Unterirdische Leitung für Höchstspannungen. Bei Hochspannungskabeln des heute zu meist verwendeten Aufbaus besteht die Iso lation aus Papierschichten, die mit Öl oder einer Mischung von Ölen und Harzen getränkt sind. Je höher die Spannung ist, für die das Kabel gebraucht werden soll, umso grösser muss die Wandstärke der Leiterisolation ge wählt werden.
Bei immer höherer Spannung würde man so zu einer Dicke der Isolations schicht gelangen, bei der das Kabel nicht mehr die zum Aufwickeln auf die Trommel notwendige Biegsamkeit hat; das Papier würde bei den Biegebeanspruchungen brechen, ausser dem wäre die auf den Trommeln aufzubrin gende Kabellänge gering und es wäre nötig, eine sehr grosse Anzahl von Muffenverbin- dungen herzustellen.
Ein anderer bekannter Vorschlag, unter irdische Leitungen für hohe Spannungen zu bauen, geht dahin, auf eine feste Umwicklung des Leiters zu verzichten und den Leiter auf andere Weise, zum Beispiel durch isolierende Distanzstücke in zentrischer Lage zum äussern Mantel (Bleimantel, Eisenrohr und dergleichen) zu halten. Der Raum zwischen Leiter und Aussenmantel soll hierbei mit Luft, Öl oder einem andern Isoliermittel ausgefüllt werden. Solche Stoffe widerstehen in dieser Anordnung jedoch nicht denjenigen Spannungsgradienten, die in der Nähe des Leiters auftreten können; dieser Leitungsaufbau führt daher nicht zum Ziel, wenn es sieh um die Übertragung sehr hoher Spannungen handelt.
Es ist bei den zuerst geschilderten gabeln mit geschichteter Papierisolation und Ölträn- kung schon -versucht werden, den Gradienten in .den dem Leiter zunächst liegenden Schich ten herabzusetzen, indem man metallische Einlagen innerhalb der isolierenden Schichten anbrachte und diesen eine andere Spannung aufdrückte, als sie sich aus der Ladungs verteilung auf den leitenden Flächen im Kabel ergibt. Dieses Mittel allein gestattet jedoch nur eine mässige prozentuale Erhöhung der Betriebsspannung von Kabeln.
Gegenstand der Erfindung ist eine unter irdische Leitung für Höchstspannungen, deren Aufbau eine Kombination verschiedener der oben geschilderten Kabelaufbauten darstellt. Die beiliegende Zeichnung stellt ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung dar. Der Kupfer leiter c, (vergleiche Fig. 1 und 2) ist von einer hochwertigen geschichteten Isolation b um geben, die vorzugsweise aus Papierschichten. mit Öl- und Harztränkung besteht; in diese können leitende Schichten g eingelegt sein; die geschichtete Isolation ist vors einem Me tallmantel c (beispielsweise Bleimantel) um geben.
Das so gebildete Bleikabel wird durch Distanzstücke<I>f</I> in einem Rohr<I>d</I> gehalten, über das noch eine Metalldrahtumflechtung e folgen kann. Der Raum lt kann mit Öl oder Luft (beide eventuell unter Druck) mit Kabel vergussmasse oder einem andern isolierenden nicht starren Stoffe gefüllt sein. Um die ge wünschte Wirkungsweise des Kabels zu er reichen, wird das Potential des Bleimantels c und das der eventuell vorhandenen leitenden Einlage oder Einlagen in dem Sinne beeinflufät, dass die inneren Lagen der Isolation einen niedri geren Gradienten erhalten, als dem natürlichen. durch die Ladungsverteilung bestimmten Ver lauf der Spannung entspricht.
Das Zwangspo tential des Bleimantels (und eventuell derleiten- den Einlage) kann beispielsweise dem Betriebs transformator t durch Anzapfung entnommen werden, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Die Rohre d können aus Hartpapier, Porzellan, glasier tem Ton, einem andern Isolationsmaterial oder aus Metall (zum Beispiel @ Eisen) bestehen. Bei der Verwendung metallischer Röhren kann die Metalldrahtumflechtung e fortfallen.
Die äussern metallischen Hüllen d beziehungs weise e der dargestellten Einleiterkabel wären bei einem Mehrleitersystem, um das es sich in der Mehrzahl der Fälle handeln dürfte, in kurzen Abständen miteinander zu verbinden. Ob eine leitende Einlage innerhalb der ge- schichteten Isolation verwendet oder ob statt einer mehrere Einlagen verwendet werden, hängt von der Höhe der Spannung ab.
Fig. 3 zeigt die beispielsweise Ausführung eines Distanzstückes f; dieses ist zweiteilig ausgebildet und sein innerer Rand ist gezahnt, um ein Hindurchwandern des Isolierstoffes zu gestatten.
Die Verlegung der erfindungsgemässen Lei tungen geschieht zum Beispiel so, dass das Bleikabel im Kabelgraben ausgelegt wird, die Isolier- beziehungsweise Metallrohre über das Bleikabel geschoben werden und dieses darauf mit Hilfe der Distanzstücke in zen trische Lage innerhalb der Rohre gebracht wird. Sodann werden die Rohrverbindungen hergestellt und die Rohre mit dem isolieren den Stoffe (zum Beispiel Druckluft, 0I, Ka- belvergussmasse) gefüllt.
Underground line for high voltages. In the case of high-voltage cables of the structure that is mostly used today, the insulation consists of layers of paper that are impregnated with oil or a mixture of oils and resins. The higher the voltage for which the cable is to be used, the greater the wall thickness of the conductor insulation must be selected.
With higher and higher voltage you would get to a thickness of the insulation layer in which the cable no longer has the flexibility necessary to be wound onto the drum; the paper would break under the bending stresses, in addition the cable length to be applied to the drums would be small and it would be necessary to make a very large number of sleeve connections.
Another well-known proposal to build underground lines for high voltages is to dispense with a tight wrapping of the conductor and to rewire the conductor in another way, for example by using insulating spacers in a central position to the outer jacket (lead jacket, iron pipe and the like) to keep. The space between the conductor and the outer jacket should be filled with air, oil or some other insulating material. In this arrangement, however, such substances do not withstand the stress gradients that can occur in the vicinity of the conductor; this line structure therefore does not achieve the goal when it comes to the transmission of very high voltages.
Attempts have already been made to reduce the gradient in the layers closest to the conductor by attaching metallic inserts within the insulating layers and applying a different voltage to them than they are with the forks described first with layered paper insulation and oil soaking results from the charge distribution on the conductive surfaces in the cable. However, this means alone only allows a moderate percentage increase in the operating voltage of cables.
The invention relates to an underground line for extra high voltages, the structure of which is a combination of different cable structures outlined above. The accompanying drawing represents an exemplary embodiment of the invention. The copper conductor c, (see Fig. 1 and 2) is of a high quality layered insulation b to give, preferably made of paper layers. with oil and resin impregnation; conductive layers g can be inserted into these; the layered insulation is in front of a Me tallmantel c (for example lead sheath) to give.
The lead cable formed in this way is held in a tube <I> d </I> by spacers <I> f </I>, over which a metal wire braid e can follow. The room can be filled with oil or air (both possibly under pressure) with cable potting compound or some other insulating, non-rigid material. In order to achieve the desired mode of operation of the cable, the potential of the lead sheath c and that of the conductive insert or inserts that may be present is influenced in the sense that the inner layers of the insulation receive a lower gradient than the natural one. Corresponds to the voltage course determined by the charge distribution.
The forced potential of the lead jacket (and possibly the conductive insert) can for example be taken from the operating transformer t by tapping, as can be seen from FIG. The tubes d can be made of hard paper, porcelain, glazed clay, another insulation material or of metal (for example @ iron). When using metallic tubes, the metal wire braiding e can be omitted.
The outer metallic sheaths d or e of the single-conductor cables shown would have to be connected to one another at short intervals in a multi-conductor system, which is likely to be the case in the majority of cases. Whether a conductive insert is used within the layered insulation or whether several inserts are used instead of one depends on the level of the voltage.
Fig. 3 shows the exemplary embodiment of a spacer f; this is designed in two parts and its inner edge is toothed to allow the insulating material to migrate through.
The laying of the lines according to the invention happens, for example, that the lead cable is laid in the cable trench, the insulating or metal pipes are pushed over the lead cable and this is then brought into a central position within the pipes with the help of spacers. The pipe connections are then made and the pipes are filled with the insulating substances (for example compressed air, OI, cable potting compound).