DK156530B - Samling for kabler med en ekstruderet isolering - Google Patents

Description

DK 156530 B

Den foreliggende opfindelse angâr en samling, der er beregnet til kab-ler med en ekstruderet isolering, og som er forsynet med en bpsning og navnlig en bpsning af monolitisk type, som er anbragt pâ og spændt over de forbundne ender af kablerne og af den i krav l's indledning 5 angivne art.

De kendte samlinger af denne type har fplgende konstruktion.

Ved kablernes ender er lederne, de ekstruderede isoleringer og de ydre 10 halvledende skærme afstrdget pâ forskudt mâde.

Lederne, der er anbragt ende mod ende, bliver indbyrdes fastgjort, for eksempel ved svejsning eller ved hjælp af et sammentrykningsspænde eller lignende, og over ledernes forbindelsesomrâder anbringes der et 15 métal!isk mellemstykke.

Det metalliske mellemstykke er et cylindrisk legeme, hvis ydre diame-ter er identisk med den ydre diameter for kablernes isoleringer.

20 Mellemstykkets baser er i kontakt med kablernes isoleringer, og mellem-stykket er forsynet med en indre hulhed, inde i hvilken fastgdrelsen mellem lederne er omsluttet.

En bdsning af monolitisk type, det vil sige en bpsning omfattende 25 mindst ét isolerende lag og en halvledende feîtdeflektor, der er ind-lejret i det isolerende lag, og som har sin inderside 1i ni esti11 et med bdsningens hulhed, er anbragt pâ og spændt over kablernes forbundne ender. Med andre ord kan det siges, at deflektorens inderside udgpr en de! af bpsningens hulhed.

30

Hvis hvert kabel er forsynet med et halvledende lag pâ sin yderside, da vil ogsâ den monolitiske bdsning hâve et halvledende lag pâ sin yderside. Konfigurationen af den monolitiske bpsning er tilvejebragt, for sâledes at bringe bdsningens ydre halvledende lag i kontakt med de 35 to kablers ydre halvledende lag.

De ovenfor beskrevne kendte samlinger har fundet en relativ tilfreds-stillende anvendelse ved forbindelse af kabler med middelspænding og lavspændingskabler. Selv om det er foreslâet, har de imidlertid indtil 2

DK 156530 B

dato ikke fundet nogen praktisk anvendelse i tilfælde med hdjspændings-kabler.

Ârsagen hertil er, at samlingerne af den omhandlede type ved hpjspæn-5 ding uundgàeligt er udsat for at blive perforeret, efter de har funge-ret et vist tidsrum.

Det er bemærket, at disse perforationer skyldes luftansamlinger og frembringning af smâ mellemrum, som med tiden bliver dannet mellem 10 overfladen af det isolerende materiale for den monolitiske bpsnings hulhed og ydersiden af kablernes isoleringer.

Sâdanne luftansamlinger vil, ligesâ vel som ovennævnte dannelse af mellemrum, primært foregâ pâ grund af de herefter givne grunde.

15

Kablerne er med ekstruderede isoleringer fremstillet ved hjælp af or-ganer til kontinuerlig ekstrudering af de halvledende lag og det isolerende lag omkring en ïeder.

20 Ovennævnte ekstruderingsoperation er efterfulgt af tværbinding af det ekstruderede materiale og herefter udfdres en umiddelbar afkdling af kablet.

Pâ grund af ovennævnte operationer frembringes der inden i kablernes 25 ekstruderede materialer og navnlig i kablets ekstruderede isolering indre spændinger bâde i længderetningen og langs omkredsen forârsaget af den eksisterende forskel mellem den terniske ekspansionevne for ledernes métal!iske materiale og den for de ekstruderede tværbundne materialer.

30

Faktisk er den termiske ekspansionskoefficent for et hvilket som helst métallisk materiale (for eksempel er den for aluminium 24 x 10”®) min-dre end den termiske ekspansionskoeffioient for noget plastmateriale (for eksempel er den for tværbundet polyethylen 5 x 10 ), hvoraf kab-35 lets isolering er dannet.

Denne forskel, som eksisterer mellem de termiske ekspansionskoeffici-enter, gpr det muligt, efter en pludselig afkpling som kablet undergâr efter dets vulkanisering, at forvente en stprre krympning i den del, 3

DK 156530 B

der udgpres af det isolerende materiale i sammenligning med krympning, som lederen undergâr.

Idet der eksisterer en nær kontakt mellem lederen og kablets isole-5 ring, vil den friktion, der udpves mellem disse, imidlertid være sâ hdj, at den maksimalt mulige krympning for kablets isolerende materiale præcis vil være den, som foregâr i lederen.

Som fdlge heraf opstâr der indre spændinger i kablets isolering.

10 I forbindelsesomrâdet ved hver ende af kablet eksisterer der ingen kontinuitet i isoleringen, og sâledes vil de spændinger, som eksisterer her, fremtræde som frie til at pâvirke og frembringe i længderet-ningen udstrakte krympninger med tiden og under indflydelse af de ter-15 miske cykler, som optræder, nàr samlinger er i brug.

Sâdanne krympninger fremkalder dannelse af "frigprelser" mellem ender-ne af kablernes isoleringer og endefladerne af samlingens métal!iske mellemstykke.

20 I samlingen vil den monolitiske bpsning desuden ud0ve en trykvirkning pâ kablernes isoleringer.

Ved tilstedeværelsen af frigprelser vil denne trykvirkning, der fore-25 gâr mellem kablernes isoleringer og det métal1iske mellemstykkes baser med tiden frembringe en deformering af isoleringerne og en forskydning af materialet mod mellemrummet, som er dannet ved hjælp af selve fri-gdrelserne.

30 Denne materialebevægelse frembrînger en reduktion i trykket, som af bpsningen udoves pâ kablernes ydre cylindriske overflade, hvilket sâledes mindsker b0snings-kabelgrænsefladens dielektriske fasthed. Desuden vil luft og/eller vandansamlinger være muliggjort mellem bpsningen og kablernes ender og ligesà dannelsen af smâ hulrum 1 bpsning-kabel-35 grænsefladen.

Pâ grund heraf vil de perforâtioner, der optræder i pakninger, og som er uundgâelige i hpjspændingskabler pâ grund af de eksisterende hpje elektriske spændinger, ogsâ være mulige i samlinger for middel- og 4

DK 156530 B

1avspændi ngskabler.

Det er formai et med den foreliggende opfindelse at forbedre pâlidelig-heden af de samlinger, der anvendes til lav- og middelspændingskabler 5 og desuden muliggore deres anvendelse i forbindelse med hpjspændings-kabler.

Dette formai opnâs ifdlge den foreliggende opfindelse med en samling, der er beregnet til kabler med ekstruderet isolering, og som er af den 10 type, der omfatter en monolitisk bdsning, som er forsynet med en halv-ledende deflektor, hvis inderside er 1iniesti11 et med bdsningens gen-nemgâende hulhed, og som er anbragt og spændt pâ enderne af kablernes isoleringer, hvilken b0sning omslutter ende-mod-ende forbindelsen mel-lem kabellederne, hvilken samling er særpræget ved, at mekaniske fast-15 gdrelser, der ligger under og er helt i kontakt med b0sningens deflektor, fastgdr et i sig selv kendt metallisk mellemstykke, der har sin cylindriske yderside liniestillet med ydersiden af begge kablernes isoleringer ved mellemstykkets endeflader, til isoleringerne for kab-lerne, hvorimellem mel1emstykket er anbragt.

20

Fra den i det foregâende givne beskrivelse af en samling if0lge den foreliggende opfindelse ligesâ vel som fra de betragninger, som f0l-ger, vil det forstâs, hvorledes de tilstræbte formai er opfyldt ved hjælp af denne samling.

25 I en samling if0lge den foreliggende opfindelse vil tilstedeværelse af mekaniske forankringer mellem kablernes isoleringer og mel1emstykket gpre det muligt at tilvejebringe en mekanisk kontinuitet mellem disse elementer.

30

Denne mekaniske kontinuitet vil forhindre eventuel krympning i at op-træde i isoleringerne i overensstemmelse med enderne af kablerne og herved undgàs det tidligere beskrevne fænomen, der er forbundet med en sâdan krympning og sàledes ogsâ de ulemper, som opstâr herved.

35

Som fplge heraf er det ikke alene nu gjort muligt at tilvejebringe samlinger i hdjspændingskabelsektoren, men tillige er pâlideligheden for samlinger, der anvendes til middel- og lavspændingskabler, ogsâ fordget.

5

DK 156530 B

Den foreliggende opfindelse vil forstâs bedre fra den efterfolgende detaljerede beskrivelse, under henvisning til den medfplgende tegning, hvor 5 fi g. 1 viser et længdesnit gennem en samling ifdlge den foreliggende opfindelse, og fig. 2 viser et perspektivisk bi11ede, delvis i snit, af en detalje ved den i fig. 1 viste samling.

10 I fig. 1 er der vist en udf0relsesform for en samling ifplge den foreliggende opfindelse.

Sâledes som det ses i fig. 1, udviser samlingen en monolitisk bpsning 15 1 af den allerede kendte type, som er anbragt over og spændt pâ ender- ne af to kabler 2 og 3, som er forbundet med hinanden.

Den monolitiske bpsning 1 udviser en gennemgàende hulhed 4, i hvis centrale del der er tilvejebragt en halvledende deflektor 5, der har 20 sin cylindriske inderside 1iniestil1 et med den cylindriske inderside af bosningens hulhed 4.

Deflektoren 5 er indlejret i isolerende lag 6, som udvendigt er dækket med et lag 7 af halvledende materiale ved hjælp af hvilket bosningen 25 l's ender er dannet, og hvorigennem bpsningen 1 kommer i kontakt med de ydre halvledende lag 12 og 13 for kablerne 2 og 3.

Enderne af kablerne 2 og 3, der er forbundet med hinanden i samlingen, har afsluttende strenge af ledere 8 og 9 af isoleringen 10 og 11 og af 30 ydre halvledende lag 12 og 13, der er afstrpget pâ forskudt màde.

Lederne 8 og 9 i kablerne 2 og 3 er anbragt i ende-mod-ende kontakt og er indbyrdes forbundne ved hjælp af en mekanisk forbindelse, for ek-sempel ved hjælp af en svejsning 14 eller alternativt ved hjælp af et 35 spænde eller lignende.

Den mekaniske forbindelse mellem lederne 8 og 9 er almindeligvis om-sluttet i det métal!iske mel1emstykkes hulhed, og mekaniske fastgprel-sesorganer fastgpr sidstnævnte til kablernes isoleringer 10 og 11.

6

DK 156530 B

De mekaniske fastgprelsesorganer omfatter almindeligvis mindst et me-kanisk modstandsdygtigt element, der pâ fritbærende mâde bæres af mel-lemstykkets basis i dets aksiale retning indlejret i ydersiden af kab-lernes isoleringer, og hvilket mekaniske modstandsdygtige element er 5 forsynet med mindst en ribbe, som kan indfpres i en hulhed, der har komplementær form, og som er fremstillet i kablernes isoleringer.

Desuden mâ dimensionerne for de mekaniske fastg0relsesorganer i sam-1 ingens længderetning være tilvejebragt, sâledes at de er tilvejebragt 10 helt underliggende og i kontakt med deflektoren 5's halvledende mate-riale, der har sin cylindriske inderside liniestillet med den cylin-driske inderside af bpsningens hulhed 4.

Det mekanisk modstandsdygtige element kan være udformet, for sâledes 15 at danne et enkelt legeme sammen med mellemstykket eller adskilt fra, men forbundet med eller i stand til at blive forbundet dermed.

Det mekanisk modstandsdygtige element kan hâve forskellige konfigura-tioner for udgvelse af virkningen ved at være fastgjort til kabeliso-20 leringerne, og endestrengene af kabelisoleringerne har konfiguratio-ner, som afhænger af disse for det mekanisk modstandsdygtige element.

I den viste udfprelsesform er der anvendt en særlig métallisk mellem-stykke- og mekanisk modstandsdygtig elementsammenstilling, og ydersi-25 derne af enderne af kablernes isoleringer 10 og 11 fremviser en for-sænket streng 15, i forbindelse med hvilken der er tilvejebragt en ringformet hulhed 16.

Sâledes som det fremgâr af figurerne og navnlig af fig. 2, udgpres 30 ovennævnte sammenstilling af en rprformet cylinder 17, der er dannet af to hule halvcylindre 18, der kan forbindes med hinanden langs fla-der 19, hvorefter de er indbyrdes fastgjort ved hjælp af kendte orga-ner (ikke vist).

35 Hver hul halvcylinder 18 udviser en glat yderside 20, som er linie-stillet med ydersiderne af kablernes isoleringer 10 og 11.

Indersiden af hver hul halvcylinder 18 er udformet, for sâledes at fremvise f0lgende elementer.

7

DK 15 6 5 3 0 B

I overensstemmelse med enderne er der tilvejebragt halvringformede ribber 21 med en form, som er komplementær til den for hulhederne 15, som er fremstillet i kablernes isoleringer 10 og 11.

5 Endvidere er der ogsâ tilvejebragt to halvcylindriske reliefringe 22 med plane baser, som i den centrale de! af deres overflade 23 er tilvejebragt med en halvcirkulær âbning 24, der er beregnet til, efter samling af halvcylindrene 18, at tilvejebringe en gennemgâende âbning, hvis diamétrale dimensioner er identisk med de ydre dimensioner for 10 kablernes ledere 8 og 9.

Den afstand, der eksisterer mellem de væk fra hinanden vendende over-flader af de halvcylindriske reliefringe 22, er identisk med den af-stand, som eksisterer mellem de mod hinanden vendende overflader 25 af 15 isoleringerne 10 og 11 for de to kabler. Pâ denne mâde vil det cylin-driske legeme 17's centrale streng udfpre mellemstykkets funktioner, og de halvcylindriske reliefringe 22 er i kontakt med kablernes isoleringer 10 og 11 og omslutter i den derimellem dannede hulhed 26 svejs-ningen 14.

20

Halvcylindrene 18's endedele 27 udgpr de mekanisk modstandsdygtige elementer, og de er indlejret i den ydre overflade af kablernes isoleringer 10 og 11 med en udfyldning af de forsænkede strenge 15 af sidst-nævnte. Desuden er deres ribber 21 indfprt i de ringformede hulheder 25 16 i kablernes isoleringer.

Desuden er sam!ingens dimensioner i længderetningen, malt ved endede-lene 27 af halvcylindrene 18, som udgpr de mekanisk modstandsdygtige elementer, hvorigennem fastgprelsen af kablernes isoleringer til det 30 metalliske mellemstykke er tilvejebragt, fremstillet pâ en sâdan mâde, at det er muligt for disse at være i kontakt med den monolitiske bps-ning l's deflektor 5 og samtidig være underliggende denne.

35

Claims (3)

1. Samling, der er beregnet til kabler med ekstruderet isolering, og som er af den type, der omfatter en monolitisk bpsning (1), som er 5 forsynet med en halvledende deflektor (5), hvis inderside er linie-stillet med bpsningens gennemgâende hulhed, og som er anbragt og spændt pâ enderne af kablernes isoleringer, hvilken bpsning omslutter ende-mod-ende forbindelsen mellem kabellederne (8,9), kendetegnet ved, at mekaniske fastgprelser (27), der ligger under og er helt i 10 kontakt med bpsningens (1) deflektor (5), fastgpr et i sig selv kendt metallisk mellemstykke (17), der har sin cylindriske yderside linie-stillet med ydersiden af begge kablernes isoleringer (10,11) ved mel-lemstykkets endeflader, til isoleringerne (10,11) for kablerne, hvor-imellem me!1emstykket er anbragt. 15

2. Samling ifdlge krav 1, kendetegnet ved, at de mekaniske fastgprelser omfatter mindst et mekanisk modstandsdygtigt element (27), der pâ fritbærende mâde bæres af hver af mellemstykkets endeflader, og som er rettet i kablets aksiale retning og indlejret i kablets isole- 20 ring, hvilket element er tilvejebragt med mindst en reliefring (22), som kan indf0res i en komplementært udformet hulhed (16), der er tilvejebragt i kablernes isolering (10,11).

3. Samling ifplge krav 1, kendetegnet ved, at sammenstillin-25 gen bestâende af det métalliske mellemstykke og af de mekaniske mod- standsdygtige elementer (27), der pâ fritbærende mâde bæres af dets endeflader, er et rdrformet cylindrisk legeme (17), der er dannet af to halvcylindre (18), hvorhos ydersiden (20) af hver halvcylinder er glat, medens deres inderside udviser en halvringformet ribbe (21) ved 30 hver ende samt to halvcylindriske reliefringe (22) med en halvcirkulær âbning (24), som, efter en indbyrdes forbindelse af de to halvcylindre, danner en gennemgâende âbning, og at de halvcylindriske relief-ringes væk fra hinanden rettede flader er i kontakt med de mod hinan-den vendende flader (25) af kablernes isoleringen (10,11). 35