PL164146B1 - Sposób wytwarzania lacznika kabla dla wysokich i bardzo wysokich napiec PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania lacznika kabla dla wysokich i bardzo wysokich napiec, zawie- rajacego przewód i co najmniej jedna otaczaja- ca go oslone izolacyjna, przy czym ten lacznik zawiera tulejowy izolator elektryczny posiada- jacy przewodzacy elektrycznie korpus i co naj- mniej jeden osiowy, scisle dopasowany otwór przelotowy w tym korpusie, w którym to spo- sobie jeden koniec kabla, wyposazony w ele- ment laczacy wklada sie do pierwszego otworu przelotowego izolatora tulejowego az do zablo- kowania oraz drugi koniec kabla, wyposazony w element laczacy wklada sie do drugiego otworu przelotowego izolatora tulejowego az do zablokowania, znamienny tym, ze tworzy sie kanal w poblizu konca wkladanego kabla, laczacy wnetrze izolatora tulejowego z otocze- niem tego izolatora i poprzez ten kanal odsysa sie powietrze z wnetrza izolatora tulejowego. F i g .1 PL PL PL PL

Description

Przedmiot wynalazku jest sposób wytwarzania łącznika kabla dla wysokich i bardzo wysokich napięć.

Znane są na przykład z opisu holenderskiego zgłoszenia patentowego nr 149 955 i europejskiego opisu patentowego nr 149 032 łączniki dla kabli wysokiego napięcia, w których stosuje się izolator elektryczny, zwłaszcza tulejowy, dopasowany do zakończenia kabli. Izolator ten posiada korpus elektrycznie przewodzący, otaczający go korpus izolujący i przewodzącą elektrycznie osłonę otaczającą korpus całkowicie lub częściowo. Znane sposoby wytwarzania takich łączników kabli wysokiego napięcia, często osiągającego i przekraczającego 400 kV, są skomplikowane i czasochłonne, nie zapewniają też trwałych i bezpiecznych połączeń.

' Znany sposób wytwarzania łącznika kabla dla wysokich i bardzo wysokich napięć, zawierającego przewód i co najmniej jedną otaczającą go osłonę izolacyjną, przy czym ten łącznik zawiera tulejowy izolator elektryczny posiadający przewodzący elektrycznie korpus i co najmniej jeden osiowy, ściśle dopasowany otwór przelotowy w tym korpusie, w którym to sposobie jeden koniec kabla, wyposażony w element łączący wkłada się do pierwszego otworu przelotowego izolatora tulejowego aż do zablokowania oraz drugi koniec kabla, wyposażony w element łączący wkłada się do drugiego otworu przelotowego izolatora tulejowego aż do zablokowania.

Sposób według wynalazku polega na tym, że tworzy się kanał w pobliżu końca wkładanego kabla, łączący wnętrze izolatora tulejowego z otaczeniem tego izolatora i poprzez ten kanał odsysa się powietrze z wnętrza izolatora tulejowego.

W etapie tworzenia kanału wprowadza się rurę do wnętrza izolatora tulejowego tak, że koniec tej rury pozostawia się na zewnątrz izolatora tulejowego i gdy drugi koniec kabla wyposażony w element łączący wkłada się do wnętrza izolatora tulejowego, powietrze z wnętrza izolatora tulejowego usuwa się tą rurą.

Zaletą wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania łącznika kabla dla wysokich i bardzo wysokich napięć, któryjest realizowany szybko, w prosty sposób, przy użyciu minimalnej liczby elementów, zapewniając przy tym łatwość wykonania, minimalizując ilość operacji wykonywanych przez indywidualnego montera, osiągając skuteczność działania i bezpieczeństwo użycia łącznika. Uzyskuje się dobrze przewodzące i silne mechaniczne połączenie pomię16146 dzy kablami wysokiego napięcia, przy czym końcówki kabli są precyzyjnie ustawione względem izolatora tulejowego, przez co osiąga się wysoką jakość izolacji.

Wynalazek zapewnia znacznie wyższą jakość połączenia w porównaniu ze znanymi łącznikami. Czynności w czasie łączenia kabli w terenie są znacznie prostsze, mniej zależne od jakości wykonania i możnaje szybciej realizować. Wynalazek eliminuje potrzebę wykonywania specjalnych wykopów montażowych a instalacje połączeń można prowadzić podczas układania kabla, przy czym połączenie można zakopać jeszcze tego samego dnia co kabel. Badanie napięcia po wykonaniu instalacji połączenia jest łatwe. Izolator jest silnie połączony mechanicznie z przewodami kabla, a przez to jest zapewnione właściwe umiejscowienie zakończeń kabla względem izolatora podczas pracy. Zostają zmniejszone nakłady pracy, roboty inżynierskie, konieczność nadzoru linii i badania napięcia. Sposób według wynalazku umożliwia połączenie dwóch kabli o różnych przekrojach przewodnika i wymiarach izolacji.

Sposób według wynalazku jest objaśniony w oparciu o przykłady wykonania połączenia uwidocznione na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykładowe połączenie przez łącznik wtykowy dwóch kabli wysokiego napięcia z izolacją z tworzywa sztucznego, w przekroju, fig. 2 - inny przykład połączenia dwóch kabli wysokiego napięcia, posiadającego w środku zamkniętą tulejkę łączącą, fig. 3 - jeszcze inny przykład połączenia z tulejką łączącą w przekroju, fig. 4 - kolejny przykład połączenia dwóch kabli wysokiego napięcia, bez wykorzystania tulejki łączącej, w przekroju, fig. 5 - przykład połączenia pod kątem prostym dwóch kabli wysokiego napięcia, w przekroju, fig. 6 - przykładowe połączenie pod kątem prostym trzech kabli, w przekroju, fig. 7 - przykład połączenia kabla wysokiego napięcia z izolacją z tworzywa sztucznego z urządzeniem końcowym wysokiego napięcia, w przekroju, fig. 8 - przykład połączenia kablla wysokiego napięcia z izolacją z tworzywa sztucznego z wyłącznikiem wysokiego napięcia lub transformatorem wysokiego napięcia, w przekroju.

Pokazane na fig. 1 połączenie z łącznikiem wtykowym dla dwóch kabli 1 wysokiego napięcia z izolacją z tworzywa sztucznego zawiera elastyczny izolator tulejowy z korpusem 8 przenoszącym naprężenia, korpusem izolacyjnym 9 i przewodzącą osłoną 10. W korpusie 8 przenoszącym naprężeniajest osadzona metalowa tulejka łącząca 5, której otwór jest ustawiony w osi otworu korpusu 8 przenoszącego naprężenia i korpusu izolującego 9, w rezulatacie czego uzyskuje się cylindryczne wnętrze, poprzez które można wcisnąć końcówki 1 kabla do wnętrza tulejki łączącej 5. Każda końcówka 1 kabla ma ściągnięty ekran uziemiający 4 na części długości i osłonę izolacyjną 12 na krótszej długości. Część wtykowa 14 i część gniazdowa 15 są odpowiednio przyspawane do odsłoniętych przewodów 13. Zarówno część wtykowa 14, jak i część gniazdowa 15 zawierają korpus cylindryczny, dobrany rozmiarem do cylindrycznego wnętrza tulejki łączącej. Część wtykowa zawiera wysunięty kołek wtykowy 2, zaś część gniazdowa jest wyposażona w otwór 16 dla wprowadzenia kołka wtykowego 2. Pomiędzy kołkiem wtykowym 2 a otworem 16 są wpasowane elektrycznie przewodzące segmenty 19 dla przewodzenia prądu. Na fig. 1 cylindryczne korpusy części wtykowej 14 i części gniazdowej 15 są wyposażone w zapadki 3, które są wypychane na zewnątrz przez sprężynę 17. W wykonanym połączeniu pomiędzy dwiema końcówkami kabli widocznymi na fig. 1 zapadki wskakują w pierścieniowe wnęki 7 w tulei łączącej 5. Dzięki temu uzyskuje się połączenie elektryczne i silne sprzężenie mechaniczne dwóch końcówek kabli z izolatorem tulejowym i ze sobą wzajemnie. Stosując to rozwiązanie do łączenia dwóch kabli wysokiego napięcia z izolacją z tworzywa sztucznego, usuwa się izolację 12 kabla na krótkim odcinku, przyspawa się następnie część wtykową 14 lub część gniazdową 15 do przewodu 1 dwóch końcówek kabli, a następnie usuwa się na pewnym odcinku końcówki kabla ekran uziemiający 4. Następnie jedną z końcówek kabla tak przygotowaną uprzednio wprowadza się w otwór przelotowy 11 tulei, aż zapadki 3 zostaną wciśnięte w odpowiednie wnęki 7 tulejki łączącej. Przewód takiego kabla w efekcie zostaje połączony elektrycznie i mechanicznie z tulejką łączącą 5, przy czym ta końcówka kabla jest umiejscowiona z dokładnością do 1 mm względem izolatora tulejowego.

Dla zapewnienia dobrej jakości izolacji cylindrycznej powierzchni styku pomiędzy kablem a izolatorem tulejowym konieczne jest, aby średnica wetkniętej końcówki kabla, z której usunięto ekran uziemiający 4, była większa od wewnętrznej średnicy otworu przelotowego 11 izolatora tulejowego, przez co izolator tulejowy lekko poszerza się i ściśle przylega do obrobionej końcówki kabla. W efekcie tak dokładnego spasowania, w czasie wprowadzania drugiej końcówki kabla, powietrze w otworze przelotowym 11 nie może się wydostać, a podwyższone ciśnienie wywoływane dalszym ruchem końcówki kabla ku środkowi izolatora tulejowego będzie ten ruch uniemożliwiało.

Według wynalazku drugą końcówkę kabla wprowadza się tylko na tyle, że znajduje się ona w otworze przelotowym izolatora tulejowego na 1-2 cm. W rezultacie następuje odcięcie otworu przelotowego od atmosfery zewnętrznej. Teraz przy pomocy kanału poprowadzonego w tulei przewodzącej izolatora i połączonego z otoczeniem, obniżając w tym otoczeniu ciśnienie, odsysa się powietrze z wnętrza otworu przelotowego i wprowadza dalej drugą końcówkę kabla, aż zapadki 3 części wtykowej zostają wciśnięte w odpowiednie dla nich wnęki. W rezultacie druga końcówka kabla zostaje także połączona precyzyjnie elektrycznie i mechanicznie z tuleją łączącą, przez co uzyskuje się dobrze przewodzące prąd połączenie dwóch przewodów końcówek kabU, gdyż równocześnie część wtykowa zostaje wprowadzona do części gniazdowej.

W ten sposób zapewnia się dobre przewodzenie elektryczne i mocne połączenie mechaniczne pomiędzy łączonymi kablami wysokiego napięcia z izolacją z tworzywa sztucznego, przy czym końcówki kabli są precyzyjnie umiejscowione względem izolatora tulejowego, przez co zapewnia się wymaganą jakość izolacji.

Następnie łączy się przewodzącą osłonę 10 izolatora w sposób zapewniający połączenie elektryczne z ekranem uziemiającym dwóch kabli. Po połączeniu metalowych ekranów uziemiających dwóch kabli, na izolator tulejowy nakłada się warstwy zabezpieczenia przeciwwilgociowego i mechanicznego.

Poprzez wykonanie wyposażenia dla końcówek kabli w optymalnych warunkach zakładu wytwórczego i sprawdzeniu go jeszcze przed użyciem w warunkach zastosowania napięcia dwukrotnie a nawet trzykrotnie przewyższającego napięcie robocze, maksymalizuje się jakość poddanych obróbce końcówek kabli przed ułożeniem w terenie.

W czasie wprowadzania końcówek kabli krawędź izolatora tulejowego zgarnia wszystkie zanieczyszczenia końcówek kabli, a to umożliwia stworzenie odpowiednich warunków dla wykonywania połączenia w terenie jako warunku uzyskania dobrej jakości. Samo łączenie tak uprzednio przygotowanych zakończeń kabli zajmuje najwyżej 30 minut. Połączenie wtykowe i sposób jego wytwarzania według wynalazku były wielokrotnie stosowane praktycznie, a przeprowadzone badania wykonanych połączeń dały dobre wyniki.

W rozwiązaniach przedstawionych na fig. 2 i 3 zastosowano umieszczoną centralnie część środkową 20 tulejki łączącej 5, która uszczelnia izolator tulejowy w środku. Każda końcówka kabla jest teraz wyposażona w część wtykową 14, co pokazano na fig. 2 i część gniazdową 15, co pokazano na fig. 3.

W rozwiązaniu z fig. 4 nie wykorzystano elektrycznie przewodzącej tulejki łączącej. Część wtykowa 14 jest zablokowana w części gniazdowej 15 przy pomocy układu zapadkowego, którego zapadki 3 i sprężyna 17 są umieszczone w części wtykowej, podczas gdy część gniazdowa jest wyposażona we wnęki 7 dla wprowadzenia zapadek. Ten układ zapadkowy jest osadzony w podgrubionej części kołka wtykowego, co nie zakłóca przepływu prądu na segmentach 19.

Na fig. 5 pokazano izolator tulejowy według wynalazku, wykonany pod kątem prostym. Tutaj tulejka łącząca 5 zawiera zamkniętą część środkową 20, podobnie jak w przykładach z fig. 2 i fig. 3. Takie połączenie pod kątem, jak pokazano na fig. 5, wykazuje istotne korzyści przy układaniu kabli wysokiego napięcia w ograniczonych przestrzeniach. Rozwiązanie to pozwala uniknąć wykonywania łuków wymagających znacznie większej przestrzeni. Rozwiązanie pokazane na fig. 5 można także wykorzystać dla połączeń kabli pod innymi kątami niż kąt prosty.

Istotne korzyści można uzyskać także przy nieco odmiennym wykorzystaniu połączeń, których przekroje pokazano na fig. 1, 2, 3 i 4. W tym przykładowym rozwiązaniu izolator tulejowy w stanie rozciągnięcia jest napychany na jeden z kabli. Następnie usyskuje się połączenie elektryczne i mechaniczne końcówek kabli przy pomocy odpowiednich środków. Umożliwia to uzyskanie przestrzeni w' korpusie 8 przenoszącym naprężenia dla 'tulejki łączącej 5, po czym izolator tulejowy wprowadza się na jego właściwe miejsce wokół łączonych końcówek i usuwa się środki, które rozciągały izolator tulejowy. Następnie izolator tulejowy ściśle przylega do końcówki kabli i tulejki łączącej 5 i uzyskuje się połączenie, jakie pokazano na fig. 1,2,3 lub 4. Można także naciągnąć izolator tulejowy na przewodzący ekran uziemiający 1 końcówki kabla. W tym celu usuwa się zewnętrzne warstwy kabla na dodatkowym odcinku nieco większym od długości izolatora. Uprzednio przygotowane końcówki kabli, bez tulejki łączącej 5, umieszczonej w korpusie 8 przenoszącym naprężenia lub z tulejką, są wetknięte jedna w drugą. Wprowadza się izolator tulejowy na jego właściwe miejsce względem połączonych końcówek kabli przez jego przesunięcie, uzyskując w ten sposób odizolowane połączenie.

Na fig. 7 pokazano w przekroju połączenie wtykowe kabla wysokiego napięcia z izolacją z tworzywa sztucznego, w końcówce zewnętrznej wysokiego napięcia. Elastyczny izolator jest zamocowany silnie mechanicznie i szczelnie na metalowej podstawie 25 w płycie uziemienia końcówki zewnętrznej. Po stronie, gdzie kabel jest wetknięty, ten elastyczny izolator jest identyczny, jak izolator tulejowy, dla połączenia dwóch kabli wysokiego napięcia z izolacją z tworzywa sztucznego, przedstawionego na fig. 1-5. Po stronie tej końcówki kształt elastycznego korpusu izolacyjnego jest odmienny a część korpusu izolacyjnego nie posiada przewodzącej osłony 10. Koniec przewodzącej osłony 10 jest zaokrąglony w punkcie 22, w którym średnica korpusu izolacyjnego jest większa. Zaokrąglenie 23 na końcu przewodzącej powłoki, grubość, długość oraz stożkowy kształt korpusu izolacyjnego po stronie końcówki są odpowiednio dobrane dla zapewnienia właściwej izolacji.

Pręt połączenia izolatora z wierzchołkiem zakończenia i uprzednio przygotowana końcówka kabla są łączone podobnie, jak to przedstawiono w przykładowym połączeniu dwóch kabli wysokiego napięcia. Można także przebadać kompletne zakończenie z porcelanowym izolatorem 24 i środkiem wypełniającym, poddając je działaniu wysokiego napięcia przed użyciem. Osiąga się taką samą wysoką jakość, jak w połączeniach dwóch kabli wysokiego napięcia, z izolacją z tworzywa sztucznego według wynalazku.

Na fig. 8 jest przedstawione w przekroju połączenie wtykowe dla dwóch kabli wysokiego napięcia z izolacją z tworzywa sztucznego, ze schematycznie pokazanym wyłącznikiem 25 wysokiego napięcia. Elastyczny izolator jest zamocowany w sposób mechanicznie silny i szczelny na podstawie pokazanej schematycznie obudowy 11 wyłącznika. Kształt elastycznego izolatora jest zasadniczo taki sam, jak w przykładowym rozwiązaniu pokazanym na fig. 7. Izolator przedstawiony na fig. 8 jest skonstruowany jednak w taki sposób, że dwa kable 1 mogą być wetknięte pod pewnym kątem do osi obudowy wyłącznika, co w praktyce może dawać oszczędności zarówno miejsca jak i kosztów. Elementy końcowe izolatora są identycznej budowy, jak w przypadku izolatora dla zewnętrznego zakończenia.

Przy podwójnej konstrukcji połączenia kabla z izolatorem możliwe jest posługiwanie się połączeniem kabli o podwójnej konstrukcji poprzez pojedynczy wyłącznik, a odgałęzienie wysokiego napięcia można łatwo wykonywać dla dowolnego celu.

Taki izolator jest także badany pod względem oddziaływania wysokiego napięcia, a pręt połączenia zostaje wprowadzony także do części przewodzących prąd wyłącznika, stosując sposób według wynalazku.

Claims (2)

1. Sposób wytwarzania łącznika kabla dla wysokich i bardzo wysokich napięć, zawierającego przewód i co najmniej jedną otaczającą go osłonę izolacyjną, przy czym ten łącznik zawiera tulejowy izolator elektryczny posiadający przewodzący elektrycznie korpus i co najmniej jeden osiowy, ściśle dopasowany otwór przelotowy w tym korpusie, w którym to sposobie jeden koniec kabla, wyposażony w element łączący wkłada się do pierwszego otworu przelotowego izolatora tulejowego aż do zablokowania oraz drugi koniec kabla, wyposażony w element łączący wkłada się do drugiego otworu przelotowego izolatora tulejowego aż do zablokowania, znamienny tym, że tworzy się kanał w pobliżu końca wkładanego kabla, łączący wnętrze izolatora tulejowego z otoczeniem tego izolatora i poprzez ten kanał odsysa się powietrze z wnętrza izolatora tulejowego.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie tworzenia kanału wprowadza się rurę do wnętrza izolatora tulejowego tak, że koniec tej rury pozostawia się na zewnątrz izolatora tulejowego i gdy drugi koniec kabla wyposażony w element łączący wkłada się do wnętrza izolatora tulejowego, powietrze z wnętrza izolatora tulejowego usuwa się tą rurą.