CH162833A - Stranded power cable. - Google Patents

Stranded power cable.

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CH162833A
CH162833A CH162833DA CH162833A CH 162833 A CH162833 A CH 162833A CH 162833D A CH162833D A CH 162833DA CH 162833 A CH162833 A CH 162833A
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CH
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power cable
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stranded power
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German (de)
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Maurus Dr Klein
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Maurus Dr Klein
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00Power cables

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)

Description

  

      Verselltes    Starkstromkabel.    Es ist bekannt, dass Starkstrombleikabel  mit getränkter Papier- oder     Faserstoffisolie-          rung    infolge der grossen Wärmeausdehnung  des     Tränkmittels    schon bei Temperaturen,  die die Isolierstoffe noch nicht angreifen,  Schaden dadurch erleiden können, dass der  Bleimantel durch das sich ausdehnende     Tränk-          mittel        aufgeweitet    wird.

   Es ist auch bekannt,  dass zur Vermeidung oder Verringerung dieser  Gefahr bei     verseilten    Kabeln die     Raumzipfel     zwischen den     verseilten    Adern mit festem       Isolierstoff    möglichst dicht ausgefüllt werden  sollen, damit die vollständige Füllung des  trockenen Kabels einen möglichst kleinen  Aufwand an     flüssigem        Isolierstoff    erfordert.  Man verwendet zum Beispiel Bündel von  Jutesträngen oder Papierkordeln passender  Dicke, die bei der     Verseilung    in -die Zwischen  räume gepresst werden.

   Eine bekannte Kon  struktion von Papierkordeln besteht aus einer  Anzahl von parallel zusammengelegten und  mit einem Papierstreifen schraubenlinienförmig  umwickelten und hierbei zusammengedrehten  Papierbändern. Man kann auch Papierstreifen    in     konagialen    Lagen zu einem hohlen Kreis  zylinder von bestimmtem Umfange wickeln  .und hernach die Wicklung zusammendrücken-,  wobei der     Papierquerschnitt    genau dem Quer  schnitt der Raumzipfel entsprechen soll.  



  Es zeigt sich nun, dass bei allen diesen  und     ähnlichen    Starkstromkabeln die spezifi  sche Raumdichte des     zusammengepressten          Beilaufmaterials    bezogen auf den auszufüllen  den     Querschnitt    des Kabels hinter derjenigen  des aus gewickelten -Schichten aufgebauten  Isoliermaterials um etwa ein Drittel zurück  bleibt.

   Für Papier gilt das zum Beispiel auch  .dann, wenn das     Beilaufmaterial    und die um  die Leiter gewickelten Bänder aus     dem-gleichen     Papier hergestellt werden.: Das heisst mit  ändern Worten, das feste     Beilaufmaterial    füllt  nur zwei Drittel der Raumzipfel aus; das  letzte Drittel enthält im fertigen Kabel freie       Tränkmasse;    die an der Wärmeausdehnung  wesentlich beteiligt ist.

     Die Ausfüllung der Raumzipfel -mit festem       Füllmäterial    bleibt bei den bekannten Stark  stromkabeln deshalb unvollständig, weil das  
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      feste Füllmaterial nur durch den Druck der  miteinander     verseilten    Adern und der gemein  samen Isolierung in der     zusammengepressten     Form erhalten wird, dieser Druck jedoch  nicht beliebig gesteigert werden kann. Ausser  dem pflanzt sich der Druck mit grosser räum  licher Dämpfung fort, hat also im Innern  des zusammenzudrückenden Füllmaterials einen  wesentlich     kleineren    Wert als an seiner An  griffsstelle.  



  Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun  ein     verseiltes    Starkstromkabel mit getränkter  Papier- oder     Faserstoffisolierung    bei welchem  die Leiterisolierung aus gewickelten Lagen  von Isolierbändern besteht und dessen festes       Beilaufmaterial    ebenfalls aus Papier -oder  Faserstoff oder aus beiden besteht, bei dem  die genannten Mängel behoben sind.  



  Gemäss der Erfindung wird dies dadurch  erzielt, dass das     Beilaufmaterial    harte und  biegsame     Beilaufstränge    aufweist; die aus um  einen biegsamen Kern fest gewickelten Isolier  bändern bestehen.  



  Die einfachste Ausführung der Erfindung  besteht beispielsweise - darin,     dass    man an  Stelle der üblichen, mehr oder weniger weichen,  mehr oder weniger grosse Hohlräume enthal  tenden     Beilaufstränge    ein     Beilaufmaterial    aus  Papier oder     Faserstoff    mit hoher Raumdichte  verwendet: Beispielsweise entsteht ein solcher  als     Beilaufsmaterial    verwendbarer     Beilauf-          strang    aus Papier- oder     Faserstoffbändern,    die  fest um einen biegsamen Kern gewickelt  werden.

   Durch die Wahl kleiner Schlaglängen  und durch die Anwendung bekannter Fabri  kationsmassnahmen gewinnt man auf diese  Weise -sehr harte und reichlich biegsame       Beilaufstränge.    Zur Ausfüllung der Raum  zipfel verwendet man zweckmässig     Beilauf-          stränge    von verschiedenem Durchmesser; zur  Ausfüllung der verbleibenden kleinsten Zwi  schenräume dient das bekannte weiche Füll  material.

   Den kleinen     Querschnittsdimensionen     dieser weichen     Beilaufstränge    entsprechend  ist der Druck der     Verseilung,    den die harten       Beilaufstränge    genau so wie die isolierten  Adern weitergeben, viel wirksamer als bei den  stärkeren Garnen, infolgedessen wird hierbei    auch die spezifische Raumdichte der weichen  Stränge erhöht.  



       Nach    einer weiteren Ausführungsform des  Starkstromkabels weisen die harten und bieg  samen     Beilaufstränge    eine vom Kreis abwei  chende     Querschnittsform    auf. Solche lassen  sich an die     Querschnittsform    der Raumzipfel  besser als kreisrunde Stränge anpassen; der  zur Ausfüllung mit weichen Strängen übrig  bleibende Raum wird hierdurch kleiner; ebenso  die Gesamtzahl der notwendigen Stränge.  Zweckmässig ist die spezifische Raumdichte  des gesamten Füllmaterials bezogen auf den  Gesamtquerschnitt der auszufüllenden Räume  wenigstens 80      /o    der spezifischen Raumdichte  der aus fest gewickelten Isolierbändern be  stehenden Aderisolierung.  



  Als Kerne der gewickelten     Beilaufstränge     können dünne Papier- oder     Faserstoffgarne,     Schnüre, Drähte und dergleichen verwendet  werden. Gewickelte Stränge von nicht kreis  förmigem Querschnitt stellt man beispielsweise  dadurch her, dass man mehrere Isolierbänder  aufeinanderlegt und sie in der beschriebenen  Weise mit Isolierbändern bewickelt. In diesem  Fall entsteht -ein Strang von ovalem -Quer  schnitt. Durch passende Wahl der Breiten  der als Kern verwendeten Bänder erhalten  die Stränge einen anderen nicht kreisförmigen  Querschnitt. Ebenso kann man als Kern, zum  Beispiel eine flach gedrückte Schnur oder  ein Band aus einem Gewebe, aus Kautschuk,  Bitumen usw., einen Draht von nicht kreis  förmigem     Querschnitt    usw. wählen.  



  Anstatt metallischer Kerne können auch  Kerne aus Isoliermaterial verwendet und  metallisch umhüllt werden, um die Kerne,  die     Hohlräume    enthalten können, aus dem  elektrischen Feld auszuschliessen. Man wird  diese zweckmässig aus einem     Stoff    herstellen  oder mit einem Stoff umhüllen, der für das  benutzte     Tränkmittel    undurchdringlich ist.  Als solcher     Stoff    kommt zum Beispiel     wasser-          und    öldicht -getränktes Papier oder Faserstoff  in Frage.  



       Verseilt    man die harten und biegsamen       Beilaufstränge    in der üblichen Weise ohne  Rückdrehung, so erleiden sie angesichts der      verhältnismässig kurzen Schlaglängen der     Ver-          seilung,    die im Interesse der Biegsamkeit  des Kabels erforderlich sind, Beanspruchun  gen, die zum Reissen einzelner Streifen im       Beilaufstrang    führen können. Es empfiehlt  sich deshalb, die Spulen, von denen die er  findungsgemässen     Beilaufstränge    ablaufen, mit       Vorrichtunzen    zur     RückdrehunZ    einzurichten.



      Verselltes power cable. It is known that high-voltage lead cables with impregnated paper or fiber insulation can suffer damage as a result of the large thermal expansion of the impregnating agent, even at temperatures that do not yet attack the insulating materials, as the lead jacket is expanded by the expanding impregnating agent.

   It is also known that in order to avoid or reduce this risk in stranded cables, the corners of space between the stranded wires should be filled as tightly as possible with solid insulating material so that the complete filling of the dry cable requires the least possible amount of liquid insulating material. For example, bundles of jute strands or paper cords of suitable thickness are used, which are pressed into the spaces during stranding.

   A known construction of paper cords consists of a number of parallel collapsed and helically wrapped with a paper strip and twisted together paper tapes. One can also wind paper strips in conagial layers to form a hollow circular cylinder of a certain size and then compress the winding, whereby the paper cross-section should correspond exactly to the cross-section of the lobes of space.



  It has now been shown that in all of these and similar power cables, the specific density of the compressed filler material, based on the cross-section of the cable to be filled, lags behind that of the insulating material made up of wound layers by about a third.

   This also applies to paper, for example, if the filler material and the tapes wrapped around the ladder are made from the same paper: In other words, the solid filler material only fills two thirds of the lobes; the last third contains free impregnating mass in the finished cable; which is significantly involved in thermal expansion.

     The filling of the space lobes with solid filling material remains incomplete with the known power cables because that
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      solid filler material can only be obtained in the compressed form by the pressure of the cores stranded together and the common insulation, but this pressure cannot be increased at will. In addition, the pressure is propagated with great spatial damping, so it has a much smaller value inside the filling material to be compressed than at its point of attack.



  The subject of the present invention is a stranded power cable with impregnated paper or fiber insulation in which the conductor insulation consists of wound layers of insulating tape and whose solid material also consists of paper or fiber or both, in which the defects mentioned are eliminated.



  According to the invention, this is achieved in that the filler material has hard and flexible filler strands; which consist of insulating tapes tightly wrapped around a flexible core.



  The simplest embodiment of the invention consists, for example, in that instead of the usual, more or less soft, more or less large cavities containing filler strands, a filler material made of paper or fibrous material with high density is used: For example, such a filler material that can be used as filler material is produced. strand of paper or fiber tape that is tightly wrapped around a flexible core.

   By choosing shorter lay lengths and by using known fabrication measures, you gain in this way -very hard and plentifully flexible cords. To fill in the corners of the space, it is advisable to use cords of different diameters; the well-known soft filling material is used to fill the remaining smallest spaces.

   Corresponding to the small cross-sectional dimensions of these soft filler strands, the pressure of the stranding, which the hard filler strands pass on just like the insulated strands, is much more effective than with the stronger yarns, as a result of which the specific volume density of the soft strands is increased.



       According to a further embodiment of the power cable, the hard and bendable additional strands have a cross-sectional shape deviating from the circle. These can be better adapted to the cross-sectional shape of the lobes than circular strands; the space left over for filling with soft strands becomes smaller as a result; likewise the total number of strands required. The specific volume density of the entire filling material based on the total cross section of the spaces to be filled is expediently at least 80 / o of the specific volume density of the core insulation consisting of tightly wound insulating tapes.



  Thin paper or fibrous yarns, cords, wires and the like can be used as the cores of the wound cords. Wrapped strands of non-circular cross-section are produced, for example, by laying several insulating tapes on top of one another and wrapping them with insulating tapes in the manner described. In this case the result is a strand of oval cross-section. A suitable choice of the widths of the strips used as the core gives the strands a different non-circular cross-section. You can also choose a wire with a non-circular cross-section, etc., as the core, for example a flattened cord or a tape made of a fabric, rubber, bitumen, etc.



  Instead of metallic cores, cores made of insulating material can also be used and covered with metal in order to exclude the cores, which can contain cavities, from the electrical field. It is expedient to produce this from a substance or to cover it with a substance which is impervious to the impregnating agent used. As such a material, for example, water- and oil-proof paper or fiber material come into question.



       If the hard and flexible cords are stranded in the usual way without turning back, they suffer from stresses in view of the relatively short lay lengths of the stranding, which are necessary in the interests of the flexibility of the cable, which can lead to the tearing of individual strips in the cord. It is therefore advisable to set up the bobbins from which the accessory strands according to the invention run with Vorrichtunzen for the reverse rotation.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verseiltes Starkstromkabel mit getränkter Papier- oder Faserstoffisolierung, bei welchem die Leiterisolierung aus gewickelten Lagen von Isolierbändern bestehen, und dessen festes Beilaufmaterial ebenfalls aus Papier oder Faserstoff oder aus beiden besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Beilaufmaterial harte und biegsame Beilaufstränge aufweist, die aus um einen biegsamen gern festgewickelten Isolierbändern bestehen. PATENT CLAIM: Stranded power cable with impregnated paper or fiber insulation, in which the conductor insulation consists of wound layers of insulating tape, and the solid support material also consists of paper or fiber or both, characterized in that the support material has hard and flexible cords made of around a flexible, like tightly wound, insulating tape. UNTERANSPRüCHE: 1. Verseiltes Starkstromkabel nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Raumdichte des gesamten Füll materials bezogen auf den Gesamtquer schnitt der auszufüllenden Räume wenig- stens 80 % der spezifischen Raumdichte der aus. fest gewickelten Isolierbändern bestehenden Aderisolierung beträgt. SUBSTANTIAL CLAIMS: 1. Stranded power cable according to patent claim, characterized in that the specific volume density of the entire filling material in relation to the overall cross-section of the spaces to be filled is at least 80% of the specific volume density of the. tightly wound insulating tapes existing core insulation. 2. Verseiltes Starkstromkabel nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 50 Ge wichtsprozente des gesamten Beilaufmate- rials ans harten und biegsamen Strängen bestehen. 3. Verseiltes Starkstromlabel nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet; dass die gerne der Beilaufstränge nicht kreisförmige Quer schnitte haben. 4. Verseiltes Starkstromkabel nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nicht metal lische Kerne der Stränge metallisch um hüllt sind. 2. Stranded power cable according to claim and dependent claim 1, characterized in that at least 50 percent by weight of the entire filler material consists of hard and flexible strands. 3. Stranded heavy current label according to claim and subclaims 1 and 2, characterized; that those who like the cords do not have circular cross-sections. 4. Stranded power cable according to claim and subclaims 1 and 2, characterized in that non-metallic cores of the strands are metallically sheathed. 5. Verseiltes Starkstromkäbel nach- Patent anspruch und Unteransprüchen 1-3, da durch gekennzeichnet, dass die Kerne aus Wasser- und öldichten Stoffen bestehen. 6. Verseiltes Starkstromkabel nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Beilaufstränge mit Rückdrehung verseilt sind und daher keine Torsionsspannungen aufweisen. 5. Stranded power cable according to patent claim and subclaims 1-3, characterized in that the cores consist of water and oil-tight substances. 6. Stranded power cable according to patent claim, characterized in that the auxiliary strands are stranded with reverse rotation and therefore have no torsional stresses.
CH162833D 1931-04-08 1931-04-08 Stranded power cable. CH162833A (en)

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