DE8502491U1

DE8502491U1 - Muffe

Info

Publication number: DE8502491U1
Application number: DE19858502491
Authority: DE
Original assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1986-07-17

Description

KARL PFISTERER ELEKTROTECHNISCHE SPEZIALAhTIKEL GHBH & CO.KG, 7000 Stuttgart 60 .

HWB Messwandler-Bau AG, 8600 Bamberg

Muffe

Die Erfindung betrifft eine Muffe zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung zwischen einer isolierten Stromschiene mit wenigstens einem zweiten Leiter, insbesondere einem isolierten Kabel, eines Mittelspannungs-oder Hochspannungsenergieversorgungsnetzes, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Eine bekannte Muffe dieser Art (DE-OS 32 11 119) ermöglichte es zwar bereits, in einfacher Weise und mit einem relativ geringen Raumbedarf sowie ohne Sicherheitsrieiko die Verbindung der Leiter herzustellen. Vor allem ihre Abmessung in Leiterlangsrichtung ist jedoch in manchen Fällen immer noch zu groß und läßt sich aus Isolationsgründen auch nicht weiter verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Muffe der eingangs

Telefon (0711) 296310 u. 297295
Telex 722312 (patwod)

esfeGhecläutt9attej0). Deutsche Öarifc 8hrttgert (BUz 600 70OtO) 1428630

Telefonische Auskünfte und Aufträge sind nur nach schriftlicher Bestätigung verbindlich.

genannten Art zu schaffen, die eich mit einer noch weiter verkürzten LTnge ausführen läßt. Diese Aufgabe löst eine Muffe mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Bei einer besonders einfachen und kostengünstigen Aueführungsform wird das dicht an der AuQenmantelfläche der Isolation der Stromschiene anliegende Isoliermaterial durch eine Materialpartie des Isolierkörpers gebildet, der vorzugsweise aus Gießharz besteht.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform besteht der Isolierkörper aus einem Elastomer und ist in einem Gehäuse mit Durchtritteöffnungen für den rohrförmigen Leiter und den zweiten Leiter angeordnet. Da der Isolierkörper auf den rohrförmigen Leiter aufgeschoben wird, kann dieser auch wieder im Bedarfefalle aus dem Isolierkörper herausgezogen werden.

Je höher die Spannungsfestigkeit dee Isolierkörpers und je besser seine Anlage an der Isolation der Stromschieneist, desto kürzer kann die Muffe gebaut werden, was für alle unterschiedlichen Ausführungsformen des Isolierkörpers gilt. Daher liegt der Isolierkörper vorzugsweise mit Vorspannung an der AußenmantelflSche der Isolation der Stromschiene an. Bei einer Muffe mit einem Isolierkörper aus einem elaetomeren Material hat dieser deshalb vorzugsweise eine konische Außenform und das Gehäuse eine entsprechende konische Innenform. Eine Spannvorrichtung belastet hierbei den Isolierkörper in axialer Richtung, wodurch er an die Isolation der Stromschiene in. radialer Richtung angepresst wird. Dabei kann durch eine elektrisch leitfähige Schicht auf der Außenseite des Isolierkörpers sichergestellt werden, daß zwischen dieser und

dem Gehäuse keine Potentialdifferenz auftreten kann. Dies iat vor allem dann wichtig, wenn, wie üblich, das Gehäuse der Muffe geerdet ist oder aus Sicherheitsgründen geerdet sein muß.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Muffe ist der Durchmesser des Kanals, welcher den Endabschnitt der Stromschiene aufnimmt, größer als der Außendurchmesser des im Kanal aufgenommenen Abschnitts der Isolation der Stromschiene.Das Isoliermaterial ist hierbei ein den Zwischenraum zwischen der Isolation der Stromschiene und der Kanalinnenwand zumindest auf einem Teil der Kanallänge vollständig ausfüllendes Fluid. Ein Verechlußteil kann hierbei den Kanal nach außen hin für das Fluid dicht verschließen und auch mit einer Einfüllöffnung für das Fluid versehen sein. Als Fluid kommt vorzugsweise ein Isolieröl oder ein Isoliergas in Frage, wobei Isoliergas den Vorteil hat, daß keine Ausdehnungsmöglichkeiten vorgesehen werden müssen, wie dies bei Isolieröl der Fall ist.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen je in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels.

Eine Muffe zur Herstellung einer Steckverbindung zwischen einer vollisolierten, berührungssicheren Stromschiene 1 aus Rohr- oder Rundmaterial für eine Betriebsspannung von beispielsweise 20 kV und einem Kabel 2 eines Energieversorgungsnetzes weist, wie Figur 1 zeigt, einen zylindrischen Isolierkörper 3 auf, der aus Gießharz besteht und sich

zu demjenigen Ende hin konisch verjüngt, an dem das eine Ende der Stromschiene 1 in den Isolierkörper 3 zentral eintritt. Der im Inneren des Isolierkörpers 3 liegende Abschnitt der Stromschiene 1, die aus einem rohrförmigen Leiter 1' und einem diesen umgebenden, mit einer Feldsteuerung versehenen Hantel 1" besteht, ist | ein Stück weit abgemantelt, so daß der Endabschnitt des Leiters | I¹ freiqelegt ist. An die Stirnseite dieses Endabschnittes 1

schließt sich gleichachig eine mit dem Leiter I¹ mechanisch und elektrisch leitend verbundene Steckbuchse 4 für einen radial fe- : dernden, an einem Kabelstecker 7 vorgesehenen Steckkontaktkörper k an. Bei einem ausreichend groGen Innendurchmesser des Leiters 1' j| kann aber auch dieser selbst die Steckbuchse bilden. Die Steck- % buchse 4 durchdringt den Boden eines becherförmigen Steuerkörpers S 5, der das offene Ende der Steckbuchse 4 überragt und für die er- -;; forderliche Feldsteuerung sorgt.

Der im Inneren des Isolierkörpers 3 aufgenommene Endabschnitt der Stromschiene 1 ist zusammen mit der Steckbuchse 4 und dem Steuerkörper 5 von dem Isolierkörper 3 umgeben. Der aus Gießharz beste- ; hende Isolierkörper 3 liegt dabei nicht nur an der Außenmantel- f fläche des abgemantelten Endstückes des Leiters I¹, sondern auch an der Außenmantelfläche des Mantels 1" dicht an, weshalb die axiale Länge des im Inneren des Isolierkörpers 3 liegenden Abschnittes der Stromschiene 1 und damit auch die axiale Länge der Muffe im Vergleich zur Betriebsspannung der Stromschiene sehr klein sein kann. Auch ist der die Stromschiene 1 aufnehmende Kanal 3^f des Isolierkörpers 3 vollständig von der Stromschiene ausgefüllt.

An den von der Steckbuchse 4 gebildeten Kanal schließt sich gleichachsig und mit größerem Durchmesser ein Steckeraufnahmekanal 6 an, der sich konisch bis zu derjenigen Stirnseite des Isolierkörpers 3 erweitert, die der Stirnseite gegenüber liegt, an der die Stromschiene 1 in den Isolierkörper 3 eintritt. Der Stekkeraufnahmekanal 6 hat die für die Aufnahme des handelsüblichen Kabelsteckers 7 erforderlichen Abmessungen.

Der Kabelstecker 7, der an dem mit der Stromschiene 1 zu verbindenden Ende des Kabels 2 vorgesehen ist, weist eine auf das Kabelende aufgeschobene und in axialer Richtung spannbare Buchse aus Silikonkautschuk oder einem anderen, elektrisch isolierenden Elastomer auf, die sich sowohl an das Kabel 2 als auch die Wandung des Steckeraufnahmekanals 6 dicht anlegt und daher den Kabelaufnahmekanal 6 elektrisch dicht verschließt, wenn der Kabelstecker 7 mit der Muffe verbunden ist. Eine metallische Haube 8 des Kabelsteckers 7, die mittels Schrauben, welche in Gewindebuchsen eindrehbar sind, die in den Isolierkörper 3 eingebettet sind, an der Muffe befestigbar ist, deckt den Kabelstecker im montierten Zustand berührungssicher ab und hält ihn in der eingesteckten Position, wodurch in dieser Position auch die axiale Belastung der aus Silikonkautschuk bestehenden Buchse aufrechterhalten wird.

In geringem Abstand von der Oberfläche des Isolierkörpers 3 ist in diesem ein metallisches Gitter 9 eingebettet, das mit der geerdeten Haube 8 des Kabelsteckers 7 leitend verbunden ist, wenn der Kabelstecker in die Muffe eingesteckt ist.

Die Steckbuchse 4 und der Steckeraufnahmekanal 6 brauchen nicht gleichachsig zur Stromschiene 1 angeordnet sein. Ferner ist es selbstverständlich auch möglich, die Muffe mit mehreren Anschlußmöglichkeiten für Kabelstecker auszurüsten.

Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Muffe weist ein Muffengehäuse 111 auf, das im Ausführungsbeispiel eine becherartige Form hat, wobei der Innendurchmesser sich zu dem Becherboden hin konisch verjüngt, welcher in seinem Zentrum eine Durchtrittsöffnung 112 für eine Stromschiene 101 hat, die wie die Stromschiene 1 ausgebildet ist, also ebenfalls im dem den rohrförmigen Leiter umgebenden Mantel eine Feldsteuerung enthält. Wie Figur 2 zeigt, ist die Innenmantelfläche des metallischen Muffengehäuses 111 mit radial nach innen weisenden Vorsprüngen 113 versehen, die im Ausführungsbeispiel die Form je einer Kuppe haben, aber auch beispielsweise sich in Gehäuselängsrichtung erstreckende Leisten sein könnten.

Außer dem Muffengehäuse 111 weist die Muffe einen Isolierkörper

103 auf, der aus einem Elastomer, beispielsweise Silikonkautschuk, besteht. Dieser Isolierkörper 103, der in Anpassung an den Innenraum des Muffengehäuses 111 außen leicht konisch ist und an den Vorsprüngen 113 anliegt, ist mit einem zentralen, durchgehenden Kanal versehen, welcher einen zylindrischen Mittelabschnitt aufweist, dessen Durchmesser etwas geringer ist als der Außendurchmesser einer Steckbuchse 104 zur Aufnahme des Steckkontaktkörpers eines handelsüblichen Kabelsteckers 107. Beim Einschieben der Steckbuchse 104 in diesen Abschnitt des Kanals muß deshalb letzterer etwas aufgeweitet werden, wodurch sichergestellt ist, daß die Steckbuchse 104 einen becherförmigen FeIdsteuerkiirpei· 105 kontaktiert, welcher in den Isolierkörper 103 eingebettet ist.

An den die Steckbuchse 104 aufnehmende Mittelabschnitt des zentralen Kanals 103·

schließt sich gegen das im Durchmesser etwas kleinere Ende des Isolie körpers 103 hin ein zylindrischer Endabschnitt an, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß dieser Teil des Isolierkörpers auf den Endabschnitt der Stromschiene 101 gerade noch aufgeschoben werden kann. Der Isolierkörper 103 liegt dann nach dem Aufschieben auf die Stromschiene 101 schon im wesentlichen spaltfrei an deren Mantel an, welcher sich bis zu der Stirnfläche erstreckt, an die sich die Steckbuchse 104 anschließt. Letztere kann zusammen mit der Stromschiene 101 in den Kanal eingeführt werden. In diesem Falle kann sie schon vorher mechanisch fest und elektrisch leitend mit der Stromschiene 101 gleichachsig verbunden werden. Man kann aber auch die Steckbuchse

104 zunächst in den zentralen Kanal des Isolierkörpers 103 einführen und erst dann mit der Stromschiene 101 verbinden, wenn auch diese in den Kanal vollständig eingeführt ist, weil die Steckbuchs» 104 auch dann noch für eine Verbindung mit der Stromschiene vom anderen Ende des Isolierkörpers 103 her zugänglich ist, bis zu dem sich der zentrale Kanal vom Mittelabschnitt aus konisch erweitert. Dieser konische Abschnitt hat die Form und

7t r * · t · ι · ^ · ι *

GröOe zur Aufnahme des handelsüblichen Kabelsteckers 107, der an dem mit der Stromschiene 101 zu verbindenden Kabel 102 vorgesehen

Der Befestigungsflansch des Kabelsteckers 107 wird mit einem Ver- \- schlußring 114 des Muffengehäuses 111 verschraubt, welcher an der dem Kabelstecker 107 zugekehrten Stirnseite des Isolierkörpers 103 anliegt und letzteren in axialer Richtung so stark vorspannt, daß infolge der Abstützung an den Vorsprüngen 113 der Isolierkörper 103 in dem die Stromschiene 101 aufnehmenden Abschnitt axial an die Außenmantelfläche der Stromschiene angepresst wArd und da- ^ durch allseitig an dieser dicht anliegt. Der elektrisch dichte Verschluß des konischen Endabschnitts des zentralen Kanals des f^J Isolierkörpers 103 erfolgt in üblicher Weise mittels einer ko-

]' nischen Buchse des Kabelsteckers 107.

; Die Oberfläche des Isolierkörpers 103 ist mit einer elektrisch

\. leitenden Schicht versehen, welche durch den Kontakt mit den ge- < erdeten Vorsprüngen 113 sowie dem ebenfalls geerdeten Verschlußring 114 auf Erdpotential liegen.

Auch hei diesem Ausführungsbeispiel ist die axiale Baulänge der ^; Muffe relativ gering, weil die axiale Länge des die Stromschiene ! 101 aufnehmenden Abschnittes wegen der unter radialem Druck erfolgenden, allseitigen Anlage des Isolierkörpers an der Außenmantelfläche der Stromschiene gering sein kann.

Sofern an Stalle des konischen Endabschnittes des zentralen Kanals des Isolierkörpers 103 ein zylindrischer Endabschnitt mit einer an den Außendurchmesser einer Stromschiene angepassten Innendurchrmeser vorgesehen werden würde, könnte man mit einor derartigen Muffe zwei Stromschienen miteinander verbinden. Ee müßte dann nur die eine der beiden Stromschienen mit einem Steckkontaktkörper versehen werden, sofern man nicht die Steckbuchse so ausbilden würde, daß in sie das abisolierte Endstück der einen Stromschiene als Steckkontaktkörper eingeführt werden kann.

-B-

Das in Figur 3 dargestellte Ausführungebeispiel der erfindungsgemäOen Muffe hat einen becherförmigen Isolierkörper 203, der beispielsweise aus Gießharz besteht. In den Boden dieses Isolierkörpers 203 ist zentral eine Steckbuchse 204 sowie ein becherförmiger, mit der Steckbuchse elektrisch leitend verbundener FeIdeteuerkörper 205 eingebettet. Ferner ist in den Boden des Isolierkörpers 203 der Endabechnitt eines Anschlußbolzens 215 eingegossen, der elektrisch und mechanisch mit der Steckbuchse 204 verbunden ist und den Anschluß eines Kabele oder einer Stromschiene ermöglicht.

Die Steckbuchse 204 ist für die Aufnahme eines radial federnden Steckerkörpers vorgesehen, der am Ende einer vollisolierten Stromschiene 201 mit rohrförmigen) Leiter gleichachsig befestigt ist.

Wie Figur 3 zeigt, ist der Innendurchmesser des Kanals, den der Isolierkörper 203 bildet, größer sie der Außendurchmesser der aufzunehmenden Stromschiene 201. Da im Ausführungsbeispiel der Isolierkörper 203 mit seiner offenen Stirnseite an der Innenseite einer metallischen, geerdeten Wand eines Gerätegehäuses oder dergleichen anliegt und mit dieser Wand 216, ausgerichtet auf eine in ihr vorgesehene, den Zugang zum Inneren des Isolierkörpers 203 freilassenden Öffnung, fest verbunden ist, besteht ein den Isolierkörper 203 verschließender Deckel 210 aus einer metallischen Platte, welche unter Zwischenlage einer Dichtung an die Außenseite der Wand 216 mittels nicht dargestellter Schrauben angedrückt werden kann. Der Deckel 210 ist mit einer auf die Steckbuchse 204 ausgerichteten Durchgangsöffnung für die Stromschiene 201 versehen und mit dieser gasdicht verbunden.

Der Zwischenraum 218 zwischen der Außenmantelfläche der aufgenommenen Stromschiene 201 und der Innenmantelfläche des Isolierkörpers 203 ist vollständig mit einem elektrisch gut isolierenden Fluid gefüllt. Im Ausführungsbeispiel ist das

Fluid ein Isoliergas. Ee wore aber auch die Verwendung eines Ieolie*öles möglich. Zum Zwecke der Entlüftung des Zwischenraums 218 und des Einfüllens des Fluids ist der Deckel 210 mit einer FUIl- und Entlüftungsvorrichtung 219 versehen.

Da auch hier das Isoliermittel dicht an der Außenmantelfläche des in die Muffe ragenden Endabschnittee der Stromschiene 203 anliegt, kann die axiale Länge der Muffe ebenfalls sehr gering gehalten werden.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Claims

85 02 491.0 27.5.1986 Schutzansprüche

1. Kliffe zum Herstellen einer elektrischen Steckverbindung zwischen einer isolierten Stromschiene und wenigstens einem zweiten Leiter, insbesondere einem isolierten Kabel, eines Mittelspannungs- oder Hochspannungsenergieversorgungsnetzes, mit einem Kanal zur Aufnahme des einen Endabschnittes der Stromschiene, wenigstens einer elektrisch dicht verschließbaren Aufnahweöffnung fur ein Steckvei'bindungselement des zweiten Leiters und einem Isolierkörper, in den zumindest ein zusammen mit dem Steckverbindungselement die Steckverbindung bildendes Steckkontaktei.ement wenigstens teilweise eingebettet ist, gekennzeichnet durch ein die Begrenzungsfläche des Kanals (3¹, 103', 203') bildendes Isoliermaterial, das fur eine dichte Anlage an die Außenmantelfläj.he der Isolation der Stromschiene vorgesehen ist.

2. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial durch eine Materialpartie des Isolierkörpers (3; 103) gebildet ist.

3. Muffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (3) aus Gießharz besteht.

4. Muffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (103) aus einem Elastomer besteht und in einem wenigstens eine Zugangsöffnung aufweisenden Gehäuse (111) angeordnet ist.

tu · ft ■ «·*

5. Muffe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kanals (103¹) kleiner ist als der Außendurchmasser des im Kanal (103¹) aufzunehmenden Abschnittes der Stromschiene (101).

6. Muffe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine konische Innenform des Gehäuses (111), eine entsprechende konische Außenform des Isolierkörpers (103) und eine den Isolierkörper (103) in seiner axialen Richtung belastenden Spannvorrichtung (114).

7. Muffe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (103) auf seiner Außenseite eine elektrisch leitfähige Schicht trägt, die zumindest bei hergestellter Steckverbindung elektrisch leitend und mit dem auf Erdpotential legbaren Gehäuse (111) in Verbindung steht.

8. Muffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kanals größer ist als der Außendurchmesser des im Kanal aufzunehmenden Abschnittes des isolierten, rohrförmigen Leiters (201) und daß das Isoliermaterial ein Fluid for das vollständige Ausfüllen des Zwischenraums (218) zwischen der Begrenzungsfläche des Kanals und der Isolation der Stromschiene (201) zumindest auf einem Teil der Kanallänge ist.

9. Muffe nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein den Kanal nach außen hin für das Fluid dicht verschließendes Verschlußteil (210).

10. Muffe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (210) mit einer. Fluideinfülleinrichtung (219) versehen ist.

11. Muffe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid ein Isolieröl oder ein Isoliergas ist.