AT311447B - Einrichtung zum Kühlen eines elektrischen Hochleistungskabels - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Kühlen eines elektrischen Hochleistungskabels mit einem oder mehreren Leitern durch Verdampfen eines über Kanäle zu- und abgeführten Kühlmittels im Kabel. 



   Wenn die natürliche Kühlung eines Hochleistungskabels durch Abgabe der Verlustwärme an die Umgebung nicht ausreicht, ist es nötig, das Kabel auf künstlichem Wege zu kühlen. Es kann entweder von aussen durch Wasser, das frei oder in Leitungen fliesst, oder von innen durch Zirkulation eines Kühlmittels gekühlt werden, welches durch Wärmeaustausch Verlustwärme aufnimmt. 



   Es ist ein Kühlverfahren für elektrische Leiter bekanntgeworden, bei welchem der Leiter rohrförmig ausgebildet ist, und das Kühlmittel durch den Hohlraum hindurchgeleitet und gegebenenfalls verdampft wird. Die in den Aussenschichten des rohrförmigen Leiters erzeugte Wärmemenge muss quer durch den Rohrleiter bis zur Rohrinnenfläche strömen, ehe sie vom Kühlmittel übernommen wird. Es ergibt sich daher ein bestimmter Temperaturunterschied zwischen   Aussen- und Innenwand   des Rohrleiters, der zur überhitzung der Aussenschichten des Leiters führen kann. 



   Bei einer andern bekanntgewordenen Einrichtung befindet sich das Kabel als Ganzes in einem Kühlmittel. 



  Die im Leiter erzeugte Wärme tritt durch die Kabelisolation an die Oberfläche des Kabels und wird hier an das das Kabel umgebende   Kühlmittel   abgegeben. Es entsteht hier somit ebenfalls ein starker Temperaturgradient im Leiterinneren, so dass eine Überhitzung des Leiters eintreten kann. Die Einrichtung zum Kühlen des Kabels ist 
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 Kanäle in Verbindung stehende obere Kühlmittelleitung zum Zurückleiten des verdampften Kühlmittels sowie Ventile zur Regelung des Flüssigkeitsstandes in der unteren Leitung vorhanden sein müssen. 



   Es ist auch bekannt, den Leiter eines Kabels so weit abzukühlen, dass dieser supraleitend wird. Der technischen Anwendbarkeit supraleitender Kabel stehen jedoch noch zahlreiche Hindernisse entgegen, so etwa die mit der Isolation des Kabels gegenüber der um etwa 3000C wärmeren Umgebung verbundenen Probleme. 



   Es ist ein Ziel der Erfindung eine Kühleinrichtung für ein Kabel zu schaffen, welche frei von den oben erwähnten Nachteilen ist. Dieses Ziel lässt sich mit einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art erreichen, bei welcher erfindungsgemäss das Kabeldielektrikum flüssigkeitsdurchlässig und der hohle Leiter bzw. jeder der hohlen Leiter perforiert ist, so dass das   Kühlmittel   über die ganze Länge des Kabels quer durch dessen elektrisch beanspruchten Teil hindurchströmt. Es wird somit die erzeugte Wärme direkt an der Erzeugungsstelle an das Kühlmittel übertragen, so dass im Leiter keine hohen Temperaturunterschiede auftreten können, die Anlass zu Schäden bilden. 



   Es ist günstig, wenn das Kabeldielektrikum porös ist und ein Entspannungsventil für das flüssige Kältemittel bildet. 



   Auch kann das Kabel mit Vorteil als starres oder als flexibles rohrförmiges Gebilde ausgeführt sein. 



   Die Einrichtung kann zweckmässigerweise so ausgeführt sein, dass in einem Mantelrohr ein einziger Leiter oder ein Leiterverband angeordnet ist. 



   Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, welches in der Zeichnung schematisch und im Schnitt dargestellt ist. 



   Der Leiter-l-des dargestellten Kabels ist rohrförmig und perforiert, bzw. mit   Löchern-2-   versehen. Die   Isolation --3-- ist   porös und zwischen ihr und dem   Aussenmantel-4-sind Kanäle-5--   vorhanden, die axial oder schraubenlinienförmig verlaufen. In die   Kanäle--5--wird bei--6--ein   flüssiges Kältemittel in das Kabel eingeführt, das dann durch die poröse   Isolation --3-- in   den perforierten Leiter   --l-- strömt   und darin verdampft und Verlustwärme aufnimmt. Die   Isolation--3--übernimmt   hiebei die Funktion des Entspannungsventils eines Kältemittelkreislaufes, an welchen das Kabel angeschlossen ist.

   Der erzeugte Dampf wird durch den nicht gezeigten Kompressor des   Kältemittelkreislaufes   bei--7--abgesaugc und dann in einem ebenfalls nicht gezeigten Kondensator kondensiert. 



   Durch geeignete Abmessungen des Kabels, des Kompressors und die Wahl des geeigneten Kältemittels kann ein optimales Verhältnis zwischen Übertragungsleistung und Verlustleistung erzielt werden. 



   Das beschriebene Kabel kann entweder als starres oder biegsames rohrförmiges Gebilde ausgebildet sein. 



   Ferner kann in einem gemeinsamen Mantelrohr statt eines Leiters ein Leiterverband angeordnet sein. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Einrichtung zum Kühlen eines elektrischen Hochleistungskabels mit einem oder mehreren Leitern durch 
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 dass das Kabeldielektrikum (3) flüssigkeitsdurchlässig und der hohle Leiter   (1)   bzw. jeder der hohlen Leiter perforiert ist, so dass das Kühlmittel über die ganze Länge des Kabels quer durch dessen elektrisch beanspruchten Teil hindurchströmt. 
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Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 2> EMI2.1