Die Erfindung bezieht sich auf eine Leiterverbindung für elektrische Hochspannungs-Leistungskabel mit einem hohlzylindrischen, elektrisch leitenden Schraubverbinder, welcher radiale Gewindebohrungen für ebenfalls elektrisch leitende Kontaktschrauben aufweist, die auf beidends mit Spiel eingeführte, abisolierte Kabelleiter der Hochspannungs-Leistungskabel pressbar sind.

Isolierte elektrische Hochspannungs-Leistungskabel werden insbesondere im Bereich von 45 bis 500 kV eingesetzt, was höchste Anforderungen in Bezug auf die Isolation stellt. Der Kabelmantel besteht beispielsweise aus vernetztem Po- lyethylen (XLPE), hochdichten Polyethylen (HDPE) oder Ethylen-Propylen- Gummi (EPR), welche auch vorteilhafte mechanische und chemische Eigenschaften aufweisen und einen Schutz gegen Abrieb und Korrosion bieten.

Der Kabelleiter von Hochspannungs-Leistungskabeln besteht aus Einzeldrähten von beispielsweise 1 bis 3 mm Durchmesser, in der Regel aus Kupfer oder aus Aluminium. Die verseilten Einzeldrähte, welche einen kompakten Leiter bilden, haben bis zu einem Gesamtquerschnitt von etwa 800 mm ² einen einzigen Kern, wenn die Gesamtquerschnitte auf 1000 bis 2000 mm ² oder mehr ansteigen, sind in der Regel vier bis sechs Segmente mit einem zentralen Kern gebildet. Der Einzelkern und die Segmente sind meist mit einem Halbleiterband um- wickelt.

Der elektrische Kabelleiter als ganzes ist vorerst durch eine innere Halbleiterschicht bedeckt, gefolgt von einer Isoiationsschicht und einer äusseren halbleitenden Schicht. Alle drei Schichten werden zweckmässig durch einen Extrusi- onsprozess aufgetragen und in der gleichen Produktionslinie bei hoher Temperatur und hohem Druck vernetzt. Über die äussere halbleitende Schicht werden Einbettungsbänder gewickelt, welche die Wärmedehnung der Isolation ausglei-

chen und eine genügende Adhäsion zwischen dem äussersten Kabelhalbleiter und der metallischen Schutzhülle bilden. Grundsätzlich werden wahlweise drei Typen von Schutzhüllen aus Metallbändern oder Metall-Kunststoffverbundbändern eingesetzt:

- ein zu einem Rohr geschweisstes Wellband aus Kupfer, Aluminium oder rostfreiem Chrom-Nickel-Stahl,

- ein Verbundband, welches aus copolymerbeschichteter Kupfer- oder Aluminiumfolie auf einer Schicht von flachen oder runden Drähten, welche die elektrische Leitfähigkeit der Schutzhülle verbessern und aus dem gleichen Material wie die Folien bestehen, und Korrosionseffekte verhindern,

- ein gepresstes Blei- oder Aluminiumrohr.

Hochspannungs-Leistungskabel werden in der Praxis miteinander verbunden, indem die metallischen Kabelleiter miteinander verschweisst oder durch eine Presshülse bzw. Schraubverbindung miteinander verbunden werden. Nach einer bekannten Verbindungstechnik werden hohlzylindrische Schraubverbinder mit diese in Radialrichtung durchgreifenden Kontaktschrauben eingesetzt. Die beiden abisolierten Kabelleiter der Hochspannungs-Leistungskabel werden in den hohlzylindrischen Schraubverbinder eingeführt, bis sie im Bereich von dessen Längsmitte stirnseitig aneinander stossen, und dann die Kontaktschrauben angezogen, wodurch die Kabelleiter festgeklemmt werden, und der elektrische Strom im wesentlichen durch den Schraubverbinder geführt wird. Dies hat den Nachteil, dass für die stark variierenden Durchmesser der Kabelleiter zahlreiche passende Schraubverbinder hergestellt und an Lager gehalten werden müssen, weil sich das Spiel zwischen Kabelleiter und Innendurchmesser des Schraubverbinders in engen Grenzen halten muss.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Leiterverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Montage zur Verbindung der Hochspannungs-Leistungskabel zeitlich und kostenmässig optimiert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Schraubverbinder durch Schnitte in axialer Richtung in wenigstens zwei Segmente aufgetrennt ist, welche in radialer Richtung einstellbare Widerlager für die Kontaktschrauben bilden. Spezielle und weiterbildende Ausführungsformen des Schraub- verbinders sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.

Die Segmente des hohlzylindrischen Schraubverbinders müssen mit Hilfe geeigneter Mittel die Widerlager für die Kontaktschrauben bilden.

Aus praktischen Gründen ist die Anzahl der erfindungsgemäss gebildeten Segmente des Schraubverbinders begrenzt, zweckmässig werden durch zwei in einer Ebene der Längsachse des Schraubverbinders liegende Schnitte zwei gleichgrosse Segmente gebildet. Eine optimale Lösung besteht darin die zwei Segmente mit einander radial gegenüberliegen Paaren von Verbindungs- schrauben einstellbar zu verbinden. Dies ist sowohl bezüglich des Arbeitsaufwandes als auch der hohen Stabilität und Präzision bevorzugt.

Nach einer Variante können auch auf der einen Seite Scharniere, auf der anderen Seite der zwei Segmente Schraubverbindungen ausgebildet sein.

Nach einer weiteren Variante können die zwei Segmente des hohlzylindrischen Schraubverbinders längslaufende Flansche mit Schraubenlöchem haben. Die abstehenden Flansche machen jedoch die Verbindung sperriger.

Die Gewindebohrungen des einen Segments des Schraubverbinders für die Kontaktschrauben sind bevorzugt denjenigen des andern Segments diagonal gegenüberliegend ausgebildet. Weiter ist es von Vorteil, diese Gewindebohrungen in Axialrichtung betrachtet alternierend gegeneinander versetzt auszubilden, vorzugsweise mit einem Winkel α von 30 bis 60°, insbesondere etwa 40°.

Falls ein Kabelleiter segmentförmig aufgebaut ist, beispielsweise mit vier oder sechs Segmenten, können die Gewindebohrungen im hohlzylindrischen

Schraubverbinder auch so angeordnet sein, dass jede Kontaktschraube oder ein Vielfaches jeder Kontaktschraube auf ein Segment einwirkt.

Die Kontaktschrauben sind vorzugsweise als Drehmomentschrauben mit einer Sollbruchstelle ausgebildet. Bei der Anwendung eines bestimmten Drehmoments wird der Schraubenkopf abgeschert, es bleibt lediglich der auf den Kabelleiter gedrückte Schraubenschaft in der Gewindebohrung. Dieser Schaft der Schraube ist vorzugsweise in der Gewindebohrung versenkt.

Insbesondere falls das Innere der Leiterverbindung gasdicht sein muss, kann eine Dichtmasse in die freiliegende Gewindebohrung eingefüllt werden. Weiter müssen die Nuten zwischen den Segmenten des Schraubverbinders abgedichtet werden. Stirnseitig erfolgt die Abdichtung zwischen Schraubverbinder und Kabelleiter vorzugsweise durch Anbringen von je einem O-Ring.

Sowohl der Schraubverbinder als auch die Kontaktschrauben müssen einerseits eine hohe mechanische Festigkeit und andererseits eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Obwohl die beiden Kabelenden vor dem Verschrauben, beispielsweise mit einigen bar, aufeinandergedrückt werden, erfolgt der elektri- sehe Stromdurchfluss hauptsächlich durch den Schraubverbinder. Dieser besteht insbesondere aus Aluminium, Kupfer oder Messing, die Kontaktschrauben insbesondere aus Kupfer.

Nach in der Starkstromtechnik üblicher Praxis kann der Kontaktbereich im Schraubverbinder von einem elektrisch leitfähigen Gel an sich bekannter chemischer Zusammensetzung und Konstitution umgeben sein.

Die erfindungsgemässe Lösung hat den offensichtlichen Vorteil, dass im Gegensatz zum einteiligen Schraubverbinder bei einem mehrteiligen Schraub- verbinder dessen Innendurchmesser genau dem Durchmesser des Kabelleiters angepasst werden kann, sodass die Leitersegmente der zu verbindenden Kabel ohne Verrutschen von einzelnen Segmenten im Schraubverbinder platziert und

fixiert werden können. Mit anderen Worten beeinflusst dies eine optimale Platzierung der Kontaktschrauben positiv, da diese korrekt am Kabel aufzuliegen kommen, ohne dass es im Kabelleiter zu einem Verrutschen der einzelnen Leitersegmente kommen kann. Zudem ist durch die Grösse des Schraubverbinders eine bessere Wärmeverteilung, die durch den Energiefluss am Kabel entsteht, gewährleistet. Dies verringert die Wärmebelastung am Muffenkörper und an der Aderisolation, es kommt in der Muffe zu keiner höheren Erwärmung.

Auch kann für einen verhäitnismässig weiten Durchmesserbereich von Kabelleitern von Hochspannungs-Leistungskabeln dank der hohlzylindrisch ausgebildeten Segmente mit variabler Verankerung in radialer Richtung der gleiche Schraubverbinder verwendet werden kann. Dies wirkt sich sowohl bezüglich der Herstellungs- als auch der Lagerhaltungskosten vorteilhaft aus.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:

- Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines Schraubverbinders mit eingesteckten Kabelleiter, Fig. 2 einen Querschnitt A-A gemäss Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt B-B gemäss Fig. 1.

In Fig. 1 ist das Kernstück einer Leiterverbindung 10 in einer Verbindungsmuffe, ein Schraubverbinder 12, dargestellt. Beidends des Schraubverbinders 12 ist je ein abisolierter Kabelleiter 14 von zwei elektrischen Hochspannungs-Leistungskabeln 16 gesteckt und etwa in der Längsmitte des Schraubverbinders 12 stirnseitig aufeinander gedrückt. Der vorliegende Schraubverbinder ist etwa 200 mm lang, hat einen Aussendurchmesser von 100 mm und einen Innendurchmesser von etwa 50 mm, was eine Wandstärke von etwa 25 mm ergibt.

Der Kabelleiter 14 der elektrischen Hochspannungs-Leistungskabel 16 ist mit einer Isolierung 18 umhüllt, die ihrerseits von einer Halbleiterschicht 20 umgeben ist. Den äusseren Abschluss des Hochspannungsleistungskabels 16, bildet ein Kabelmantel 22.

Der hohlzylindrische, verhältnismässig dickwandige Schraubverbinder 12 ist — wie erwähnt -..über den Kabelleiter 14 der beiden Hochspannungs-Leistungskabel 16 gestülpt. Der Schraubverbinder 12 besteht aus zwei im Querschnitt halbkreisförmigen Segmenten 24, 26, von welchen lediglich das obere Segment 24 sichtbar ist. Beide Segmente 24, 26 weisen je vier radiale Gewindebohrungen 28 (Fig. 2, 3) auf, in welche je eine Kontaktschraube 30 mit einem hexago- nalen Schraubenkopf 32 vorläufig noch locker angestellt ist. Angezogen dienen sie der Fixierung der Kabelleiter 14.

In tangentialer, vorliegend vertikaler Richtung sind beidseits je acht Schraubenlöcher 34 ausgespart, welche der Aufnahme von Imbusschrauben dienen die beiden Segmente 24, 26 im vorgegebenen Abstand zusammenhalten. In Fig. 1 sind die Schraubenköpfe 36 der Verbindungsschrauben 38 (Fig. 2 und 3) erkennbar, welche mit einer Imbusaussparung zur Aufnahme des Werkzeugs zum Drehen versehen sind.

Es ist unverkennbar, dass die beiden dickwandigen Segmente 24, 26 des hohl- zylindrischen Schraubverbinders 12 ein solides, radial einstellbares Widerlager der auf den Kabelleiter 14 zu pressenden Kontaktschrauben 30 bilden.

Fig. 2 und 3 zeigen Querschnitte durch den Schraubverbinder 12 mit einem Kabelleiter 14, welche in fünf Segmente und einen inneren Kern unterteilt ist. Der Schnitt gemäss Fig. 2 liegt auf der Längsachse von zwei Verbindungsschrauben 38, der Schnitt gemäss Fig. 3 liegt auf der Längsachse von zwei Gewinde- bohrungen 28 für eine Kontaktschraube 30. Diese sind als Drehmomentschrauben M 24 x 15 ausgebildet und weisen eine Sollbruchstelle 40 auf. Beim Überschreiten eines vorgegebenen Drehmoments schert der Schraubenkopf inner-

halb der Gewindebohrung 28 ab, was in Fig. 3 dargestellt ist. Die Auflage- bzw. Druckfläche der Kontaktschrauben 30, welche auf den Kabelleiter 14 gedrückt wird, ist kalottenförmig ausgebildet.

Das Segment 26 des hohlzylindrisch ausgebildeten Schraubverbinders 12 weist in regelmässigen Abständen (Fig. 1 ) Schraubenlöcher 34 auf, welche paarweise gegenüberliegen und eine Stufe für die Auflage des Schraubenkopfs 36 haben.

Das gegenüberliegende Segment weist eine blind endende Gewindebohrung 44 für die Verbindungsschraube 38 auf. Die Verbindungsschrauben 38 werden angezogen, bis beide Segmente 24, 26 satt auf dem blanken Kabelleiter 14 aufliegen. Beim Anziehen der Kontaktschrauben 30 werden die Segmente 24, 26 gespannt und bilden entsprechend der Einstellung der Verbindungsschrau- ben 38 ein Widerlager für die Kontaktschrauben 30.

Der in Axialrichtung des Schraubverbinders 12 betrachtete Versetzungswinkel o der Gewindebohrungen 28 für die Kontaktschrauben 30 beträgt vorliegend etwa 40°.

Ein Ringspalt 46 zwischen dem Kabelleiter 14 und der Innenfläche des Schraubverinders 12, kann mit Druckluft gefüllt werden. Zu diesem Zweck sind die Gewindebohrungen 30 nach dem Abscheren der Schraubenköpfe 32 und die Flachspalten 48 zwischen den Segmenten 24,26 mit einer Dichtungsmasse 50 abgedichtet. Auf beiden Stirnseiten des Schraubverbinders 12 sind nicht dargestellte O-Ringe angeordnet, welche den Ringspalt 46 stirnseitig abdichten.

Weiter kann im Ringspalt 46, insbesondere im Auflagebereich der Kontaktschrauben 30, ein elektrisch leitfähiges Gel 52 angeordnet sein.