DE102008050488A1

DE102008050488A1 - Verfahren zur Verlegung eines elektrischen Leiters und Verlegevorrichtung

Info

Publication number: DE102008050488A1
Application number: DE200810050488
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr. Koch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2010-04-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verlegung eines elektrischen Leiters (1), der aus einem äußeren Schutzrohr (2) besteht, in dem ein gasisolierter Rohrleiter (3) angeordnet ist, wobei der gasisolierte Rohrleiter (3) aus einem Mantelrohr (4) und einem koaxial zu diesem angeordneten Innenleiter (5) besteht. Um eine effiziente Verlegung des Leiters bei hoher Qualität des gasisolierten Rohrleiters zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass an mindestens einem ersten Verbindungsplatz (6) einer Verlegevorrichtung (7) Abschnitte (3', 3'', 3''') des Rohrleiters (3) an ihren axialen Enden miteinander verbunden werden und dass zeitlich parallel hierzu an einem zweiten Verbindungsplatz (8) der Verlegevorrichtung (7) Abschnitte (2', 2'') des Schutzrohrs (2), in die miteinander verbundene Abschnitte (3', 3'', 3''') des Rohrleiters (3) eingeführt sind, miteinander verbunden werden. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verlegevorrichtung zur Verlegung eines elektrischen Leiters.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verlegung eines elektrischen Leiters, der aus einem äußeren Schutzrohr besteht, in dem ein gasisolierter Rohrleiter angeordnet ist, wobei der gasisolierte Rohrleiter aus einem Mantelrohr und einem koaxial zu diesem angeordneten Innenleiter besteht. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verlegevorrichtung zur Verlegung eines elektrischen Leiters.
Gasisolierte Rohrleiter (auch „GIL” genannt) sind Hochspannungskoaxialleiter, bei denen der spannungsführende Teil durch Stützisolatoren und ein isolierendes Gas von dem umgebenden, oftmals geerdeten Leitungsmantel isoliert angebracht ist. Dieser Leiter erlaubt das Unterbringen von Hochspannungsführungen auf engstem Raum. Die GIL-Technik ist eine Weiterentwicklung der Rohrleitertechnik. Eine gasisolierte Höchstspannungsleitung, bestehend aus einem Aluminium-Leiterrohr und einem Aluminium-Mantelrohr, kann Leistungen bis zu 3000 MVA übertragen. Der gasisolierte Rohrleiter ist sowohl zur Anbindung von Lastzentren und Ballungsgebieten, in der Regel über wenige Kilometer Übertragungslänge, als auch für längere Strecken geeignet. Dabei sind Maßnahmen zur Blindleistungskompensation nicht erforderlich. Die Übertragungsverluste des gasisolierten Rohrleiters sind niedriger als bei Kabeln oder Freileitungen. Es kann jede Trassenführung verwirklicht werden, selbst große Steigungen oder senkrechte Strecken. Die GIL-Technik bietet sich für die Verlegung in der Erde oder im Tunnel an.
Besonders interessant ist die GIL-Technik aber auch beispielsweise zur Leistungsübertragung von Offshore-Energieanlagen. In diesem Falle werden die gasisolierten Rohrleiter im Meer verlegt. Allerdings muss der gasisolierte Rohrleiter dann in einem Schutzrohr untergebracht werden, das den gasisolierten Leiter schützt.
Von Öl- und Gaspipelines ist es bekannt, dass man von Schiffen oder Plattformen aus dieselben ins Meer verlegt. Wie erwähnt, ist im Falle des Verlegens eines gasisolierten Leiters die Technik insofern eine andere, als dass in dem Schutzrohr der gasisolierte Leiter mit seinem Mantelrohr und dem koaxialen Leiterrohr anzuordnen ist.
Problematisch ist es dabei, dass der gasisolierte Leiter aus einer Anzahl von einzelnen Elementen zusammengesetzt werden muss und dass diese hochspannungssensibel sind. Daher müssen die Elemente des gasisolierten Leiters unter Hochspannungs-, d. h. Reinraumbedingungen zusammengefügt werden. Dies erfordert eine entsprechende Zeit und Sorgfalt. Der an sich bekannte Verlegeprozess für Pipelines im Meer ist daher für einen elektrischen Leiter der eingangs genannten Art nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Verlegevorrichtung vorzuschlagen, das bzw. die es ermöglicht, eine effiziente Verlegung des elektrischen Leiters bei hoher Qualität des gasisolierten Rohrleiters zu erreichen. Es soll also die volle Kapazität der Verlegevorrichtung nutzbar sein, ohne dass die sorgfältig herzustellenden Verbindungen zwischen den einzelnen Abschnitten des gasisolierten Rohrleiters Qualitätseinbußen aufweisen.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem ersten Verbindungsplatz einer Verlegevorrichtung Abschnitte des Rohrleiters an ihren axialen Enden miteinander verbunden werden und dass zeitlich parallel hierzu an einem zweiten Verbindungsplatz der Verlegevorrichtung Abschnitte des Schutzrohrs, in die miteinander verbundene Abschnitte des Rohrleiters eingeführt sind, miteinander verbunden werden.
Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehr als ein erster Verbindungsplatz eingesetzt wird.
Von dem zweiten Verbindungsplatz aus kann die Verlegung des elektrischen Leiters erfolgen. Dabei ist insbesondere daran gedacht, dass die Verlegung des elektrischen Leiters ins Meer erfolgt. Hierfür kommt als Verlegevorrichtung ein Schiff oder eine Schwimmplattform in Frage.
Das äußere Schutzrohr des elektrischen Leiters kann aus Abschnitten zwischen 300 und 1.000 m, vorzugsweise zwischen 300 m und 500 m, zusammengefügt werden. Auch der gasisolierte Rohrleiter kann aus Abschnitten zwischen 300 und 1.000 m, vorzugsweise zwischen 300 m und 500 m, zusammengefügt sein.
Der Innenleiter ist zumeist als Leiterrohr ausgebildet.
Längere Abschnitt können vereinfacht gehandhabt werden, wenn eine an die Verlegevorrichtung ankoppelbare Plattform eingesetzt wird, die zur Aufnahme von Abschnitten des gasisolierte Rohrleiters ausgebildet ist.
Die vorgeschlagene Verlegevorrichtung zur Verlegung eines solchen elektrischen Leiters zeichnet sich dadurch aus, dass die Verlegevorrichtung mindestens einen ersten Verbindungsplatz aufweist, der zum Verbinden von Abschnitten des Rohrleiters an ihren axialen Enden ausgebildet ist, und dass die Verlegevorrichtung einen zweiten Verbindungsplatz aufweist, der zum Verbinden von Abschnitten des Schutzrohrs ausgebildet ist.
An die Verlegevorrichtung kann eine Plattform angekoppelt sein, die zur Aufnahme von Abschnitten des gasisolierte Rohrleiters ausgebildet ist.
Der vorgeschlagene Ansatz stellt also darauf ab, dass das Verlegeverfahren dem Verlegerhythmus auf einem Schiff oder auf einer Plattform angepasst ist; das Verlegen folgt also dem Verlegerhythmus der Verlegevorrichtung. Die Verlegelängen sind in Abschnitte derart eingeteilt, dass die Abschnittslänge des Schiffs- oder des Plattformmontagebereichs der Gasraumgröße und der Verlegelänge des gasisolierten Leiters entspricht. Die Verlegelänge ergibt sich aus den Erfordernissen der Hochspannungsprüfungen. Typische Abschnittslängen sind 300 bis 500 m und können auch 1 km erreichen.
Der Vorteil des parallelisierten Verlegeprozesses auf der Verlegevorrichtung (Schiff, Plattform) zur Verlegung des gasisolierten Leiters ist, dass der hochspannungsempfindliche Teil der Verlegung von der Meerverlegung des Leiters getrennt ist.
Damit kann der hochspannungsempfindliche Zusammenfügeprozess der einzelnen Abschnitte des Rohrleiters mit der erforderlichen Sorgfalt und in der erforderlichen Zeit stattfinden, wofür ein oder mehrere erste Verbindungsplätze vorgesehen werden. Dies erfolgt, ohne dass die Verlegegeschwindigkeit der Verlegevorrichtung beeinträchtigt wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 schematisch die Draufsicht auf eine Verlegevorrichtung in Form eines Schiffs, von dem aus ein elektrischer Leiter ins Meer verlegt wird,
2 schematisch die Draufsicht auf eine Verlegevorrichtung in Form einer Plattform, von der aus die Verlegung des Leiters erfolgt, und
3 schematisch einen im Meer zu verlegenden elektrischen Leiter im Radialschnitt.
In 1 ist eine Verlegevorrichtung 7 in Form eines Schiffs zu sehen, von dem aus ein elektrischer Leiter 1 ins Meer verlegt wird.
Der Aufbau des elektrischen Leiters 1 ist in 3 illustriert. Der Leiter selber besteht aus einem Mantelrohr 4, in dem koaxial ein Innenleiter 5 in Form eines Leiterrohrs angeordnet ist. Die Koaxialität zwischen dem Mantelrohr 4 und dem Leiterrohr 5 wird durch isolierende Abstandshalter 10 sichergestellt. Demgemäß ist der Leiter als gasisolierter Leiter (GIL) 3 ausgebildet.
Zum Schutz des gasisolierten Leiters 3 ist dieser in einem äußeren Schutzrohr 2 angeordnet.
Bei der Verlegung des elektrischen Leiters 1 muss zunächst der gasisolierte Leiter 3 bestehend aus dem Mantelrohr 4 und dem Leiterrohr 5 aus einzelnen vorgefertigten Abschnitten 3', 3'', 3''' zusammengefügt werden. Dann wird der gasisolierte Rohrleiter 3 in dem äußeren Schutzrohr 2 untergebracht, das seinerseits aus Abschnitten 2', 2'', 2''' zusammengesetzt ist.
Wesentlich ist, dass die Verbindung der einzelnen Abschnitte 3', 3'', 3''' des Rohrleiters sehr sorgfältig und mit hinreichendem Zeitaufwand erfolgt. Hierfür ist mindestens ein erster Verbindungsplatz 6 (Schweißplatz) vorgesehen, an dem die vorgefertigten Abschnitte 3', 3'', 3''' an ihren axialen Enden miteinander verschweißt werden können. Dies erfolgt außerhalb der eigentlichen Verlegelinie des elektrischen Leiters 1.
Für das Verlegen des elektrischen Leiters 1 ist vielmehr ein zweiter Verbindungsplatz 8 (Schweißplatz) vorgesehen, an dem einzelne Abschnitte 2', 2'', 2''' des äußeren Schutzrohrs 2 miteinander verschweißt werden.
Dabei ist vorgesehen, dass an dem mindestens einen ersten Verbindungsplatz 6 des Schiffs 7 die Abschnitte 3', 3'', 3''' des Rohrleiters 3 miteinander verbunden werden, während zeitlich parallel hierzu den dem zweiten Verbindungsplatz 8 des Schiffs 7 die Abschnitte 2', 2'', 2''' des Schutzrohrs 2, in die die miteinander verbundenen Abschnitte 3', 3'', 3''' des Rohrleiters 3 eingeführt sind, miteinander verbunden werden.
Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass parallel zum Verlegen des Leiters 1 im Meer an dem ersten Verbindungsplatz 6 die zu verlegenden Abschnitte 3', 3'', 3''' des gasisolierten Leiters 3 vorbereitet werden können. Die Abschnitte 3', 3'', 3''' können Längen von 300 bis 500 m aufweisen. Bei der Verlängerung des Fertigungsbereichs können mittels einer angekoppelten schwimmenden Plattform 9 erweiterte Abschnitte des gasisolierten Leiters 3 hergestellt werden, die Längen von beispielsweise 1 km aufweisen können. Die Plattform 9 ist über ein geeignetes Verbindungselement 11 mit dem Schiff 7 gekoppelt.
Dargestellt ist auch eine erweiterte Verlegeplattform 12, die über Verbindungselemente 13 mit dem Schiff 7 verbunden ist. Auf ihr können Abschnitte 2', 2'', 2''' des äußeren Schutzrohres 2 gelagert werden.
In 2 ist eine alternative Ausbildung der Verlegevorrichtung 7 zu sehen, und zwar in Form einer Plattform, die auf Stelzen aufgebaut ist oder schwimmend mit dem zweiten Verbindungsplatz (Schweißplatz) 8 verankert ist. Der gasisolierte Rohrleiter 3 wird hier wieder aus Abschnitten 3', 3'', 3''' zusammengesetzt, wofür der erste Verbindungsplatz 6 zum Einsatz kommt. Der hergestellte elektrische Leiter 1 wird von der Plattform 7 aus im Meer verlegt.
Parallel zum Verlegen der elektrischen Leiters 1 im Meer werden am ersten Verbindungsplatz (Schweißplatz) 6 die Abschnitte 3', 3'', 3''' des Rohrleiters 3 zusammengefügt. Dabei werden Längen von 300 bis 500 m erreicht.
Bei der Verwendung der erweiternden Plattform 9, die auf Stelzen montiert oder schwimmend mit Verankerung ausgeführt sein kann, können erweiterte Abschnitte des gasisolierten Rohrleiters 3 hergestellt werden, die eine Länge von 1 km erreichen können. Über die erweiterte Verlegeplattform 12 werden die erweiterten Verlegelängen über den zweiten Verbindungsplatz (Schweißplatz) 8 im Meer verlegt.

1: elektrischer Leiter
2: äußeres Schutzrohr
2': Abschnitt des Schutzrohrs
2'': Abschnitt des Schutzrohrs
2''': Abschnitt des Schutzrohrs
3: gasisolierter Rohrleiter (GIL)
3': Abschnitt des Rohrleiters
3'': Abschnitt des Rohrleiters
3''': Abschnitt des Rohrleiters
4: Mantelrohr
5: Innenleiter (Leiterrohr)
6: erster Verbindungsplatz
7: Verlegevorrichtung
8: zweiter Verbindungsplatz
9: Plattform
10: Abstandshalter
11: Verbindungselement
12: Verlegeplattform
13: Verbindungselement

Claims

Verfahren zur Verlegung eines elektrischen Leiters (1), der aus einem äußeren Schutzrohr (2) besteht, in dem ein gasisolierter Rohrleiter (3) angeordnet ist, wobei der gasisolierte Rohrleiter (3) aus einem Mantelrohr (4) und einem koaxial zu diesem angeordneten Innenleiter (5) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem ersten Verbindungsplatz (6) einer Verlegevorrichtung (7) Abschnitte (3', 3'', 3''') des Rohrleiters (3) an ihren axialen Enden miteinander verbunden werden und dass zeitlich parallel hierzu an einem zweiten Verbindungsplatz (8) der Verlegevorrichtung (7) Abschnitte (2', 2'', 2''') des Schutzrohrs (2), in die miteinander verbundene Abschnitte (3', 3'', 3''') des Rohrleiters (3) eingeführt sind, miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein erster Verbindungsplatz (6) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von dem zweiten Verbindungsplatz (8) aus die Verlegung des elektrischen Leiters (1) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlegung des elektrischen Leiters (1) ins Meer erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlegevorrichtung (7) ein Schiff ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlegevorrichtung (7) eine Schwimmplattform ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Schutzrohr (2) des elektrischen Leiters (1) aus Abschnitten zwischen 300 und 1.000 m, vorzugsweise zwischen 300 m und 500 m, zusammengefügt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gasisolierte Rohrleiter (3) aus Abschnitten zwischen 300 und 1.000 m, vorzugsweise zwischen 300 m und 500 m, zusammengefügt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (5) als Leiterrohr ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine an die Verlegevorrichtung (7) ankoppelbare Plattform (9, 12) eingesetzt wird, die zur Aufnahme von Abschnitten (2', 2'', 2''', 3', 3'', 3''') des äußeren Schutzrohres (2) und/oder des gasisolierten Rohrleiters (3) ausgebildet ist.
Verlegevorrichtung (7) zur Verlegung eines elektrischen Leiters (1), der aus einem äußeren Schutzrohr (2) besteht, in dem ein gasisolierter Rohrleiter (3) angeordnet ist, wobei der gasisolierte Rohrleiter (3) aus einem Mantelrohr (4) und einem koaxial zu diesem angeordneten Innenleiter (5) besteht, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlegevorrichtung (7) mindestens einen ersten Verbindungsplatz (6) aufweist, der zum Verbinden von Abschnitten (3', 3'', 3''') des Rohrleiters (3) an ihren axialen Enden ausgebildet ist, und dass die Verlegevorrichtung (7) einen zweiten Verbindungsplatz (8) aufweist, der zum Verbinden von Abschnitten (2', 2'', 2''') des Schutzrohrs (2) ausgebildet ist.
Verlegevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehr als einen zweiten Verbindungsplatz (8) aufweist.
Verlegevorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Schiff ist.
Verlegevorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schwimmplattform ist.
Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, an sie mindestens eine Plattform (9, 12) angekoppelt ist, die zur Aufnahme von Abschnitten (2', 2'', 2''', 3', 3'', 3''') des äußeren Schutzrohres (2) und/oder des gasisolierten Rohrleiters (3) ausgebildet ist.