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Muss bei der Projektierung von Kabelverbindungen infolge hoher Nennströme mangels passender
Dreileiterkabel auf Einleiterkabel übergegangen werden, so hat man diese bisher in recht aufwendiger Weise an geeigneten, den örtlichen Verhältnissen angepassten Stahlkonstruktionen od. dgl. meist nahe nebeneinander mit nur je ein Kabel umschliessenden, in geeigneten Abständen angeordneten Aluminium-Schellen ortsfest montiert.
Diese Schellen mussten den fallweise zwischen den Kabeln auftretenden, oft sehr hohen Kurzschlusskräften standhalten. Die Erfindung bringt demgegenüber eine wesentliche Verbesserung und Vereinfachung.
Es ist schon aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 456. 288, insbesondere Fig. 12, bekannt, bei einer aus starren
Leitern in drei starren Isolierrohren, also nicht aus Kabeln bestehenden dreiphasigen Leitung quer zur
Leitungsrichtung stehende Distanzplatten aus Kunststoff mit je drei um 1200 gegeneinander versetzten offenen kreisbogenförmigen Ausnehmungen für die drei Isolierrohre vorzusehen und des weiteren je einen zugehörigen, ebenfalls aus Kunststoff bestehenden, ringartigen Teil, der die drei die starren Leiter enthaltenden Isolierrohre umschlingt und so in die Ausnehmungen der Distanzplatte presst.
Gegenstand der Erfindung ist hingegen eine aus mehreren, z. B. drei Einleiterkabeln bestehende Leitung, vorzugsweise zur Energieübertragung in Drehstromnetzen hoher Kurzschlussleistung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass, wie bei aus starren Einzelleitern bestehenden Drehstromleitungen aus der genannten franz. Patentschrift an sich bekannt, in vorzugsweise gleichen Abständen Distanzstücke zwischen die Einleiterkabel gefügt sind und dass die so auch bei anziehenden Kurzschlusskräften voneinander distanzierten und damit besser belüfteten
Einleiterkabel an den oder nahe den Stellen, wo sich die Distanzstücke befinden, mit sie gemeinsam umschliessenden, vorzugsweise aus Glasseidenband bestehenden, die im Kurzschlussfall auftretenden abstossenden
Kräfte aufnehmenden Bandagen versehen sind.
Die Anzahl der Lagen dieser Bandagen kann dabei etwa der Höhe der auftretenden abstossenden Kurzschlusskräfte entsprechend gewählt werden. Eine zusätzliche Fixierung einer solchen erfindungsgemässen, aus mehreren Einleiterkabeln bestehenden Leitung an einer ortsfesten
Stahlkonstruktion, wie z. B. in Steigtrassen, ist natürlich möglich, aber in den meisten Fällen entbehrlich bzw. dann sogar unerwünscht, wenn eine gewisse freie Beweglichkeit der Leitung erhalten bleiben soll.
Die im Sinne der Erfindung verwendeten Distanzstücke zur gegenseitigen Distanzierung sowie Erlangung günstigerer thermischer und räumlicher Verhältnisse bei der Verlegung mehrerer, z. B. dreier Einleiterkabel, sollen aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder auch keramischem Material bestehen. Die für die Aufnahme hoher anziehender Kurzschlusskräfte nötige mechanische Festigkeit muss gegeben sein. Die
Distanzstücke können im wesentlichen prismatische und axialsymmetrische Körper begrenzter, jedoch zur
Beschränkung der Druckbeanspruchung der Kabelmäntel mindestens mit dem Kabeldurchmesser vergleichbarer
Länge sein, die über ihren Umfang verteilt eine der Anzahl der voneinander zu distanzierenden Einleiterkabel entsprechende Anzahl von offenen, achsparallelen Rasten zur Aufnahme dieser Kabel aufweisen.
Für die bei einer erfindungsgemässen Kabelleitung vorgesehenen Bandagen wird mit besonderem Vorteil selbstklebendes Glasseidenband des 3M-Konzerns verwendet, das unter der Bezeichnung"Scotch Nr. 890 Filament-Klebeband" erhältlich ist und folgende Eigenschaften aufweist :
Bruchlast pro cm Bandbreite 89, 3 kp ; bei einer handelsüblichen Bandbreite von 25 mm sind dies also
223 kp ; Bruchdehnung 3% ; Dicke 0, 2 mm.
Die gewickelte Bandage besteht gewöhnlich aus mehreren oder vielen Lagen des Bandes. Die Bruchlast der Bandage ist je nach Anzahl der aufgebrachten Lagen ein Vielfaches der vorgenannten Werte und kann somit den errechneten Kurzschlusskräften entsprechend, beliebig variiert werden.
Die Alterungseigenschaften des Bandes sind hervorragend. Trotz hoher Witterungsbeständigkeit des Bandes sind Leitungssysteme in der vorher beschriebenen Form hauptsächlich für Verlegung im Innenraum gedacht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Fig. 1 stellt den Querschnitt durch eine erfindungsgemässe, aus drei Einleiterkabeln bestehende Leitung dar, u. zw. an einer Stelle, wo sich ein Distanzkörper befindet. Die Fig. la zeigt davon eine Variante mit einem für mehrere Kabelquerschnitte geeigneten Distanzkörper. Fig. 2 zeigt im Aufriss eine erfindungsgemässe Kabelleitung mit einem der Distanzkörper und die Fig. 3 in verkleinertem Massstab ein vier Distanzkörper enthaltendes Stück der Leitung. In Fig. 4 ist ein für einen bestimmten Kabelquerschnitt geeigneter Distanzkörper in Ansicht und Längsschnitt dargestellt.
Die Einleiterkabel mit dem üblichen Aufbau-Leiterkern-Isolation-Mantel, eventuell mit Bewehrung, sind mit --E--, die Distanzstücke mit--D--und die Bandagen mit--B--bezeichnet.
Die in Fig. 1 eingezeichneten Pfeillinien veranschaulichen die verbesserte Luftzirkulation und damit günstigere Wärmeabfuhr in der unmittelbaren Umgebung der Kabel.
Die Rasten der Distanzstücke--D--müssen nicht unbedingt flächenhaft von den Kabeln--E-- berührt werden. Ein und dieselben Distanzstücke können auch, wie in Fig. la dargestellt, für Kabel verschiedenen Durchmessers verwendet werden. Gemäss Fig. la können die Distanzstücke zu diesem Zweck V-förmige achsparallele Ausnehmungen besitzen.
Die Abstände--a-- (Fig. 3), in denen die Abstützungen und zugehörigen Bandagen angebracht sind, werden für konkrete Fälle durch Kurzschlussberechnungen und Tabellen ermittelt. In der einschlägigen Literatur, z. B. in dem Buche "Kabel und Leitungen für Starkstrom" von Lothar Heinhold, 3. überarbeitete Auflage,
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Herausgeber und Verlag Siemens AG, Berlin-München, 1965, sind die vorgenannten Berechnungsunterlagen und Tabellen enthalten. Im allgemeinen werden natürlich die Abstände--a--umso kleiner sein, je höher die zu erwartenden Kurzschlusskräfte sind.
Wie besonders Fig. 4 zeigt, können die Distanzstücke etwa mit zweimal drei, je in Achsrichtung einseitig
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hergestellte Kunststoffkörper, so ist eine derartige Massnahme notwendig, um Schwunderscheinungen zu vermeiden.
PATENTANSPRÜCHE :
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wie bei aus starren Einzelleitern bestehenden Drehstromleitungen an sich bekannt, in vorzugsweise gleichen Abständen Distanzstücke (D) zwischen die Einleiterkabel (E) gefügt sind und dass die so auch bei anziehenden Kurzschlusskräften voneinander distanzierten und damit besser belüfteten Einleiterkabel an den oder nahe den Stellen, wo sich die Distanzstücke befinden, mit sie gemeinsam umschliessenden, vorzugsweise aus Glasseidenband bestehenden, die im Kurzschlussfall auftretenden abstossenden Kräfte aufnehmenden Bandagen (B) versehen sind.
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Must when planning cable connections due to high rated currents for lack of suitable
If three-core cables are switched to single-core cables, these have so far been installed in a very complex manner on suitable steel structures or the like adapted to the local conditions, mostly close to one another with only one cable each enclosing aluminum clamps arranged at suitable intervals.
These clamps had to withstand the often very high short-circuit forces that occasionally occur between the cables. In contrast, the invention brings about a substantial improvement and simplification.
It is already from the French. Patent Specification No. 1,456,288, particularly Fig. 12, is known in one of the rigid
Ladders in three rigid insulating tubes, i.e. a three-phase line that does not consist of cables across the
Line direction upright spacer plates made of plastic, each with three open circular arc-shaped recesses offset from one another by 1200 for the three insulating tubes and also an associated ring-like part, also made of plastic, which wraps around the three insulating tubes containing the rigid conductors and so into the recesses of the Spacer plate presses.
The invention, however, is one of several, for. B. three single-core cables, preferably for power transmission in three-phase networks with high short-circuit power, which is characterized in that, as in the case of three-phase cables consisting of rigid individual conductors from the aforementioned French. Patent specification known per se, spacers are inserted between the single-conductor cables at preferably equal intervals and that they are spaced apart from one another and thus better ventilated even when short-circuit forces attract
Single-conductor cables at or near the points where the spacers are located, with them jointly enclosing them, preferably made of glass silk tape, which repulsive in the event of a short circuit
Forces absorbing bandages are provided.
The number of layers of these bandages can be selected according to the amount of repulsive short-circuit forces that occur. An additional fixation of such a line according to the invention, consisting of several single-conductor cables, on a stationary one
Steel structure, such as B. in risers, is of course possible, but in most cases unnecessary or even undesirable if a certain free movement of the line is to be maintained.
The spacers used in the context of the invention for mutual distancing and obtaining more favorable thermal and spatial conditions when laying several, z. B. three single-conductor cables should be made of electrically insulating material, preferably plastic or ceramic material. The mechanical strength required to absorb high attractive short-circuit forces must be given. The
Spacers can essentially prismatic and axially symmetrical bodies more limited, but for
Limitation of the compressive stress on the cable sheath at least comparable to the cable diameter
Be length which, distributed over its circumference, has a number of open, axially parallel catches for receiving these cables corresponding to the number of single-conductor cables to be spaced apart.
For the bandages provided for a cable line according to the invention, self-adhesive glass silk tape from the 3M Group is used with particular advantage, which is available under the name "Scotch No. 890 filament adhesive tape" and has the following properties:
Breaking load per cm of belt width 89.3 kp; this is the case with a commercial bandwidth of 25 mm
223 kp; Elongation at break 3%; Thickness 0.2 mm.
The wrapped bandage usually consists of several or many layers of the tape. The breaking load of the bandage is, depending on the number of layers applied, a multiple of the aforementioned values and can therefore be varied as required according to the calculated short-circuit forces.
The aging properties of the tape are excellent. Despite the high weather resistance of the tape, line systems in the form described above are mainly intended for indoor installation.
The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawings. Fig. 1 shows the cross section through a line according to the invention, consisting of three single-conductor cables, u. between at a point where there is a spacer. Fig. La shows a variant thereof with a spacer body suitable for several cable cross sections. FIG. 2 shows an elevation of a cable line according to the invention with one of the spacers, and FIG. 3 shows, on a reduced scale, a piece of the line containing four spacers. In Fig. 4 a suitable for a specific cable cross-section spacer is shown in view and longitudinal section.
The single-core cables with the usual structure-conductor core insulation jacket, possibly with reinforcement, are marked with --E--, the spacers with - D - and the bandages with - B -.
The arrow lines drawn in FIG. 1 illustrate the improved air circulation and thus more favorable heat dissipation in the immediate vicinity of the cables.
The notches of the spacers - D - do not necessarily have to be touched extensively by the cables - E--. One and the same spacers can also, as shown in Fig. La, be used for cables of different diameters. According to FIG. 1 a, the spacers can have V-shaped axially parallel recesses for this purpose.
The distances - a - (Fig. 3), at which the supports and associated bandages are attached, are determined for specific cases by means of short-circuit calculations and tables. In the relevant literature, e.g. B. in the book "Cables and Lines for Heavy Current" by Lothar Heinhold, 3rd revised edition,
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Publisher and publisher Siemens AG, Berlin-Munich, 1965, contains the aforementioned calculation documents and tables. In general, of course, the distances - a - will be smaller, the higher the short-circuit forces to be expected.
As FIG. 4 shows in particular, the spacers can have approximately twice three, each on one side in the axial direction
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produced plastic body, such a measure is necessary to avoid shrinkage phenomena.
PATENT CLAIMS:
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As with three-phase current lines consisting of rigid individual conductors, spacers (D) are preferably placed at equal intervals between the single-core cables (E) and that the single-core cables are spaced from one another and thus better ventilated at or near the points where the short-circuit forces are attracted If the spacers are located, they are provided with bandages (B) which jointly enclose them, preferably made of glass silk tape and which absorb the repulsive forces that occur in the event of a short circuit.