DE9415782U1 - Kunststoffisolierte Hochspannungskabelanlage mit Schirmtrennstellen - Google Patents

Description

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Beschreibung

Kunststoffisolierte Hochspannungskabelanlage mit Schirmtrennstellen

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Energieverteilung und befaßt sich mit der Ausgestaltung von Trennstellen, die im Zuge einer kunststoffisolierten Hochspannungskabelanlage zum Zwecke des zyklischen Auskreuzens der Abschirmungen der Kabeladern angeordnet sind.

Bei der Errichtung von Hochspannungskabelanlagen größerer Länge, bei der in aller Regel drei einadrige Kabel parallel zueinander verlegt werden, ist es üblich, einerseits zur Reduzierung der Mantelverluste und andererseits zur Ermöglichung einer beidseitigen Erdung der elektrisch leitenden Kabelmantel die sogenannte Cross-bonding-Technik anzuwenden, d.h. die Abschirmungen der Kabeladern zyklisch auszukreuzen.

0 Das Auskreuzen der metallenen Kabelmantel bzw. der metallenen Abschirmungen wird in aller Regel im Bereich von Verbindungsmuffen durchgeführt. Hierbei werden die metallischen Abschirmungen, also die metallenen Kabelmantel oder die aus Einzeldrähten aufgebauten Schirme der beiden miteinander verbundenen Kabel aus dem Muffengehäuse getrennt voneinander elektrisch nach außen geführt und in einer speziellen Auskreuzungseinrichtung miteinander verschaltet. Für die elektrische Trennung der metallischen Abschirmungen werden u.a. metallene Muffengehäuse aus zwei unter Zwischenschaltung eines Isolierringes axial miteinander zu verbindenden Gehäuseteilen eingesetzt (Aufsatz "Sheath Overvoltages in High-Voltage Cables Resulting from Special Sheath-Bonding Connections" in IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Oct., 1965, Seiten 981/982), wobei dieses Muffengehäuse mit einem Korrosionsschutzgehäuse umgeben wird. Die Trennstelle für die feldbegrenzende Abschirmung der Kabelisolierung liegt dagegen

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innerhalb der Verbindungsmuffe, insbesondere in Form einer isolierten axialen Überlappung der auf der Muffenisolierung durch Bewicklung wieder hergestellten feldbegrenzenden Abschirmung.
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Zur Herstellung einer Schirmtrennstelle an einer aus kunststoffisolierten Kabeln bestehenden Hochspannungskabelanlage ist weiterhin eine Anordnung bekannt, mit der die Trennung der leitenden Kabelmäntel am Kabel selbst vorgenommen wird.

Bei dieser Anordnung sind im Bereich der Trennstelle nur die äußeren Aufbauelemente des Kabels einschließlich der äußeren Leitschicht entfernt und die äußere Leitschicht ist mittels leitender Bänder auf einem zusätzlichen Isolierwickel überlappend, aber im Oberlappungsbereich durch eine Isolierstrecke getrennt, wieder hergestellt. Zum Herausführen der stromtragfähigen Kabelmäntel, beispielsweise der Drähte eines aus Kupferdrähten aufgebauten Schirmes, sind an beiden Seiten der Trennstelle längsgeteilte metallische Erdungsflansche auf das Kabel aufgebracht, an die die Schirmdrähte des Kabels mit Kabelschuhen angeschraubt sind. An die beiden Erdungsflansche sind der Innenleiter und der Außenleiter eines parallel zum Kabel angeordneten koaxialen Anschlußkabels angeschlossen. Die feuchtigkeitsdichte Ausgestaltung dieser Anordnung erfolgt mit Hilfe von Klebern und mit Hilfe einer über der Trennstelle angeordneten rohrartigen Diffusionssperre aus einer Aluminiumfolie und einem längsgeteilten Schrumpfschlauch. Die gesamte Trennstelle wird zweckmäßig mit einem Gehäuse aus beispielsweise glasfaserverstärktem Kunststoff umgeben, das mit einer Vergußmasse ausgefüllt wird (DE-Al-41 02 114) .

Ausgehend von einer Hochspannungskabelanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Schutzanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den konstruktiven Aufbau der Trennstellen zu vereinfachen und montagefreundlicher zu gestalten.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß jede Trennstelle zunächst von einem rohrförmigen Gehäuse aus einem formstabilen, duroplastischen Kunststoff umgeben ist, daß das den Anschlußbereich des koaxialen Verbindungskabels umfassende Schutzgehäuse kürzer als das rohrförmige Gehäuse ausgebildet ist und auf dem rohrförmigen Gehäuse aufsitzt, daß die beiden Enden der metallischen Abschirmungen jeweils mittels eines isolierten Erdseiles durch Öffnungen in dem rohrförmigen Gehäuse elektrisch aus dem rohrförmigen Gehäuse herausgeführt und mit dem Innen- bzw. dem Außenleiter des koaxialen Verbindungskabels verbunden sind, daß weiterhin das koaxiale Verbindungskabel stirnseitig aus dem Schutzgehäuse herausgeführt und außerhalb des Schutzgehäuses über eine radiale Abstützung am rohrförmigen Gehäuse fixiert ist und daß auch das rohrförmige Gehäuse mit der Vergußmasse ausgefüllt ist.

Bei einer derartigen Ausgestaltung der Trennstellen läßt sich 0 infolge der Verwendung eines rohrförmigen Gehäuses aus einem formstabilen, duroplastisehen Kunststoff, beispielsweise aus Polystyrol oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff, anstelle bisher üblicher metallener Gehäuseteile das Schutzgehäuse axial so kurz ausbilden, daß es nur die eigentliche Verbindungsstelle zwischen den metallischen Abschirmungen und dem koaxialen Verbindungskabel umgibt. Das relativ kleine Volumen des Schutzgehäuse erfordert dann auch nur ein geringes Volumen für die Vergußmasse. Der Anschluß der metallischen Abschirmungen mittels isolierter Leiterseile durch Öffnungen in dem rohrförmigen Gehäuse hindurch ist im übrigen ausgesprochen montagefreundlich, wobei die Öffnungen zum Herausführen der Leiterseile zugleich einen Durchlaß für die in das Schutzgehäuse einzufüllende Vergußmasse zum Ausfüllen des rohrförmigen Gehäuses dienen. Die Verwendung der Leiterseile ermöglicht im übrigen, die beiden Anschlußstellen am koaxialen Verbindungskabel mit kleinstmöglichem axialen

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Abstand zueinander anzuordnen. Dieser Anschluß erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß das isolierte Erdseil der einen Abschirmung mittels eines Kabelschuhs mit dem Anschlußelement des Innenleiters des koaxialen Verbindungskabels verbunden ist und daß das isolierte Erdseil der anderen Abschirmung mittels eines Kabelschuhes am Klemmring einer konischen Klemmverbindung für den Außenleiter des koaxialen Verbindunskabels verbunden ist. - Zur mechanischen Stabilisierung des Anschlußbereiches kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, zwischen den beiden Anschlußstellen des koaxialen Verbindungskabels ein Stützelement zur Abstützung des isolierten Innenleiters des koaxialen Verbindungskabels auf dem rohrförmigen Gehäuse anzuordnen. - Damit die Vergußmasse, die in das Schutzgehäuse eingefüllt wird, auch möglichst ungehindert in das rohrförmige Gehäuse eindringen kann, ist es weiterhin zweckmäßig, das rohrförmige Gehäuse im Bereich des aufsitzenden Schutzgehäuses mit wenigstens zwei in Achsrichtung verlaufenden, sich radial gegenüberliegenden schlitzartigen Öffnungen zu versehen. Diese schlitzartigen Öffnungen sollten 0 genügend breit sein, damit die Vergußmasse gut einfließen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen, im Bereich einer Verbindungsmuffe angeordneten Schirmtrennstelle ist in der Figur dargestellt.

Die Figur zeigt die Verbindung eines einadrigen, mit vernetztem Polyäthylen isolierten Hochspannungskabels 1 mit einem gleichartigen Kabel, wobei in der zeichnerischen Darstellung derjenige Teil der Verbindungsmuffe fortgelassen ist, der sich jenseits der Leiterverbindungsstelle 2 befindet. Die beiden Hochspannungskabel sind über der auf die Isolierung aufgebrachten äußeren Leitschicht mit einem aus Drähten aufgebauten Kupferschirm versehen und mit einem sogenannten Schichtenmantel aus einer zu einem Rohr geformten Aluminiumfolie und einem Kunststoffmantel versehen. Die zu verbinden-

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den Kabelenden sind in konventioneller Weise abgesetzt, wobei die Isolierung einen konisch zulaufenden Bereich 3 aufweist. Auf die Leiterverbindungsstelle 2, den konischen Bereich 3 der Aderisolierungen und den angrenzenden Bereich der Aderisolierung ist ein Isolierwickel 4 aufgebracht. Auf diesen Isolierwickel wiederum ist eine elektrisch leitfähige Bewicklung 6 aufgebracht, die mit der äußeren Leitschicht des Hochspannungskabels 1 in Verbindung steht. Von der Gegenseite der Muffe her ist die leitfähige Bewicklung 5 aufgebracht, die mit ihrem Ende die leitfähige Bewicklung 6 unter Zwischenlage einer isolierenden Bewicklung 7 überlappt.

Die Aluminiumfolie des Schichtenmantels 8 und die Schirmdrähte 9 des Hochspannungskabels 1 sind im Bereich der Absetzstelle des Kabelmantels 8 nach hinten umgelegt und dabei die Schirmdrähte zu einem Leiterseil 9 zusammengefaßt. Dieses Leiterseil ist über eine Verbindungshülse 10 mit einem isolierten Erdseil 11 verbunden, an dessen anderem Ende der Kabelschuh 12 angeordnet ist. In gleicher Weise sind die 0 Schirmdrähte des nicht näher dargestellten anderen Kabels mit einem isolierten Erdseil 13 verbunden, an dessen anderem Ende der Kabelschuh 14 angeordnet ist. Über die derart hergestellte Verbindungsstelle der beiden Hochspannungskabel ist ein rohrförmiges Gehäuse 15 aus einem formstabilen Kunststoff geschoben, das mittels entsprechender Abstandshalter und unter Verwendung von Dichtwickeln auf den jeweiligen Kabelmänteln aufsitzt. Das rohrförmige Gehäuse 15 ist im Bereich der Trennstelle der leitenden Bewicklungen 5 und 6 mit einem genügend breiten Schlitz 17 versehen, durch den hindurch die isolierten Leiterseile 11 und 13 nach außen geführt sind. Ein gleichartiger Schlitz 16 ist radial gegenüberliegend vorgesehen.

Im Bereich der Überlappungsstelle der leitenden Bewicklungen 5 und 6 und der aus dem rohrförmigen Gehäuse 15 herausgeführten Leiterseile 11 und 13 ist auf das rohrförmige Gehäuse 15

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ein Schutzgehäuse 18 aufgesetzt, das mittels Dichtwickel 19 auf dem Gehäuse 15 aufsitzt. In das Schutzgehäuse 18 ist parallel zum Kabel 1 ein koaxiales Verbindungskabel 20 eingeführt, das sich außerhalb des Schutzgehäuses über einen Abstützkörper 25 und eine fixierende Schelle oder Bewicklung 26 auf dem rohrförmigen Gehäuse 15 abstützt. Das im Schutzgehäuse 18 befindliche Ende des koaxialen Verbindungskabels 20 ist abgesetzt, wobei der Leiter 21 mit einem Kabelschuh 22 und der konzentrische Außenleiter 23 mittels einer Klemmverbindung 24 kontaktiert sind. An dem Klemmring der konischen Klemmverbindung 24 ist der Kabelschuh 12 befestigt, während der Kabelschuh 22 mit dem Kabelschuh 14 verbunden ist. Im Bedarfsfall kann zwichen dem Kabelschuh 22 und der Klemmverbindungselement 24 eine weitere Abstützung des koaxialen Verbindungskabels auf dem Gehäuse 15 vorgesehen sein.

Beim Einfüllen der Vergußmasse 30 durch entsprechende Öffnungen in dem Schutzgehäuse 18 dringt diese Vergußmasse durch die Schlitze 16 und 17 auch in das rohrförmige Gehäuse 15 0 ein, das mit nicht näher dargestellten Entlüftungsöffnungen versehen ist.

Die anhand der Figur bechriebene Ausgestaltung der Schirmtrennstelle mittels Verwendung eines rohrförmigen Gehäuses aus Kunststoff und eines lediglich die Anschlußstelle des koaxialen Verbindungskabels umfassenden Schutzgehäuses sowie der Verwendung isolierter Erdseile zur Verbindung der metallischen Kabelschirme mit dem koaxialen Verbindungskabel kann auch direkt an einem Kabel montiert werden, und zwar auch an Kabeln mit einer metallenen Abschirmung in Form eines geschlossenen Metallmantels aus beispielsweise Blei, Aluminium oder Kupfer, wobei zum Anschluß der isolierten Erdseile bekannte Klemm- oder Lötverbindungen einzusetzen sind.

Claims (4)

94G4134 Schut zansprüche

1. Kunststoffisolierte Hochspannungskabelanlage mit im Zuge der Kabelanlage zum Zwecke des zyklischen Auskreuzens der metallischen Abschirmungen angeordneten und mit einer äußeren Beschaltung versehenen Trennstellen in der feldbegrenzenden und der metallischen Abschirmung der Kabel, bei der im Bereich jeder Trennstelle die aus einer isolierten Überlappung bestehende Trennstelle für die feldbegrenzende Aderabschirmung auf einem Isolierwickel angeordnet und von einem rohrförmigen Gehäuse umgeben ist und weiterhin die beiden Enden der metallischen Abschirmungen gegeneinander isoliert aus dem rohrförmigen Gehäuse herausgeführt und einerseits mit dem Innenleiter und andererseits mit dem Außenleiter eines koaxialen Verbindungskabels verbunden sind und schließlich das koaxiale Verbindungskabel parallel zur Verbindungsmuffe angeordnet und aus einem den Anschlußbereich des Verbindungskabels umfassenden, mit einer Vergußmasse gefüllten Schutzgehäuse herausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trennstelle zunächst von einem rohrförmigen Gehäuse (15) aus einem formstabilen, duroplastischen Kunststoff umgeben ist,
daß das den Anschlußbereich des koaxialen Verbindungskabels

(20) umfassende Schutzgehäuse (18) kürzer als das rohrförmige Gehäuse (15) ausgebildet ist und auf dem rohrförmigen Gehäuse (15) aufsitzt,

daß die beiden Enden der metallischen Abschirmung jeweils mittels eines isolierten Erdseiles (11,13) durch Öffnungen

(17) in dem rohrförmigen Gehäuse (15) aus dem rohrförmigen Gehäuse (15) herausgeführt und mit dem Innen- bzw. dem Außenleiter (21,23) des koaxialen Verbindungskabels (20) verbunden sind,
daß das koaxiale Verbindungskabel (20) stirnseitig aus dem Schutzgehäuse (18) herausgeführt und außerhalb des Schutzgehäuses über eine radiale Abstützung (2 5) am rohrförmigen

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Gehäuse (15) fixiert ist

und daß auch das rohrförmige Gehäuse (15) mit der Vergußmasse (30) ausgefüllt ist.

2.Hochspannungskabelanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine isolierte Erdseil (13) mittels eines Kabelschuhs (14) mit dem Anschlußelement (22) des Innenleiters (21) des
koaxialen Verbindungskabels (20) verbunden ist und daß das
andere isolierte Erdseil (11) mittels eines Kabelschuhes (12) am Klemmring einer konischen Klemmverbindung (24) für den
Außenleiter (23) des koaxialen Verbindungskabels (20) verbunden ist.

3. Hochspannungskabelanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Anschlußstellen des koaxialen Verbindungskabels ein Stützelement zur Abstützung des isolierten
Innenleiters des koaxialen Verbindungskabels auf dem rohrförmigen Gehäuse angeordnet ist.

4. Hochspannungskabelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das rohrförmige Gehäuse (15) im Bereich des aufsitzenden Schutzgehäuses (18) mit wenigstens zwei in Achsrichtung

verlaufenden und sich radial gegenüberliegenden schlitzartigen
Öffnungen (16,17) versehen ist.