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Verseiltes Starkstromkabel.
Es ist bekannt, dass Starkstrombleikabel mit getränkter Papier-oder Faserstoffisolierung infolge der grossen Wärmeausdehnung des Tränkmittels schon bei Temperaturen, die die Isolierstoffe noch nicht angreifen, Schaden dadurch erleiden können, dass der Bleimantel durch das sich ausdehnende Tränkmittel aufgeweitet wird. Es ist auch bekannt, dass zur Vermeidung dieser Gefahr bei verseilten Kabeln die Raumzwickel möglichst dicht mit festem Isolierstoff ausgefüllt werden müssen, damit die vollständige Füllung des trockenen Kabels einen möglichst kleinen Aufwand an flüssigem Isolierstoff erfordert. Es sind verschiedene Verfahren bekannt, die diesen Zweck erstreben. Man verwendet z. B. Jutestränge oder Papierkordel passender Dicke und presst sie bei der Verseilung in die Zwischenräume.
E ; ne bekannte Konstruktion von Papierkordeln besteht aus einer Anzahl von parallel zusammengelegten und mit einem Papierstreifen spiralförmig umwickelten und hiebei zusammengedrehten Papierbändern. Nach einem andern bekannten Verfahren wickelt man Papierstreifen in koaxialen Lagen zu einem hohlen Kreiszylinder von bestimmtem Umfange und drückt hernach die Wicklung so zusammen, dass der Papierquerschnitt ein gleichartiges Dielektrikum ohne Lufteinschluss ergibt. Alle diese und andere bekannte ähnliche Verfahren bezwecken die Entstehung von Hohlräumen im Dielektrikum des fertig getränkten Kabels zu verhindern ; dieser Zweck wird erreicht, wenn die Raumzipfel mit flüssigem Isoliermaterial vollständig ausgefüllt werden und keine Lufteinschlüsse innerhalb des festen Füllmaterials oder zwischen festem Füllmaterial und isolierten Kabeladern bzw.
Gürtelisolierung verbleiben. Nach einem andern Verfahren, das den gleichen Zweck verfolgt, benutzt man als Füllmaterial ein plastisches Material, wie z. B. Bitumen, das die Zipfel vollständig ausfüllt und von der Tränkmasse nicht durchdrungen wird. Dieses Verfahren ist mit dem Nachteil behaftet, dass zwischen dem plastischen Füllmaterial und den isolierten Adern infolge der verschiedenen Wärmeausdehnung der verwendeten Stoffe notwendigerweise Hohlräume auch dann entstehen, wenn es ursprünglich gelungen war, das Kabel ohne solche Hohlräume herzustellen. Ein zweiter noch grösserer Nachteil dieses Verfahrens ist d : e Inhomogenität des aus verschiedenen Stoffen aufgebauten Dielektrikums, wodurch eine Verzerrung des elektrischen Feldes und eine Gefährdung der Betriebssicherheit des Kabels eintritt.
Es zeigt sieh nun, dass bei allen bekannten Verfahren, die als Füllmaterial ebenso wie für Adernund Gürtelisolierung, zur Wahrung der Homogenität, getränktes Papier oder getränkten Faserstoff verwenden, die spezifische Raumdichte des zusammengepressten ungetränkten Beilaufmaterials, bezogen auf den auszufüllenden Querschnitt, hinter derjenigen des aus gewickelten Schichten aufgebauten ungetränkten Isoliermaterials um etwa ein Drittel zurückbleibt. Für Papier gilt das z. B. auch dann, wenn das Beilaufmaterial und die gewickelten Bänder aus dem gleichen Papier hergestellt werden. D. h. mit andern Worten, das feste Beilaufmaterial füllt nur zwei Drittel der Raumzipfel aus ; das letzte Drittel
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Wärmeausdehnung des Kabels.
Die Ausfüllung der Raumzipfel mit festem Füllmaterial bei verseilten Kabeln, deren Dielektrikum ausschliesslich aus getränktem Papier oder Faserstoff besteht, bleibt in den beschriebenen oder ähnlichen Fällen deshalb stets unvollständig, weil das feste Füllmaterial bei allen bekannten Verfahren durch einen grossen Druck auf den erstrebten höheren Wert der spezifischen Raumdichte gebracht werden soll. Hiebei ist zu beachten, dass der bei dem Verseilen zur Verfügung stehende Druck erstens begrenzt ist und zweitens
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ruft er dauernd wirksam bleibende Gegenkräfte hervor, die das Gefüge des festen Füllmaterials lockern und die verseilten Adern voneinander abdrücken. Als Mangel dieser Verfahren erweist sich somit der Druck, mit dem die hohe spezifische Raumdichte erstrebt wird.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird eine bessere Ausfüllung der Raumzwickel mit festem, nachträglich zu tränkendem Isoliermaterial dadurch herbeigeführt, dass mindestens ein überwiegender Teil des gesamten festen FÜllmaterials in einem vorbereitenden, von der Verseilung des Kabels unabhängigen Arbeitsgang so auf die spezifische Raumdichte des gewickelten Isoliermaterials gebracht wird, dass die erhöhte Raumdichte ohne Aufwand von Druck erhalten bleibt.
Die einfachste Einführung der Erfindung besteht darin, dass man an Stelle der üblichen weichen Beilaufstränge harte und trotzdem biegsame Beilaufstränge von hoher Raumdichte aus Papier oder Faserstoff verwendet. Erfindungsgemäss entsteht ein solcher Beilaufstrang aus Bändern, die übereinander um einen geeigneten Kern fest gewickelt werden. Durch die Wahl kleiner Schlaglängen der Bänder und durch die Anwendung bekannter Massnahmen können auf diese Weise sehr harte und reichlich biegsame Beihufstränge hervorgebracht werden.
Zur Ausfüllung der kleinsten Zwischenräume zwischen den erfindungsgemässen Beilaufsträngen einerseits und den isolierten Adern an der Gürtelisolierung anderseits dient in bekannter Weise weiches Füllmaterial ; da die erfindungsgemässen Beilaufstränge infolge ihrer Härte den bei der Verseilung verschiebbaren Druck so gut wie ungedämpft an das weiche Füllmaterial weitergeben, wird in diesem infolge der erfindungsgemässen Ausführung ebenfalls eine erhöhte spezifische Raumdichte sich einstellen.
Als Kerne der gewickelten Beilaufstränge können dünne Papier-oder Faserstoffgarne, Drähte, Schnüre aus beliebigem Material u. dgl. benutzt werden.
Verseilt man die erfindungsgemässen Füllgarne bei der Verseilung des Kabels in der üblichen Weise ohne Rückdrehung, so erleiden sie angesichts der verhältnismässig kurzen Schlaglänge der Verseilung, die im Interesse der Biegsamkeit des Kabels erforderlich sind, Beanspruchungen, die zum Reissen einzelner Bestandteile der erfindungsgemässen Beilaufstränge führen können. Es empfiehlt sich deshalb, die Spulen, von welchen diese Beilaufstränge aus dem Verseilkorb ablaufen, mit Vorrichtungen zur Rückdrehung einzurichten.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine derartige Vorrichtung schematisch dargestellt. Die Beilaufstränge sind auf Spulen k untergebracht, u. zw. sind in diesem Ausführungsbeispiel sechs derartige Spulen an dem vorderen Jochkranz in Konsolen gelagert. Diese Spulen werden mit Rückdrehung dadurch angetrieben, dass auf den Spulenträgern e Zahnräder p angebracht sind, die mit den Zahnrädern 0 auf den Achsen der Beilaufspulen kämmen. Arbeitet die Maschine nun mit Rückdrehung, so ist die absolute Drehung der Spulenträger e aufgehoben. Infolgedessen rollen sich die Zahnräder p derart auf den Rädern 0 ab, dass auch die absolute Drehung der Beilaufspulen aufgehoben ist.
Die Rückdrehung der Beilaufspulen kann aufgehoben bzw. die absolute Drehung wiederhergestellt werden durch Abziehen der Zahnräder p und Festklemmen der Achsen der Beilaufspulen an dem Jochkranz i, sie wird aber auch dann aufgehoben, wenn die Rückdrehung für die Spulenträger e aufgehoben wird, da dann die Räder o auch der Drehung des Jochkranzes i folgen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verseiltes Starkstromkabel mit getränkter Papier-oder Faserstoffisolierung, bei welchem die Leiter-und die Gürtelisolierung aus gewickelten Lagen von Isolierbändern besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Raumdichte des festen, aus ähnlichen Grundstoffen wie die feste Leiterund Gürtelisolierung bestehenden Beilaufmaterials, bezogen auf den Querschnitt der Raumzwickel, mindestens 80% der spezifischen Raumdichte des gewickelten festen Isoliermaterials beträgt.