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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den
Anschluß von zwei Kabeln für hohe oder sehr hohe Spannung
einer unterirdischen Energieübertragungsleitung. Sie bezieht
sich insbesondere auf den Anschluß solcher Kabel, die von
gleicher Art sein können, zum Beispiel zwei Ölkabel, oder
unterschiedlicher Art, insbesondere ein Ölkabel und ein
Kabel mit trockenem Isoliermaterial.
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Die Anschlußeinheiten solcher Kabel sind als solche
bereits bekannt. Sie werden insbesondere verwendet, um
übermäßige innere Drücke einer Isolierflüssigkeit in den
Kabeln bei starken Niveauunterschieden entlang der
Energieübertragungsleitung zu verhindern. Sie gewährleisten dann
auf der Leitung eine Bruchstelle zwischen den beiden
betroffenen Kabeln, die sie anschließen. Sie werden auch verwendet
für den Anschluß eines Kabels mit innerem Isolierfluid und
eines Kabels mit innerer Feststoffisolierung, zum Beispiel
aus Kunststoffmaterial, indem sie eine geeignete Dichtheit
zwischen ihnen gewährleisten.
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Die bis heute verwendeten Anschlußeinheiten enthalten
einen Endisolator auf jedem Kabel, Anschlußeinheiten für die
Enden der freigelegten Leiter der Kabel und einen peripheren
Übergangskasten, der sehr viel größer ist als die
Anschlußmittel.
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Die Anschlußmittel können einen Verbinder oder eine
Verbindungsstange aufweisen, die an ihren Enden zwei
Mehrkontaktbuchsen für den einen und den anderen Leiter der
Kabel aufweisen. Jede Buchse nimmt das Ende des freigelegten
Leiters eines der Kabel auf, wobei dieses Ende des
freigelegten Leiters im wesentlichen am Ende des auf dem Kabel
angeordneten Isolators endet.
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Der Übergangskasten erstreckt sich weitgehend um die
beiden Endisolatoren der Kabel. Er ist dicht an ihren hinte
ren Enden befestigt. Er ist mit einem Isolierfluid, z.B. SF&sub6;
oder neutrales Silikonöl unter leichtem Druck oder unter
Druck stehendes Mineralöl oder künstliches Öl, gefüllt, das
von der gleichen Art sein kann wie das Isoliermaterial des
einen und/oder des anderen der beiden Kabel. Üblicherweise
beträgt die Länge dieser Kästen mindestens zwischen 1 und 2
m und ihr Durchmesser beträgt mindestens 0,5 bis 1 m, je
nach den anzuschließenden Kabeln.
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Die Druckschrift FR-A-1 537 302 beschreibt eine
derartige Anschlußeinheit, deren peripherer Kasten aus einer
zylindrischen Hülle und zwei ringförmigen Platten für den
dichten Verschluß der Enden der Hülle auf den rückwärtigen
Enden der beiden Isolatoren auf den beiden Kabeln bestehen.
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In dieser bekannten Einheit kann die zylindrische
Hülle ursprünglich auf einem der Kabel montiert werden und
wird dann auf die mit ihrem Endisolator versehenen und
angeschlossenen Kabel gleitend aufgeschoben. In einer
Variante kann die zylindrische Hülle ortsfest und an ihrem
Anbringungsort installiert sein nach Freilegen der
Endbereiche der Kabel an dieser Stelle. In dieser Variante werden
die mit ihrem Endisolator versehenen Endbereiche der Kabel
in die Hülle über deren Enden eingeführt, und die Enden der
Hülle werden dann über den Isolatoren geschlossen. Diese
ortsfeste Hülle enthält ein Zugangsfenster, das den Anschluß
der beiden Kabel im Inneren der Hülle ermöglicht und das
dann mittels eines geeigneten Deckels verschlossen wird.
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Das Anbringen einer solchen Anschlußeinheit ist
kompliziert und langwierig. Insbesondere wenn die Hülle auf
einem der Kabel gleitet, muß entlang des Kabels und um das
Kabel viel Freiraum zur Verfügung stehen, um die Hülle weit
genug entfernt auf dem Kabel montieren und den Isolator auf
dem Endbereich dieses Kabels anordnen zu können. Wenn
dagegen die Hülle ortsfest an ihrem Anbringungsort ist, sind
die Arbeitsvorgänge am Kabel und insbesondere das Einführen
der Kabel in die Hülle und dann der elektrische Anschluß der
Kabel mit ihrer erforderlichen Ausrichtung in den Buchsen,
die sie aufnehmen sollen, schwierig durchzuführen und können
zu Beschädigungen von Teilen der Anschlußeinheit führen,
wodurch ein Ersatz dieser Einheit durch eine neue Einheit
erforderlich wird.
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Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Ziel,
das Installieren zu erleichtern und die Dauer dieses
Vorgangs zu verkürzen.
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Sie hat eine Einheit zum Anschluß zweier Kabel für
hohe oder sehr hohe Spannung zum Gegenstand, mit einem
Endisolator auf jedem der Kabel, bis zu dessen Ende das Ende
des freigelegten Leiters dieses Kabels reicht, mit
Anschlußmitteln für die Enden der beiden bis zum Ende der Isolatoren
reichenden freigelegten Leiter, Isoliermitteln, die die
Anschlußmittel umgeben, und mit einem dichten
Übergangskasten, der eine im wesentlichen zylindrische Hülle, die die
Isoliermittel und zumindest die einander gegenüberliegenden
Endbereiche der Isolatoren umgibt, und Mittel zur
Befestigung der Enden der Hülle auf den Isolatoren aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle drei unterschiedliche
und zusammenbaubare zylindrische Teile aufweist, von denen
zwei einander entgegengesetzt und über die Länge der Hülle
nicht aneinander angrenzend sind, auf je einem der beiden
Isolatoren befestigt sind und ortsfeste Endteile der Hülle
genannt werden, während das dritte Teil auf einem der ersten
Endteile zwischen einer Stellung des Verschlusses der Hülle
in Längsrichtung und einer Stellung der zentralen Öffnung
des Kastens gleitet und zentrales und bewegliches Teil der
Hülle genannt wird.
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Diese Einheit weist außerdem mindestens eine der
nachfolgenden Besonderheiten auf:
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- jedes der Endteile und das zentrale Teil sind an
ihren Enden mit festen Flanschen zu ihrer Befestigung an den
Isolatoren und untereinander versehen, und das zweite
Endteil besitzt außerdem einen seinem ortsfesten Flansch
zugeordneten drehenden Flansch zu seiner Befestigung am
Flansch des zentralen Teils;
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- jeder der Isolatoren wird in der Fabrik in jedem
der Endteile vormontiert;
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- er weist außerdem einen Felddeflektor auf, der um
die Anschlußmittel herum zwischen den Endisolatoren der
beiden Kabel montiert ist;
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- der Felddeflektor ist von einem Feststoffisolator
umgeben, insbesondere ölgetränktes Papier, in einer oder
mehreren übereinanderliegenden Schichten;
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- der Feststoffisolator ist in ein fluides oder
gasförmiges Isoliermaterial getaucht, das den Kasten füllt,
und insbesondere in ein Öl der gleichen Art wie das Öl zur
inneren Isolierung mindestens eines der Kabel;
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- das den Kasten füllende Öl gewährleistet eine
innere Öldruckregulierung in dem Kabel oder den Kabeln.
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Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
gehen aus der ausführlichen Beschreibung eines in der
einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels hervor.
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Diese einzige Figur zeigt im Axial-Teilschnitt eine
erfindungsgemäße Anschlußeinheit.
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Sie zeigt zwei Kabel 1 und 2 einer unterirdischen
Energieübertragungsleitung für hohe oder sehr hohe Spannung,
die in dieser Einheit aneinander angeschlossen werden. Das
Kabel 1 ist zum Beispiel ein Ölkabel, dessen Isolierung
durch mit unter Druck gehaltenem Öl getränktes Papier
gewährleistet wird. Das Kabel 2 kann dem Kabel 1 gleichen oder
es ist ein Kabel mit trockener Isolierung, die durch eine
Schicht aus Kunststoffmaterial gewährleistet wird.
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Beide Kabel besitzen eine äußere Dicht- und
Masserückleitungshülle aus Blei, ggf. mit einer Hülle aus PVC
bedeckt. Ihr Leiter trägt das Bezugszeichen 1A bzw. 2A, ihre
Bleihülle das Bezugszeichen 1B bzw. 2B und ihre innere
Isolierung das Bezugszeichen 1C bzw. 2C.
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Am Ende jedes der beiden Kabel sind die Leiter 1A und
2A für ihren Anschluß freigelegt.
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Die Anschlußeinheit enthält einen Isolator 3, 4, der
den Endbereich jedes Kabels umgibt und bis an das Ende der
freigelegten Leiter 1A, 2A reicht, einen Anschlußstab 5, der
mit einer Mehrkontaktbuchse 51, 52 an seinen beiden Enden
versehen ist, um den freigelegten Leiter jedes Kabels
aufzunehmen, und einen metallischen Übergangskasten 6, der
mindestens die einander gegenüberliegenden Endbereiche der
beiden Isolatoren 3 und 4 und den Anschlußstab 5 umgibt.
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Dieser Kasten 6 ist zylindrisch und wesentlich größer
als der Anschlußstab 5. Er ist dicht über seine Enden an
Schultern 3A und 4A der beiden Isolatoren 3 und 4 befestigt.
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Erfindungsgemäß besteht der Übergangskasten 6 aus
drei getrennten zylindrischen Teilen 61, 62 und 63. Zwei von
ihnen sind im wesentlichen gleich und bilden die Endteile 61
und 62. Das dritte Teil bildet das zentrale Teil 63. Dieses
zentrale Teil 63 gleitet auf einem der Endteile, im
gezeigten Beispiel auf dem Endteil 61. Diese Teile können
miteinander und mit den Isolatoren dicht zusammengebaut werden,
wie nachfolgend gezeigt und genauer erläutert wird. Der
doppelte Pfeil 63F zeigt an, daß das Teil 63 auf dem Teil 61
gleitet, um den Kasten während des Anschlusses der beiden
Kabel offen zu halten bzw. ihn zu schließen, wenn der
Anschluß hergestellt ist.
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Jedes der Endteile 61 und 62 besitzt an seinen beiden
Enden einen festen rückwärtigen Flansch 61A, 62A, der nach
innerhalb des Teils vorspringt und seine Befestigung an der
Schulter 3A, 4A des Isolators 3, 4 bewirkt, und einen
weiteren ortsfesten vorderen Flansch 61B, 62B, der über das
Endteil zur Befestigung des zentralen Teils 63 nach außen
vorspringt. Dieses zentrale Teil 63 besitzt selbst an seinen
Enden einen ortsfesten hinteren Flansch 63A, der nach innen
vorspringt, zur Befestigung am vorderen ortsfesten Flansch
61B des Teils 61 und einen vorderen Flansch 63B, der nach
außen vorspringt.
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Die Befestigungen der hinteren Flansche 61A, 62A an
den Schultern 3A, 4A der Isolatoren und des vorderen
ortsfesten Flanschs 61B am hinteren ortsfesten Flansch 63A
werden direkt durch Blockierschrauben bewirkt, die, wo sie
sichtbar sind, einfach durch nicht mit Bezugszeichen
versehene Achsstriche angedeutet sind. Die Befestigung der
ortsfesten vorderen Flansche 63B und 62B des zentralen Teils
63 und des Endteils 62 erfolgt ihrerseits mit einem
zusätzlichen Flansch 62C, der drehbar auf dem vorderen Flansch 62B
des Teils 62 montiert ist, und mithilfe von
Blockierschrauben, die ebenfalls nur durch nicht mit Bezugszeichen
versehene Achsstriche angedeutet sind und die in den ortsfesten
Flansch 63B und den beweglichen Flansch 62C eingeführt sind,
der durch Drehung entsprechend positioniert wird. Diese
beiden Flansche 63B und 62C klemmen so zwischen sich den
vorderen Flansch 62B ein, wobei die Kontaktflächen dieser
drei Flansche entsprechend mit Schultern versehen sind und
sich teilweise ineinanderschieben.
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Dichtungen 11, 12, 13, 14 gewährleisten die Dichtheit
der Teile des Kastens in Höhe ihrer Befestigungen an den
Isolatoren und untereinander.
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Für den Anschluß der beiden Kabel 1 und 2 durch diese
Anschlußeinheit ist jeder Isolator 3 und 4 mit einem inneren
Endring 31, 41 versehen, der im Isolator befestigt ist. Der
freigelegte Leiter durchquert diesen Ring durch einen
dichten Durchlaß 32, 42, in dem er blockiert ist, wobei das Ende
des Leiters geringfügig über das Ende des Rings vorsteht und
im Endstück des ihn umgebenden Isolators leicht zugänglich
ist. Dieser Ring ist leitend und in bekannter Weise inneren
spannungsabweisenden Mitteln zugeordnet, die auf den
freigelegten Leiter montiert sind und Feldwirkungen aufgrund von
Spitzen am Ende des Leiters verhindern. Der Anschlußstab 5
wird zwischen den beiden Isolatoren, die einander
gegenüberliegen, in das Ende jedes der beiden Ringe 31 und 41
eingeführt.
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In dieser Anschlußeinheit ist eine leitende Muffe 15,
die einen Felddeflektor bildet, um den Anschlußstab 5 herum
montiert, und zwar zwischen den Enden der beiden Ringe 31,
41 der Isolatoren 3 und 4. Eine leitende Litze 16 verbindet
diese Muffe mit dem Stab, um sie auf gleiches Potential zu
bringen. Eine Isolierung 17 umgibt die Muffe 15 und
überdeckt zu beiden Seiten die Enden der Isolatoren 3 und 4. Sie
besteht zum Beispiel aus einem ölgetränkten Papierband, das
in aufeinanderfolgenden Schichten aufgewickelt ist. Es
gewährleistet die Kontinuität der Isolierung zwischen den
beiden Isolatoren um die angeschlossenen Leiter.
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In bekannter Weise ist das hintere Ende der beiden
Isolatoren, das in dieser Figur nicht sichtbar ist, dicht an
das jeweilige Kabel angeschlossen. Ihr Innenvolumen 30 oder
bildet ein isolierendes Raumvolumen um den Endabschnitt
des Kabels und seines freigelegten Leiters. Das Innenvolumen
60 des Kastens 6 bildet ebenfalls ein isolierendes
Raumvolumen um die Endabschnitte der Isolatoren und um die zwischen
ihnen wiederhergestellte Isolierung 17. Insbesondere das
Innenvolumen 30 des Isolators 3 unterliegt dem Druck des
Öls, gleicher Art wie das der Isolierung des Leiters des
Kabels 1; im Innenvolumen 40 befindet sich zum Beispiel SF&sub6;
unter Druck oder ein neutrales Öl unter einem leichten
Druck. Im Innenvolumen 60 des Kastens befindet sich
seinerseits vorzugsweise Öl unter einem Druck der gleichen Art wie
das Öl, das den Isolator 3 und das Kabel 1 füllt.
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Vorteilhafterweise ist eine äußere Leitung 20
vorgesehen, die in den Kasten 6 mündet und mit einem ersten
Ventil 21 versehen ist, durch das das Innenvolumen 60 mit Öl
eines gewünschten Drucks ausgehend von einer Speiseleitung
22 gefüllt werden kann, die mit diesem Ventil verbunden ist.
Diese Leitung 20 mündet außerdem in den Isolator 3 und ist
mit einem zweiten Ventil 23 versehen, um die Zufuhr von Öl
in das Innenvolumen 30 dieses Isolators zu erlauben und
einen gewünschten Öldruck in diesem Isolator und dem Kabel 1
zu erhalten, insbesondere ausgehend vom Innenvolumen 60 des
Kastens.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anschlußeinheit
gehen direkt aus der obigen Beschreibung des dargestellten
Ausführungsbeispiels hervor.
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Insbesondere erfolgt die Befestigung der beiden
Isolatoren getrennt an den beiden Endteilen des Kastens,
wobei diese Isolatoren selbst vorzugsweise ab Werk auf den
beiden Endteilen vormontiert sind, so daß man an der
Baustelle nur noch jedes Kabels in seinem bereits auf das
Endteil vormontierten Isolator montieren muß.
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Der Anschluß der beiden Leiter und insbesondere des
zweiten Leiters in seiner Buchse des bereits an den ersten
Leiter angeschlossenen Anschlußstabs wird beträchtlich
erleichtert, indem einfach das zweite Kabel begrenzt nur
über die Länge der Buchse, in einer Größenordnung von etwa
40 bis 60 mm, zurückgezogen wird und nicht über die ganze
Länge des Kastens, und indem einfach die beiden
Endisolatoren der Kabel aufeinander ausgerichtet werden, denn die
beiden Endteile bleiben während dieses Anschlusses
voneinander unabhängig.
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Die Gefahren einer Beschädigung während der Montage
sind stark eingegrenzt.
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Die Isolatoren werden von den Endteilen während des
Transports der Isolatoren und während der geringeren Anzahl
von Arbeitsschritten bei der Montage des Kastens an Ort und
Stelle auf der Baustelle geschützt.
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Der Platzbedarf für diesen Anschluß ist verringert.
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Der Zugang zu den Endteilen macht die Montage der
Felddeflektormuffe, die beim Anschluß des zweiten Leiters
durchgeführt wird, und die Wiederherstellung der Isolierung
um diese Muffe herum und an den Enden der beiden Isolatoren
leichter, unabhängig von der Art der hergestellten
Isolierung.
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Es ist ebenfalls anzumerken, daß die Montage aufgrund
des geringeren Platzbedarfs und des geringeren Gewichts der
verschiedenen Einzelteile erleichtert ist. Außerdem
ermöglicht eine solche Anschlußeinheit, bei der die Isolatoren
auf den Endteilen vormontiert sind, Versuche im Werk
getrennt von den anzuschließenden Kabeln durch einfache An
passung einer Verschlußkalotte auf jedem Endteil des
Kastens.