und permanent flexiblen Material bestehen, das in einem radial aufgeweiteten Zustand auf einer spulenartigen Halterung (20) gehalten werden kann, um die Schichten im aufgeweiteten Zustand zu halten, wobei die Spuleneinrichtung in der inneren Schicht angeordnet ist und die Halterung eine Spule (20) umfaßt, die so ausgebildet ist, daß sie entfernt werden kann, indem die Spule Lage für Lage abgewickelt wird, um die Spule aus der Muffe herauszuziehen, so daß die Muffe sich auf der Verbindung entspannen kann, und daß das halbleitende Material ein elektrisch polarisierbares Material umfaßt, um den gewünschten Leitwert herzustellen.

7. Muffe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (14, 16) und der mittlere Abschnitt (18) in das Material der mittleren Schicht (12) eingebettet sind.

8. Muffe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Endabschnitts (14) gleich dem der mittleren Schicht (18) ist.

9. Muffe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (14, 16, 18, 12, 11) nacheinander durch Spritzgießen hergestellt werden.

10. Muffe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende oder halbleitende zylindrische Abschnitt (18) bei hoher Temperatur vulkanisiertes Vinyl-Methyl-Silicon ist.

11. Langgestreckte zylindrische Muffe (10) zur Verbindung oder zum Abschluß eines isolierten Kabels mit einem Schirmgitter (38), umfassend eine äußere Umfangsschicht (11) aus halbleitendem Material, eine innere Umfangsschicht (14, 16, 18) mit einem ersten Abschnitt (14, 16) aus einem die Belastung kontrollierenden dielektrischen Material im Bereich von wenigstens einem Ende der Muffe in Längsrichtung, um mit dem Schirmgitter (38) des Kabels in Eingriff zu treten, und mit einem zweiten Abschnitt (18) aus halbleitendem oder leitendem Material, der von dem Ende entfernt ist, um mit dem Leiter (40) des Kabels oder einem muffenartigen Verbindungselement (44) und der angrenzenden Isolierung (42) in Eingriff zu treten, wobei die Muffe des weiteren eine Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material (12) zwischen der inneren und der äußeren Schicht umfaßt, wobei die Schichten der Muffe miteinander verklebt sind, indem sie nacheinander durch Spritzgießen hergestellt wurden, so daß die Muffe einstückig ausgebildet ist, und wobei jede Schicht aus einem weichen elastischen und permanent flexiblen Material besteht, so daß die Muffe elastisch und radial von einem entspannten in einen gestreckten Zustand gestreckt werden kann, um auf eine herausnehmbare Halterung (20) aufgepaßt zu werden, und anschließend wieder in den entspannten Zustand zurückkehrt.

12. Muffe nach Anspruch 11, bei der die Schicht aus elektrisch isolierendem Material zwischen der inneren und der äußeren Schicht und/oder die äußere Schicht (11) aus flüssigem Silicongummi hergestellt ist bzw. sind.

13. Muffe nach Anspruch 11 oder 12, bei der der erste Abschnitt (14, 16) aus die Belastung kontrollierendem dielektrischen Material und/oder der zweite Abschnitt (18) aus bei hoher Temperatur vulkanisiertem Vinyl-Methyl-Silicon besteht bzw. bestehen.

14. Muffe nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der der erste Abschnitt (14, 16) aus die Belastung kontrollierendem dielektrischem Material ein Mittel zur Erhöhung der Dielektrizitätskonstante, und zwar insbesondere Ruß enthält.

15. Muffe nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei der die Dielektrizitätskonstante des ersten Abschnitts zwischen 15 und 25 liegt und vorzugsweise etwa 15 beträgt.