DE1690087A1 - Band zum Isolieren von Hochspannungskabeln - Google Patents

Description

• Band zum Isolieren von Hochspannungskabeln Die Erfindung bezieht sich auf ein mit papierartigen aus einem mit Isolieröl tränkbaren aus Polyolefinfasern gebildeten Wirrviies hergestellten Bändern isoliertes Hochspannungsöl- oder .Gasinnendruck-Kabel. Es gehört zum Stand der Technik, die Isolierung von Hochspannungskabeln aus einer großen Anzahl von Lagen mit Isolieröl tränkbarer Papierbänder herzustellen. Diese Bänder werden lagenweise imd Stoß an Stoß um den metallischen heiter gewickelt. Nach dem Trocknen unter Vakuum wird die Wicklung mit Öl getränkt bzw. mit Druckgas gefüllt. Die für Hochspannungsisolierungen verwendeten Papierbänder weisen Nachteile auf; u. a. bereitet es Schwierigkeiten, die letzten Feuchtigkeitsreste aus ihnen zu entfernen, was sich auf die Durchschlagsfestigkeit nachteilig auswirken kann. Weiterhin haben sie einen Verlustfaktor, dessen Wert beträchtlich größer ist,- als derjenige des Isolieröles. Es wurde daher vorgeschlagen, anstelle von Papierbändern Bänder aus Kunststoffen, vorzugsweise aus Polyolefinen zu verwenden, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen. Bänder aus solchen Stoffen sind jedoch ölundurchlässig und die restlose Entgasung der Wicklung und deren Tränkung mit Isolieröl oder Druckgas bereitet beträchtliche a v @ . v Schwierigkeiten, Zur Verbesserung der Entlüftung und TränkLmg aus Kunststoffbändern hergestellter Wicklzu@:gen sind zahlreiche Vorschläge bekannt geworden, die meist die Anordnung von Kanälen, sei es in den Bändern selbst, sei es zwischen den Zagen oder zwischen den Stößen der Bänder, beinhalten. Solche Verfahren sind jedoch meist'unwirtschaftlich. Demgegenüber schlägt die Schweizer Patentschrift 389 703 vor, zwischen je zwei Kunststoffbändern eine dünne poröse das Isolieröl aufnehmende Gewebelage anzu" ordnen. Die US-Patentschrift-3 -077 514 schlägt vor, ein Band aus homogenem Polyolefin oder einem ähnlichen Stoff mit einem zweiten Band aus gleichem Material, jedoch in poröser:, papierähnlicher Konsistenz zusammenlaufen zu lassen und beide Bänder durch Einwirkung von Wärme und Druck miteinander zu verbinden. Das poröse Band ist öldurchlässig und ermöglicht eine vollständige Tränkung der Wicklung mit Isolieröl. Die Herstellung =eines solchen Verbundbandes ist jedoch. schwierig und aufwendig. Nach einem noch nicht bekanntgemachten Stand' der Technik ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung mit Isolieröl tränkbarer Wicklungen mit verbesserten Eigenschaften in Anwendung. Es wird dort anstelle des bekannten Zellulosepapieres eine papierähnliche Substanzaus Polyolefinfasern verwendet, denen =eitre begrenzte Menge von Zellulosefasern beigemengt sein kann. Die Mischung von Polyolefin- und Zellulosefasern ist so einge-.stellt, daß sie einen Verlustfaktor von. höchstens 1 x 1 o" 3 hat und in Verbindung mit Isolieröl, dessen Verlustfaktor in der -gleichen Größe liegt,- eiere wesentliche Verbesserung gegenüber

  cif getränkten Papierisolierungen ergibt.

  Neuerdings werden endlose polyolefinfasern zu Wirrvliesen ver-

  arbeitet, deren Konsistenz in weiten Grenzen zwischen "watte-

  artig" und "papierartig" eingestellt werden kann. Die physi-

  halischen Eigenschaften dieser Wirrvliese, u. a. ihre Saug-

  fähigkeit für Isolieröl, ihre Durchschlagsfestigkeit in Isolier-

  öl. und ihre Zerreißfestigkeit sind abhängig von ihrer Konsistenz:

  Je lockerer das Vlies! umso kleiner ist die Zerreißfestigkeit

  und. Durchschlagsfestigkeit.

  Bemerkenswert ist ihre große Saugfälligkeit für Isolieröl und

  ihre äußer st geringe Wasseraufnahme. Es hat sich ferner gezeigt,

  c3aß die in Öl ,gemessene Durchschlagsfestigkeit nur aus Poly-

  olefinfasern bestehender Mirrvliese kleiner ist, als die von

  Hochspannungskabelpapier auf Zellulosebasis. Der Verwendung

  der an sich vorteilhaften Wirrvliese aus Polyolefinfaser. für

  ölgetränkte Hochspannungskabelisoliertzngen stehen demnach einige

  Nachteile entgegen.

  Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese-Nachteile zu

  beseitigen, was durch die Anwendung eines-an sich. bekannten

  Verfahrens geschieht, nach dem es gelingt, während der Her-

  stellung von Wirrvli esen aus Polyolefinfasern wenigstens deren

  eine Seite zu einer dünnen geschlossenen, nahezu homogenen,

  foli enartigen Oberfläche zu verdichten, die als "versiegelte"

  Oberfläche bezeichnet wird. Durch die Versiegelung werden die

  nachteiligen physikalischen Eigenschaften der unversiegelten

  Wirrvliese entscheidend verbessert:

  Ihre Zerreißfestigkeit ist größer als diejenige der ebräuchliehen Hochspannungskabelpapiere.
• Ihre Durchschlagsfestigkeit in Isolieröl liegt in der Größe derjenigen der gebräuchlichen Hochspannungskabelpapere. Andererseits entspricht die Saugfähigkeit -des an der versiegelten Oberfläche anliegenden Wirrvleses derjenigen eines Wirrvlieses ohne versiegelte Oberfläche, während die versiegelte Oberfläche, selbst eine merkliche Durchlässigkeit für Gase und Isolieröl aufweist.
• Die Erfindung beschreibt ein mit papierartigen, aus mit Isolierö1 tränkbarem- aus Polyolefinfasern gebildetem Wirrvlies hergestellten Bändern isoliertes Hochspannungsöl- oder -gasinnendriick-Kabel, wobei wenigstens die eine Seite der Bänder - zu einer nahezu homogenen-folienartgenOberflächenschicht verdichtet ist, die eine zwar geringe, aber. merkliche Durchlässigkeit für Isolieräl aufweist. Nach einer Weiterbildung der Erfindung können die Wirrvliese auch aus Polyäthylen- und/oder aus Polypropylenfasern hergestellt sein.
• Gegenüber dem in der US-Patentschrift 3 077 514 enthaltenen Vorschlag' eine poröse und eine homogene Folie miteinander zu verbinden, ist die Erfindung dadurch fortschrittlich, daß sie ein leicht herstellbares Material verwendet, in dem der-poröse und der folzenartige Anteil bereits vom Fertigungsvorgang her enstückg miteinander kombiniert sind. Weiterhin weist die Erfindung den Vorteil auf, daß die versiegelte Schicht, also der der homogenen Folie entsprechende Anteil, zwar weniger -öldurchlässig ist, ' als der poröse .Anteil, jedoch nicht vollständig ölundurchlässig ist, wie dies: bei der Folie nach der TTS-Patentschrift 3 077 514 der Fall ist. Durch diese Eigenschaft.
• des erfindungsgemäß verwendeten Bandes ist die Durchtränkung der Isolierwicklung mit Isolieröl wesentlich erleichtert.
• Ein weiterer Fortschritt besteht darin, daß das verwendete Material völlig frei ist von Zellulosefasern, sein Verlustfaktor dementsprechend in der Größe 2 # 10-4 liegt, womit gegenüber der nach dem Stand der Technik beschriebenen Isolierung eine weitere Verkleinerung des Verlustfaktors der Kombination '1Isolierpapier-Isolierölle erreicht ist. Bei Gasinnendruck-Kabeln mit der Kombination "Folyolefin-Druckgas" werden. um eine Größen-. ordnimg kleinere Verlustfaktoren erreicht. Die Durchschlagsfestigkeit des erfindungsgemäß verwendeten Materials ist größer als bei den Vliesen, die in der Praxis zur Isolierung benutzt werden. Auch die Zerreißfestigkeit ist gegenüber dem unversiegelten Vliesmaterial vergrößert, was sich bei der Herstellung der Wicklungen vorteilhaft auswirkt. Das. Wirrvlies mit versiegelter Oberfläche, aus dem die für die Isolierung von Hochspannungskabeln verwendeten Bänder nach bekannten.Verfahren ge^ schnitten,werden, ist vorzugsweise aus Polyäthylen- oder Polypropylenfasern hergestellt.
• Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher beschrieben.
• Wie aus der Abbildung.1 ersichtlich ist! die einen Schnitt durch das erfindungsgemäß verwendete Band darstellt' besteht dieses aus einem Wirrvlies 1, dessen eine Seite zu einer nahezu homogenen, folienartigen Oberflächenschicht 2 verdichtet is.t, wobei die Fasern 3 des Wirrvlieses mindestens teilweise in diese Oberflächenschicht übergehen bzvvr. in ihr enden.
• Die Abbildung 2 zeigt einen teilweisen Schnitt durch eine erfindungsgemäß aus dem in Abbildung 1 dargestellten Band hergestellte Kabelisolierung: Infolge der zwar geringfügigen aber merklichen Öl- und Gasdurchlässigkeit der Oberflächenschichten 2 findet die Evaa kuierimgy Trocknung und Tränkung der Wicklung auch in radialer Richtung, also senkrecht zu den Wicklungslagen statt.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e - 1. Hit päpierartige?Z, aus mit Isolieröl tränkbarem aus Polyolefinfasern gebildetem Wirrvlies hergestellten Bändern isoliertes Hochspannungsöl- oder -Gasinnendruck-Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die eine Seite der. Bänder zu einer nahezu homogenen folienartigen Oberflächen'- schicht verdichtet ist, die eine zwar geringe, aber merk- @,che Durchlässigkeit f-ür Isolieröl aufweist: ?. Ilochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß' nur eine Oberfläche der Bänder versiegelt ist 3. Hochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Oberflächen der Bänder versiegelt sind. 4-. Ilochspanuiamgskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder aus einem aus Polyäthylenfasern.gebildeten Wirrvlies hergestellt sind. - 5. Hochspannungskabel flach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder aus einem aus polyprop-Tlenfasern gebildeten Wirrvlies hergestellt sind.