DE8300737U1

DE8300737U1 - Gießharzisolator für Hochspannungskabel-Endverschlüsse

Info

Publication number: DE8300737U1
Application number: DE19838300737
Authority: DE
Original assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1983-01-13
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1986-01-02

Description

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Gießharzisolator für Hochspannungskabel-Endverschlüsse

Die Erfindung betrifft einen Gießharzisolator für Hochspannungskabel-Endverschlüsse mit einer zentralan zylindrischen Bohrung und einer hierzu koaxialen trichterförmigen FeIdstsuerelektrode. Er ist bei verschiedenen Kabeltypen und -abmessungen einsetzbar, bietet eine zumindest gleiche gute Feldsteuerung wie bei den aufwendigeren Isolatoren mit kapazitiven Peldsteuereinlagen und ist einfach herstellbar.

Gießharzisolatoren der eingangs genannten Art sind seit langem bekannt, so aus der US-PS 2 945 913. Der dortige Isolator hat die Form einer Keule, deren Durchmesser zum Fuß (d.h. zum Kabel) hin kleiner wird. In der Isolierkeule ist ein FeId-Steuertrichter aus leitfähigem Material eingegossen, der am Fuß aus der Keule herausgeführt und dort mit dem Kabelschirm elektrisch verbunden ist. Dieser Endverschluß wird vorgefertigt und auf das Kabel aufgeschoben. Weil das Material unelastisch ist, muß die Innenbohrung etwas größer als der Durchmesser der Kabelader sein, und der Ringspalt dazwischen muß nach dem Aufschieben durch einen festen oder flüssigen Isolierstoff ausgefüllt werden.

Damit hat dieser Gießnarzisolator den Nachteil, daß er nur bei einer bestimmten Kabelabmessung eingesetzt werden kann. Außerdem fehlt ihm eine Ausrüstung mit einer Fuß- und einer Kopfarmatvr, so daß der Endver3chluß nicht zugleich als Stützer

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wirkt. Diese Endverschlüsse werden mit der Pußarmatur auf einem Endverschlußgestell montiert, womit bei einer seitlichen Krafteinwirkung ein Abknicken von Endverschluß und Kabel vermieden wird.

Weiter sind Gießharzisolatoren für Hochspannungskabel-Endver-Mchlüttse bekannt, die kapazitive Feldsteuereinlagen enthalten, beispielsweise aus dem DE-GM 1 777 892. Der dortige Isolator hat die Form einer Birne, deren größter Durchmesser in der Nähe des Fußes liegt. In dem Isolator sind einander in Abständen übergreifende, koaxiale Kupferringe eingegossen, die als kapazitive Feldsteuereinlagen wirken. Die Herstellung eines ^v solchen Isolators erfordert einigen Aufwand. Zudem fehlt auch bei ihm die Ausbildung zum Stützer.

Nun wurde bereits die Kombination ein als Stützer ausgebildeter Endverschluß mit einem Gießharzisolator vorgeschlagen, der sowohl Feldsteuereinlagen als auch einen Feldsteuertrichter enthält (DE-P 32 10 563). Dieser Endverschluß ist universell einsetzbar, weil seine Innenbohrung im Fußbeieich erweitert ist und hierein ein hohlzylinderförmiger Adapter aus einem elastomeren Isolierstoff eingefügt ist, dessen Innendurchmesser je nach dem Anwendungsfall (Durchmesser des Kabelschirms) gewählt wird. Wählt man das Material des Adapters mit einer ^ höheren Dielektrizitätskonstante als bei dem der Isolierkeule, so erhält man bei der elektrischen Belastung eine sogenannte refraktive Feldsteuerung (s. Buch von Klockhaus und Wanser "Abschluß- und Verbindungstechnik bei Starkstromkabeln", Verlag VWEW (1979) S. 45-46).

Was schließlich den Feldsteuertrichter betrifft, so ist es noch langer bekannt, ihn statt in die Keule einzubringen, auf den Fußteil der Keule aufzubringen. Dies ν»ητι einfach mittels eines 1eitfähigen Lackes oder Gießharzes erfolgen. In jüngerer Zeit ist man dazu übergegangen, dem Trichter die Form eines sogenannten Borda-Profils zu geben, was den Vorteil bringt,

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daß der Feldstärkeverlauf über die gesamte Randkontur konstant bleibt und somit die Randzone elektrisch nicht stärker beansprucht wird als der Homogenbereich, und daß der Randbereich wenigei Platz als bei anderen Profilen beansprucht (s. Buch von Prinz "Hochspannungsfelder¹¹, Verlag R. Oldenbourg München und Wien (1969), S. 196-209).

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gießharzisolator für Hochspannungskabel-Endverschlüsse zu schaffen, der als Stützer auszubilden und universell einzusetzen ist, eine optimale Feldsteuerung hat und in Aufbau und Herstellung einfach ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung liegt im wesentlichen darin, daß der Isolator in der unteren Hälfte einen größeren Durchmesser als oben hat, daß er unten eine erweiterte Innenbohrung hat, in die ein Adapter aus elastomerem Isolierstoff eingeschoben ist, und daß der Isolator unten eine Ringausnehmung hat, die nach einem Borda-Profil ausgebildet ist und eine leitfähige Beschichtung trägt.

Der erfindungsgemäße Isolator hat die Vorteile, daß er universell einsetzbar ist und daß auf die Einfügung der kapazitiven Feldsteuerelemente verzichtet werden kann, wodurch die Herstellung des Isolators erheblich vereinfacht wird. Zudem ist das Aufbringen elastomerer Schirme und das Anbringen von Fuß- und Kopfarmatur nach der üblichen Art - zur Vervollständigung des Isolators zum als Stützer wirkenden Endverschluß - hier unschwer möglich.

Die Unteransprüche betreffen die Form der Feldsteuerelektrode« das Material und die Form des Adapters sowie die Aufbringung der Isolatorschirme.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Dort wird der Gießharzisolator mit einem Adapter gezeigt, der eine Kabelader von etwas kleinerem Durchmesser als die Innenbohrung des Isolators aufnimmt. Dazu ist die Vervollständigung zum Endverschluß mit Silikonkautschuk-Schirmen, Fuß- und Kopfarmatur und dem Anschluß eines Kabeleinführungstrichters am Isolatorfuß gezeigt.

Bezeichnet sind mit

1 Gießharzisolator

2 Isolatorverdickung im Fußbereich

3 Innenbohrung

4 Erweiterung der Innenbohrung

5 Ringausnehmung

6 Adapter aus elastomerem Isolierstoff

7 FeI ^steuerelektrode (leitfähige Beschichtung)

8 Isolatorfuß innen

9 Borda-Profil oberer Rand

10 Isolatorfuß außen

11 Verschraubung für Kabeleinführungstrichter

12 Silikonkautschuk-Schirme

13 Fußarmatur

14 Kopfarmatur

21 Kabelschirm

22 Kabelisolierung

23 Kabelleiter

24 Verbindung Kabelschirm mit Feldsteuertrichter

Damit ist die erfindungsgemäße Ausbildung des Gießharzisolatorb aus der Zeichnung unschwer ersichtlich. Als Material für den Isolator (genauer die Isolierkeule) wählt man vorzugsweise Epoxidharz.

Will man den zusätzlichen Vorteil einer refraktiven Feldsteuerung (s. oben) einbringen, wählt man den Isolierstoff des Adaptere mit einer 5-10 mal höheren Dielektrizitätszahl als beim

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Isolator, beispielsweise einen Äthylen-Propylen-Kautschuk mit i"_r = 30 gegen 4,5 beim Epoxidharz. Wählt man den Isolierstoff des Adapters mit einer etwa gleichen Dielektrizitätszahl wie beim Isolator, ist es vorteilhaft, den Fußbereich des Adapters trichterförmig auszubilden und ihn mit einem leitfähigen Belag zu versehen (s. DE-P 32 10 563),,

Claims

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Ansprüche:

1. Gießharzisolator für Hochspannungskabel-Endverschlüsse mit einer zentralen zylindrischen Bohrung und einer hierzu koaxialen trichterförmigen Feldsteuerelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Isolator (1) im Fußbereich mit"einer radialen Ver-/ickung (2), mit einer gegen das Fußende offenen Erweiterung (4) der zentralen Bohrung (3) und im radialen Abstand hie 'von mit einer endwärts ebenfalls offenen koaxialen Ringausnehmung (5) ausgebildet ist,

b) die Bohrungserweiterung (4) zylindrisch oder leicht konisch ausgebildet ist und darin ein hohlzylinderförmiges Adapterstück (6) aus einem elastomeren Isolierstoff auswechselbar, aber spaltfrei eingeschoben ist,

c) auf der Oberfläche der Ringausnehmung (5) eine elektrisch leitfähige Schicht als Feldsteuerelektrode (7) aufgebracht ist, die sich vom inneren Isolatorfuß (8) trichterförmig bis zur äußeren oberen Ringausnehmung (9) erstreckt, wobei Ausnehmung und Elektrode die Form eines Borda-Profils haben.

2. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringausnehmung (5) vollständig mit einem elektrisch leitfähigen Belag (7) versel??- ist.

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Isolator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (6) aus einem Isolierstoff mit einer 5-10 mal höheren Dielektrizitätszahl als beim Isolator (1) besteht (refraktive Feldsteuerung) .

Isolator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (6) aus einem Isolierstoff mit einer etwa gleichen Dielektrizitätszahl wie beim Isolator (1) besteht, und sein Fußbereioh trichterförmig ausgebildet sowie mit einem leitfähigen Belag versehen ist. ■■ .

Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, ds*3 seine Außenfläche zwischen Fuß- und Kopfarmatur vollständig mit an sich bekannten, radial abstehenden, elastomeren Schirmen (12) bedeckt ist.