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Olgefüllte Hoebspannullgskabelanlage.
Die Erfindung betrifft elektrische Kabelanlagen, die ans im Innern mit Längskanälen für den Durchfluss von Öl oder Tränkmitteln versehenen Kabeln bestehen. Bei solchen Kabelanlagen werden die Kanäle im Innern des Kabels durch Rohre mit Behältern verbunden, die mit Öl oder einem andern
Tränkmittel ganz oder teilweise gefüllt sind und das Kabel nicht nur im Betrieb, sondern auch beim Transport und bei der Verlegung stets in einwandfreiem Tränkungszustand halten. Die ganze Kabelstrecke ist in eine bestimmte Anzahl Abschnitte von passender Länge unterteilt. Diese Abschnitte sind miteinander elektrisch leitend über Sperrmuffen verbunden, die die Abschnitte tränkmitteldicht gegeneinander ab- schliessen.
Bisher war es üblich, die an den höchsten Stellen liegenden Muffen mit einem besonderen Speisebehälter zu verbinden, in dem das Tränkmittel praktisch dauernd unter Atmosphärendruck steht. Das Tränkmittel wird dabei durch seine Schwere allein ins Kabel gedrückt. In manchen Fällen, insbesondere wenn die Kabelstrecke eine grosse Länge hat oder wenn es das Profil der Kabelstrecke erfordert, genügen die Speisebehälter allein noch nicht, um die Kabelstrecke in einwandfrei durchtränktem Zustand zu halten. Es werden dann ausserdem noch besondere Druckbehälter an den tiefer liegenden Kabelstücken oder auch an dazwischenliegenden Punkten der Kabelstrecke angeordnet, die dazu dienen, das Tränkmittel unter einem ausreichend hohen Druck zu halten.
Sie sind so ausgebildet, dass sich der Druck je nach dem von ihnen aufgenommenen Flüssigkeitsvolumen nach einem bestimmten Gesetz ändert, während der Druck in den Speisebehältern konstant bleibt. Die Druckbehälter können mit gasgefüllten Zellen, allgemeiner gesprochen, mit komprimierbaren Einrichtungen ausgerüstet sein. In den Druckbehältern mit gasgefüllten Zellen ändert sich der Druck mit dem Volumen einfach nach dem Expansionsgesetz für Gase : pO. v = konstant.
In Kabelanlagen, in denen Speisebehälter mit konstantem Druck verwendet werden, gleichgültig ob Druckbehälter für veränderlichen Druck vorgesehen sind oder nicht, hängt der Druck des Tränkmittels allein von der Höhenlage des Speisebehälters ab. Auch wenn also ausser den Speisebehältern noch Druckbehälter an die Kabelanlage angeschlossen sind, so haben diese dennoch keinen Einfluss auf die Höhe des Druckes, solange sich das Tränkmittel bei konstanter Kabeltemperatur in hydrostatischem Gleichgewicht befindet. Das Tränkmittel steht in diesem Falle an allen Punkten der Kabelstrecke unter dem gleichen Druck, u. zw. sowohl bei unbelastetem und kaltem Kabel als auch bei belastetem und warmem Kabel, das die Endtemperatur erreicht hat.
Bekanntlich muss der Druck im Kabel während der Abkühlperiode genügend hoch sein, um die Reibungswiderstände zu überwinden, die sich der freien Bewegung des Tränkmittels im Kabel entgegensetzen. Ein mit der Kabelanlage verbundener Speisebehälter muss deshalb durch seine Höhenlage den erforderlichen hohen Tränkmitteldruek geben, der bei belastetem und unbelastetem Kabel dauernd einen konstanten Wert hat. Die ganze Kabelanlage steht also dauernd unter hohem Druck, so dass an die Dichte und Druckfestigkeit der mit dem Tränkmittel in Berührung stehenden Teile der Kabelanlage sehr hohe Anforderungen gestellt werden.
Dieser Nachteil wird gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass in bestimmten Abständen längs der Kabelstrecke nur Druckbehälter angeordnet werden, die ein Tränkmittel enthalten, und das Tränkmittel im Kabel unter einem sich mit der Belastung des Kabels ändernden Druck halten, so dass der Druck des Tränkmittels im Kabel verhältnismässig gering ist, wenn das Kabel unbelastet oder nur gering belastet ist.
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Dabei wird die ganze Kabelstrecke zweckmässig in verhältnismässig kurze Teilstrecken unterteilt und jede Teilstrecke mit einem Druckbehälter verbunden. Speisebehälter, die bisher in der erforderlichen Höhe über dem Kabel angebracht werden mussten, kommen also in Fortfall. Die ganze Kabelanlage wird daher weniger umfangreich und die Montage wird vereinfacht, zumal die Anordnung von Speisebehältern in der genügenden Höhe über dem Kabel infolge schlechter örtlicher Verhältnisse häufig schwierig und ihre Wartung im Betrieb zumeist umständlich ist, da sie schwer zugänglich sind.
Eine Kabelanlage gemäss vorliegender Erfindung verhält sich im Betrieb grundverschieden von den Anlagen bisher üblicher Bauart, da das Tränkmittel nicht dauernd auf maximalem Druck gehalten wird. Es werden nämlich, abweichend von den bisherigen Kabelanlagen, die mit den Tränkmitteln in Berührung stehenden Teile der Kabelanlage vor Überbeanspruchungen geschützt und Deformationen des Kabelmantels und Undichtigkeiten, insbesondere auch an den Verbindungsstellen, vermieden.
Die Teilstrecken der Anlage werden zweckmässig gleich der Fabrikationslänge des Kabels gemacht.
Wenn mit jeder Teilstrecke ein Druckbehälter verbunden ist, können die Längskanäle im Kabel enger als bisher gemacht werden, ohne dass der dem Durchfluss des Tränkmittels entgegengesetzte Widerstand zu hoch wird. Damit ergibt sich ein kleinerer Kabeldurchmesser und ein dünneres und daher billigeres Kabel, das ausserdem eine grössere Biegsamkeit als die entsprechenden bisher hergestellten Kabel hat.
Die einzelnen Kabelstrecken (vgl. die Fig. 1) werden über Sperrmuffen 2 miteinander elektrisch verbunden bzw. mit einem Endverschluss 3 an die übrigen Teile der elektrischen Anlage angeschlossen.
Mit jeder Muffe 2 und jedem Endverschluss 3 ist ein Druckbehälter 4 verbunden. Die Druckbehälter 4 sind in bekannter Weise mit gasgefüllten Zellen oder sonstigen Vorrichtungen versehen, die das Tränkmittel auf einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck halten. Wenn Druckbehälter mit gasgefüllten Zellen verwendet werden, kann die Kabelstrecke mit dem Tränkmittel im Kabel und in den Druckausgleichsbehältern verlegt werden. Dabei muss das Tränkmittelvolumen so bemessen sein, dass im Kabel auch in kaltem und unbelastetem Zustande der erforderliche Minimaldruck herrscht, der um ein geringes über dem Atmosphärendruck liegen muss.
Wenn mit der Belastung des Kabels das Tränkmittel warm wird, sich ausdehnt und im Kabel einen Druckanstieg erzeugt, wird ein Teil des Tränkmittels in den Druckausgleichbehälter gedrückt, dessen nachgiebige Zellen komprimiert werden. Dann steigt der Druck zwar an, bleibt jedoch bei richtiger Bemessung des Druckausgleichbehälters innerhalb zulässiger Grenzen. Bei Abkühlung des Kabels drücken die Druckbehälter das Tränkmittel wieder ins Kabeldielektrikum zurück. Auf diese Weise werden schädliche Hohlräume im Kabeldielektrikum mit Sicherheit vermieden.
Anstatt den Druckausgleichbehälter ausserhalb der Kabelmuffe anzuordnen, kann man auch innerhalb des Muffengehäuses Ausgleichvorrichtungen unterbringen, wie es beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist.
Bei dieser Ausführungsform sind die Ausgleichvorrichtungen ringförmige, gasgefüllte und komprimierbare Zellen 5, die über die Kabelenden geschoben und im Muffenhals untergebracht sind.
Es ist zweckmässig, die Druckausgleichbehälter so auszubilden, dass sie gleich in der Fabrik an die Kabellänge angeschlossen werden können, so dass die Kabellänge mit ihnen zusammen auf der Transportrolle verschickt werden kann und am Bestimmungsort mit ihnen zusammen verlegt werden kann. Dadurch ergibt sieh eine Verlegemethode, mit deren Hilfe die einwandfreie Tränkung des Kabels, wie sie in der Fabrik vorgenommen wurde, durch den Transport und die Verlegung und während der Herstellung der Verbindungsstellen der einzelnen Kabelenden in keiner Weise beeinträchtigt wird.
Aber auch die Kabelenden selbst können schon in der Fabrik für die Herstellung der Verbindungsstellen vorbereitet und in die Muffe eingezogen oder eingesetzt werden. Die Kabelenden werden in der Fabrik durch besondere Verpackung geschützt, so dass sie während des Transports und während der Verlegearbeiten keine Schäden erleiden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
EMI2.1
die öl-und luftdicht abgeschlossen und in bestimmten Abständen längs des Kabels angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an das Kabel nur Druckausgleichbehälter angeschlossen sind, in denen zweckmässig mit dem Tränkmittel in Berührung stehende, komprimierbare Körper angeordnet sind, mit deren Hilfe das Tränkmittel im Kabel unter einem Druck gehalten wird, der sich mit der Belastung des Kabels ändert.