DE9103144U1

DE9103144U1 - Kupplungsvorrichtung für ein elektrisches Kabel zur Ermöglichung einer Prüfung der Hülle des Kabels

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Publication number: DE9103144U1
Application number: DE9103144U
Authority: DE
Original assignee: CABLES PIRELLI CHARENTON LE PONT CEDEX FR
Current assignee: CABLES PIRELLI CHARENTON LE PONT CEDEX FR
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1991-06-13
Anticipated expiration: 2001-03-16

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. R. LEMCKE
DR.-ING. H. J. BROMMER ²

BISMARCKSTRASSE 16
KARLSRUHE 1
TELEFON (0721) 28778-9 !

telefax (07 21) 21105 ]3_ Mär &zgr; 1991

15 413 (L/la)

Beschrei bung

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für ein isoliertes elektrisches Kabel mit einer Muffe, die eine Achse aufweist und gebildet ist aus einer isolierenden Zwischenlage zwischen jeweils einer inneren und einer äußeren Lage, deren elektrische Charakteristika die Leitung eines elektrischen Kraftfeldes sichern, das seinen Ursprung innerhalb der isolierenden Zwischenlage nimmt.

Unter "Kupplungsvorrichtung" versteht man insbesondere eine Kupplung zur Verbindung eines Kabels mit einem elektrischen Apparat oder eine Einrichtung zur Verbindung zwischen zwei Kabeln, wobei Mittel unter anderem vorgesehen sind zur Befestigung der Kabelseele an dem elektrischen Apparat oder an der eines anderen Kabels.

Ein Problem, das die Erfindung zu lösen trachtet, besteht darin, eine solche Kupplungsvorrichtung vorzusehen, die, obwohl sie am Ende des Kabels angebracht ist und zusammenwirkt mit dem elektrischen Apparat oder einem anderen Kabel, trotzdem die Durchführung der "Prüfung der Hülle" des Kabels ermöglicht, indem man zur Überprüfung der elektrischen Spannung der äußeren Hülle des Kabels eine Spannung zwischen der leitenden Abschirmung des Kabels

und der Erde anlegt. Dieses Ziel erfordert folglich die Isolierung der Kabelabschirmung gegenüber Erde.

Im normalen Gebrauch ist es bekannt, die Abschirmung mit der Erde in positiver Weise zu verbinden insbesondere über eine Litze. Aber selbst bei Unterdrückung dieser positiven Verbindung bietet die Abschirmung noch eine schlechte Isolierung gegenüber Erde. Tatsächlich ist die äußere Lage der Kupplungsvorrichtung, mit der die Kabelabschirmung verbunden ist, selbst mehr oder weniger in Kontakt'mit Erde, da sie nahe den Verbindungsteilen gegenüber Erde angeordnet ist, die durch Hauben und andere leitendende Umhüllungen gebildet sind. Eine Überprüfung der Hülle kann folglich unter diesen Bedingungen nicht ausgeführt werden.

Dieses Problem ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die genannte äußere Lage zwei rohrförmige Teile aufweist, die in Axialrichtung nebeneinander angeordnet sind sowie koaxial zu der genannten Muffe und elektrisch voneinander getrennt über einen Bereich der isolierenden Zwischenlage, der mit der äußeren Lage bündig ist, und daß Mittel vorgesehen sind zur Verbindung dieser beiden rohrförmigen Teile untereinander oder mit einem Referenzpotential.

Beim normalen Gebrauch des Kabels sind die beiden rohrförmigen Teile untereinander verbunden und andererseits ist eines dieser Teile mit der Erde verbunden und das andere mit der Kabelabschirmung derart, daß die Leitung eines elektrischen Feldes über die Abschirmung erhalten werden kann.

Im Gegensatz dazu werden zur Prüfung der Hülle die beiden rohrförmigen Teile voneinander getrennt und es wird der mit der Abschirmung des Kabels verbundene Teil unter Spannung gesetzt.

Ein weiteres Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, die Anpassung einer Kupplungsvorrichtung mit einem vorgegebenen inneren Durchmesser an eine Mehrzahl von Kabeln unterschiedlichen Durchmessers zu ermöglichen.

Hierzu ist vorgesehen, daß sich ein erster rohrförmiger Bereich der äußeren Lage axial über einen größeren Teil der Muffe erstreckt mit Aufnahme eines deren Enden, welches zur Aufnahme des Kabels bestimmt ist, und daß ein zweiter rohrförmiger Bereich ein Kegelstumpf ist, der sich an dem genannten Ende der Muffe erstreckt in die Dickenabmessung der isolierenden Zwischenlage hinein.

Diese Anordnung erlaubt die Lösung des genannten Problems auf die nachfolgend angegebene Weise: Ein isolierendes Adapterrohr ist innerhalb der Muffe angeordnet so, daß es mit der isolierenden Zwischenlage zusammenwirkt und der Aufnahme des Kabels dient, wobei der genannte Kegelstumpf sich in die Dickenabmessung des genannten Adapterrohres erstreckt.

Die Anpassung an unterschiedliche Durchmesser des Kabels ist folglich durch Variation der Dicke des Adapterrohres erreicht und durch Modifikation der korrespondierenden Volumina des Kegelstumpfes.

Ein weiteres Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll, ist die Möglichkeit der Umhüllung der Kupplungsvorrichtung mittels einer leitenden Haube.

Hierzu ist vorgesehen, daß ein Ende der Muffe, welches für die Aufnahme des Kabels bestimmt ist, konisch ausgebildet ist, daß eine leitende Haube die Muffe umgibt und mit ihr in Kontakt ist ausgenommen des genannten konischen Endes, und daß der genannte Bereich der isolierenden Lage, der die beiden rohrförmigen Teile der äußeren Lage voneinander trennt, an dem genannten konischen Ende angeordnet, ist..

Auf diese Weise ist eine elektrische Verbindung zwischen den beiden rohrförmigen Teilen über die Haube vermieden.

Vorteilhaft ist es, daß die genannten inneren und äußeren Lagen leitend oder halbleitend sind.

Ferner ist es zweckmäßig, daß einer der genannten rohrförmigen Abschnitte der äußeren Lage ein Ende der Muffe, welches zur Aufnahme des Kabels bestimmt ist, abrundet bzw. überleitet und Mittel enthält, die der Einklinkung mit einem Ende einer vom Kabel getragenen Muffe dienen.

Dank dieser Anordnung gestaltet sich eine elektrische Verbindung zwischen diesem rohrförmigen Teil und der Erde oder dem anderen rohrförmigen Teil in einfacher Weise über eine leitende Muffe, die in Kontakt ist mit der Abschirmung des Kabels, sowie über einen Leiter, der mit der Abschirmung in Verbindung ist.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer Kupplung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2 für ein Kabel gleichen Durchmesser und

Fig. 4 eine Variante zu Fig. 3 für ein Kabel kleineren Durchmessers .

Die in Fig. 1 dargestellte Kupplung ist eine einpolige Kupplung in Form eines Blockgußstückes mit einer an sich grundsätzlich bekannten Bauform. Dabei geht es um einen Kupplungsstecker mit einer Elastomermuffe 2, die im wesentlichen zylindrisch zur Achse 3 ist und sich in Form eines L erstreckt sowie dazu bestimmt ist, an einem Ende 4 ein einpoliges, isoliertes Kabel 6 aufzunehmen und am anderen Ende 5 eine Kupplungshülse 7. Selbstverständlich können auch andere Formen der Kupplung vorgesehen werden wie zum Beispiel I- oder T-Formen.

Die Muffe 2 ist als mehrlagige Muffe ausgebildet, die in bekannter Weise eine innere, leitende Lage 10 enthält, eine isolierende Zwischenlage 11 und eine äußere leitende Lage 12. Sie schließt ein eine Verbindungshülse 13, die eine Leiterseele 14 des Kabels 6 aufnimmt und fest verbunden ist mit einem elektrischen Kontaktstecker 15, der mit einer elektrischen Kontaktbuchse 16 der Kupplungshülse 7 zusammenwirkt.

Eine Aluminiumhaube 2 0 umgibt die Muffe 2 . Sie erstreckt sich im wesentlichen über das Ende 4 der Muffe 2 hinaus unter Aufnahme des Kabels 6 und bis zu einem verjüngten Ende 28. Dabei ist das Ende 4 der Muffe konisch ausgebildet. Ein kreisringförmiger Zwischenraum 29 ist andererseits vorgesehen zwischen Haube 20 einerseits und dem Ende 4 der Muffe sowie dem Kabel 6 andererseits.

Eine Metallitze 21 kurzer Länge weist an einem Ende eine Verbindungshülse 22 auf, die über eine damit verbundene Lasche 24 an der Haube 20 befestigt ist. Andererseits hat die Litze 21 eine Verbindungshülse 23 an ihrem zweiten frei en Ende.

Die äußere leitende Lage 12 der Muffe endet mit gewissem Abstand vor dem Ende 4 der Muffe 2, die das Kabel (siehe Fig. 1 und 2) aufnimmt. An diesem Ende ist ein leitender Ring 25 aus Elastomer angeordnet. Dieser erstreckt sich in Radi alrichtung bis zu einem Außenbereich 26 der Oberfläche der isolierenden Zwischenlage 11, die zwischen der äußeren leitenden Lage 12 und dem leitenden Ring 25 angeordnet ist, und andererseits bis zu einer Innenfläche 27 der Zwischenlage 11, wobei der Außenbereich 26 und der Innenbereich 27 der Zwischenlage 11 bündig sind mit einer radial äußeren Oberfläche der leitenden Lage 12 und einer radial inneren Fläche der leitenden Lage 10.

Der leitende Ring 25 weist einen rohrförmigen Abschnitt 41 auf mit einer inneren Konizität derart, daß sein Querschnitt progressiv abnimmt in Richtung auf das Innere der Kupplung. Dieser rohrförmige Abschnitt 41 ist in Bezug auf das Innere der isolierenden Zwischenlage 11 radial so

angeordnet, daß er praktisch in die Innenfläche 27 übergeht. Der Leiterring 2 5 enthält außerdem einen einen Abschlußvulst 42 bildenden Teil, der den rohrförmigen Abschnitt 41 verlängert und in Axialrichtung gesehen sowie radial an seinem Ende angeordnet ist derart, daß er den Außenbereich 26 der Zwischenlage 11 abschließt. Der Abschlußvulst 42 trägt auf seiner Innenseite eine kreisförmige Kehle 43.

Der konische, rohrförmige Abschnitt 41 erstreckt sich in Axialrichtung bis zu einem Ende geringen Querschnittes 44, das - unter gebührendem radialen Abstand - beabstandet aber im wesentlichen in Flucht mit einem Ende 45 der leitenden Lage 12 der Kupplung ist. Folglich verlängert unter Bezugnahme auf die axiale Betrachtung der rohrförmige, konische Abschnitt 41 im wesentlichen die äußere leitende Lage 12 bis zum Ende 4 der Muffe 2.

Das Kabel 6 enthält in bekannter Weise eine äußere isolierende Hülle 30, eine Leiterabschirmung 31, eine Isolierschicht 32 und die Kabelseele 14. Eine metallene Seele 33 kurzer Länge ist mit einem Ende mit der Abschirmung 31 über ein bekanntes Element 34 verbunden und trägt an ihrem anderen Ende eine Verbindungshülse 35.

Eine leitende Muffe 36 erstreckt sich ausgehend von dem leitenden Ring 25 der Kupplung 1 bis zur Verbindung der äußeren Hülle 30 des Kabels. Sie ist verbunden mit einem Ende der Abschirmung 31 derart, daß sie damit eine elektrische Verbindung bildet, sowie mit der Verbindungsanordnung 34 der Metallseele 33 und dabei mit einem Teil dieser Verbindungsanordnung. Die leitende Muffe 36 weist

an ihrem einen Ende einen ringförmigen Wulst 37 (Fig. 2 ) auf zur Aufnahme innerhalb der Kehle 43 des leitenden Ringes 2 5 und zur Sicherung einer elektrischen Verbindung, die gegenüber Flüssigkeiten dicht ist.

Eine Hülle 40 kann vorgesehen werden zur Aufnahme der leitenden Muffe 36 und der Metallseele 33 innerhalb eines solchen Bereiches dieser Teile, der sich am Ende der Verjüngung der Haube 20 erstreckt.

Während bei der vorliegenden Beschreibung Bezug genommen wurde auf ein "leitendes" Element, schließen diese Ausführungen jedoch auch Halbleiter ein, vorzugsweise solche, deren elektrischer Widerstand unterhalb 1 0 0 S l c m liegt. Die Leitercharakteristik kann insbesondere erhalten werden nach bekannter Weise unter Einschluß der Leitungsbelastungen des Elementes. Dieses ist folglich der Lei terri ng 25 .

Die leitende Muffe 36 und die isolierenden Hülle 40 können insbesondere jeweils gebildet werden durch eine passende Kupplungshülse wie eine elastische Hülse, eine thermoretraktab 1 e Hülse oder eine mechanisch retraktable Hülse.

Nach einer weniger vorteilhaften Lösung kann die isolierende Hülle 40 ersetzt werden durch eine Umhüllung aus einem Isolierband.

Nach der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 ist der Leiterring 25 einstückig hergestellt mit der Zwischenlage 11 der Muffe 2.

Eine Variante nach der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Falle enthält die Dicke der Isolierung der Kupplung eine Isolierschicht 50, die mit der Muffe verbunden ist, und ein Adapterrohr 51, das innerhalb der Kupplung angeordnet ist und dazu bestimmt ist, den Durchmesser des Kabels 53 an den inneren Durchmesser der Kupp-1ung anzupassen.

Der Leiterring 52, der in sich mit dem vorerwähnten Ring 25 übereinstimmt, ist einstückig mit dem Adapterrohr 51 gegossen. Sein den Abschlußvulst 54 bildender Abschnitt grenzt an ein Ende 55 der Isolierschicht 50 und geht in dieses über. Der rohrförmige, konische Teil 56 des Leiterringes 52 erstreckt sich über die gesamte Dicke des Adapterrohres 51.

Im Falle ein Kabel mit gegenüber Fig. 3 abweichendem Querschnitt verwendet soll innerhalb der Kupplung, wird ein anderes Adapterrohr aus Isoliermaterial verwendet, daß eine abweichende Dicke aufweist. Eine solche Situation ist in Fig. 4 dargestellt, bei der ein Kabel 60 verwendet wird mit wesentlich kleinerem Querschnitt als das Kabel gemäß Fig. 3.

Folglich ist das Adapterrohr 61 aus Isoliermaterial mit größerem Querschnitt ausgebildet. Der Leiterring 62 weist ebenfalls eine wesentlich größere radiale Erstreckung auf. Sein rohrförmiger, konischer Abschnitt 63 hat eine deutlicherer Konizität gegenüber der Konizität 56 in Fig. 3, jedoch ist sein axiales Ende 64 noch vor dem Ende 66 der leitenden äußeren Lage 65 der Kupplung angeordnet.

Falls erforderlich, findet eine leitende Muffe 67 mit geringerem Durchmesser als die gemäß Fig. 3 Verwendung.

Bei der normalen Verwendung des Kabels 6 zur Übertragung der elektrischen Energie sind die Verbindunghülse 23 der Litze 21 und die Verbindungshülse 35 der Litze 33 verbunden mit einem nicht dargestellten Erdkontakt. Die Haube 20 und die Abschirmung 31 des Kabels sind folglich mit der Erde verbunden.

Unter diesen Bedingungen gewährleisten die äußere leitende Lage 12 der Muffe 2 und der konisch rohrförmige Abschnitt 41 des Leiterringes 25 die Führung der Linien des elektrischen Kraftfeldes, das sich innerhalb der isolierenden Zwischenlage 11 der Muffe 2 ausbreitet.

Will man eine Überprüfung der elektrischen Verhaltensweise der Hülle 30 des Kabels unter bestimmter Spannung durchführen, die "Hüllenprüfung" genannt wird, so unterbricht man die Erdverbindung der Verbindungshülse 35, die mit der Abschirmung 31 in Verbindung steht. Eine kontinuierliche Spannung, beispielsweise von 5 bis 10 KV, wird daraufhin zwischen dieser Verbindungshülse 35 und der Erde angelegt.

Unter diesen Bedingungen besteht eine entsprechende Potentialdifferenz zwischen der äußeren leitenden Lage 12, die die Erde darstellt, und dem Leiterring 25, der unter Spannung steht. Eine Lecklinie über Luft erstreckt sich entlang der äußeren Oberfläche 26 der isolierenden Zwi schenlage 11.

Natürlich ist der Abstand zwischen Ende 44 des Leiterringes 25 (Fig. 2) und Ende 45 der äußeren leitenden Lage sowie die Länge der vorgenannten Streuung bzw. Leckage in jedem Fall angepaßt an den Wert der aufgebrachten Spannung zur Zeit der Prüfung der Hülle.

Der Gegenstand der Erfindung findet insbesondere seine Anwendung bei elektrischen Leitungsnetzen, die zwischen den Phasen eine Spannung von 10 KV bis 36 KV aufweisen.

Claims

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER BISMARCKSTRASSE 16 KARLSRUHE 1 TELEFON (07 21) 2 8778-9 ! Telefax (0721) 21105 13. Mär &zgr; 1991 15 413 (L/la) Schutzansprüche

1. Kupplungsvorrichtung für ein isoliertes elektrisches Kabel mit einer Muffe (2), die eine Achse (3) aufweist und gebildet ist aus einer isolierenden Zwischenlage (11) zwischen jeweils einer inneren (10) und einer äußeren (12) Lage, deren elektrische Charakteristika die Leitung eines elektrischen Kraftfeldes sichern, das seinen Ursprung innerhalb der isolierenden Zwischenlage (11) nimmt,

dadurch gekennzeichnet,

daß die genannte äußere Lage (12) zwei rohrförmige Teile (12, 25) aufweist, die in Axialrichtung nebeneinander angeordnet sind sowie koaxial zu der genannten Muffe und elektrisch voneinander getrennt über einen Bereich (26) der isolierenden Zwischenlage (11), der mit der äußeren Lage (12) bündig ist, und daß Mittel vorgesehen sind zur Verbindung dieser beiden rohrförmigen Teile (12, 25) untereinander oder mit einem Referenzpotential.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß sich ein erster rohrförmiger Bereich (12) der äußeren Lage axial über einen größeren Teil der Muffe (2) erstreckt mit Ausnahme eines deren Enden (4), das zur Aufnahme des Kabels bestimmt ist, und daß ein zweiter rohr-

förmiger Bereich (41, 56) ein Kegelstumpf ist, der sich an dem genannten Ende (4) der Muffe (2) erstreckt in die Dickenabmessung der isolierenden Zwischenlage (11) hinein.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß sie ein isolierendes Adapterrohr (51) aufweist, welches innerhalb der Muffe (2) angeordnet ist so, daß es mit der isolierenden Zwischenlage (11) zusammenwirkt und der Aufnahme des Kabels dient, wobei der genannte Kegelstumpf (56) sich in die Dickenabmessung des genannten Adapterrohres (51) erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichent,

daß ein Ende (4) der Muffe (2), welches für die Aufnahme des Kabels bestimmt, konisch ausgebildet ist, daß eine leitende Haube (20) die Muffe umgibt und mit ihr in Kontakt ist ausgenommen des genannten konischen Endes, und daß der genannte Bereich (26) der isolierenden Lage, der die beiden rohrförmigen Teile (12, 25) der äußeren Lage voneinander trennt, an dem genannten konischen Ende (4) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die genannten inneren (10) und äußeren (12) Lagen leitendoderhalbleitendsind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergeheden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß einer (25) der genannten rohrförmigen Abschnitte der äußeren Lage ein Ende (4) der Muffe (2), welches zur Aufnahme des Kabels bestimmt ist, abrundet bzw. überleitet und Mittel (42, 43) enthält, die der Einklinkung mit einem Ende (37) einer vom Kabel getragenen Muffe (36) dienen.