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Hochspannungskabel.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hochspannungskabel der Type, wo die Leiter von einer hohlen metallischen Seele getragen werden, deren Inneres von Öl erfüllt ist, das die Isolierhülle tränkt, welche die Leiter umgibt.
In den eine Ausführungsform des neuen verbesserten Kabels gemäss der Erfindung dar- stellenden Zeichnungen ist Fig. 1 ein teilweiser Schnitt durch das Hochspannungskabel. Die Fig. 2 und 3 sind Ansichten eines Leiters dieses Kabels. Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Seele.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht einer ganzen Kabelanlage.
Es ist sehr wichtig, dass ein Kabel der erwähnten Type sLändig mit Öl gefüllt ist und Luft und Feuchtigkeit ständig ferngehalten werden. Die Kabeltemperatur erfährt nun Schwankungen infolge des Stromdurchganges und der Änderung der klimatischen Verhältnisse. Bei Erwärmung des Kabels dehnt sich das 01 aus und fliesst durch die Zwischenräume der Seele in die aussen zu diesem Zweck angeschlossenen Behälter. Wenn sich das Kabel abkühlt, fliesst das Öl vom Behälter in das Kabel zurück mit einer Geschwindigkeit, die vom Grade der Abkühlung des Kabels abhängt.
Ist die Reibung des Öles an den Wänden der Kanäle im Kabel zu gross, so bilden sich dementsprechend an einer oder mehreren
Stellen Hohlräume, wodurch der dielektrische Widerstand des Kabels geschwächt wird und ein Durchschlagen des Kabels eintreten kann.
Bei den bisher gebräuchlichen Kons rukdonen sind die aus Kupfer od. dgl. bes : ehenden Leiter um eine Seele gewickelt und dann von einer Isolierschicht bedeck ;. Die Seele besteht aus Drähten von kreisförmigem Querschnitt, die schraubenförmig gewickelt sind und das Öl geht durch den so geschaffenen zentralen Kanal. Die Schraubenwindungen der Seele bieten, da sie senkrecht zur Achse des Kanales verlaufen, dem Durchgang des Öles, sei es vom Kabel zum Behälter oder umgekehrt, einen beträchtlichen Widerstand u. zw. deshalb, weil die Drähte kreisförmigen Querschnittes miteinander Zwischenräume einschliessen, welche zur Bildung von den Durchfluss des Öles durch den zentralen Kanal hindernden Wirbeln Anlass geben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine solche Anordnung aller Teile, durch welche die eben erwähnten Nachteile vermieden und ein verbessertes Kabel erzielt wird. Statt des bisher verwendeten Drahtes von kreisförmigem Querschnitt kommt ein Metallband 10 zur Anwendung, das als offene Schraubenwindung gewickelt wird.
Bei einer so konstruierten Seele kann der Ölkanal praktisch einen Querschnitt haben, der grösser ist als dem Aussendurchmesser der Sshraubenwindung entspricht, oder bei gleichem Querschnitt wird der Durchmesser des Kabels wesentlich kleiner ausfallen, was die Kosten wesentlich verringert. Überdies ist der Reibungswiderstand für den Durchfluss des Öles bedeutend geringer, da eine Wirbelung zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen der Bandschraube nicht stattfindet, indem das Band sehr dünn ist und die Windungen voneinander sehr weit entfernt sind, so dass die Wände des zentralen Kanales in ihrer Gesamtheit glatter sind als bei der früheren Kon- struk1ion.
Für die Fortleitung des Stromes sind blanke Drähte (Litzen) 7. ? über die Kabelseele gewickelt vorgesehen. Sie sind in Lagen (beim dargestellten Beispiel deren zwei) angeordnet und bilden mit grosser
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Ganghöhe um die Seele laufende Schraubengänge, wobei die Drähte der einen Lage zu denen der anderen Lage gekreuzt verlaufen und sämtliche die Seele in straffen Lagen umgeben, die mechanisch miteinander in Berührung stehen. Gleichwohl hat diese Anordnung den Nachteil, den freien Durchgang des Öles zum Dielektrikum durch die zentrale Kabelseele zu behindern. Dieser Nachteil wird beseitigt, in dem man die Kupferleiter 11 leicht deformiert, so dass zwischen den Drähten einer und derselben Lage eine grosse Zahl von Durchtrittsstellen entsteht.
Am einfachsten und billigsten kann man das erreichen, indem man den Draht durch zwei Walzen laufen lässt, von denen eine mit Vorsprüngen versehen ist, die den Draht, wie dies bei 12 in den Fig. 2,3 angedeutet ist, stauchen.
War der Draht ursprünglich rund, so wird nach der Stauchung an den aufeinanderfolgenden Stellen das Metall dortselbst durch den Druck zusammengestaucht, so dass die Aussenfläche des Drahtes, statt glatt zu sein, einerseits Vorsprünge-M, andrerseits Ausnehmungen 12 aufweist. Werden nun diese Drähte nebeneinander verlegt, so entstehen kleine Zwischenräume, durch welche das Öl leicht hindurchtreten kann.
Um den Leiter ist eine Schichte 14 isolierenden Papieres von guter Qualität gewickelt, das vom Öl des zentralen Kanales der Kabelseele getränkt wird. Über dem Papier liegt ein jedes Entweichen von Öl infolge seines dichten Anliegens verbindender Bleimantel 15.
Unter bestimmten Bedingungen, abhängig von der Trasse, längs welcher das Kabel verlegt wird, bleibt das Öl in demselben unter hohem Druck, so dass sich manchmal der Bleimantel an einer oder mehreren Stellen aufbläht und, wenn die Pressung andauert, sogar reisst.
Aber auch ein Aufblähen ist auf alle Fälle eine Schwächung, da sich beinahe mit Sicherheit an diesen Stellen eine Verminderung der Isolation einstellt.
Um diese Gefahr zu beseitigen, wird der Bleimantel mit einem dünnen Band 16 aus Kupfer oder einem anderen geeigneten Material in Schraubenwindungen umwickelt. Dieses Band kann entweder einfach oder in mehreren Lagen aufgebrachtwerden. Um zu verhindern, dass das Band, insbesondere seine Ränder in den Bleimantel einschneidet, legt man zwischen die letzteren Lagen ans starkem Papier 17 und um das so gebildete Kabel einen Bleimantel 18 der elektrisch mit dem Metallband ; ? verbunden ist.
Wie gesagt, weist der Bleimantel 15 keinerlei Unterbrechungen auf, um jedes Entweichen von 01 zu verhindern und ist in geeigneter Weise, wie bei 19 angedeutet, geerdet.
Im Gegensatz hiezu weist der Mantel 18 Unterbrechungen auf und ist nicht speziell geerdet, um
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werden könnten.
In Fig. 4 ist eine Kabelseele von etwas abgeänderter Form dargestellt. Statt eines vollständig ebenen Bandes wird ein, in seinem mittleren Teil 20 tiefgepresstes (profiliertes) Band angewendet, damit die Seele widerstandsfähig wird und jedes Zerreissen derselben, sei-es bei der Herstellung, sei es bei der Verlegung des Kabels zu verhindern.
Vorzugsweise wird die Tiefpressung in die Bandmitte verlegt, da eine symmetrische Anordnung einen besseren Öldurchtritt ergibt, übrigens auch vom mechanischen Standpunkt die beste Anordnung darstellt. Durch Anordnung der Vertiefung im mittleren Bandteil, vorspringend gegen das Innere, werden für jeden Leiter zwei Abstützstellen geschaffen, so dass verhindert wird, dass sich ein Schraubengang oder ein Teil desselben unter der Einwirkung beträchtlich äusserer Drucke verschiebt. Eine derart ausgebildete Kabelseele ist besonders geeignet, starke äussere Pressungen, wie sie z. B. beim Biegen des Kabels auftreten, auszuhalten.
Da die Pressvertiefungen des Bandes klein sind und sanft in die benachbarten ebenen Randteile übergehen, so ist auch der Reibungswiderstand gegen den Durchgang des Öls praktisch nicht grösser als im vorher betrachteten Fall.
Die Fig. 5 zeigt schematisch einen Kabelabschnitt, bei welchem 21 das für die Zufuhr des Öls in dem zentralen Kabelkanal dienende Reservoir ist, während mit M der am Ende geerdete und mit 18 der unterbrochene Bleimantel bezeichnet ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Hochspannungskabel mit einer öldurchflossenen Kabelseele, gekennzeichnet durch ein dünnes, schraubenförmig gewickeltes, den zentralen Kanal bildendes Metallband (10) mit über demselben verseilten Leitern (11), welch letztere von einer mit dem Öl des zentralen Kanals getränkten Isolierhülle (14) eingeschlossen sind, welche Hülle ein Mantel (15) aus weichem Metall bedeckt.