CH667751A5 - Einrichtung zur kuehlung von energie-uebertragungskabeln. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kühlung von Energie-Übertragungskabeln wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist.

Es ist bekannt, dass sich Hochleistungskabel bei hohem elektrischen Energiebedarf infolge Überlastung erwärmen. Dies führt zu einer reduzierten Leitfähigkeit. Durch Kühlung der isolierten Stromleiter respektive durch Förderung der Abfuhr der durch den Stromleiter erzeugten Wärme ist eine erhebliche Steigerung der Übertragungsleistung möglich.

Bekannt sind Systeme direkter oder indirekter Kühlung mittels eines Mediums wie z.B. Öl, Wasser, Gas, bei welchen die Kabel bzw. Leiter einen oder mehrere geschlossene Kühlmäntel aufweisen (z.B. DE-PS 1 665 599). Kühlmäntel und Kabel bilden eine Einheit und werden somit gemeinsam vor dem Verlegen der Leitung hergestellt. Für die nachträgliche Anbringung einer Kühleinrichtung bereits verlegter Kabel sind jedoch geschlossene Rohre wegen enormem Aufwand bei ihrem Einbau nicht anwendbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zur Kühlung von Energie-Übertragungs-Kabeln, welche nachträglich bei bereits verlegten Kabeln ohne grossen Aufwand angebracht werden kann.

Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die abhängigen Ansprüche gekennzeichnet.

Durch den umfangsmässig geteilten Mantel, welcher Hohlräume für den Durchfluss eines Kühlmediums aufweist, ist eine Kühleinrichtung geschaffen worden, welche problemlos bei bereits verlegten Kabeln angebracht werden kann.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in Ausführungsbeispielen dargestellt und nachfolgend beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt der Einrichtung in einer ersten Ausführungsvariante ,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsvariante der Einrichtung im Querschnitt,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsvariante entsprechend Fig. 1,

Fig. 4 eine vierte Ausführungsvariante entsprechend Fig. 1,

Fig. 5 eine Längs Verbindung der Einrichtung im Teillängsschnitt, und

Fig. 6 eine Ausführungsvariante der Längsverbindung gemäss Fig. 5.

Fig. 1 zeigt ein, mit einer Isolation 2 versehenes Energie-Übertragungs-Kabel 1, welches als Hochleistungskabel zur Weiterleitung elektrischer Energie mit einer Kühleinrichtung 3 versehen ist. Die Kühleinrichtung 3 weist einen das Kabel 1 um-schliessenden Mantel 4 auf, welcher von umfangsmässig geteilten Mantelteilen 5 gebildet wird. Die Mantelteile 5 sind in dieser Ausführungsvariante als halbkreisringförmige Segmente 6a und 6b ausgebildet und weisen längliche Hohlräume 7 für die Zirkulation eines- flüssigen oder gasförmigen Kühlmediums wie z.B. Wasser, Öl, Luft usw. auf.

Die beiden Segmentteile 6a, 6b werden mit Keilverbindungen 9 aufweisenden zweiteiligen Briden bzw. Schellen 8 gegeneinander verspannt bzw. zusammengehalten.

Zwischen der Innenkontur des Mantels 4 und der Aussenkontur des Kabels 1 ist ein Spalt bzw. eine Kaimmer 10 angeordnet. Von einem Spalt kann dann gesprochen werden, wenn der Mantel-Innendurchmesser aus fertigungstechnischen Gründen nur etwas grösser als der Kabelaussendurchmesser ist. Die Kammer 10 kann zur zusätzlichen Kühlung z.B. zur Durchleitung von Kühlluft verwendet werden.

Zur Vergrösserung der Innenkontur-Oberfläche der Mantelteile 5 bzw. 6a, 6b, können diese mit vorzugsweise radial nach innen verlaufenden Rippen versehen sein, wodurch die Wärmeleitung zu dem in den Hohlräumen 7 zirkulierenden Kabelmedium verbessert wird.

Die Kammer 10 kann auch, wie aus Fig. 2 ersichtlich mit einem Material 11 mit hohem Wärmeleitvermögen wie z.B. Kohlenstoff, Siliziumkarbid usw. ausgefüllt sein. Dafür eignet sich besonders eine Ausführungsvariante des Mantels 4 gemäss Fig. 2, welcher aus einem U-förmigen Mantel-Teil 12 und einem die beiden Schenkel 13 verbindenden Deckelteil 14 besteht. Deckel 14 und Mantel-Teil 12 sind mittels Schnappver-bindungen 15 miteinander verbunden. Das Material 11 mit hohem Wärmeleitvermögen kann vorzugsweise in einem körnigen Zustand bei abgenommenem Deckel 14 leicht in die Kammer 10 eingefüllt werden.

Im Deckel 14 sind längliche Hohlräume 7 und im U-förmigen Mantel-Teil 12 kreisrunde Hohlräume 7 möglichst dicht an der Innenkontur dieser Teile für die Durchleitung des Kühlmediums angeordnet.

Die Hohlräume des Mantels können auch andere als dargestellte Formen aufweisen, wie z.B. ovale, quadratische, hexagonale usw. Formen haben.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante, bei welcher die Mantelteile 5 ebenfalls als Kreisring-Segmente ausgebildet sind, wobei drei gleiche Kreisringsegmente 6a, 6b, 6c mittels jeweils einer dazwischen angeordneten Schnappverbindung 15 miteinander verbunden den Mantel 4 bilden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante mit vier Kreis5

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ringsegmenten 6a, 6b, 6c, 6d welche mit an deren äusseren Umfang angeordneten Schnappverbindungen 15 miteinander zu einem Mantel 4 verbunden sind.

Für spezielle Kabelverlegungen wie z.B. Abzweigungen, Kreuzungen, Ecken, kann eine Mantelpartie als Formstück wie z.B. als T-Stück, Kreuz-Stück oder Bogen mit verschiedenen Winkeln ausgebildet sein.

In Kabel-Längsrichtung ist der Mantel 4 in einzelne Abschnitte unterteilt, wobei deren Verbindung dicht gegenüber dem Kühlmedium und vorzugsweise in kleinen Winkelbereichen gelenkig ausgebildet sein muss. Nach bestimmten Kabellängen sind am Mantel Anschlüsse an einen Kühler zur Rückkühlung des Kühlmediums in einem geschlossenen Kreislauf vorhanden.

Fig. 5 zeigt eine Längsverbindung des Mantels 4, wobei die Mantelteile 5 an ihren Enden Flansche 16 aufweisen, welche mittels einer zweiteiligen Schalenkupplung 17 zusammengehalten werden. Zwischen den Flanschen 16 ist eine auch am Innenumfang der Mantelteile 5 anliegende Dichtung 18 angeordnet, welche eine mediumdsdichte Verbindung der Hohlräume 7 gewährleistet. Die Längsverbindung ist entweder starr oder, wenn zwischen den Stirnflächen der Flansche ein Spalt angeordnet ist, in kleinen Winkelbereichen beweglich. Durch eine zur Längsachse des Mantels schräge, d.h. nicht rechtwinklige Anordnung der Flansche 16 kann durch Verdrehen der Mantelteile 5 ein entsprechend gewünschter leicht abgewinkelter Verlauf des Mantels erzeugt werden.

Die in Fig. 6 gezeigte Längsverbindung ist flexibel für eine Längsausdehnungskompensation und kleine Bögen ausgebildet.

Die Mantelteile 5 werden mit elastischen Schläuchen 19 ver-lo bunden, welche auf in die Hohlräume 7 gesteckte Röhrchen 20 geschoben sind. Hierdurch entsteht eine mediumsdichte und flexible Verbindung welche zum Schutz der Schläuche 19 mit einer Schale 21 abgedeckt ist.

Die Mantelteile sind vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie ls z.B. Polyvinylchlorid (PVC) hergestellt, wobei aber auch andere Materialen verwendbar sind. Das gleiche gilt auch für die Verbindungsteile wie z.B. Briden, wobei aber auch andere Verbindungsarten als die gezeigten möglich sind, wie z.B. Einhängeverbindungen mittels Haken und Öse, Schraubverbindungen 20 usw.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims (10)

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1. Einrichtung zur Kühlung von Energie-Übertragungska-beln, wobei das Kabel mit einem ein Kühlmittel führenden Mantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (4) mindestens zwei umfangsmässig geteilte, jeweils mit mindestens einem Hohlraum (7) für das Kühlmedium versehene Mantel-Teile (5) aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur des Mantels (4) mit der Aussenkontur des bzw. der Kabel mindestens eine Kammer (10) bildet.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (10) mit einem einfüllbaren Material (11) mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie z.B. Kohlenstoff oder Siliziumkarbid ausgefüllt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (10) für eine Zwangszirkulation von Kühlluft ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (4) aus mindestens zwei Kreisring-Segmenten (6a, 6b, 6c, 6d) besteht.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (4) aus einem U-förmigen Mantelteil (12) und einem die beiden Schenkel (13) verbindbaren Deckelteil (14) besteht.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantel-Teile (5) mittels in Längsrichtung verteilt angeordneten Briden (8) miteinander verbindbar sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer (10) in annähernd radialer Richtung von der Innenwand der Mantelteile (5) ausgehende Rippen angeordnet sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (4) aus in Kabellängsrichtung zusammengesetzten Abschnitten besteht, deren Mantelteile (5) mediumsdicht und teilweise gelenkig miteinander verbindbar sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelteile (5) aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid bestehen.