CS201852B1 - Vysokonapaťová káblová koncovka - Google Patents

Description

(54) Vysokonapaťová káblová koncovka

I

Vynález sa týká problematiky ukončovania vysokonapaťových káblov. Účelom vynálezu je vytvorenie technicky a ekonomicky výhodnějších koncoviek, vhodných najma pre 1 až 35 kV, ako aj káble pre vyššie, až najvyššie napatie celoplastového i klasického typu.

Žily vysokonapaťových káblov sa ukončuji! tzv. káblovými koncovkami, ktoré v mieste, kde končí tienenie izolácie žily majú upravovat’ elektrické pole tak, aby v mieste přípoje— nia a ukončenia nenastal elektrický prieraz, Vhodné rozdelenie elektrického poTa sa docie— Tuje pole riadiacim! elementární, ktoré sú súčasťou káblovej koncovky. Riadenie elektrického pol’a riadiacim elementom inéže tu pritoin byť kapacitně alebo odporové, hovoříme potom o kapacítnom alobo odporovom riadení elektrického pol’a.

Pri konstruovaní koncovky s kapacitným riadením elektrického poTa vychádza sa z permi— tivity zvoleného materiálu a výpočtoin sa stanovuje vhodný tvar pole riadiaceho elementu. Vodivost’ izolačnýcli materiálov sa zanedbává. Pole riadiaei element, deflektor koncovky je z kovového alebo nekovového materiálu o vysokej vodivosti, dotýká sa polovodivého tienenia izolácie žily kábla a je úplné alebo sčasti zakrytý izolačným obalom koncovky,

Px'i odporovom riadení elektrického poTa sa vychádza z vodivosti použitých materiálov a pri návrhu koncovky sa permitlvita použitých materiálov zanedbává. Pole riadiaei element takejto koncovky má tvar rúrky, ktorá je z vhodného materiálu určitej vodivosti, dotýká sa povrchu izolácie žily kábla a je v dotyku s polovočLivým tienením žily, Riadiaei element je umiestnený v izolačnom obale koncovky.

Koncovky, ktoré majú kapaoitné riadenie elektrického póla, sú poměrně krátké, relativné sú účinné a možno ich aplikovat’ aj pre káble na najvyššie napátie. Ich nevýhodou je však komplikovaný tvar pole riadiaoeho elementu a z toho vyplývajúca náročná technológia ioh výroby. Ďalšou nevýhodou je ťažko zvládnutelné technologioké vyhotovenie koncoviek a prefabrikátov s plynulým prechodom od polovodivej vrstvy izoláeie žil na pole riadiaci element. Vmiestach přechodu vznikajú vzduohové medzery, éo vedie k výbojom na týchto miestach a tým aj k značnej poruchovosti takýchto koncoviek.

Koncovky s odporové riadeným elektrickým polom majú sice jednoduchý tvar, rozloženio a tvar elektrického póla sú tu však menej výhodné ako u koncoviek s kapacitně riadiaoim elementom, a preto musia byť podstatné dlhšie, Z toho dóvodu nie sú vhodné pre káble na vyššie a najvyššie napátia, najmá nad 30 kV.

Nevýhody doterajšieho stavu sa odstraňujú podlá vynálezu riešením, ktoré je charakterizované tým, že v izolačnom obale z materiálu o vodivosti najviac ÍO*³^ l/ohm,m relativné j permitivite váčšej než 2,2 je pole riadiaci element tvaru rotačného telesa, výhodné komolého kužela s válcovitou dutinou, ktorý na jednom konci alebo na oboch koncooh je zakončený válcovitou časťou a v smere osi od vstupného konoa k výstupnému konců velkost’ vonkajšleho priemeru pole riadiaoeho elementu je plynulé, lineárně alebo stupňovité sa zmenšujúca a je přitom z takého materiálu, ktorého vodivost’ je 10“^ až 10“^ l/ohm.m a relativná permitivita je vačšia než 2,2, Altematívnym riešením podlá vynálezu je vyhotovenie charakterizované tým, že pole riadiacim elementom koncovky je teleso z koncentricky navrstvenýoh válcovitých časti, majúcioh odlišnú dlžku a odlišný vohkajši priemer, ktoré sú přitom usporiadané odstupňováním podlá ich vonkajšieho priemeru tak, že smerom od vstupného konoa k výstupnému konců velkost’ válcovitých časti je zostupná.

Riešením podlá vynálezu sa získavajú výrobky, ktorých rozhodujúoe technické parametre sú v porovnaní s doterajšimi stavom podstatné vyššie, ich výroba je podstatné jednoduohšia, efektívnejšia, V případe prefabrikovania, kde koncovky sú vytvořené ako násuvné, lisovacie formy sú jednoduohšie, kvalita výrobkov je vyššia, výrobné náklady sú nižšie, Pri koncovkách vyrobených vinutím z pások, jednoduchý tvar pole riadiaoeho elementu znižuje prácnosť a zvyšuje kvalitu konoovky. V případe použitia zmršťovaoioh materiálov, rúrok, dosahuje sa značné skrátenie dlžky konoovky, umožní sa zmenšenie rozmerov rozvodovýoh skrini a ušetři sa priestor v rozvodniaoh.

Podstatu riešenia podlá vynálezu konkretizujú příklady, ktoré sa uvádzajú v čLalšom a sú ilustrované na připojených dvoch sohematiokých vyobrazeniaoh. Obr. 1 znázorňuje, v axi. álnom řeze, uplatnenie prefabrikovaného typu nasúvaoej koncovky s kompaktným pole riadiacim elementom 1 a v spojeni s ukončovanou káblovou žilou. Na obr.2 je alternativa s koncovkou, ktorej pole riadiaci element 1 bol vytvořený navinutím z pások, resp. navrstvenim zmršťovaoích rúrok. Pole riadiaoi element 1 na obr, 1 má tvar komolého kužela a v danom případe je na obooh koncoch zakončený válcovitými časťami A a B. Vonkajší priemer pole riadiaoeho elementu 1 sa smerom k výstupnému konců, t.j. k straně určenej k vývodu jadra fi pripojenej káblovej žily k strana určenej k vývodu jadra £ pripojenej káblovej žily postupné zmenšuje. Na obr. 2 je pole riadiaci element 1 z koncentricky usporiadaných válcovitých častí a, b, c, d, ktorýoh osová dlžka a radiálny priemer sú odlišné, a přitom rozměry vonkajšieho priemeru týohto častí sú v smere k vývodu, ukončenia jadra 2 postupné menšie. Vytvořené telesá pole riadiaceho elementu 1 sú svojou vnútornou válcovitou dutinou na vstupném konci připojené k tieneniu na výstupnom konoi k izolácii £ pripojenej káblovej žily, Izolačný obal 4, ktorý obopína teleso pole riadiaceho elementu 1 po celom vonkajšom obvode, na vstupnom konci na izoláciu 2, a jádro pripojenej káblovej žily. Je přitom samozřejmé, že tento princip je možné analogicky uplatnit’ aj pri spojovaní káblov, napr, v hybridných spojkách pre oeloplastové a klasické káble.

Příklad 1

Na obr. 1 je přiklad prefabrikovanéj koncovky pre kabel na menovitó napatie 22 kV,

Pole riadiaci element 1 koncovky má tvar komolého kužel’a, je z etylén—propylénového terpolyméru s obsahom sadzi, měrné vodivost’ tohoto materiálu je 10 ' l/ohm.m, permitivita 2,8, Celková dížka pole riadiaceho elementu je 100 mm. Izolačný obal il· je z etylón-propylénovóho terpolyméru, resp. do vonkovného prostredia zo silikonového kaučuku. Celková dížka koncovky je 180 mm. Najváčší vonkajši priemer koncovky je 100 mm. Tvar a rozměry koncovky vyplynuli z konštrukčnóho riešeniá podl’a vynálezu, pri uplatnění požiadavky takého rovnoměrného elektrického namáhania rozhrania medzi pole riadiacím elementom 1 a povrchom izolácie 2, žily, ktoré je tu najviac 0,2 kV/mm.

Příklad 2

Typ montovanej koncovky pre kabel na menovitó napatie 22 kV, ktorý je znázorněný na obr. 2, má pole riadiaci element 1 zo štyroch na seba nasunutých zmršťovacioh rúrok o dížkach 130 mm, 90 mm, 50 mm, 20 mm. Najvačší priemer takto vytvořeného telesa pole riadiaceho elementu 1. je 36 mm. Zmršťovacie rúrky sú zo zosieťovateTnóho polyetylénu plněného sadzami, vodivost’ materiálu je j x 10“ 1/ m, jeho permitiviva lé. Tvar a rozměry pole riadiaceho elementu JL vyplynuli z konštrukčnóho riešeniá podl’a vynálezu a uplatněním požiadavky, že elektrické namáhanie rozhrania medzi pole riadiacim elementom 1 a povrchom izolácie 2 žily je po celej dížke rovnoměrné a nepřesahuje hodnotu 0,1 kV/mm.

Izolačný obal 4 tejto koncovky je vytvořený z izolačných samospojitefných. silikonových pások, ktorých permitivita je 3,0. Celková dížka koncovky je 200 mm, najvačší priemer 60 mm.

Riešenie podl’a vynálezu možno využiť predovšetkým v kébelovniach, resp. výrobniach, kde sa produkujú prefabrikované typy spojovacích a ukončovacích armatur pre vysokonapáťové káble, ale rovnako aj v rozvodných a v montážnych organizáciách a pri stavbách a'Opravách elektrického rozvodu aj priamo u příslušných užívatel’ov.

Claims (2)

1. .PREDMET VYNÁLEZ V

   1, Vysokonapáťové káblová koncovka, vyznačujúca sa tým, že v izolačnom obale (l) z materiálu o vodivosti najviac 10“*®l/ohm.m a relativnéj permitivitě váčšej než 2,2 je pole 1‘iadlaci element (l) tvaru rotačného telesa, výhodné komolého kužel’a s válcovitou dutinou, ktorý na jednom konci alebo oboch koncoch je zakončený válcovitou časťou (A, B) a v smere osi od vstupného konca k výstupnému konců velkosť vonkajšieho priemeru pole riadiaceho elementu (l) je plynule, lineárně alebo stupňovité sa zmenšujúca a je přitom z takého materiálu, ktorého vodivost’ je 10 až 10 1/olim.m a i’e_ lativna permitivita je váčšia než 2.2.
2. 2. Vysokonapáťová káblová koncovka podl’a bodu 1, vyznačujúoa sa tým, že pole riadiacim elementom (l) koncovky je teleso z koncentricky navrstvených válcovitých častí (a,b, o, d), majúcioh odlišnú dlžku a odlišný vonkajší priemer, ktoré sú přitom usporiadané odstupňováním podl’a ich vonkajšieho priemeru tak, že smerom od vstupného konca k výstupnému konců velkost’ válcovitých častí (a, b, c, d) je zostupná.