CH257223A - Power cables. - Google Patents

Power cables.

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CH257223A
CH257223A CH257223DA CH257223A CH 257223 A CH257223 A CH 257223A CH 257223D A CH257223D A CH 257223DA CH 257223 A CH257223 A CH 257223A
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CH
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winding
jacket
cable
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power cable
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German (de)
Inventor
Sorensen Mollerhoj Johannes
Stigsgaard Svend
Original Assignee
Sorensen Mollerhoj Johannes
Stigsgaard Svend
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/22Metal wires or tapes, e.g. made of steel
    • H01B7/226Helicoidally wound metal wires or tapes

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  • Insulated Conductors (AREA)

Description

  

  Starkstromkabel.    Die     Erfindung    bezieht sich auf ein     elek-          trisahes    Starkstromkabel mit einem aus  dichtem Material, z. B. Blei, bestehenden  Mantel, der in Richtung seines     Umfanges     Teile mit ungleich starker Krümmung auf  weist, wodurch sich zwischen den stärker ge  krümmten Teilen Flachseiten ergeben, wobei  die     F_acbseiten    aussen durch eine federnde       1L'ewieklung    gestützt sind, damit     sie        Druek-          schwankungen    auf der     Innenseite    des Mantels  elastisch nachgeben können.

   Dadurch wird     er-          müglicht,        da.ss    ein mit Öl getränktes oder ge  fülltes Kabel sich den     Volumenänderungen     des Öls bei     sehwankender    Temperatur ela  stisch anpassen kann unter Vermeidung z. B.  der Bildung von     Hoh:räumen    im Innern des  Kabels bei sinkender Temperatur, und dass  auch ein     gewisser        erwünschter    Ölüberdruck       während    allen     Betriebszuständen    aufrecht  erhalten werden kann.  



  Das dänische     Pätent        Nr.58270    bezieht  sich auf     eine        Ausführungsform    eines solchen  Kabels, bei welchem     die    flachen Teile des       Mantel;

      mit einer in der Querrichtung des  Kabels     versteifenden,    und in der Längsrich  tung des Kabels     biegsamen    Unterstützung       versehen,    sind, welche durch ein     Metallband     gebildet ist, das durch eine äussere     Bewick-          lung    in seiner Lage gehalten wird.     Dieses     Metallband liegt über den     Flachseiten    des  Kabels und seine Ränder werden beim An  bringen der äussern     Bewicklung    am Kabel    zwischen derselben und dem Mantel fettge  klemmt.

   Schaut man .sich ein kleines quer  zum Kabel     herausgeschnittenes,    Element an,  so kann das     Metal.lbandelement    als ein an  seinen Enden     frei    aufliegender Träger be  trachtet     werden,    auf dessen dem Kabel zu  gekehrte Seite über den Mantel der im Innern  des Kabels herrschende     Überdruck    wirkt.  Gemäss jenem Patent ist     versucht    worden,  das Band in der     Querrichtung    des Kabels  dadurch zu versteifen, dass es quer zur     Ka-          be=längsrichtung    gewellt wird, wie dies am       Ausführungsbeispiel    in der Patentbeschrei  bung erläutert ist.

   Das dort gezeigte flache  Kabel besitzt auch in der die kurze Achse  des Kabelquerschnittes     enthaltenen    Ebene  eine gute Biegsamkeit:.  



  Das querversteifende Metallband ist ver  wendet worden, da nach der bisherigen Auf  fassung die     Bewicklung    allein zum     Halten     der     Kabelf:achseiten    nicht tauglich sein  würde. Wenn beim     Bewicklungsvorgang    das       Bewicklungsmittel    um die stärker gekrümm  ten Teile des Mantels herumgebogen wird,  treten im     Bewicklungsmaterial    Biegespan  nungen auf, welche bewirken,     da.ss    sich     das          Bewicklungsmitte#l    auf den     Flachseiten    des  Kabels in die Form     eineis.    freiliegenden Bo  gens zu wölben sucht.

   Wenn die     Bewicklung     angebracht     wird,    ohne dass     das    querverstei  fende Metallbaud     darunterliegt    und     das.    Kabel  alsdann einem     innern    Überdruck ausgesetzt      wird, so gibt der     Mantel    nach, bis, er an der       Bewicklung    anliegt     und    der     Innendruck    nun  mehr durch Spannungen im     Bewicklungs-          makerial        aufgenommen,        wird.    Wird, wie bis  her, ein verhältnismässig hartes.

   und steifes       Bewicklungsmaterial,    wie Bronzedraht, ver  wendet, dann erhält der freiliegende Bogen  des Drahtes     und    dementsprechend der ausge  buchtete. Mantel eine ziemlich weite Wöl  bung, so dass das Ölvolumen des Kabels sogar  bei     niedrigstem,        während,    des Betriebes an  gewendetem Ölüberdruck und der     niedrig-          sten        Temperatur    im Vergleich zur     Ausfüh-          rungsform    mit querversteifenden Metallbän  dern     wesentlich    grösser     ist.    Dies ist jedoch       ungünstig,

      da das     kleinstmögliche        Ölvolumen          und    bei wechselnder     Temperatur,die    kleinst  möglichen     Volumenänderungen    erwünscht  sind.

       Wenn.    man ein     Bewicklungsmateräal     von geringer     Steifigkeit    verwenden würde,  um die Wölbung des Bogens zu vermindern,  so     könnte    der     innere    Druck während der       Ausbuchtung    der     gabelflachsenen    nur da  durch aufgefangen werden, dass das     Bewick-          lungsmaterial    hohen Zugbeanspruchungen  unterworfen wird,     womit        ein    starker, nach  innen     gerichteter    Druck     an        denn    stärker ge  krümmten Teilen des.

   Mantels verbunden ist,  welcher Druck     eine        uneTwünschte        Beanspru-          chung    des     Isoliermaterials    des     Kabels    her  vorruft.  



  In     gewissen        Fällen        würde    jedoch das       Weglassen    des     obenerwähnten        Metallbandes,     z. B, zur     Vereinfachung    der     Fabrikation,     dienlich sein. Die     Erfindung        ,sucht    dies mit  tels     besonderer    Massnahmen dadurch zu er  möglichen, dass der     Bewicklung    eine ändernde       Steifigkeit    gegeben wird.

   Der Gegenstand  der     Erfindung    isst dadurch gekennzeichnet,  dass die     Bewicklung        wenigstens        ein.        Bewick-          lungsmittel        umfasst,        das    längs des     Mantel-          umfanges,    ändernde     Steifigkeit    besitzt, die an  den     Kabelflachseiten    am grössten     ist.    An den  stärker     gekrümmten        Teilen    des     Mantels,

      wo  demnach die     Steifigkeät    geringer     sein    wird,       kann    sie     einen    so     geringen    Wert     haben,    dass  die     Bewicklung    an diesen Stellen     während          des        ..        Bewicklungsvorganges        .leicht    nachgibt.

      Daher     treten    im     Material\    keine merkbaren       Biegebeanspruchungen    auf, die die     Bewick-          lung        hindern,    an den     Kahelflachseiten    auf  zuliegen, wobei     gleichzeitig    erreicht     wird,     dass die     Bewicklung    an den stärker     gekrümm-          ten:

      Teilen     des        Kabelmantels    eng anliegt, um  so gut als möglich eine     unbewegliche    Haf  tung des     Mantels    in der     Längsmitte    der stär  ker     gekrümmten    Teile zu erzielen, wo die       Naht    oder die Nähte des Mantels angeordnet  sind,     die    bei     Deformierung    des Kabelquer  schnittes so weit als möglich geschont werden  müssen.  



  Die ändernde     Steifigkeit    des     Bewicklungs-          mittels    kann durch     Erhöhung    der     Steifigkeit     des in Frage     kommenden    Mittels an einigen       Stellen    und Verminderung derselben an da  zwischenliegenden     Stellen        erzielt    werden oder  durch Anwendung nur einer dieser Massnah  men.

   Ausserdem     kann.    dem     Mittel    die än  dernde     Steifigkeit    während oder     unmittelbar     vor dem Vorgang,     durch    welchen es um das  Kabel     herumgewickelt        wird,    gegeben werden,  oder     diese        ändernde        Steifigkeit    kann bereits  vor Beginn des Wickelvorganges vorhanden  sein.  



  Die ändernde     Steifigkeit    kann dem     Be-          wicklungsmaterial        durch    örtliche Hitze- oder  mechanische Behandlung gegeben werden,  indem das     Material,    z. B. im Fälle von Stahl,  durch     Erhitzen    getempert und auf der Breite  der     Kabelflachsenen    abgeschreckt werden kann  und, im Falle der Verwendung von Bronze  und Stahl, bei den stärker     gekrümmten        Tei-          len    des Mantels ausgeglüht werden kann.

    Eine erhöhte     Steifigkeit    des     Bewicklungs-          materiaäs.    längs den     Klbelflachseiten    kann  auch     dadurch    erreicht werden, dass das Mate  rial durch     eine        mechnische    Behandlung, z. B.  durch Ziehen oder Walzen in kaltem Zu  stand,     gehärtet    wird.  



  Die     Bewicklung    kann vorzugsweise aus  einer Mehrzahl von Drähten oder Bändern  bestehen und     wenigstens    zwei über- oder       nebeneinanderliegende    Wicklungen umfas  sen. Wenn zwei gleichartige, gleichlaufende  Wicklungen     vorgesehen    sind, so liegt der  Zweck     dieser        Anordnung        nurdarin,    dass die      eine     Wiek'_ung    die andere teilweise ersetzen  können     so'l,    falls die eine während des     Be-          1:riebes        beschä        digt    würde.

   Beide Wicklungen       können    jedoch von unterschiedlicher     Struktur          .sein,    z. B. derart, dass sie die     Flachseiten    des       Kabelmantels    an     verschiedenartigen    Stellen       Mützen,    was später genauer erwähnt-. werden  wird.

   Bei.     üb.ereinanderliegendenWicklungen     kann die eine aus einem     Material    von durch  wegs geringer     Steifigkeit    bestehen und ein  fach als     Unterlage    für die andere Wicklung  dienen,     we'.che        dann        wenigstens        annähernd          allein    das elastische Stützorgan der     Kab-el-          flaehseiten    bildet.

   Die Wicklungen können  auch derart angeordnet     sein,    dass sie an den  stärker     gekrümmten    Teilen des Mantels       nebeneinander-    und an den: Flachseiten des       Ma.nte'_s        übereinanderliegen.    Die letztgenannte  Anordnung kann z. B. erzielt werden, indem  die Drähte der     Bewicklung    in entgegenge  setzter Wicklungsrichtung     angebra,eht    wer  den oder     beim        Anbringen    am Kabel mitein  ander     verzwirnt    werden.  



       hveclzmäss,iger@veis,e        umfasst    die     Bewick-          lung    wenigstens zwei Wicklungen mit ent  gegengesetzter     Wicklungsrichtung,        damit     vermieden werden kann, dass sich das Kabel  bei     änderndem    Druck um     seine    eigene     Achse     zu drehen sucht.  



  Die ändernde     Steifigkeit    des     Bewiek-          lungsrni.ttels    kann nicht nur mittels variablen       Eigenschaften    des Materials, sondern auch       mittel;    längs des     Ma.ntehzmfanges    ändernder  Grösse der senkrecht zur     Mantelfläche    vor  handenen     Erstreckung    des     Bewicklungsmit-          lel.s        erzielt    werden.

   In dieser Ausführungs  form liegt sogar die     bessere        Möglichkeit    einer       Betonten    Änderung der     Steifigkeit,    weshalb  sie     a',s    die für die     Praxis    geeignetere Aus  führungsform bezeichnet werden kann.

   Eine  längs des     31antelumfanges    ändernde     Enstrek-          kung    des     Bewicklung.smittels    kann     entweder          durch    veränderlichen oder durch gleichblei  benden     Querschnitt    des     Bewicklungsmittels          (,i#zic-It        werden.    Im letztgenannten. Fäll muss       siele    die Stellung des     Querschnittes    in     bezug          auf    die Unterlage ändern.

   Ein     Bewickhings-          rnit.tel    mit veränderlicher     Quersschnittsform       kann z. B. durch örtliches Walzen eines     Dan-          des    mit einem niedrigen,     rechteckigen    Quer  schnitt zu einem     %4nkelförmigen,        U-förmigen     oder     gewe'.lten        Querschnitt        hervorgebracht     werden. Dieser Walzvorgang kann mehr oder  weniger     abgestuft    ausgeführt werden, wo  durch z.

   B. erreicht werden kann, dass der       rechteckförmige    Querschnitt von den Enden  der Flachseiten des     Mantels    an     allmählich    in  einen Querschnitt übergeht, dessen     Erstrek-          kung    senkrecht zur Mantelfläche grösser ist  als die Breite des     rechteckförmigen    Quer  schnittes. Andere Ausführungsformen mit  änderndem     Querschnitt    können z.

   B. hervor  gebracht werden, indem ein zuvor hergestell  tes,     beispie'sweise    U-förmiges, V-förmiges oder       kreisförmigos    (hohles oder massives) Profil       örtlich    platt gedrückt oder gewalzt wird, wo  bei dafür gesorgt wird, dass die Höhe und das  Widerstandsmoment des     Querschnittes    ihre  grössten Werte     gegenüber    den Flachseiten und  ihre minimalen Werte gegenüber den stärker       gekrümmten    Teilen des Mantels, aufweisen.  Wird z.

   B. ein runder Draht verwendet, wel  cher örtlich     platt    gewalzt wird, so können  die Teile mit abgeflachtem Profil entweder  hochkant an den Flachseiten des Mantels oder  mit der     Breitseite    an den stärker     gekrümmten     Teilen des Mantels angebracht werden, wäh  rend die     dazvvrischenliegenden        unveränderten     Teile des runden Drahtes dann an den Über  gangszonen zwischen den stärker gekrümm  ten Teilen, und den Flachseiten des:     Mantels     liegen.

   Das.     örtliche    Walzen des Drahtes kann  auch derart kreuzweise ausgeführt werden,       da.ss    der runde Draht über     aufeinanderfol-          gende    Strecken     ab-#veehslungsweise    in der  einen bzw. andern Kreuzrichtung zusammen  bedrückt oder     abgeflacht    wird.

   In diesem  Falle ist der Draht so anzuordnen, dass gegen  über denn     Ma.ntelflachseiten    gewalzte Draht  teile mit hochkant stehendem Profil und  gegenüber den stärker     gekrümmten    Manteltei  len gewalzte     Drahtt@ei'.,e    flach anliegen, wäh  rend der runde Draht nur an den Übergangs  stellen     sein        normales    Profil aufweist.  



  Ist: das ändernde     Widerstandsmoment    der       Bewicklung    mittels, eines     Bewicklungsmittels         konstanten     Querschnittes.    zu erzeugen, so       kann    ein     Querschnitt        verwendet    werden, der  in zwei zueinander senkrechten     Richtungen          unterschied:

  iche    Widerstandsmomente besitzt,  und das     Bewicklungsmittel    kann beim     Be-          wicklungsvorgang    um     seine    eigene Achse  derart gedreht werden, dass die grösste Er  streckung seines     Querschnittes    an den Kabel  flachseiten senkrecht zur     Kabelmantelober-          fläche    steht.  



  Es sei     bemerkt,    dass es in     Hochspan-          nungs-Mehrleiterkabe=n,    bei welchen der       Bleimantel    in     Richtung    des Umfanges flache  oder nahezu flache Abschnitte aufweist,     be-          kannt    ist,     zwischen,    der     Bewehrung    und dem       Bleimantel        federnde        Mittel        einzulassen,    die  gegen diese flachen Mantelteile einen Druck  ausüben.

       Wenn    die Bewehrung hierbei als       ein.        Bewicklungsmittel    betrachtet wird, so  besitzt das     :etztere    keine     ändernde        Steifigkeit     längs des Mantelumfanges.  



  In der beiliegenden Zeichnung ist ein       Ausführungsbeispiel        des    Erfindungsgegen  standes     dargestellt,    bei welchem die letzt  genannte Form und     Anordnung    des     Bewick-          luugsmittels    vorhanden     ist.     



       Pig.    1 zeigt     eine    Seitenansicht des     Stark-          stromkahels,    bei welchem die verschiedenen       Bewicklungen    von unten her stufenweise ent  fernt sind, und       Fig.    2 zeigt einen     Querschnitt    des     Kabe's.     Das dargestellte     Kabel    ist     mit    drei Lei  tern 10 versehen, deren, Achsen in einer ge  meinsamen Ebene liegen, und von denen jeder  mit einer     Isolation    12 umschlossen ist.

   Um  die     Leiterisolation        herum    ist ein     Bleimantel     14 gepresst, der sich auf der in     hfg.    2 obern       und        untern    Seite flach von Leiter zu Leiter  erstreckt und die     Flachseiten    des Kabels be  grenzt und     seitlich    den gekrümmten Ober  flächen der     Iso:ation    der äussern Leiter folgt.  Die     Hohlräume    im Innern des Kabelmantels  14 sind mit 0.1 15 gefüllt. In der Längsmitte  der     gekrümmten.    Oberflächen befinden sich  die Nähte 16 des Bleimantels.

   Der Bleiman  del     kann    auch nur auf     einer    der     gekrümmten          Oberflächen,    eine Naht besitzen. Auf der       Aussenseite        kann    der Bleimantel 14 asphal-         tiert        und    mit einer     asphaltierten    Papier= oder       Leinwandbewicklung    18     umwickelt    sein.

   Auf  diese     Bewicklung    sind beim dargestellten  Ausführungsbeispiel zwei dünne, starke Bän  der 20 nach     Schraubenlinien    verlaufend (eines  über dem andern) mit einem schmalen<B>Ab-</B>  stand zwischen den     Windungen    und. in     sol-          chier    Weise     gewickelt;    dass der     Zwischenraum          zwischen    den Windungen des innen Bandes  durch das äussere Band überdeckt ist, wo  durch der Mantel 14 vollständig bedeckt und  ihm nur eine beschränkte Schrumpfungsmög  lichkeit gegeben wird.

   Da diese Bänder auf  einander gleiten können, werden sie das Bie  gen des Kabels bis zu einem     vernünftigen     Ausmass nicht hindern. Auf den Bändern 20  ist eine     Bewicklung    in entgegengesetzter  Wicklungsrichtung angeordnet, welche aus  flachen Drähten 22 besteht, die in zweigän  giger Schraubenlinie und in solcher Weise  angebracht sind,     dass    jeder     Flachdraht        jewei'.s     längs einer     Kabelflachseite    um eine halbe  Umdrehung um seine eigene Achse verdreht  ist.

   Die     Tordierung    auf der in     Fig.    2     obern     und untern Kabelseite     kann    in gleichem, aber       ebensogut    in entgegengesetztem Drehsinn ver  laufen. An den stark     gekrümmten        Seiten    des  Kabels liegen die so angebrachten     Drähte    22  mit einer flachen Seite am Kabel an, wäh  rend sie auf der genannten obern und untern       Kabelseite    mit einem Rand     auf:iegen,    am  ausgeprägtesten in der Mitte der Kabelflach  seiten.  



  Wie aus     Fig.2        ersichtlich    ist, ist die  senkrecht zur Mantelfläche sich erstreckende  Höhe der Drahtwicklung aus den Drähten 22  an den stark gekrümmten Seiten des Kabels  am     kleinsten,    wogegen sie an den in     Fig.    2  oben und unten liegenden     Kabelfla,chseiten     einen Betrag     aufweist,    der gegen     die    Mitte  dieser     Flachseiten        zunimmt,    bis er .gleich  der Länge des     Drahtquerschnittes    ist.

   Die  Drähte 22 weisen     in.        Übereinstimmung    damit  in der     Querschnittsebene    .des Kabels     einen     von beiden Enden der     Kabelfl:achsesten    gegen  deren Längsmitte zunehmenden     Widerstand     gegen Biegung auf. Beim Wickeln der Drähte  22 wird jeweils deren eine     seitliche        Kante         gezwungen, den ebenen     Kabelflachseiten    zu  folgen, während diese Kante     ungehemmt     einen nach innen konvexen Bogen bilden  würde.

   So wird aber die     Mittellinie    des: Drah  tes nach aussen gedrückt, weshalb die Innen  kante der Drähte gegen, die     Kabelflachseiten     einen     gewissen    Druck     ausübt.    Somit ist be  reitseine     Anfangss:pa,nnun,g    vorhanden, um  der Ausbuchtung des     Kabelmantels.    schon bei       geringstem,    während des Betriebes, auftreten  dem Überdruck im, Kabelinnern entgegen  zuwirken.

           Anstatt    beide Drähte 22, wie veranschau  licht, an jeder     Kabe.lflachseite    um eine halbe       ('mdrehung    zu verdrehen     (tordieren),    kann  der     eine    Draht z.

   B. um eine ganze     Umdre-          liurig    tordiert werden, so dass     dieser    Draht  den Mantel 14 an zwei Stellen abstützt, die       ,jc    beiderseits von der     Mittellinie    der in     Be-          1        raeht        gezogenen:        Kiabelflachseite    abgerückt  liegen. Dadurch kann eine besser     verteilte          Abstützung    der ganzen     Kabelflachsene    er  zielt: werden.

   Auch sind     weitere    Varianten  dadurch möglich, dass allgemein ein     Bewick-          hingsinittel    an jeder     Kabelflachseite    um eine  oder mehrere. Halbdrehungen um seine eigene  Achse tordiert sein kann, wogegen es     allb        -          inein    vorzuziehen ist, dass das     Bewicklungs-          mittel    gegenüber den stark gekrümmten       Tei'en    des Kabelmantels keine wesentliche  Verdrehung aufweist, weil dort gewöhnlich  die grösstmögliche     Auflagerfläche    mit dem       Kabelmantel    erwünscht ist.

   An Stelle zweier  Drähte, wie sie     beim    dargestellten     Ausfüh-          iungsbeispie@    nebeneinander     angebracht    sind,  kann eine Mehrzahl von Drähten neben- oder       übereinander    und an jeder     Kabelflachseite     mit einer oder mehreren oder, falls erwünscht,       finit    einer     unterschiedlichen    Anzahl von Halb  drehungen tordiert, vorgesehen sein.    Die Verdrehung der Drähte 22 wird z. B.

    in der Weise bewirkt, dass die Drahtrolle, von  welcher je ein für den     Bewicklungsvorgang     des Kabels     bestimmter    Draht abrollt und       welche    rund um das Kabel herumgeführt  wird, auch für sich derart um eine Achse  rotiert,     da.ss    der von der Drahtrolle ablaufende    Draht tordiert wird. Die     Drahtrolle    führt  somit eine Planetenbewegung aus, bei wel  cher die örtliche Rotation der Drahtrolle mit       konstanter    oder veränderlicher Drehzahl  stattfinden kann.

   Eine andere     Möglichkeit     ergibt sich dadurch, dass der Draht zwischen  der ablaufenden, Drahtrolle und der Stelle,  wo er das Kabel berührt, durch ein Füh  rungsorgan läuft, welches sich hin und her       dreht    und dadurch dem Draht eine entspre  chende     Torsion    erteilt.  



  Sowohl .die Bänder 20 als auch die. Flach  drähte 22 können aus Bronze, rostfreiem  oder galvanisiertem Stahl oder ähnlich     ge-          ei.gnetem    Material hergestellt sein.  



  Nachdem die Flachdrähte 22 am Kabel  angebracht sind, wird das letztere asphal  tiert und alsdann mit einer     geteerten    oder  asphaltierten     Jutehülle    24 oder einer andern  Schutzhülle oder Bewehrung versehen.  



  Obwohl Kabel nach der Erfindung vor  zugsweise als flache Kabel ausgebildet sind,  wie     .dasjenige    gemäss der Zeichnung, so kön  nen sie jedoch auch als Kabel ausgebildet  sein, bei welchen die Achsen der einzelnen  Leiter nicht in der gleichen Ebene liegen,  sondern z. B. gemäss den Ecken eines, Drei  ecks oder eines andern Vielecks angeordnet  sind. Kabel nach der Erfindung können auch  als     Einleiterkabel    mit ovaler oder weniger  flacher     Querschnittsform    als derjenigen des  in der Zeichnung veranschaulichten Kabels       ausgebildet    sein. Das Kabel kann auch nur  eine     Flachseite        besitzenh    welche entweder  axial verläuft oder einer Schraubenlinie mit  grosser Steigung folgt.



  Power cables. The invention relates to an electrical power cable with a dense material, for. B. lead, existing coat, which has parts with unevenly strong curvature in the direction of its circumference, resulting in flat sides between the more strongly curved parts, the F_acbseiten are supported on the outside by a resilient 1L'ewieklung so that they pressure fluctuations the inside of the jacket can yield elastically.

   This enables a cable soaked or filled with oil to adjust elastically to changes in the volume of the oil when the temperature fluctuates, avoiding e.g. B. the formation of cavities inside the cable when the temperature drops, and that a certain desired oil overpressure can be maintained during all operating states.



  Danish Patent No. 58270 refers to an embodiment of such a cable in which the flat parts of the jacket;

      are provided with a support which stiffens in the transverse direction of the cable and is flexible in the longitudinal direction of the cable, which support is formed by a metal band which is held in its position by an outer winding. This metal band lies over the flat sides of the cable and its edges are clamped in grease when the outer wrapping on the cable is attached between the same and the jacket.

   If you look at a small element cut out across the cable, the metal strip element can be viewed as a support resting freely at its ends, on whose side facing the cable the overpressure inside the cable acts through the jacket . According to that patent, an attempt has been made to stiffen the tape in the transverse direction of the cable by corrugating it transversely to the cable = longitudinal direction, as is explained in the exemplary embodiment in the patent description.

   The flat cable shown there also has good flexibility in the plane containing the short axis of the cable cross-section.



  The cross-stiffening metal band was used because, according to the previous view, the wrapping alone would not be suitable for holding the cable axle sides. When the winding material is bent around the more strongly curved parts of the jacket during the winding process, bending stresses occur in the winding material, which cause the winding material to form a shape on the flat sides of the cable. the exposed arch seeks to bulge.

   If the wrapping is applied without the cross-stiffening metal structure lying underneath and the cable is then exposed to an internal overpressure, the sheath yields until it rests against the wrapping and the internal pressure is now absorbed more by tensions in the winding, becomes. As before, it will be a comparatively tough one.

   and stiff winding material, such as bronze wire, is used, then the exposed arch of the wire and, accordingly, the bulged one receives. Sheath has a fairly wide curvature, so that the oil volume of the cable is significantly larger even at the lowest, during, operation with applied oil overpressure and the lowest temperature, compared to the version with cross-stiffening metal bands. However, this is unfavorable

      because the smallest possible oil volume and, with changing temperature, the smallest possible volume changes are desired.

       If. If one were to use a wrapping material of low rigidity to reduce the curvature of the arch, the internal pressure during the bulging of the forked flat could only be absorbed by subjecting the wrapping material to high tensile stresses, which results in a stronger, inward-facing pressure Pressure on the more curved parts of the.

   Sheath is connected, which pressure causes an undesired stress on the insulating material of the cable.



  In certain cases, however, the omission of the aforementioned metal band, e.g. B, to simplify fabrication, be useful. The invention seeks to make this possible by means of special measures in that the winding is given a changing rigidity.

   The subject of the invention eats characterized in that the wrapping at least one. Includes wrapping means that has varying stiffness along the circumference of the jacket, which is greatest on the flat sides of the cable. On the more curved parts of the mantle,

      where the stiffness will therefore be lower, it can have such a low value that the wrapping at these points gives way slightly during the wrapping process.

      Therefore, there are no noticeable bending stresses in the material \ that prevent the wrapping from resting on the bare flat sides, whereby at the same time it is achieved that the wrapping on the more strongly curved:

      Parts of the cable jacket fits tightly in order to achieve as good as possible an immobile Haf device of the jacket in the longitudinal center of the stronger curved parts, where the seam or the seams of the jacket are arranged, which are spared as much as possible when the cable cross-section is deformed Need to become.



  The changing stiffness of the winding means can be achieved by increasing the stiffness of the means in question at some points and reducing the same at the points in between, or by using only one of these measures.

   Also can. the means are given the changing stiffness during or immediately before the process by which it is wrapped around the cable, or this changing stiffness can already be present before the beginning of the winding process.



  The changing stiffness can be given to the winding material through local heat or mechanical treatment. B. in the case of steel, it can be tempered by heating and quenched over the width of the flat cable and, in the case of using bronze and steel, the more curved parts of the jacket can be annealed.

    An increased rigidity of the winding material. along the Klbelflachseiten can also be achieved that the mate rial by a mechanical treatment, for. B. stood by drawing or rolling in cold to is hardened.



  The wrapping can preferably consist of a plurality of wires or strips and comprise at least two superimposed or adjacent windings. If two identical, co-rotating windings are provided, the purpose of this arrangement is only that one rocking can partially replace the other if one were to be damaged during operation.

   Both windings can, however, be of different structure, e.g. B. in such a way that they caps the flat sides of the cable jacket at various points, which will be mentioned in more detail later. will be.

   At. Over the coils lying on top of one another, one can consist of a material of consistently low rigidity and simply serve as a base for the other winding, which then forms at least approximately the only elastic support element of the cable flat sides.

   The windings can also be arranged in such a way that they lie next to one another on the more strongly curved parts of the jacket and one above the other on the flat sides of the ma.nte'_s. The latter arrangement can e.g. B. can be achieved by the wires of the winding in the opposite winding direction angera, before whoever or when attaching to the cable are twisted mitein other.



       hveclzmäss, iger @ veis, e the winding comprises at least two windings with opposite winding directions, so that the cable tries to turn around its own axis when the pressure changes.



  The changing stiffness of the hoisting medium can be achieved not only by means of variable properties of the material, but also by means; along the Ma.ntehzmfanges changing size of the perpendicular to the surface of the existing extension of the winding means can be achieved.

   In this embodiment there is even the better possibility of a stressed change in the stiffness, which is why it can be called a ', s the more suitable embodiment from.

   An elongation of the wrapping means that changes along the circumference of the circumference can be achieved either by changing the cross-section of the wrapping means or by maintaining the same cross-section. In the latter case, you have to change the position of the cross-section in relation to the base.

   A Bewickhings- rnit.tel with a variable cross-sectional shape can e.g. B. can be produced by locally rolling a edge with a low, rectangular cross-section to an angle-shaped, U-shaped or corrugated cross-section. This rolling process can be carried out more or less graduated, where by z.

   B. can be achieved that the rectangular cross-section from the ends of the flat sides of the jacket gradually merges into a cross-section whose extension perpendicular to the jacket surface is greater than the width of the rectangular cross-section. Other embodiments with changing cross-section can, for.

   B. be brought out by a previously hergestell th, for example U-shaped, V-shaped or circular (hollow or solid) profile is locally pressed or rolled, where it is ensured that the height and the section modulus of the Cross-section their greatest values compared to the flat sides and their minimum values compared to the more strongly curved parts of the jacket. Is z.

   B. a round wire is used, wel cher locally rolled flat, so the parts with a flattened profile can be attached either upright on the flat sides of the jacket or with the broad side on the more curved parts of the jacket, while the dazvvrischenhaben unchanged parts of the round Wire then at the transition zones between the more curved parts and the flat sides of the: mantle.

   The. Local rolling of the wire can also be carried out crosswise in such a way that the round wire is pressed or flattened together over successive stretches in one or the other cross direction.

   In this case, the wire is to be arranged in such a way that wire parts with an upright profile, rolled across the flat sides of the jacket, and rolled wire elements, e, are flat against the more strongly curved jacket parts, while the round wire only touches the transition show its normal profile.



  Is: the changing section modulus of the winding by means of a winding means of constant cross-section. a cross section can be used that differed in two mutually perpendicular directions:

  possesses moment of resistance, and the wrapping means can be rotated around its own axis during the wrapping process in such a way that the greatest extension of its cross-section on the flat sides of the cable is perpendicular to the surface of the cable jacket.



  It should be noted that in high-voltage multi-conductor cables = n, in which the lead jacket has flat or almost flat sections in the direction of the circumference, it is known to insert resilient means between the reinforcement and the lead jacket, which are flat against this Apply pressure to shell parts.

       If the reinforcement here as a. Wrapping means is considered, the latter has no changing stiffness along the circumference of the jacket.



  In the accompanying drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown in which the last-mentioned shape and arrangement of the winding means is present.



       Pig. 1 shows a side view of the high-current cable, in which the various wraps are removed step by step from below, and FIG. 2 shows a cross-section of the cable. The cable shown is provided with three Lei tern 10, the axes of which lie in a common plane, and each of which is enclosed with an insulation 12.

   A lead jacket 14 is pressed around the conductor insulation, which is on the in hfg. 2 upper and lower side extends flat from ladder to ladder and the flat sides of the cable be bordered and laterally follows the curved surfaces of the insulation of the outer ladder. The cavities in the interior of the cable jacket 14 are filled with 0.1 15. In the longitudinal center of the curved. Surfaces are the seams 16 of the lead jacket.

   The lead mandrel can also only have a seam on one of the curved surfaces. On the outside, the lead jacket 14 can be asphalted and wrapped with an asphalted paper or canvas wrap 18.

   In the illustrated embodiment, two thin, strong bands 20 running along helical lines (one above the other) with a narrow spacing between the windings and. wound in such a manner; that the space between the turns of the inner band is covered by the outer band, where completely covered by the jacket 14 and given it only a limited possibility of shrinkage.

   Since these tapes can slide on each other, they will not prevent the cable from bending to any reasonable extent. On the tapes 20 there is a winding in the opposite winding direction, which consists of flat wires 22 which are attached in a two-thread helix and in such a way that each flat wire rotates half a turn around its own axis along a flat side of the cable is.

   The twisting on the upper and lower side of the cable in FIG. 2 can run ver in the same, but just as well in the opposite direction of rotation. On the strongly curved sides of the cable, the wires 22 attached in this way lie with a flat side on the cable, while they have an edge on the upper and lower cable side mentioned, most pronounced in the middle of the cable flat sides.



  As can be seen from FIG. 2, the height of the wire winding consisting of the wires 22 extending perpendicular to the jacket surface is smallest on the strongly curved sides of the cable, whereas it has an amount on the cable surfaces lying above and below in FIG. 2 which increases towards the middle of these flat sides until it is equal to the length of the wire cross-section.

   Correspondingly, in the cross-sectional plane of the cable, the wires 22 have one of the two ends of the cable flats closest to the longitudinal center thereof, with increasing resistance to bending. When the wires 22 are wound, one of their lateral edges is forced to follow the flat flat sides of the cable, while this edge would form an inwardly convex arc uninhibited.

   However, the center line of the wire is pressed outwards, which is why the inner edge of the wires exerts a certain amount of pressure against the flat sides of the cable. Thus there is already an initial: pa, nnun, g around the bulge of the cable jacket. Even at the slightest, during operation, the overpressure occurs inside the cable to counteract.

           Instead of twisting (twisting) both wires 22, as illustrated, on each cable flat side by half a turn, one wire can e.g.

   B. can be twisted around a whole turn, so that this wire supports the jacket 14 at two points which, jc on both sides of the center line of the cable flat side drawn in relation: are set back. As a result, a better distributed support of the entire cable flat line can be achieved.

   Further variants are also possible in that generally one covering means on each flat side of the cable around one or more. Half turns can be twisted around its own axis, whereas it is generally preferable that the winding means does not have any significant twist in relation to the strongly curved parts of the cable jacket, because the largest possible support surface with the cable jacket is usually desired there.

   Instead of two wires, as they are attached next to one another in the illustrated Ausfüh- iungsbeispie @, a plurality of wires can be provided next to or on top of one another and on each flat side of the cable with one or more or, if desired, a different number of semi-rotations twisted . The twisting of the wires 22 is z. B.

    in such a way that the wire reel, from which a wire intended for the winding process of the cable rolls off and which is guided around the cable, also rotates around an axis in such a way that the wire running off the wire reel is twisted . The reel of wire thus carries out a planetary movement in which the local rotation of the reel of wire can take place at constant or variable speed.

   Another possibility arises from the fact that the wire runs through a guide element between the running wire roll and the point where it touches the cable, which rotates back and forth and thereby gives the wire a corresponding torsion.



  Both. The bands 20 and the. Flat wires 22 can be made of bronze, stainless or galvanized steel or similar suitable material.



  After the flat wires 22 are attached to the cable, the latter is asphalt benefits and then provided with a tarred or asphalt jute cover 24 or some other protective cover or armor.



  Although cables according to the invention are preferably designed as flat cables, such as the one according to the drawing, they can also be designed as cables in which the axes of the individual conductors are not in the same plane, but z. B. according to the corners of a triangle or another polygon are arranged. Cables according to the invention can also be designed as single-core cables with an oval or less flat cross-sectional shape than that of the cable illustrated in the drawing. The cable can also have only one flat side which either runs axially or follows a helical line with a steep gradient.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Elektrisches Starkstromkabel mit einem aus dichtem Material bestehenden Mantel, der in Richtung seines Umfanges. Teile mit ungleich starker Krümmung aufweist, wo durch sich zwischen den stärker gekrümm ten Teilen Flachseiten. ergeben, wobei die Flachseiten aussen durch eine federnde Be- wicklung ,gestützt sind, damit sie Druck schwankungen auf der Innenseite des Man tels elastisch nachgeben können, dadurch ge- kennzeichnet, PATENT CLAIM: Electric power cable with a jacket made of dense material that extends in the direction of its circumference. Has parts with unevenly strong curvature, where flat sides between the stronger curved parts. result, the flat sides being supported on the outside by a resilient winding so that they can elastically yield to pressure fluctuations on the inside of the jacket, characterized in that dass die Bewicklung wenig stens ein Bewicklungsmittel umfasst, wel ches längs des Mantelumfanges ändernde Steifigkeit besitzt, die an den Kabelflach- senen am grössten ist UINTTERÄNSPRüCHE 1. Starkstromkabel. nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewick- lung wenigstens zwei gleichlaufende Wick lungen umfasst. 2. that the wrapping comprises at least one wrapping means which has varying stiffness along the circumference of the jacket, which is greatest on the flat cables UINTTERÄNSPRÜCHE 1. Power cable. according to claim, characterized in that the winding comprises at least two co-rotating windings. 2. Starkstromkabel nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Bewicklung wenigstens zwei Wicklungen mit entgegengesetzter Wick lungsrichtung umfasst. 3. Starkstromkabel nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewicklung eine sich längs des Mantelumfanges ändernde Er streckung ,senkrecht zur Mantelfläche besitzt. 4. Power cable according to claim and dependent claim 1, characterized in that the winding comprises at least two windings with opposite winding directions. 3. Power cable according to claim and the dependent claims 1 and 2, characterized in that the winding has a changing along the circumference of the jacket He stretch, perpendicular to the jacket surface. 4th Starkstromkablel, nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Be- wicklungsmittels in zwei zueinander senk rechten Richtungen ein unterschiedliches Widerstandsmoment besitzt und dass das Bewicklungsmittel um seine eigene Achse so verdreht ist, dass die grösste Erstreckung sei nes Querschnittes an den Kabelflachsenen s #en, Power cable according to claim and the dependent claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the winding means has a different moment of resistance in two mutually perpendicular directions and that the winding means is rotated around its own axis so that the greatest extent is its cross section on the flat cables, 'kree lit zur Kabelmanteloberfläche steht.. 5. ,Starkstrornkab:el nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das. Bewicklungsmittel bei jeder gabelflachseite um mindestens eine Halbdrehung um seine eigene Achse ver dreht ist,. 6. 'kree lit to the cable jacket surface stands .. 5., Starkstrornkab: el according to claim and the subclaims 1 to 4, characterized in that the winding means is rotated on each fork flat side by at least one half-turn around its own axis. 6th Starkstromkabiejl nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Wicklungen vor gesehen sind, deren Drähte um eine unter schiedliche Anzahl Drehungen verdreht sind. Starkstromkabiejl according to claim and the dependent claims 1 to 5, characterized in that two windings are seen, the wires of which are twisted by a different number of turns.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1124236A2 (en) * 2000-02-08 2001-08-16 Nexans High voltage submarine cable

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1124236A2 (en) * 2000-02-08 2001-08-16 Nexans High voltage submarine cable
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