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Ölkabelanlage.
In flüssigkeitsgefüllten Kabelanlagen stehen bekanntlich die Kabel in ständiger Verbindung mit
Behältern, in welche das Tränkmittel fliessen kann, wenn es sich unter der Einwirkung der Stromwärme oder sonstiger Temperaturerhöhung ausdehnt, und aus welchen das Tränkmittel beim Abkühlen wieder in das Kabel zurückfliesst. In den meist aus zwei oder mehr parallel verlaufenden Kabeln bestehenden
Kabelstrecken sind die Kabel gewöhnlich in voneinander durch Sperrmuffen getrennte Abschnitte unter- teilt. Jeder Kabelabsehnitt ist mit einem eigenen Tränkmittelbehälter ausgerüstet, so dass das Tränk- mittel sich unabhängig von dem Tränkmittel in den benachbarten Abschnitten ausdehnen und zusammen- ziehen kann.
Im allgemeinen bestehen die Ausdehnungsbehälter aus elastischen Zellen, welche mit dem Kabel in Verbindung stehen und mit dem Tränkmittel angefüllt sind, welches praktisch unter Atmosphären- druck steht, da die Zellen sieh frei in der sie umgebenden Luft ausdehnen können. Derartige Behälter werden Speisebehälter genannt. Wenn ein Kabelabsehnitt mit dieser Art Behältern in Verbindung steht, die in einer gewissen Höhe über dem Kabelniveau angeordnet sein müssen, ist der Tränkmitteldruek - bei ausgeglichenem Temperaturzustand - lediglich durch die hydrostatische Höhe des Behälters bestimmt, d. h. es herrscht im Kabel ein konstanter Druck.
Der Druck im Kabel ändert sieh lediglich während der Heiz-und Kühlperiode, kehrt aber bei stationärem Zustand zu dem gleichen durch die hydrostatische Höhe der Ausgleichsbehälter bedingten Wert zurück.
Weiterhin ist eine andere Art von Ausgleichsbehältern bekannt, die aus einem Gehäuse mit festen Wänden bestehen und mit dem Tränkmittel angefüllt sind. Innerhalb des Gehäuses sind zusammendrück- bare elastische Organe angeordnet, z. B. luftdicht verschlossene, zusammendrückbare und mit Gas gefüllte Zellen. Das ölgefüllte Gehäuse steht dabei mit dem Kabelinnern in Verbindung. Diese Ausgleiehsbehälter werden Druckausgleichsbehälter genannt. Wenn ein Kabelabschnitt nur mit dieser, gewöhnlich in den Kabelschächten eingebauten Art Ausgleichsbehältern in Verbindung steht, so wird der Druck im Kabel sich in Abhängigkeit von der Kabelbelastung entsprechend der Volumenänderung der zusammendrüekbaren Organe ändern.
Ausser den genannten Möglichkeiten, die Kabelabsehnitte nur mit Speisebehältern zu versehen, also unter konstantem Druck zu halten, oder die Kabelabschnitte nur mit Druckausgleichsbehältern auszurüsten, wodurch das Kabelinnere einem sich mit der Belastung ändernden Druck ausgesetzt ist, besteht noch die weitere Möglichkeit, den Kabelabschnitt gleichzeitig mit einem Speisebehälter an dem einen Ende und mit einem Druckausgleichsbehälter am andern Ende auszurüsten, wobei der letztere für den Druckausgleich an diesem Ende während der Temperaturveränderungen sorgt. In diesem dritten System herrscht ebenso wie im ersten bei gleichbleibendem Zustand ein konstanter Druck, der durch die hydrostatische Höhe des Speisebehälters bestimmt ist.
In manchen Fällen ist es jedoch aus praktischen Gründen nicht möglich, den Speisebehälter hoch genug anzuordnen, um einen genügenden Tränkmitteldruek im Kabel zu erhalten. Es kann vorkommen, dass beim Abkühlen des Kabels der Druck nicht gross genug ist, um einen Rückgang des Druckes im Kabel und den Zuleitungsrohren zu verhindern. In solchen Fällen bei denen in den ersten Augenblicken der
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Abkühlung ein starker Bedarf an Tränkmittel im Kabelinnern vorhanden ist, kann der im Kabel entstehende Unterdruck dazu führen, dass im Innern des Kabels gefährliche Hohlräume entstehen oder sogar an undichten Stellen Luft und Feuchtigkeit von aussen in das Kabel eindringen.
Diese Gefahr wird gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass in die Verbindungsleitung zwischen dem Kabel und dem Speisebehälter ein Regelorgan eingeschaltet ist, welches selbsttätig den Tränkmitteldurchfluss freigibt, wenn ein bestimmter Druckunterschied zwischen den beiden Behältern erreicht ist, wobei jedoch der Druclnmter- schied für den Durchfluss vom Druekausgleiehsbehälter zum Speisebehälter höher ist als für die umgekehrte Richtung. Dies kann durch ein Regelorgan mit nur einem durch eine nachgiebige Wand gesteuerten Ventil erreicht werden.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kabelanlage gemäss der Erfiudung und Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Regelorgans.
In Fig. 1 sind Kabellängen 1, 1' und 1" miteinander durch Durchgangsmuffen 2 und 2'verbunden und bilden einen Abschnitt der Kabelanlage. Dieser ist begrenzt durch die Sperrnitiffen'j und und mit einem Dmckausgleichsbehälter 4 und einem Speisebehälter 5 versehen, wobei der letztere mit dem Kabel über ein Regelorgan 6 verbunden ist.
Die Speisebehälter und Druckausgleiehsbehälter werden gewöhnlich an den Enden der Kabellänge angeschlossen, d. h. an den Sperrmuffen, da im allgemeinen bei den normalen Durchgangsmuffen des Kabels keine Verbindungsmöglichkeiten vorgesehen sind. Es können jedoch besondere Ausführungsarten der Durehgangsmuffen in das Kabel eingebaut werden, welche die Verbindung des Kabelinnern mit äusseren Organen gestatten, und die Behälter können dann mit den Durehgangsmuffen anstatt mit den Sperrmuffen verbunden werden.
Das in Fig. 2 dargestellte Regelorgan 6 besteht aus drei nebeneinanderliegenden und mit dem gleichen Tränkmittel wie das Kabel gefüllten Kammern 7, 8 und 9. Die Kammern 8 und 9 sind durch eine nachgiebige Wand 10 getrennt, welche sich entsprechend der Druckdifferenz zwischen beiden Kammern bewegt, jedoch ist in der Kammer 9 ein die Bewegung der elastischen Wand in die Kammer 9 verhindernder Anschlag 11 vorgesehen, so dass die Wand sich nur in die Kammer 8 hineinbewegen kann. Die Kammern 7 und 8 sind durch eine feste Wand 12 getrennt, in der ein Ventil 1., vorgesehen ist. Dieses kann von der Kammer 8 aus in Richtung der Kammer 7 geöffnet werden und wird durch eine Druck- feder-M gegen den Ventilsitz gepresst. Die äusseren Kammern 7 und 9 stehen miteinander durch das Rohr M und mit dem Speisebehälter 5 (s.
Fig. 1) durch das Rohr 16 in Verbindung. Die mittlere Kammer 8 ist durch das Rohr 17. mit dem Kabelinnern verbunden und dadurch auch mit dem Druekausgleichs- behälter, welcher in dauernder Verbindung mit dem Kabelinnern steht. Wenn nun der Druck im Kabel und im Druckausgleichsbehälter über den Druck im Speisebehälter ansteigt, d. h. wenn der Druck in der Kammer 8 des Regelorgans grösser ist als der in den Kammern 7 und 9, wird sowohl auf die elastische Wand 10 als auch auf das Ventil 13 ein Druck ausgeübt. Während jedoch die elastische Wand durch
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in der Kammer 8 so weit gestiegen ist, dass auch der Druck der auch im Ruhezustand zweckmässig gespannten Feder 14 überwunden wird.
Beim Erreichen dieses durch Veränderung der Federspannung beliebig einstellbaren Wertes kann das Druckmittel aus dem Kabel und aus dem Druckausgleichsbehälter in den Speisebehälter abfliessen.
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ist als der in den Kammern 7 und 9, also im Speisebehälter, wird die elastische Wand 10 gegen das Ventil J gepresst und bewirkt, dessen Öffnung, wodurch der Tränkmittelzutritt vom Speisebehälter zum Kabel und zum Druckausgleichsbehälter freigegeben wird. In diesem zweiten Fall kann der zur Öffnung des Ventils notwendige Druckunterschied entsprechend der Konstruktion des Regelorgans und der Einstellung der Feder wesentlich geringer sein als im vorhergehenden Fall.
Es genügt hiefür, dass die Fläche der elastischen Wand genügend gross ist, beispielsweise doppelt so gross als die Öffnung des Ventils 13. In vielen Fällen, insbesondere bei geringem Höhenunterschied zwischen dem Speisebehälter und dem Regelorgan, kann, wie Fig. 3 zeigt, die elastische Wand 10 durch eine einstellbare Feder 18 in Richtung des Ventils gepresst werden. Diese Feder kommt nur zur Wirkung, wenn der Druck im Speisebehälter grösser ist als der im Druckausgleiehsbehälter und ist im entgegengesetzten Fall unwirksam. Weiterhin kann die nachgiebige Wand zylinderförmig ausgebildet sein, wie es ebenfalls in Fig. 3 dargestellt ist.
In der beschriebenen Anordnung ist der Druckzustand im Kabel nicht mehr lediglich durch die hydrostatische Höhe des Speisebehälters gegeben, sondern es kann in gewünschtem Masse durch das Regelorgan ein höherer als der hydrostatische Druck im Kabel erreicht werden. Infolgedessen ist während der Kühlperiode des Kabels im Augenblick des grössten Tränkmittelbedarfes im Kabel und im Druck- ausgleichsbehälter ein genügender Druck und eine genügende Druckmittelmenge zum Ausgleich vorhanden, so dass die Bildung eines gefährlichen Unterdruckes im Kabel trotz des ungenügenden hydrostatischen Druckes im Speisebehälter verhindert wird.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass das Regelorgan infolge seines luftdichten und eine Verbindung mit der Atmosphäre vermeidenden Abschlusses vom äusseren Luftdruck unbeeinflusst bleibt und in der gleichen Weise arbeitet, wenn es unter Wasser angeordnet ist oder unter einem sonstigen äusseren Druck steht.
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Oil cable system.
In liquid-filled cable systems, the cables are known to be in constant contact with
Containers into which the impregnating agent can flow when it expands under the influence of the heat of electricity or other temperature increases, and from which the impregnating agent flows back into the cable when it cools down. In those usually consisting of two or more parallel cables
Cable sections, the cables are usually divided into sections separated from one another by locking sleeves. Each cable section is equipped with its own impregnating agent container so that the impregnating agent can expand and contract independently of the impregnating agent in the neighboring sections.
In general, the expansion tanks consist of elastic cells, which are connected to the cable and filled with the impregnating agent, which is practically under atmospheric pressure, since the cells can expand freely in the surrounding air. Such containers are called feed containers. If a cable section is connected to this type of container, which must be arranged at a certain height above the cable level, the impregnating agent pressure is determined only by the hydrostatic height of the container, i.e. when the temperature is balanced. H. there is constant pressure in the cable.
The pressure in the cable only changes during the heating and cooling periods, but returns to the same value due to the hydrostatic height of the expansion tanks when the system is stationary.
Another type of expansion tank is also known which consists of a housing with solid walls and which are filled with the impregnating agent. Compressible elastic organs are arranged within the housing, e.g. B. airtight, compressible and gas-filled cells. The oil-filled housing is connected to the interior of the cable. These equalizing tanks are called pressure equalizing tanks. If a cable section is only connected to this type of expansion tank, which is usually built into the cable ducts, the pressure in the cable will change as a function of the cable load in accordance with the change in volume of the compressible organs.
In addition to the above-mentioned options of only providing the cable sections with feed containers, i.e. keeping them under constant pressure, or equipping the cable sections only with pressure compensation containers, which means that the inside of the cable is exposed to a pressure that changes with the load, there is also the further possibility of using the cable section at the same time to equip with a feed tank at one end and with a pressure equalization tank at the other end, the latter providing for pressure equalization at that end during temperature changes. In this third system, as in the first, a constant pressure prevails, which is determined by the hydrostatic height of the feed container.
In some cases, however, for practical reasons it is not possible to place the feed container high enough to obtain sufficient pressure for the impregnating agent in the cable. It can happen that when the cable cools down, the pressure is not high enough to prevent the pressure in the cable and the supply pipes from falling. In such cases with those in the first moments of the
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If there is a strong need for impregnating agent inside the cable, the negative pressure created in the cable can lead to dangerous cavities being created inside the cable or even air and moisture penetrating into the cable from outside at leaks.
According to the invention, this risk is avoided in that a control element is switched into the connecting line between the cable and the feed container, which automatically releases the impregnating agent flow when a certain pressure difference is reached between the two containers, although the pressure difference for the flow from the pressure equalizing container to the feed container is higher than for the opposite direction. This can be achieved by a regulating device with only one valve controlled by a flexible wall.
In the drawing, FIG. 1 shows a schematic representation of a cable system according to the invention and FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the control element.
In Fig. 1, cable lengths 1, 1 'and 1 "are connected to each other by bushings 2 and 2' and form a section of the cable system the latter is connected to the cable via a control element 6.
The feed tanks and pressure equalization tanks are usually connected at the ends of the cable length, i.e. H. on the locking sleeves, since in general no connection options are provided for the normal through sleeves of the cable. However, special types of passage sleeves can be built into the cable which allow the inside of the cable to be connected to external organs, and the containers can then be connected to the passage sleeves instead of the locking sleeves.
The control element 6 shown in Fig. 2 consists of three adjacent chambers 7, 8 and 9 filled with the same impregnating agent as the cable. The chambers 8 and 9 are separated by a flexible wall 10 which moves according to the pressure difference between the two chambers However, a stop 11 preventing the movement of the elastic wall into the chamber 9 is provided in the chamber 9, so that the wall can only move into the chamber 8. The chambers 7 and 8 are separated by a solid wall 12 in which a valve 1 is provided. This can be opened from the chamber 8 in the direction of the chamber 7 and is pressed against the valve seat by a compression spring M. The outer chambers 7 and 9 are connected to each other through the pipe M and with the feed container 5 (see Fig.
Fig. 1) through the pipe 16 in connection. The middle chamber 8 is connected to the inside of the cable by the pipe 17 and thus also to the pressure compensation tank, which is in constant communication with the inside of the cable. If the pressure in the cable and in the pressure equalization tank increases above the pressure in the feed tank, i. H. when the pressure in the chamber 8 of the regulating member is greater than that in the chambers 7 and 9, pressure is exerted on both the elastic wall 10 and the valve 13. However, while the elastic wall through
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in the chamber 8 has risen so far that the pressure of the spring 14, which is expediently tensioned even in the rest state, is overcome.
When this value, which can be set as required by changing the spring tension, is reached, the pressure medium can flow out of the cable and out of the pressure equalization tank into the feed tank.
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is than that in the chambers 7 and 9, i.e. in the feed container, the elastic wall 10 is pressed against the valve J and causes its opening, whereby the impregnating agent is released from the feed container to the cable and to the pressure equalization container. In this second case, the pressure difference necessary to open the valve can be much smaller than in the previous case, depending on the construction of the control element and the setting of the spring.
It is sufficient for this that the area of the elastic wall is sufficiently large, for example twice as large as the opening of the valve 13. In many cases, especially when there is a small difference in height between the feed container and the control element, the elastic wall can, as FIG Wall 10 can be pressed in the direction of the valve by an adjustable spring 18. This spring only comes into effect when the pressure in the feed container is greater than that in the pressure compensation container and is ineffective in the opposite case. Furthermore, the flexible wall can be of cylindrical design, as is also shown in FIG. 3.
In the arrangement described, the pressure state in the cable is no longer given solely by the hydrostatic height of the feed container, but a higher than the hydrostatic pressure in the cable can be achieved to the desired extent by the control element. As a result, during the cooling period of the cable at the moment of the greatest demand for impregnating agent in the cable and in the pressure equalization tank, there is sufficient pressure and a sufficient amount of pressure medium to compensate, so that the formation of a dangerous negative pressure in the cable is prevented despite the insufficient hydrostatic pressure in the feed tank.
It should also be pointed out that the control element remains unaffected by the external air pressure due to its airtight seal, which avoids a connection with the atmosphere, and works in the same way when it is arranged under water or under any other external pressure.