DE1540546A1 - Gekuehltes,koaxiales Starkstromkabel,insbesondere Zuleitungskabel fuer mittel- oder hochfrequente induktive Erwaermungsanlagen - Google Patents

Description

• Gekühltes, koaxiales Sterketromkabel, insbesondere Zuleitungskabel für mittel- oder hochfrequente induktive Erwärmungsanlagen Die Erfindung betrifft ein gekühltes, koaxiales Starkstromkabel, insbesondere Zuleitungekabel für mittel- oder hochfrequente induktive Erwärmungsanlagen, das aus Litzenleitern aufgebaut ist, und dessen Innenleiter ein Isoliermantel, der gleichzeitig für den Durchfluß des Kühlmittels dient, mit radialem Abstand umgibt. Es sind bereits biegsame otromzuleitungen zu Verbrauchern hoher Stromstärke bekannt, bei denen die Leitung in einem biegsamen Schlauch untergebracht ist und durch deren Zwischenraum-zwischen #'chlauch und 1.eitung ein Kühlmittel geleitet wird. Derartige Stromzuleitungen sind jedoch für rri.tel- oder hochfreluente induktive Erwärmungsanlagen nicht geeignet, weil'sie eine zu große Induktivität und damit einen zu großen induktIven SpannungsAbfall aufweisen und außerdem für die Zuleitung von #:trömen dieses Freiuenzbereiches zur Vermeidung von Funkstörungen oder dergl. koaxiale Doppelleiterkabel verwendet werden müssen.
• Ferner sind bereits Zuleitungskabel zur Zuführung des .-;chweißstromes zu Ger-#iten der elektrischen Lichtbopenschweißunp bekannt, die mit einem ringförmigen Leiter versehen sind, der innen und außen durch einen T.solierstoffschlauch überdeckt und mit Wellungen versehen ist, um zwischen den beiden Isolierstrffschräuchen und dem 7-eitermaterial Kanäle zum Durchführen von Kühlmittein zu schaffen. Auch derartige Schweißkabel sind aus den obengenannten Gründen zum Übertragen von Strömen höherer Frequenzen nicht geeignet.
• Für die Übertragung von Strömen höherer Freauenzen sind bereits gekühlte, koaxiale Starkstromkabel bekannt, deren Innen- und Außenleiter aus Litzenleitern bestehen und deren Außenleiter an der Innenseite mit einer Isolierstoffschicht ausgekleidet ist, die mit-radialem JA#bstand den Innenleiter koaxial umfaßt und als Durchfluß für das Kühlmittel dient-. Der Außenleiter wird koexial und mit radialem Abstand von einem Isoliermantel umfaßt, der mit dem

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  Erfindungsgemä0 wird diese Aufgabe bei Strarkstromkl-abeln der elngangs erläuterten Art dadurch gelöst,_ da3 deren A.unenleJter durch innere und äußere Druckmittel zum satten Anliegen an den iscliermantel des Innenleiters gebracht wird. Der 'Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß.bei-sattem Anlie*gen des Lußenleiters an den Isoliermantel des Innenleiters eine indirekte Kühlung des Außenleiters bei direkter Kühlung des innenleiters auch bei hoher spezifischer StrombelAstung ausreichend ist. Die wirksame indirekte Kühlung des Außenleiters wird noch dadurch gefördert, daß der Mittel- oder Hochfrequenzstrom im wesentlichen an der dem Isoliermantel zugewandten Innenseite des Außenleiters fließt.
• Mit Vorteil dlent als inneres Druckmittel das Kühlmedium selbst. Da das Kühlmedium, beispielsweise Wasser, mit Überdruck ( 4 bis .5 tü) den Innenleiter durchströmt, wird der' Isoliermantel. gespannt und legt sich 811seitiggleich gut an die Innenfläche des Außenleiters an. Außerdem ist es vorteilhaft, daß als äußeres Druckmittel ein Schrumpfschlauch und/oder eine Bandagenwick . lung, dient. Dadurch wird nicht-nur eine sehr kompakte Kabelanordnung geschaffen, sondern auch das snlute Anliegen des Außenleiters an den isoliermantel noch gefbrdert, Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die B8ndagenwicklung pleichzeitig a la Wärmeisclation dient. Günstig ist es auch, da9 der Innenleiter und/oder der Außenleiter aus einem Litzenschlauch besteht. Hierdurch wird die Kabelanordnung besonders flexibel gehalten. Schlie?lich ist es von Vorteil, daß in den Innenleiter Verdrängungsk#irper eingebracht sind, was eine höhere ljtr'imlinizsreschw#Lndigke4,+U und damit bessere Kühlung. des-Innenleiters zur Polge hat und die Kabelanordnung bei h5chster Flexibilität auch besonders trittfest macht.
• We4tere Einzelheiten,und Vorteile der Prfindung, werden-anhand der Zeichnung näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein Starkstromknbel gemäß der Erfindung.
• Fig. 2 zeigt einen -'-"uerschnitt des Starkstromkabels nach Fig. 1. Das Kabel nach der ?lrfindung besteht in an sich bekannter Weise aus einem Innenleiter 1 und einen dazu koaxial angeordneten Außenleiter 2. Beide Leiter bestehen aus flexiblen Kupferlitzen, die günstigerweise als Flechtwerk einen Kupferlitzenschlauch ergeben. Die'Kupferlitzen können aber auch miteinander verdrillt oder in. beliebig anderer Weise angeordnet sein. Koaxial zum Innenleiter 1 ist ein Isoliermant.el 3 mit radialem Abstand von dem Innenleiter 1 vorgesehen. Als Material hierfür eignet sich vorzugsweise ein spannungsfester, gut wärmeleitender, synthetischer Kautschuk, beispielsweise Chlor-Kautschuk, wie z. B. polymerisiertes Chloropren oder auch ein Silicon-Kautschuk. Zur Erhöhung der Trittfestigkeit und der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels sind innerhalb des Innenleiters 1 Verdrängungskörper 4, in Form von Kugeln oder dergleichen, angeordnet. Als Material für die Verdrängungskörper 4 eignet sich insbesondere Kunststoff, beispielsweise Polyvinylchlorid oder auch Polystyrol. Zur direkten Kühlung des Innenleiters -1 dient ein Kühlmedium, vorzugsweise Wasser, das mit höherem Druck (ca. 4 bis 5 atü) den Isoliermantel 3 durchströmt und den Innenleiter 1 allseitig gut kühlt. Konzentrisch zum Außenleiter 2 wird ein Schrumpfschlalich 5 aufgebracht. Anstelle oder zusätilich zur Anbringung des Schrumpfschlauches 5 kann der Außenleiter 2 auch mit einer wärmeisolierenden Bandage, beispielsweise aus Baumwolle, umwickelt werden. -Der 'Ichrumpfschlauch 5 und/ oder die Bandagenwicklung dienen als Außenisolierung des Kabels und bewirken gleichzeitig, daß der Außenleiter 2 allseitig fest auf den Isoliermantel gepreßt wird. Da gleichzeitig das Kühlmittel den Isoliermantel 3 gegen die Innenfläche des Außenleiters 2 preCt, ist eine wirkungsvolle indirekte Kühlung des Äußenleiters 2 stets gewährleistet. Die indirekte Kühlung des Außenleiters 2 wird noch dadurch verstärkt, daß der Mittel- oder Hochfrequenzsturom an der Innenseite des Außenleiters 2 fließt, so daß infolge des satten Anliegens auf dem gut wärmeleitenden Isoliermantel 3 eine wirkungsvolle Kühlung bewirkt wird. Ein Ausführungsbeispiel ergab folgende Versuchswerte:

  "uersc'hnitt des Innenleiters 1 25 mm 2

  4 . 2

  Querschnitt des Außenleiters 2 35 mm

  Innendurchmesser des Isoliermantels 3 ca '3 mm

  Wechselstrom 10.000 Ilz

  Dauerstrom 8(IA A

  Itbertem#eratur im Außenleiter 2 bei Dnuerstrom 600 C

  Induktiv4-+"dt/m KibellÄnge 0,' C liy

  Induktiver Spinnungsabfallz'"n Kabel-änge be. 800 A 5,6 V

  Die Erfindung ermoglicht somit in fortschrittlicher Weise die Zuführung großer mittel- oder hochfrenuenter #'tröm.e über hochflexible und handliche Kabel bei geringem induktiven Spannungsabfall. Damit k#innen der induktiven Erwärmung, vorzugsweise unter beengten Arbeitsbedingungen, die einen leicht beweglichen Induktor erfordern, neue Anwendungsgebiete erschlossen werden.

Claims (1)

1. Patentansprüche Gekühltes, koaxiales Sta-rkstromkabell insbesondere Zuleitungs- kabel für mittel- oder hochfreauente induktive Erwärmungsan- lagen, das aus Litzenleitern aufgebaut ist und dessen innen- leiter einen Widermantel, der gleichzeitig für den Durch- fluß des KlählOttels dient, mit nadiniem Abstand umgibt, da- d212h Gekennzeichnet, da9 der Wenleiter (2) durch innere und äußere Druckmdttei zum sailen Anliezen an den Widermantel (3) gebracht wird. 2. Starkstromkabei nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als inneres Druckmittel das KOMM dien!. 3. Starkstromkabei nach Anspruch 1, dadurch aekennzedchnet, daß als äußeres PruckmOtel ein Schrumpfschlauch (5) und-Ver eine Bandegenwicklung dient. 4. Starkstromkabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die iandagenwicklung gleichieitig als Wärmeisolation dient. 5. Starkstromkabei Cach Anspruch 1, dadurch xekennzei2hnet, daß der Innenleiter (1) und/oder der Außenleiter (2) aus einem Litzen- schlauch besteht. 6. Starkstromkabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenleiter (1) Verdrängupgskörper (4) eingebracht sind.-