Die Erfindung betri f ft eine Kabelmuf fe .

In der Niederspannungstechnik sind Kabelmuf fen als Abzweig- und Verbindungsmuf fen für Elektroinstallationen bekannt . In der Hochspannungstechnik ( ausgelegt für Betriebsspannungen oberhalb von 300 kV) sind Kabelverbindungen hinsichtlich der Isolierung und Feldbelastung ungleich heraus fordernder . Bekanntermaßen sind zudem insbesondere Hochspannungskabel infolge ihrer Herstellung in der Länge begrenzt . Besonders lange Verbindungen elektrischer Leitungen treten in der Hochspannungsgleichstromübertragung auf .

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kabelmuf fe vorzuschlagen, die eine zuverlässige Hochspannungsgleichstromübertragung über lange Kabelstrecken ermöglicht .

Die Aufgabe wird durch eine Kabelmuf fe zum Verbinden zweier Stromleiterabschnitte zum Führen eines Gleichstromes gelöst , umfassend einen Steuerkörper und ein leitendes Verbindungsstück, das vom Steuerkörper längsseits umgeben ist , wobei das Verbindungsstück eine erste Aufnahme und eine zweite Aufnahme aufweist , so dass zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Verbindungsstück und einem Leiterende eines ersten Stromleiterabschnittes das Leiterende des ersten Stromleiterabschnittes in die erste Aufnahme einführbar ist , und zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Verbindungsstück und einem Leiterende eines zweiten Stromleiterabschnittes das Leiterende des zweiten Stromleiterabschnittes in die zweite Aufnahme einführbar ist , und wobei der Steuerkörper isolationsbeabstandete , im Wesentlichen oder nahezu konzentrische , leitende Steuereinlagen ( z . B . aus Aluminiumfolie ) zur resistiven Feldsteuerung umfasst .

Die Kabelmuf fe ist für Gleichstromanwendungen eingerichtet . Ein wesentlicher Unterschied zwischen einer Kabelmuf fe für Wechselstromanwendungen und der Kabelmuf fe für Gleichstroman- Wendungen ist die Weise der Feldsteuerung, also der Steuerung der Feldverteilung im Bereich der Kabelverbindung bzw . des Verbindungsstückes . Die Feldsteuerung erfordert geeigneterweise eine möglichst gleichmäßige Feldverteilung zwischen dem Stromführenden Leiter und Erde ( also im Wesentlichen der äußeren Umgebung) . Dies wird zweckmäßigerweise dadurch erreicht , dass die j eweiligen Impedanzen zwischen den Steuereinlagen möglichst gleich sind . Bei Wechselstrom ist dabei die Kapazität zwischen den Steuereinlagen entscheidend, während bei Gleichstrom der resistive Anteil der Impedanz zwischen den Steuereinlagen überwiegt . Dies erfordert unterschiedliche Abstände der Steuereinlagen für Wechsel- bzw . Gleichstromanwendungen . Bevorzugt wird bei der Festlegung der Abstände zwischen den Steuereinlagen ein Kompromiss bzw . ein Optimum zwischen einer rein resistiven und einer kapazitiv- resistiven Steuerung ermittelt , besonders in Anwendungen, in denen Gleichstrom mit einem Wechselstromanteil vorhanden ist . Es ist darüber hinaus auch denkbar, den Abstand der Steuereinlagen derart zu wählen, dass er von ihnen nach außen zunimmt oder auch abnimmt ( j e nach der j eweiligen Temperaturabhängigkeit des Widerstandes des verwendeten I solationsmaterials ) . Auf diese Weise kann der Temperaturef fekt , der vom Stromleiter weg abnehmenden Betriebstemperatur berücksichtigt werden . Insbesondere sind die Steuereinlagen isolationsbeab- standet , also durch I solationslagen voneinander getrennt . Die Isolationslagen können aus einem geeigneten I solationsmaterial wie Papier, Pappe , synthetische Materialien, Vlies oder dergleichen sein . Die Erfindung ermöglicht vorteilhaft längere Ubertragungsstrecken, da sie eine zuverlässige Verbindung der Stromleiterabschnitte miteinander ermöglicht . Durch die eingebrachten Steuereinlagen erfolgt eine resistive (bzw . re- sistiv-kapazitive ) , lineare Spannungsverteilung und eine optimale Auslegung und Auslastung des Dielektrikums des Steuerkörpers , was die besagte Zuverlässigkeit der Stromverbindung bereitstellt . Die erfindungsgemäße Kabelmuf fe hat darüber hinaus den Vorteil , dass sie für eine reversible Verbindung der Stromleiterabschnitte ausgestaltet werden kann, es also im Fall eines notwenigen Austausches wieder gelöst werden kann .

Zu einer Verbesserung der elektrischen I solations fähigkeit ist der Steuerkörper vorzugsweise mit einem Harz , beispielsweise einem Epoxidharz , imprägniert .

Im Hinblick auf dessen Einsatz fähigkeit in Hochspannungsgleichstromübertragungssystemen weist der Steuerkörper eine Spannungs festigkeit von mindestens 320 kV auf . Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Dimensionierung des Steuerkörpers erreicht werden .

Gemäß einer Variante ist das Verbindungsstück zum Herstellen einer lösbaren Verbindung mittels Presssitz j eweils mit dem ersten und dem zweiten Leiterende eingerichtet .

Vorzugsweise umfasst die Kabelmuf fe einen Ladungsträgerableiter aus einem elektrisch leitenden Material , der mit einer äußersten Steuereinlage elektrisch verbunden und zum Abführen von Oberflächenladungsträgern eingerichtet ist . Im Betrieb der Kabelmuf fe unter Gleichspannung bilden sich auf der Oberfläche des Steuerkörpers Ladungsträger aus . Diese Ladungsträger können unerwünschte Überschläge verursachen . Zum Abführen dieser Oberflächenladungsträger dient der Ladungsträgerableiter, der beispielsweise durch Auflackieren auf den Steuerkörper bzw . auf ein Band aus einem I solatormaterial angebracht werden kann .

Geeigneterweise ist außen am Steuerkörper ein Befestigungsflansch vorgesehen, der zum Verbinden mit einer Haltevorrichtung des ersten Stromleiterabschnittes eingerichtet ist . Auf diese Weise wird die Verbindung mechanisch verfestigt und vermeidet zudem ein Herausrutschen des Kabelendes aus der Kabelmuf fe (beispielsweise bei Anwendung hoher axialer Zugkräfte ) . Gemäß einer Aus führungs form der Erfindung sind die erste und die zweite Öf fnung j eweils konusartig geformt und derart angeordnet , dass zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Verbindungsstück und dem Leiterende des ersten Stromleiterabschnittes das Leiterende des ersten Stromleiterabschnittes durch die erste Öf fnung hindurchgeführt wird, und zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Verbindungsstück und dem Leiterende des zweiten Stromleiterabschnittes das Leiterende des zweiten Stromleiterabschnittes durch die zweite Öf fnung hindurchgeführt wird . Die Kabelmuf fe weist demnach an j edem Ende einen Innenkonus , in den das j eweilige Kabelende gesteckt werden kann . Zur dielektrischen Verfestigung kann ein Zwischenraum zwischen dem Kabelende und dem Innenkonus mit einem flexiblen I soliermaterial , beispielsweise Silikon, ausgefüllt werden .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren gezeigten Aus führungsbeispielen weiter erläutert .

Figur 1 zeigt ein erstes Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kabelmuf fe in einer schematischen Darstellung;

Figur 2 zeigt ein zweites Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kabelmuf fe in einer schematischen Darstellung .

In Figur 1 ist eine Kabelmuf fe 1 zum Verbinden zweier Stromleiterabschnitte dargestellt . Die Kabelmuf fe 1 umfasst ein Verbindungsstück 2 , das längsseits von einem Steuerkörper 3 umgeben ist . Eine unterbrochene Linie 4 deutet eine Mittelachse der Anordnung an, die auch als Längsrichtung der Kabelmuf fe verstanden wird . Das Verbindungsstück 2 weist eine erste Aufnahme 5 und eine zweite Aufnahme 6 auf . Ein Leiterende 7 eines Kabels 8 kann durch eine konusartige erste Öf fnung 9 im Steuerkörper 2 hindurchgeführt und in die erste Aufnahme 5 hineingeführt werden, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Leiterende 7 und dem Verbindungsstück 2 hergestellt wird . Die Aufnahmen 5 , 6 können zur Unterstützung der Kontaktierung ein geeignetes Kontaktsystem aufweisen, beispielswei- se Innenlamellen oder dergleichen . Ein Zwischenraum 19 zwischen dem Leiterende 7 und dem Steuerkörper 3 ist mit einem Silikonmaterial 19 ausgefüllt . Zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit einem zweiten Leiterende eines zweiten Kabels sind eine zweite konusartige Öf fnung 10 im Steuerkörper und die zweite Aufnahme 6 vorgesehen . Das Verbindungsstück umfasst ein leitendes Material , z . B . Kupfer oder Aluminium .

Konzentrisch um das Verbindungsstück 2 ist der Steuerkörper 3 angeordnet . Der Steuerkörper 3 umfasst konzentrische Steuereinlagen 11 bis 17 zur elektrischen Feldsteuerung . Im dargestellten Beispiel sind die Steuereinlagen 11- 17 als Aluminiumfolien ausgebildet . Die Steuereinlagen sind durch I solierschichten voneinander beabstandet . Die I solierlagen umfassen im gezeigten Beispiel harzimprägniertes Papier .

Außen am Steuerkörper 3 ist ein Ladungsträgerableiter 18 angeordnet , der mit der äußersten Steuereinlage 11 elektrisch verbunden ist . Mittels des Ladungsträgerableiters 18 werden Oberflächenladungsträger, die beim Gleichstrombetrieb entstehen, auf Masse abgeführt .

Die Kabelmuf fe 1 umfasst ferner ein Gehäuse 20 sowie einen Befestigungs flansch 21 . Der Befestigungs flansch 21 ist im Betrieb der Kabelmuf fe 1 mit einer Haltevorrichtung 22 des Kabelabschnittes 8 mechanisch verbunden .

Figur 2 zeigt eine Kabelmuf fe 30 . Die Kabelmuf fe 30 umfasst ein Verbindungsstück 31 , das längsseitig von einem Steuerkörper 32 umgeben ist . Der Aufbau des Steuerkörpers 32 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des Steuerkörpers 3 der Kabelmuf fe 1 der Figur 1 mit isolationsbeabstandeten Steuereinlagen . Im Unterschied zur Aus führung der Figur 1 weist der Steuerkörper 32 beidseitig sich axial nach außen verj üngende konusartige Enden auf . Zwischen einem Gehäuse 33 der Kabelmuf fe 30 und dem Steuerkörper 32 befindet sich beidseitig der Kabelmuf fe 30 j eweils ein Zwischenraum 34 bzw . 35 . Die Zwi- schenräume 34, 35 dienen jeweils als Aufnahmen für Befestigungselemente von zu verbindenden Kabelenden 36 bzw. 37. Zu dielektrischer Verfestigung kann in dem Zwischenraum zudem eine die Kabelenden 36, 37 umgebende, flexiblen Isolationsma- terial vorgesehen sein. Ein Befestigungsflansch 38 außen am Gehäuse 33 hat entsprechende Funktion zu dem Befestigungsflansch 21 der Kabelmuffe 1 aus Figur 1.