CS243793B1 - Vysokonapaťová káhlová koncovka - Google Patents

Description

243793

Vynález sa týká problematiky ukončovaniakáblov pre vysoké napatie a velmi vysokénapatie s izoláciou zo syntetických materiá-lov. Očelom vynálezu je návrh zdokonalenejkonštrukcie i materiálového zloženia unifi-kované] káblovej koncovky vhodné] pře celýrad priemerov jadra žil káblov. V súčasnosti sa žily vn a vvn celoplasto-vých káblov ukončujú roznymi druhmi kon-coviek. Nejrozšírenejším sposobom je ukon-čovanie pomocou elastomérnych prefabriko-vaných koncoviek s kapacitným riadenímelektrického póla. Izolačně teleso takejtokáblove] koncovky tvoří s kapacitně riadia-cim elementom — deflektorom jeden celok.Vyhotovujú sa viacnásobným lisováním ale-bo odléváním z vhodného elastomérnehomateriálu, pričom izolačně teleso káblovejkoncovky je z elektricky nevodivého mate-riálu a deflektor z materiálu elektricky vo-divého. Takto vytvořené koncovky sú telesápoměrně hrubostenné, použitelné len premalé rozpátie prierezov izolácie žil kábla.

Nevýhodou dnes vyrábaných káblovýchkoncoviek s kapacitným riadením elektric-kého póla je značné komplikovaný tvar, atým aj technológia jeho výroby. Kompliko-vanost tvaru je sposobena tvarom deflekto-ra, ktorý musí zabezpečit plynulý přechodod polovodivej vrstvy izolácie žil kábla napole riadiaci element po nasunutí koncovkyna izoláciu žily kábla. Ďalšou nevýhodou je,že pre každý prierezový typ kábla s roznympriemerom izolácie žily je nutné vyrábaťkáblovú koncovku iných vnútorných rozme-rov a k tomu zodpovedajúcemu tvaru deflek-tora. Sériovosť výroby takýchto koncoviekje nízká. Tieto káblové koncovky, u ktorýchje izolačně teleso z jedného rovnorodého,čo do elektrickej permitivity, materiálu vy-kazujú vysoké elektrické namáhanie na roz-hraní medzi izoláciou žily kábla a koncovky.Súčasný tvar a technológia výroby neumož-ňuje vytvorenie izolačného telesa koncovkytak, aby jeho permitivita sa stupňovité měni-la a tým sa dosiahlopriaznivejšie rozloženieelektrického namáhania na rozhraní izolá-cie kábla a káblovej koncovky.

Uvedené nedostatky káblových koncovieks kapacitným riadením elektrického pol'aodstraňuje riešenie podlá vynálezu, ktoréhopodstata spočívá v tom, že izolačně telesokáblovej koncovky sa skládá z redukčnejvložky a násuvnej základnej koncovky. Re-dukčně vložka je přitom vytvořená ako ela-stomérna rúrka o dížke rovnej dížke základ-nej koncovky zváčšenej o výšku zrezanéhokužela, ktorým je elastomérna rúrka ukon-čená na jednom konci. Vrcholový uhol zreza-ného kužela je v rozmedzí od 1 do 35°a hrubka steny v mieste ukončenia kuželaje maximálně 0,5 mm. Vnútorný priemer re-dukčnej vložky je o 0,5 až 5 mm váčšej akopriemer izolácie žily kábla, zatial čo vonkaj-ší priemer redukčnej vložky je konštantný arovný, príp. o 1 mm váčší ako vnútorný prie-mer násuvnej koncovky. Redukčně vložka 4 je z materiálu o permitivite vyššej ako per-mitivita izolačného telesa základnej koncov-ky. Výhoda navrhovanej konštrukcie vysoko-napátovej káblovej koncovky je v tom, žepozostáva z dvoch častí, pričom základnákoncovka je využitelná pre celý rad priere-zových typov vn a vvn káblov s róznym prie-merom izolácie žil, pričom pre každý prie-mer sa volí zodpovedajúca redukčně vložkazo sady diferencovanej podlá vnútornéhopriemeru. Znamená to, že ak sa za základnákoncovku vyberie taká, ktorej vnútorný při-měř (Dkj zodpovedá najvačšiemu prierezuizolácie žily kábla 240 mm2 potom sa káblo-vá koncovka dá použiť pre tento prierezovýtyp kábla priamo a pre všetky menšie prie-rezové typy, napr. 70, 95, 120, 150 185 mm2je potřebné použiť najprv násuvnú redukčnúvložku. Redukčná vložka je v tvare rúrkyukončenej na jednom konci v tvare zreza-ného kužela. Takýto tvar je z hladiska tech-nologie jeho výroby velmi jednoduchý, naj-mě ak sa mění len vnútorný priemer redukč-nej vložky. Znamená to úsporu lisovacíchforiem pre rožne rozměrové typy káblov, na-kolko riešenie podlá vynálezu umožňujevyužiť jeden rozměrový typ káblovej koncov-ky a sadu redukčných vložiek pre všetkyrozměrové typy káblov. Ďalšou výhodou riešenia podlá vynálezuje to, že použitím redukčnej vložky z mate-riálu o vyššej permitivite ako je permitivitaizolačného telesa káblovej základnej kon-covky zníži sa elektrické namáhanie rozhra-nia medzi izoláciou kábla a izoláciou kon-covky. Experimentálně bolo overené, ževhodným odstupňováním permitivity zníži saaxiálna zložka intenzity elektrického pol'ana rozhraní medzi izoláciou kábla a koncov-ky. Poklesne pri aplikácii riešenia podfa vy-nálezu až o 50 °/o, čo priaznivo vplýva naživotnost a spofahlivosť káblových konco-viek podlá vynálezu.

Na přiložených obrázkoch je znázorněnýrez jednotlivých častí konštrukcie káblovejkoncovky podfa vynálezu, a to na obr. 1 jeznázorněná káblová koncovka rozložená ana obr. 2 je znázorněná po nasunutí na žilukábla. Na obr. 3 je graficky znázorněný prie-beh axiálnej -zložky intenzity elektrickéhopol'a na rozhraní medzi izoláciou kábla akoncovky.

Na známým sposobom upravený koniec ži-ly kábla s priemerom Dj izolácie žily (obr.laj sa nejprv nasunie redukčná vložka 3,ktorej vnútorný priemer d je o 0,5 až 5 mmmenší ako priemer D( izolácie žily danéhokábla (obr. 1). Vonkajší priemer D redukč-nej vložky 3 je pre všetky redukčně vložkykonštantný a rovný, príp. věčší o 1 mm akovnútorný priemer Dk základnej koncovky 2(obr. lc). Dižka L redukčnej vložky 3 je rov-ná dížke L základnej koncovky 2 zváčšenejo výšku V zrezaného kužela, ktorým je ukon-čen jeden koniec redukčnej vložky 3.

Claims (3)

243793 5 Velkosť výšky V zrez-aného kužela je po-tom určená vnútorným priemerom d a vrcho-lovým uhlom a redukčnej vložky 3. Vrcholo-vý uhol je možné volit v rozmedzí od 1 do35° tak, aby sa zabezpečila návaznost povr-chu zrezaného kužela redukčnej vložky 3 nasklon steny riadiaceho elementu — deflekto-ra 5 základnej koncovky ,2. Hrubka steny tredukčnej vložky 3 v mieste ukončenia zre-zaného kužela je potom maximálně 0,5 mm.Při tejto hrúbke je rozloženie elektrickéhopóla v mieste ukončenia redukčnej vložkytaké, že zvýšenie axiálnej zložky intezityelektrického poía v tomto mieste nepřevyšu-je 10 % z hodnoty intezity elektrického pó-la v radiálnom smere. Redukčná vložka 3 je vyrobená z izolač-ného elastoméru o permitivite rovnej alebovyššej ako je permitivita izolačného telesa 1základnej koncovky 2. V našom případe jepermitivita redukčnej vložky 3 vyjádřenáhodnotou ετ —8 a izolačně teleso 2 má per-mitivitu er rovnú 2,3. V takomto případe sazníži axiálna intenzita e’ektrického póla vkritických miestach na rozhraní medzi izo-láciou kábla a koncovky o 50 %, ako to vy-plývá z grafického znázornenia numerickéhoriešenia elektrického pol'a (obr. 3) pre 22 kVkábel s izoláciou zo zosieteného polyetylénuo priereze jadra 70 mm2 pozdlž uvedenéhorozhrania. Priebeh 1 zodpovedá elektrickémunamáhaniu v káblovej koncovke bez násuv-nej redukčnej vložky, priebeh 2 zodpoveláelektrickému namáhaniu vnútorného povr-chu koncovky s násuvnou redukčnou vlož-kou o relativnéj permitivite er = 8. Z grafuvyplývá, že v mieste najvačšieho elektrické-ho namáliania je axiálna zložka intezity elek-triského póla koncovky bez násuvnej re-dukčnej vložky rovná 0,175 kV/mm a v pří-pade koncovky s násuvnou redukčnou vlož-kou len 0,08 kV/mm. Podstatu riešenia konkretizuje ďalej uve-dený příklad. Ukončenie 22 kV kábla s izoláciou zo zo-sieteného polyetylénu, s prierezom jadra70 mm2 podlá vynálezu je uvedené na obr. 2.Ako základná koncovka 2 sa použije povod-ně káblová koncovka určená pre kábel sprierezom jadra 240 mm2 a navýše sa použijenásuvná redukčná vložka 3 pre kábel s prie-rezom jadra 70 mm2. Priemer izolácie žily 4kábla s jadrom o priereze 70 mm2 je Dj —23,6milimetrov. Vnútorný priemer redukčnejvložky 3 je d = 21,25 mm a jej vonkajší prie-mer D —32,3 mm. Na redukčnú vložku 3,ktorá sa nasunie na izoláciu 4 žily sa nasu-nie základná koncovka 2, ktorej vnútornýpriemer Dk je rovný 32,5 mm. Spodná kuže-lová časť redukčnej vložky 3 je buď olisovanápolovodivým materiálom, alebo je ovinutávodivou samospojitelnou páskou, připadnenatretá vodivým náterom. Vo všetkých prí-padoch táto vodivá časť 6 musí byť vytvořenátak, aby přepojovala polovodivé tienenie 7kábla s vodivým deflektorom 5 základnejkoncovky 2. Pre káble iných prierezov jadier, a tedaaj iných vnútorných priemerov v, zatial' čoostatně rozměry vložky základnej koncovky2 sa nemenia. Ukončenie kábla podlá vynále-zu bolo podrobené typovým skúškám aj po-dlá zahraničných noriem, ktorým vyhovělo.Okrem toho holi kábl .vé ukončenia s káblo-vou koncovkou podlá vynálezu připojené nanapatie 32 kV po dobu 3 tis. hodin pri sú-časnom cyklickom namáhaní teplotou 95 °C.Káblové ukončenia všetkým skúškam vyho-věli. Riešenie pódia vynálezu je možné využitpredovšetkým u výrobcov káblových konco-viek, v rozvodných a montážnych organizá-ciách pri stavbách a opravách káblovýchrozvodov elektrickej energie. P R E D Μ E T

1. Vysokonapáfová káblová koncovka s ka-pacitným naděním elektrického pol'a, vyzna-čujúca sa tým, že jej izolačně teleso sa sklá-dá z redukčnej vložky (3) a násuvnej základ-nej koncovky (2), pričom redukčná vložka (3) je vytvořená ako elastomérna rúrka odížke (L) rovnej dížke základnej koncovky(2j zvačšenej o výšku (V) zrezaného kuže-la, kterým je elastomérna rúrka ukončenána jednom konci tak, že vrcholový uhol (a)je v rozmedzí od 1 do 35° a hrúbka steny (tjv meste ukončenia kužela je maximálně 0,5 redukčnej vložky (3) je o 0,5 až 5 mm vačšíako priemer (DJ izolácie žily kábla, zatialčo vonkajší priemer (D) redukčnej vložky(3j je konštantný a rovný, připadne o 1 mmvačší ako vnútorný priemer (Dk) násuvnejzákladnej koncovky (2).

2. Vysokonapatová káblová koncovka pó-dia bodu 1, vyznačujúca sa tým, že redukč-ná vložka (3) je z materiálu o permitivitevyššej ako je permitivita izolačného telesa(1) základnej koncovky (2).

3 listy výkresov