DE4009243A1 - Aufschiebfeldsteuerung fuer ein vpe - isoliertes hoechstspannungskabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufschiebfeldsteuerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Feldsteuerung von Endverschlüssen VPE-isolierter Starkstrom­ kabel (VPE = vernetztes Polyethylen) erfolgt bekanntlich durch vorgefertigte Isolierkeulen mit integriertem Feldsteuertrichter, die auf die Kabelisolierung aufgeschoben werden.

Dabei ist die Bohrung der Isolierkeule kleiner ausgeführt als der Durchmesser der Kabelisolierung, so daß im aufgeschobenen Zustand die Isolierkeule mit einer gewissen Vorspannung im Preßsitz auf der Isolierung sitzt.

Durch den Anpreßdruck des elastischen Isolierstoffes, vorzugsweise Silikonkautschuk oder Ethylen-Propylen-Terpolymer (EPDM), ist die Fuge zwischen Kabelisolierung und Isolierkeule dauerhaft hohl­ raumfrei und dadurch elektrisch hoch belastbar.

Die Isolierkeule ist bei Endverschlüssen für VPE-isolierte Hoch- und Höchstspannungskabel zusätzlich mit einem Hohlisolator aus Porzellan, Epoxidharz oder glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) umgeben, der mit einem Isoliermedium, vorzugsweise Isolieröl, ge­ füllt ist.

Die Montage solcher vorgefertigter Isolierkeulen an VPE- isolierten Kabeln für Spannungen von 220 kV und höher ist wegen der notwendigen größeren Dicke der Kabelisolierung und des größeren Volumens der Isolierkeule sowie der entsprechend größeren Baulänge des Endverschlusses mit großen Schwierigkeiten verbunden.

Es bietet sich an, die Isolierkeule zylindrisch zu teilen, so daß zwei hohlzylindrische Formkörper entstehen, die übereinander geschoben sich zu einer Isolierkeule ergänzen.

Durch die zylindrische Teilung der Isolierkeule ist es erforder­ lich, die zur Steuerung des elektrischen Feldes in das innere Teil und in das äußere Teil eingebetteten Feldsteuerelemente so auszu­ bilden, daß sie sich im übereinandergeschobenen Zustand zu einem einheitlichen Strahlungstrichter ergänzen. Dabei ist eine exakte Positionierung der beiden hohlzylindrischen Formkörper zueinander für die elektrische Funktion der Feldsteuerung zwingend erforder­ lich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zweiteilige Auf­ schiebfeldsteuerung anzugeben, die so ausgebildet ist, daß die beiden hohlzylindrischen Formkörper exakt zueinander positionier­ bar sind, und dauerhaft und unverrückbar eine einheitliche hohl­ raumfreie Feldsteuerung ergeben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst:

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel beschrieben:
Die Figur zeigt einen Endverschluß eines VPE-isolierten Höchstspannungskabels mit der erfindungsgemäßen Aufschiebfeld­ steuerung 1. Ein Hohlisolator 2 mit angeformten Schirmen ist angedeutet, auf eine Darstellung der kabelseitigen und kabel­ endenseitigen Abdichtung des Endverschlusses wird der Über­ sichtlichkeit halber verzichtet. Im Bereich des Endverschlusses ist die Kabelader 3 von der äußeren Leitschicht 4 befreit. Die Aufschiebfeldsteuerung 1 besteht aus dem unmittelbar auf der Kabelisolierung 5 aufsitzenden Kabeladapter 6 und dem darüber geschobenen Steuerelement 7. Nach der Figur weist das im Kabel­ adapter 6 eingebettete Feldsteuerelement 8 eine umlaufende Anschlagkante 9 auf, der im Steuerlelement 7 eingebettete Strahlungstrichter 10 besitzt einen Abschnitt mit einem verminderten Bohrungsdurchmesser 11.

Der Kabeladapter 6 wird in seine Position vor der Absetzkante der äußeren Leitschicht 4 geschoben. Das Steuerelement 7, daß sich zuvor in einer Parkposition auf der äußeren Leitschicht befunden hat, wird von hinten auf den Kabeladapter 6 geschoben.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die feldsteuernden Elemente dann zueinander richtig positioniert, wenn der Abschnitt mit dem verminderten Bohrungsdurchmesser 11 des Strahlungstrichters 10 gegen die Anschlagkante 9 des Feldsteuerelements 8 stößt.

Die Bohrung des Kabeladapters 6 ist so ausgebildet, daß der größte Anpreßdruck im Bereich des Feldsteuerelements 8 ist, wo die elek­ trische Belastung der Grenzschicht am größten ist. Außerdem ist im aufgeschobenen Zustand die äußere Mantelfläche zum Kabel hin leicht abgeschrägt. Die Bohrung des äußeren Steuerelements 7 ist dieser Schräge angepaßt. Hierdurch wird der für einen hohlraum­ freien Sitz notwendige Anpreßdruck erst im Anschlagpunkt erreicht und die für das Aufschieben notwendige Kraft vermindert. Weiterhin ist der Abschnitt mit dem verminderten Bohrungsdurchmessers 11 des Steuerelements 7 so bemessen, daß er druckverstärkend auf das Feldsteuerelement 8 im Kabeladapter 6 wirkt.

Die elektrisch leitende Verbindung der Feldsteuerelemente der Aufschiebfeldsteuerung 1 zur äußeren Leitschicht 4 und den Schirmdrähten 12 des Kabels erfolgt beispielsweise mit einem leitenden Anstrich und/oder mit einer Bewicklung aus leitenden Bändern 13. Die Bewicklung aus leitenden Bändern hat weiterhin stützende Funktion, damit das Steuerelement 7 dauerhaft und unverrückbar auf dem Kabeladapter 6 sitzt.

Als Schutz der leitenden Bänder 13 gegen das Isoliermedium des Endverschlusses werden diese zusätzlich durch eine Bewicklung aus isolierenden Bändern oder - wie hier beispielhaft dargestellt - durch einen Schrumpfschlauch 14 bedeckt, der auch einen Teil der über den Kabelmantel 15 zurückgeschlagenen Schirmdrähte 12 überdeckt.

In der Figur sind dargestellt:

 1 Aufschiebfeldsteuerung
 2 Hohlisolator mit angeformten Schirmen
 3 Ader eines VPE-isolierten Höchstspannungskabels
 4 Äußere Leitschicht
 5 Kabelisolierung
 6 Kabeladapter (innen)
 7 Steuerelement (außen)
 8 Feldsteuerelement im Kabeladapter 6
 9 Anschlagkante im Feldsteuerelement im Kabeladapter 6
10 Strahlungstrichter im Steuerelement 7
11 Abschnitt von 10 mit vermindertem Bohrungsdurchmesser
12 Schirmdrähte des Kabels
13 Leitende Bänder
14 Schrumpfschlauch
15 Kabelmantel

Claims (6)

1. Aufschiebfeldsteuerung für einen Endverschluß eines VPE- isolierten Höchstspannungskabels, die aus zwei hohlzylind­ rischen Körpern aus Elastomeren mit eingebetteten Feldsteuer­ elementen aus leitenden Elastomeren besteht, die sich zylin­ drisch übereinander geschoben zu einer einheitlichen hohlraum­ freien Feldsteuerung ergänzen, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar auf die Kabelisolierung (5) aufgeschobene Kabel­ adapter (6) im Bereich des eingebetteten Feldsteuerelements (8) eine umlaufende Anschlagkante (9) aufweist, und daß das von der Kabelseite her aufgeschobene Steuerelement (7) im Bereich des eingebetteten feldsteuernden Strahlungstrichters einen Abschnitt mit einem verminderten Bohrungsdurchmesser besitzt.

2. Aufschiebfeldsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die umlaufende Anschlagkante (9) im Feldsteuer­ element des Kabeladapters (6) in Verbindung mit dem Abschnitt (11) des Steuerelements (7), der den verminderten Bohrungs­ durchmesser besitzt, als Positionierungshilfe beim Aufschieben des äußeren Steuerelements auf den inneren Kabeladapter dient, so daß sich das inneren Feldsteuerelement (8) und der äußere Strahlungstrichter (10) formschlüssig zu einer elektrisch idealen Feldsteuerung ergänzen.

3. Aufschiebfeldsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der innere Kabeladapter (6) bei einem konstanten Außendurchmesser eine Bohrung aufweist, die kabelseitig geringfügig größer ist als kabelendenseitig, so daß sich im aufgeschobenen Zustand, bei dem der Kabeladapter (6) mit einer gewissen Vorspannung pressend auf der Kabelisolierung (5) sitzt, eine zum Kabel hin abgeschrägte Mantelfläche ergibt.

4. Aufschiebfeldsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (7) eine Bohrung hat, die in der Steigung der Schräge der Mantelfläche des Kabeladapters (6) entspricht, und so ausgebildet ist, daß im aufgeschobenen Zustand durch eine definierte Vorspannung ein hohlraumfreier Sitz auf dem Kabeladapter (6) gewährleistet ist.

5. Aufschiebfeldsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungstrichter (10) des Steuerelements (7) im Abschnitt des verminderten Bohrungs­ durchmessers (11) so ausgebildet ist, daß im aufgeschobenen Zustand ein verstärkter Anpressdruck auf das Feldsteuerelement (8) des Kabeladapters (6) ausgeübt ist.

6. Aufschiebfeldsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Verbindung von den Feldsteuerelementen der Aufschiebfeldsteuerung (8,10) zur äußeren Leitschicht des Kabels (4) mittels eines leitenden Anstrichs und einer Bewicklung aus leitenden Bändern (13) er­ folgt, die zusätzlich durch eine Umhüllung aus isolierenden Bandern oder einen Schrumpfschlauch (14) gegenüber dem Iso­ liermedium im Endverschluß geschützt ist.