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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kabelendverschluß, der von einer
Isolierhülse mit Schirmen umhüllt ist und insbesondere für Hochspannungskabel oder
Kabel für eine sehr hohe Spannung, wie beispielsweise Elektrizitätskabel,
verwendet wird.
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Insbesondere aus dem Dokument US 5,130,495 ist ein Kabelendverschluß
bekannt mit einem Leiter, einer Isolierschicht, welche den Leiter umgibt, einer
leitenden Kabelabschirmung, welche die Isolierschicht umgibt und mit dem Leiter
eine Reihe von Äquipotentialflächen bezüglich eines
Spannungsverteilungselements bildet, und einer Isolierhülse, wobei die Isolierhülse einen röhrenförmigen
Körper hat, der sich gegenüber der Isolierschicht erstreckt, und wobei mehrere
Schirme von dem röhrenförmigen Körper ausgehend nach außen abstehen.
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Um Zugriff auf den Leiter zu haben und dabei dennoch eine elektrische
Verbindung oder das Entstehen eines Lichtbogens zwischen dem Leiter und der
Kabelabschirmung zu vermeiden, ist die Isolierschicht zurückversetzt gegenüber
dem Ende des Leiters abgeschnitten, die Kabelabschirmung zurückversetzt zu
dem Ende der Isolierschicht abgeschnitten und das zu der Isolierhülse gehörige
Spannungsverteilerelement an dem Ende des Kabels angeordnet. Die Schirme
der Isolierhülse erhöhen durch ihre Abstehen den Abstand, den ein
überschlagender Lichtbogen entlang der Isolierhülse überwinden müßte.
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Die Schirme schützen die benachbarten Abschnitte des röhrenförmigen Körpers
derart, daß sich witterungsbedingtes Wasser oder Verschmutzungen nicht
ablagern und eine leitfähige Schicht bilden können, die sich durchgehend über den
röhrenförmigen Körper erstreckt. Jedoch trägt die Oberfläche jedes Schirms,
welcher der Witterung oder einer Verschmutzung ausgesetzt ist, eine derartige
leitfähige Schicht. Dies führt dazu, daß die Äquipotentialflächen, welche die
Schirme ursprünglich durchsetzen, der Kontur des Abschnitts des Schirms folgen,
der nun leitfähig ist, und ihr normales Profil am Rand der Abschirmung wieder
annehmen. Anstelle eines kurvilinearen durchgehenden Profils haben die
Äquipotentialflächen somit ein winkelförmiges Profil, das beträchtliche elektrische
Spannungen erzeugt, welche die Abschirmung zerstören. Dadurch wird die von
den Schirmen erzielte Schutzwirkung geschmälert.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Kabelendverschluß anzugeben, der von einer
Hülse bedeckt ist, deren Schirme keine Verformung der Äquipotentialflächen
hervorrufen, wenn diese feucht und/oder verschmutzt sind.
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Die erfindungsgemäße Hülse unterscheidet sich darin von dem oben genannten
Stand der Technik, daß zumindest ein Schirm entlang einem Axialquerschnitt ein
im wesentlichen mit dem Profil einer entsprechenden Äquipotentialfläche
identisches Profil hat, wobei das Profil der Äquipotentialfläche ohne einen Winkelpunkt
durchgehend kurvilinear ist.
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Auf diese Weise wird ein Schirm, dessen Profil um wesentlichen mit dem Profil
einer entsprechenden Äquipotentialfläche identisch ist, nie von der
Äquipotentialfläche durchsetzt. Damit tritt keine Verformung der
Äquipotentialfläche auf, wenn der Schirm feucht oder verschmutzt ist.
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Vorteilhafterweise ist ein Schirm mit einem Profil, das entlang einem
Axialquerschnitt im wesentlichen dem Profil der entsprechenden Äquipotentialfläche
entspricht, gegenüberliegend einem Ende der Kabelabschirmung angeordnet
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Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Äquipotentialfläche, die unmittelbar an
das Ende der Kabelabschirmung grenzt und für gewöhnlich die größten
elektrischen Spannungen erzeugt, frei von Winkelpunkten, wodurch die Gefahr der
Beeinträchtigung der Isolierhülse minimiert wird.
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Ebenso ist es vorteilhaft, vorzusehen, daß mehrere an das Ende der
Kabelabschirmung grenzende Schirme entlang einem Axialquerschnitt ein im wesentlichen
mit dem Profil der entsprechenden Äquipotentialflächen identisches Profil haben.
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Somit wird eine Beeinträchtigung der Schirme in dem gesamten Bereich des
Kabelendverschlusses, in dem das Potentialgefälle am größten ist und die
Äquipotentialflächen am nächsten aneinander liegen, verhindert.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden
Beschreibung eines besonderen, nicht einschränken Ausführungsbeispiel deutlich,
das sich auf die einzige beigefügte Zeichnung bezieht, die eine schematische
Schnittansicht entlang der Achse des erfindungsgemäßen Kabelendverschlusses
ist.
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In der Figur umfaßt der erfindungsgemäße Kabelendverschluß einen zylindrischen
Leiter 1, der auf herkömmliche Weise von einer Reihe von Drahtleitern in Form
von Litzen gebildet ist, eine Isolierschicht 2, die den Leiter 1 umgibt und deren
Ende 3 zurückversetzt zu dem Ende des Leiters angeordnet ist, eine
Kabelabschirmung 4, die leitend oder halbleitend und um die Isolierschicht 2 herum
angeordnet ist und deren Ende 5 zurückversetzt zu dem Ende 3 der Isolierschicht
angeordnet ist, eine Metallbewehrung 6, die um die Kabelabschirmung 4 herum
angeordnet ist und deren Ende 7 gegenüber dem Ende der Kabelabschirmung
zurückversetzt ist, einen Isoliermantel 8, der die Bewehrung 6 umgibt, und ein.
Erdungsseil 9, das das Ende 7 der Bewehrung 6 berührt. Auf herkömmliche
Weise haben der Isoliermantel 8, die Bewehrung 6, die Kabelabschirmung 4 und
die Isolierschicht 2 eine im allgemeinen zylindrische Struktur und erstrecken sich
als aufeinanderfolgende Schichten um den Leiter 1 herum.
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Der Leiter 1, an dem ein hohes Potential anliegt, und die Kabelabschirmung 4
zusammen mit den Elementen, welche diese mit dem Boden verbinden, bilden eine
Reihe von Äquipotentialflächen 15 bezüglich eines
Spannungsverteilungselements, das hier eine Schicht 10 aus einem Material mit hoher
Dielektrizitätskonstante ist und das um die Isolierschicht 2 herum angeordnet ist,
um die Äquipotentialflächen entlang der Isolierschicht 2 zu verteilen. Die an sich
bekannte Schicht aus einem Material mit hoher Dielektrizitätskonstante erstreckt
sich zwischen dem Ende 5 der Kabelabschirmung 4 und dem Ende 3 der
Isolierschicht 2.
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Eine Isolierhülse, die allgemein mit dem Bezugszeichen 11 gekennzeichnet ist
und aus einem isolierenden Kunststoffmaterial hergestellt ist, umfaßt einen
röhrenförmigen Körper 12, der sich gegenüber der Isolierschicht 2 erstreckt. Der
röhrenförmige Körper 12 bedeckt das hochdurchlässige Material 10 und die
angrenzenden Bereiche der Isolierschicht 2, der Kabelabschirmung 4 und des
Mantels 8.
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Die Isolierhülse 11 ist mit einer Reihe von Schirmen 13 und 14 ausgestattet. Die
Schirme 13 und 14 stehen um den röhrenförmigen Körper 12 herum nach außen
ab.
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Die Schirme 13 entsprechen Äquipotentialflächen, die mit dem Leiter 1 in dem
Bereich der Äquipotentialflächen, die den röhrenförmigen Körper 12 erweitern, einen
spitzen Winkel (A) bilden. Die Schirme 13 sind nahe dem Ende 5 der
Kabelabschirmung 4 angeordnet. Jeder Schirm 13 hat im Axialquerschnitt (wie in der Figur
dargestellt) ein mit dem Profil der ihm entsprechenden Äquipotentialfläche
identisches Profil. Einer der Schirme 13 erstreckt sich gegenüber dem Ende der
Kabelabschirmung 4. Somit wird keiner der Schirme 13, die sich in dem Bereich
des Kabelendverschlusses, in dem das Potentialgefälle am größten ist und die
Äquipotentialflächen am nächsten aneinander liegen, von einer
Äquipotentialfläche durchsetzt. Die erfindungsgemäßen Schirme 13 sind somit nur einer
minimalen elektrischen Spannung ausgesetzt, was sogar für den Fall gilt, daß
diese feucht oder verschmutzt sind.
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Es ist festzustellen, daß die Äquipotentialflächen in der Nähe des Endes 3 der
Isolierschicht dazu neigen, ein Profil anzunehmen, das zu dem Leiter 1
zunehmend parallel ist. Der entsprechende Schirm 14 kann somit kein mit der
entsprechenden Äquipotentialfläche identisches Profil haben, da er dann einen
Trichter bilden würde, wobei der Endverschluß normalerweise vertikal angeordnet
ist. Im Gegensatz zu den Schirmen 13 ist der Schirm 14 daher von einer
Äquipotentialfläche durchsetzt. In diesem Bereich des Kabelendverschlusses laufen die
Äquipotentialflächen weit auseinander und der Schirm 14 ist keiner starken
elektrischen Spannung ausgesetzt, obwohl er von einer Äquipotentialfläche durchsetzt
ist. Somit ist es nicht nötig, daß er ein Profil hat, das mit dem Profil der
benachbarten Äquipotentialfläche identisch ist.
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Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das beschriebene
Ausführungsbeispiel beschränkt ist und weitere Ausführungsformen möglich sind, ohne dabei den
Rahmen der Erfindung, wie dieser durch die Ansprüche definiert ist, zu verlassen.
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Insbesondere können, obgleich eine einfache Schicht aus einem Material hoher
Permissivität verwendet wird, um die Äquipotentialflächen zu verteilen, auf der
Isolierschicht 2 ein oder mehrere Ablenkelemente aus einem leitenden oder
halbleitenden Material vorgesehen sein, die voneinander durch ein
hochdurchlässiges Material getrennt sind.
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Obgleich die Isolierhülse in Verbindung mit einer Gußhülse mit ringförmigen
Schirmen beschrieben ist, kann diese auch im Extrusionsverfahren hergestellt und
die Schirme von einer schraubenförmig gewickelten Schicht gebildet sein, die um
den röhrenförmigen Körper herumgewickelt ist.