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Elektrische Kabelanlage.
Es ist eine grundsätzliche Methode zur Verbesserung von elektrischen Kabeln bekannt, bei welcher von der Erkenntnis Gebrauch gemacht wird, dass das Dielektrikum von elektrischen Kabeln bessere Eigenschaften erhält, wenn man es unter Druck setzt, u. zw. auch dann, wenn Druckmittel und Dielektrikum nicht in körperlicher Berührung miteinander stehen, sondern durch eine geeignete Zwischenschicht voneinander getrennt sind (österr. Patentschrift Nr. 109644).
Bei der praktischen Ausführung solcher sogenannten Druckkabelanlagen hat sich gezeigt, dass Gase als Druckmittel besonders geeignet sind und dass eine praktisch besonders einfache Form der Zwischenschicht durch eine Umhüllung des Dielektrikums mit einem Mantel aus Blei oder einem ähnlichen geschmeidigen Stoffe erzielt wird. Es hat sich dabei ergeben, dass die die Eigenschaften des Dielektrikums verbessernde Wirkung des Druckes auch durch Schichten von einem oder mehreren Millimetern Bleidicke hindurch erreicht wird, wenn man einen Druck von genügender Höhe im Verhältnis zur Bleidicke verwendet. Die Höhe des erforderlichen Druckes bleibt dabei für praktisch ausführbare Bleidicken von einem bis mehreren Millimetern innerhalb leicht beherrschbarer Grenzen.
Beispielsweise sind Drucke von 5 bis 15 Atm. mit Erfolg angewandt worden.
Auf Grund der obigen Erfahrungen bezweckt die vorliegende Erfindung eine besonders vorteilhafte Bauart solcher Druckkabelanlagen. Hiebei wird weiterhin von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, dass auf anderen Gebieten der Technik Rohrleitungen bekannt sind, welche nicht nur eine genügende Drucksicherheit, sondern auch eine genügende Flüssigkeits-oder Gasdiehtheit aufweisen, z. B. die geschweissen Stahlrohrleitungen der Gasfernversorgung, und dass solche Rohrleitungen sich als Druckkanäle für Druckkabelanlagen und zum Einziehen der Kabel eignen.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass solche Druckrohrleitungen trotz der mit der Erwärmung und Abkühlung der darin verlegten Kabel ver- bundenen Erscheinungen völlig betriebssicher mit einem Gasdruck von solcher Höhe (5-15 Atm. ) be- trieben werden können, wie er zwecks Druckübertragung durch Bleihüllen von solcher Wandstärke hindurch erforderlich ist, die aus mechanischen Gründen (z. B. mit Rücksicht auf das Einziehen in die Rohre) vorhanden sein muss.
Die elektrische Kabelanlage nach der Erfindung ist somit dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Kabel mit je einer für ein Druckmittel genügend undurchlässigen und genügend geschmeidigen Umhüllung in eine Flüssigkeits-oder Gasdichte mit dem Druckmittel gefüllte Rohrleitung in Berührung mit dieser und ohne Betriebspotentialdifferenz zwischen ihr und den metallischen Umhüllungen der Kabel eingelegt sind und dass die Höhe des Druckes und die Dicke der geschmeidigen Umhüllungen derart gewählt sind, dass der Druck durch diese Umhüllungen hindurch auf die Isolation wirkt.
Als undurchlässige, geschmeidig Hülle der Druckkabel kann eine solche aus Blei benutzt werden.
Soweit die Wandstärke dieser Hülle mit Rücksicht auf das Einziehen des Kabels in die Rohrleitung und die Rückleitung von Fehlerströmen eine Verstärkung wünschenswert erscheinen lässt, können hiezu die verschiedenen bekannten Mittel angewandt werden. Beispielsweise kann die Bleihülle durch geeignete Umwicklungen oder Auflagen mechanisch geschützt werden.
Drähte oder Seile aus Eisen, Stahl od. dgl. können das Einziehen erleichtern, und für die Stromrückleitung können besondere Leiter vorgesehen oder auch die Druckrohr mitbenutzt werden, wenn die letzteren metallisch sind.
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in einem Rohr anzuordnen und den zwischen dem Bleimantel des Kabels und dem Rohre vorhandenen Hohlraum mit einem elektrisch isolierenden Stoff auszufüllen. der gegebenenfalls unter Druck stehen kann und als zusetzliche Isolation zur Aufnahme eines Teiles der Betriebsspannung zwischen dem Kabelmantel und der Rohrleitung dient. Hiebei ist es erforderlich, den Bleimantel von aussen (z. B. am Beti iebs- transformator) her eine Betriebsspannung aufzudrücken, so dass Kabelleiter. Kabelmantel und Rohre verschiedene Betriebspotentiale führen.
Bei einer, solchen Kabelanlage muss das Kabel in kurzen Zwischenräumen von etwa 1 m durch die Zwischenstücke in seiner zentrischen Lage gehalten werden. Ein Ein-
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werden. Soweit bei der Anordnung nach diesem Vorsehlag überhaupt Druck angewendet wird. wird nur erreicht, dass die zwischen Kabel und Rohr befindliche elektrische Isolationsmasse selbst unmittelbar unter Druck steht. Die Verbesserung der unter dem Bleimantel befindlichen Isolation wird jedoch bei
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höhe sich bei Rohren der oben beschriebenen Art betriebsmässig nicht anwenden lässt, abgesehen davon. dass auch dieser Zweck und die hiefür erforderliche Bemessung des Druckes im Verhältnis zur Bleidicke bei der bekannten Anordnung überhaupt nicht ins Auge gefasst sind.
Dieser bekannten Anordnung gegenüber unterscheidet sich die gemäss der Erfindung ausgebildete Kabelanlage insbesondere dadurch, dass absichtlicherweise durch geeignete Bemessung des Verhältnisses der Druckhöhe zur Wandstärke des Kabelmantels die Kabelisolation durch den Kabelmantel hindurch im Betrieb unter einem so hohen Druck gehalten wird, dass eine wesentliche Verbesserung der Kabel-
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schaften zu haben. Ein weiterer Unterschied der neuen Kabelanlage besteht in der einfachen Herstellung. weil es möglich ist, grosse Kabellängen (500 m und mehr) in einem Stück in die vorher fertiggestellte Rohrleitung einzuziehen.
Auf der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der Verbesserung dargestellt.
In Fig. 1 ist ein Einleiterkabel in einer flüssigkeits- oder gasdichten Rohrleitung verlegt.
In Fig. 2 ist dargestellt, wie drei zusammengebundene Einleiterkabel, welche ein Drehstromkabel darstellen, in einem gasdieliten Druckkanal verlegt werden können.
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verlegt dargestellt.
In Fig. 1 bedeutet a den metallischen Leiter des Einleiterkabels, b dessen Dielektrikum, c die um- hüllende Schicht, beispielsweise in Form eines Bleimantels, cl das sieh im Druekkanal befindende Druck-
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leitung angenommen, welche aus einzelnen Röhren besteht, welche beispielsweise elektrisch oder autogen geschweisst sein können.
Die Bezeichnungen in der Fig. 2 sind dieselben wie die in Fig. nur sind drei Einleiterkabel dargestellt, welche durch ein Band t zusammengehalten sind. Das Band/kann aus Metall bestehen oder auch die Form eines Textilbandes, eventuell mit eingewebten Metallfäden, besitzen oder auch in beliebiger anderer Weise ausgeführt sein, wodurch die drei Einleiterkabel vor ihrem Einziehen in die Rohrleitung e in mechanisch genügender Weise vereinigt werden. Füllmaterial in den Zwickeln zwischen den Ein-
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und in geschlossener Spirale aufgewickelt ist, um dem Druckmittel freien Durchgang zu lassen.
Selbstverständlich können die drei Einleiterkabel oder auch zwei oder mehrere solcher Kabel einzeln in die Druckrohrleitung e eingezogen werden, besonders wenn dafür gesorgt wird. dass keine Be- schädigung der Bleiumhüllung e durch das Gleiten aufeinander hervorgerufen wird. Eine solche Wirkung
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nisehe Schutzmäntel um die Bleimäntel c oder sonstwie.
Auch kann ganz allgemein das Einziehen der Kabel unter Vermeidung von Beschädigungen der Bleimäntel durch glatte Ausführung der Innenwandung der Rohrleitung e oder auch durch geeignete Formgebung derselben, z. B. Rillen, zur Herabsetzung der Reibung erleichtert werden.
Die Umhüllungen c können wohl am einfachsten in der Form der Bleimänteln geeigneter Dicke ausgeführt werden. Doch sind auch andere Ausführungsformen möglich. Beispielsweise können in be-
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undurchlässigen Hülle gemäss österr. Patentschrift Nr. 109644 versehen werden, über welche zur Strom- rÜckleitung) Metalleiter in Band-oder anderer Form angeordnet sein können.
Kabel mit zwei oder mehr Leitern können mit einer gemeinsamen, als Trennungsschieht der Iso-
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Die letztere kann kreisrund sein. Zweckmässig ist es aber, dem Kabel durch diese Hülle eine in an sich bekannter Weise vielseitige Querschnittsform zu geben, wie dies durch die österr.
Patentschrift Nr. 109327 bekanntgeworden ist. Über die in dieser Patentschrift angegebenen Vorteile dieser Querschnittsform hinaus entstehen durch dieselbe im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung noch die besonderen Vorteile. dass der polygonale Mantel den Druck des Druckmittels auf das Isoliermaterial dei einzelnen Adern besser überträgt als bei kreisförmigem Querschnitt, weil der polygonale Mantel dem Aussendruck leichter nachgibt, sich leichter deformiert und weil weniger Füllmaterial (Beilauf) zwischen isolierten Adern und Um- hüllung die Übertragung des Druckes begünstigt.
In Fig. 3 ist ein solches Dreileiterkabel dargestellt, wobei die Bezeichnungen a, b. e, d, e dieselbe Bedeutung haben wie in Fig-. 1. Ein solches Kabel kann innerhalb der Hiille c von beliebiger bekannter Bauart sein ; die drei isolierten Adern a, b können unter Hinzufügung einer Gürtelisolation oder ohne eine solche miteinander verseilt sein, im letzteren Falle sind die Adern vorzugsweise metallisiert nach der österr. Patentschrift Nr. 74883.
In der Figur ist der letztere Fall eines Dreileiterkabels dargestellt ; die Metallsierung der Aderoberfläche ist mit h bezeichnet. g ist das als Beilauf bezeichnete Füllmaterial, welches zweckmässigerweise für den vorliegenden Verwendungszweck möglichst fest hergestellt wird zur Erleichterung der Druckübertragung von der Hülle c auf die Aderisolation b. Es ist aus der Zeichnung leicht ersichtlich, dass sich die dreieckförmige Umhüllung c leichter als eine runde unter der Einwirkung eines mässigen Druckes von d her in ihren flachen Teilen etwas eindrücken wird und dadurch eine Druck- übertragung auf die drei Adern in möglichst gleichmässiger Weise ermöglicht.
Es ist auch klar, dass dieser Vorgang erleichtert wird, je weniger Beilaufmaterial von dem Druck durchquert werden muss, dass also der dreieckige Querschnitt in dieser Beziehung günstiger sein muss als der runde und dass unter Umständen sogar eine weitere Reduktion der Beilaufmenge von Nutzen sein kann, wodurch die Hülle e an ihren flachen Stellen Einbuchtungen nach innen erhalten würde.
Was die flüssigkeits-bzw. gasdichten Rohrleitungen anbelangt, so sind in den Figuren erfindunggemässe Ausführungsformen derselben von kreisringförmigem Querschnitt dargestellt. Ihr Querschnitt kann aber natürlich von beliebiger Form sein. Die Rohre werden im allgemeinen mit den bekannten Mitteln gegen Korrosion zu schützen sein. sie können also beispielsweise aussen und eventuell auch innen mit teer-und asphalthaltigen Stoffen angestrichen oder mit in solchen Stoffen getränkten Geweben umwickelt sein. Die Rohre können beispielsweise auch verbleit sein. Vorzugsweise werden dieselben an- einander geschweisst.
Auch die Verlegung der Kabel in den Druckrohrleitungen kann in verschiedenster Weise erfolgen.
Beispielsweise kann die Druckrohrleitung stückweise fertiggestellt und die einzelnen Kabellängen unter Anwendung bekannter Mittel in die Rohre eingezogen werden. Es kann aber auch so verfahren werden, dass die Kabellängen zuerst in den Kabelgraben eingelegt und Stücke der Rohrleitung oder auch die einzelnen Rohre über das Kabel von den Enden her aufgeschoben, aneinandergereiht und dann verschweiss werden. Im letzteren Falle sind natürlich Mittel vorzusehen, wie z. B. Astbesteinlagen, um eine Beschädigung des Kabels an den Sehweissstellen zu verhindern. Beide oben erwähnten und noch andere Verlegungsarten können auch nebeneinander angewandt werden.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist diese Erfindung in weitestem Umfange und auf Kabel verschiedenster Konstruktion mit Vorteil anwendbar, z. B. auf Einleiter-oder Mehrleiterkabel, letztere mit oder ohne Gürtelisolation, auf aus einzeln verbleiten. Kabeln bestehende Mehrleiterkabel und unabhängig davon in welcher Weise der Kupferleiter und die Isolation des Kabels konstruiert und hergestellt sind, also beispielsweise auf Kabel mit Voll-oder Hohlleitern, auf solche mit getränkter Papierisolation oder Isolation anderer Art, mit Masse als Imprägniermittel oder mit Ölzirkulation.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Kabelanlage, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Kabel mit je einer für ein Druckmittel genügend undurchlässigen und genügend geschmeidigen Umhüllung in einer flüssigkeits-oder gasdichten, mit dem Druckmittel gefüllten Rohrleitung in Berührung mit dieser und ohne Betriebspotentialdifferenz zwischen ihr und den metallischen Umhüllungen der Kabel eingelegt sind
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Druck durch diese Umhüllungen hindurch auf die Isolation wirkt.