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Hochspannungskabel.
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Hochspannungskabel, deren Leiterdielektrikum teilweise einem hydraulischen Drucke ausgesetzt ist. Die Erfindung stützt sich auf die bekannte Tatsache, dass bei unter Druck stehendem Dielektrikum die Durchschlagfestigkeit um ein Vielfaches gegen unter atmosphärischem Druck stehende Kabel erhöht wird.
Es sind verschiedene Massnahmen, das Dielektrikum unter Druck zu halten, bekanntgeworden.
So wird z. B. zwischen Leiter und Dielektrikum, das aus geschichteter Papierisolation aufgebaut ist, eine ölundurchlässige Schichte eingebettet. Das im Hohlleiter befindliche Öl steht unter Druck, und dieser wirkt gegen die undurchlässige Schichte radial nach aussen auf das Dielektrikum. Es entstehen dadurch am Umfange der einzelnen inneren Isolationsschichten Kräftekomponenten, welche das Dielektrikum mechanisch überbeanspruchen und Papierrisse in der Kabelachsenrichtung zur Folge haben, wodurch der Effekt der Erhöhung der Durchschlagfestigkeit vermindert wird.
Eine andere Art, das Dielektrikum dem Öldruck auszusetzen, besteht darin, dass eine undurchlässige Schichte an der Oberfläche des Dielektrikums aufgebracht wird und wirkt hier der hydrostatische Druck radial gegen den Leiter. Diese Einrichtung hat den Nachteil, dass der Druck infolge der nicht vollständigen Nachgiebigkeit des Dielektrikums nach innen zu abfällt und daher die innersten Schichten, welche unter höherem Spannungsgradienten liegen, nur unvollkommen oder auch gar nicht gedrückt werden.
Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist der, dass die Trocknung und Imprägnierung der Isolation bei der Herstellung schwierig ist, da einerseits bei der Trocknung die Feuchtigkeit nur in einer Richtung, das ist aus den äussersten Schichten nach innen und durch den Hohlleiter, entzogen wird und anderseits die Imprägnierung ebenfalls nur in der einen Richtung vom Leiter nach aussen durch die Isolationsschichten erfolgt. Will man dieser Schwierigkeit begegnen, so müssen diese Operationen vor Aufbringung der undurchlässigen Schichte vorgenommen werden, wodurch die Güte des Kabels leidet.
Diese Nachteile werden durch vorliegende Erfindung beseitigt.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung an Querschnitten verschiedener Kabeltypen ersichtlich, u. zw. zeigt Fig. 1 ein Einleiterkabel, Fig. 2 ein Drehstromkabel, Type mit Strahlungsschutz,
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und g den Bleimantel bzw. einen besonderen drucksicheren Mantel. In Fig. 3 bedeuten e die gemeinsame Gürtelisolation um die Leiter und k die aus gefüllten Zwickelräume.
Die Erfindung beruht, wie bereits erwähnt, auf der Erkenntnis, dass der Spannungsgradient in der dem Leiter anliegenden Schichte am grössten ist und nach aussen zu abfällt, in der äussersten Schichte je nach dem Verhältnis des Aussendurchmessers zum Leiterdurchmesser zuweilen weniger als den halben Wert beträgt. Es ist daher von ausserordentlicher Wichtigkeit, gerade die dem Leiter nächstliegenden Schichten mit der höheren, dielektrischen Beanspruchung auf hohe Durchschlagfestigkeit zu bringen.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass eine innerhalb des Dielektrikums eingebettete undurchlässige Schicht, die isolierend sein kann oder aus einem Halbleiter-oder Leitermaterial besteht, eine Druckfläche dem von aussen wirkenden, durch den darüberliegenden Teil des Isolationsmateriales hindurch wirkenden hydraulischen Druck bietet. Diese Schichte lässt Öl weder von innen nach aussen noch von aussen nach innen diffundieren.
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Steht das Kabel im Ölkanal t unter hydraulischem Drucke, so tritt das Druckmittel in die Isola- tionsschichte hte b ein, deren aufgenommene Ölmolekeln ebenfalls unter dem gleichen Drucke stehen, und wirkt somit der Druck radial nach innen gerichtet gegen die undurchlässige Schichte d, wodurch das Innendielektrikum a gepresst und somit seine Durchschlagfestigkeit erhöht wird.
Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Kabel wird beim Trockenprozess die Isolationsschichte a vom Hohlleiter aus und die Isolationssehichte b von aussen entfeuchtet und evakuiert, so dass eine rasche und vollkommene Trocknung gewährleistet ist. Ebenso erfolgt die Imprägnierung des Innenteiles des
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sind, umpresst, so dass beim Zusammenlegen der Einzelbleikabel ausserhalb der Bleimäntel keine Zwischen- räume entstehen, wodurch ein vollkommenes Anliegen des Bleimantelumfanges des Kabels gegen den Drucksehutzmantel ermöglicht ist.
An Stelle der Bleimäntel der Kabel der Fig. 1, 2 und 3 können auch druckfeste Rohre andern Materials gewählt werden.
An Stelle der Rundleiterform kann auch die Sektorform treten.
Die Kabel können mit einer weiteren Armierung zwecks Erhöhung der Druckfestigkeit des Blei- mantels versehen werden. Ebenso können auch sämtliche Kabeltypen, mit Ausnahme der Kabel der
Fig. 4, ohne Bleimantel in Druckrohr eingezogen werden.