Концевая муфта Советский патент 1990 года по МПК H02G15/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к концевым муфтам для силовых высоковольтных кабелей, и может быть использовано при концевых разделках кабелей для повышения надежности их рабоЦелью изобретения является упрощение конструкции при увеличении срока службы.

На фиг.1 изображена концевая муфта общий вид; на фиг.2 - узел f на фиг. 1.

Концевая муфта состоит из цельного литого изолятора 1, помещенного на освобожденный от экрана изоляционный слой 2 кабеля, и экрана 3, цилиндрическая часть которого размещена на экране кабеля 4 а коническая часть его обращена в сторону изолятора 1. На поверхность изоляционного слоя 2 вблизи края экрана кабеля 4 нанесена полупроеодящая паста 5.

При монтаже предлагаемой концевой муфты необходимо предварительно выполнить концевую разделку силового кабеля Для этого на расстоянии, равном длине изоляционной втулки 1 (фиг.1) от конца кабеля .удаляется внешний экран, С конца освобожденного от внешнего экрана кабеля удаляется изоляционный СЛОЙ для крепления электропроводящей жилы в кабельном наконечнике или в специальном зажимном устройстве. После этого на разделанный конец кабеля надевается экран 3 так что цилиндрическая часть его размещается на внешнем экране кабеля 4, а коническая часть обращена в сторону разделанного конца кабеля, на котором затем размещается

Оч

О

со

lii. 41

изоляционная втулка 1. При этом коническая часть изолятора входит внутрь экрана и плотно прилегает к внутренней поверхности экрана, так как углы конусности экрана и конической части изолятора одинаковы, Для фиксации изоляционной втулки на конце разделанного кабеля она крепится к экрану в замок,

Назначение экрана заключается в следующем.

После удаления внешнего экрана кабеля на его краю создается повышенная концентрация силовых линий электрического поля, т.е. напряженность электрического поля в этом месте значительно превышает напряженность поля в неразделанной части кабеля (в изоляционном слое). На краю экрана появляется тангенциальная составляющая напряженности электрического поля. Это значительно повышает вероятность пробоя изоляции кабеля и сокращает срок службы. Кроме того,при сборке муфты в месте соединения изолятор - экран - изоляционный слой - край экрана кабеля неизбежно образуется воздушная полость. В ней npw воздействии рабочего напряжения могут возникнуть частичные разряды, что также снижает срок службы муфты.

Для более равномерного распределения силовых линий электрического поля вблизи края экрана кабеля необходимо вы- равнять распределение напряжения вдоль поверхности оголенного слоя изоляции, При этом регулирование как радиальной, так и тангенциальной составляющей напря- женности электрического поля в изоляции кабеля и муфты осуществляется за счет изменения угла конусности, который выбирается из условия а 30°. Это обусловлено тем, что при увеличении угла конусности радиальная составляющая напряженности электрического поля уменьшается, а тангенциальная растет. Однако известно, что электрическая прочность твердого диэлектрика значительно превосходит электрическую прочность по поверхности раздела двух сред. Поэтому основным критерием для выбора угла конусности является уменьшение до минимально возможного уровня тангенциальной составляющей напряженности электрического поля, что достигается при а .

Еще одной причиной выхода муфты или кабеля в месте концевой разделки из строя, является образование воздушной полости вблизи края экрана кабеля между изоляционным слоем - краем экрана кабеля - экраном - изолятором. За счет перераспределения напряжения обратно

пропорционально диэлектрическим прони- цаемостям напряженность электрического поля в воздушной полости значительно превосходит напряженность в изоляции кабеля и муфты. А так как электрическая прочность возду.ха существенно ниже электрической прочности твердого диэлектрика, то в полости возможно зажигание частичных разрядов (электрических пробоев), что может стать причиной пробоя и выхода муфты из строя.

Для исключения этого нежелательного локального очага усиления электрического поля, а следовательно, для повышения срока службы на поверхность изоляционного слоя кабеля вблизи края экрана кабеля по окружности нанесена пслупроводящая паста.

Наличие полупроводящей пасты на изоляционном слое приводит к более равномерному распределению силовых линий электрического поля за счет наличия токов утечки, а так как удельное сопротивление пасты больше удельного сопротивления экрана, эти токи будут существенно меньше токов утечки через экран, что приводит к еще большему выравниванию распределения поля. Кроме того, при монтаже муфты . полупроводящая паста исключает образование воздушной полости. При этом удельное объемное сопротивление пасты выбирается

из условия рп 10 Ом м , где/Эк удельное объемное сопротивление материала экрана.

Формула изобретения Концевая муфта для экранированного кабеля, содержащая расположенный на концевом участке кабеля изолятор, охватывающий изоляционный слой кабеля, и сое- диненный с изол-ятором экран, расположенный со стороны кабеля, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции при увеличении срока службы, изолятор выполнен в виде фигурной втулки с цилиндрическим и коническим участками на наружной поверхности, экран - в виде конической втулки с коническим участком на внутренней поверхности, аналогичным коническому участку фигурной втулки и сопряженным с ним, причем угол конусности упомянутых участков а 30°, а участок изоляционного слоя у торца экрана покрыт полупроводящей пастой, удельное объемное сопротивление которой выбрано из условияПО рк РП 10° Ом- м, гдерк - удельное объемное сопротивление материала экрана.

fe./

Фиг. 2

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике. Цель изобретения - упрощение конструкции при увеличении срока службы. Для этого изолятор выполнен в виде цельной монолитной втулки с цилиндрической и конической частями, а экран на поверхности изолятора выполнен в виде конуса воронкообразной формы. Цилиндрическая часть экрана размещена на экране кабеля, а коническая его часть обращена в сторону изолятора и плотно прилегает к нему. Угол конусности выбран из условия α≤30°. Для регулирования электрического поля, а также для исключения образования воздушной полости вблизи края экрана кабеля на поверхность изоляционного слоя кабеля по окружности нанесена полупроводящая паста, удельное объемное сопротивление которой выбрано из условия 10³ρ_к≤ρ_п*9810⁸ Ом^.м, где ρ_к - удельное объемное сопротивление материала экрана. 2 ил.