DE1690087C3 - Mit Bändern isolierte Hochspannungsöl- oder -Gasinnendruck-Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit papierartigen, aus einem mit Isolieröl tränkbaren aus Polyolefinfasern gebildeten Wirrvlies hergestellten Bändern isoliertes Hochspannungsöl- oder -Gasinnendruck-Kabel.

Es ist bereits bekannt, die Isolierung von Hochspannungskabeln aus einer großen Anzahl von Lagen mit Isolieröl tränkbarer Papierbänder herzustellen. Diese Bänder werden lagenweise und Stoß an Stoß um den metallischen Leiter gewickelt. Nach dem Trocknen unter Vakuum wird die Wicklung mit öl getränkt bzw. mit Druckgas gefüllt. Die für die Hochspannungsisolierungen verwendeten Papierbänder suxl naditeilhaft. weil die letzten Feuchtigkeitsreste aus ihnen nicht zu entfernen sind, wodurch die Durchschlagsfestigkeit negativ beeinflußt werden kann. Weiterhin haben sie einen Verlustfaktor, dessen Wert beträchtlich größer ist als derjenige des Isolieröles.

Es wurde daher vorgeschlagen, an Stelle 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 Schwierigkeiten.

Zur Verbesserung der Entlüftung und Tränkung aus Kunststoffbändern hergestellter Wicklungen sind zahlreiche Vorschläge bekanntgeworden, die meist die Anordnung von Kanälen, sei es in den Bändern selbst, sei es zwischen den Lagen oder zwischen den Stoßen der Bänder, beinhalten. Solciie Verfahren sind jedoch meist unwirtschaftlich.

Demgegenüber schlägt die schweizerische Patentschrift 3 89 703 vor, zwischen je zwei Kunststoffbändern eine dünne, poröse, das Isolieröl aufnehmende Gewebelage anzuordnen.

Aus der USA.-Patentschrift 30 77 514 ist es bekannt, 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 verbin· den. Das poröse Band ist öldurchlässig und ermöglicht eine vollständige Tränkung der Wicklung mit Isolieröl. Die Herstellung eines solchen Verbundbandes ist je

doch schwierig und aufwendig.

In der französischen Patentschrift 14 80 803 (entspricht dem älteren Patent 12 88 662) ist dargestellt und beschrieben eine Isolierung für Hochspannjngskabel, wobei die aus Kunststoff hergestellten, für das Tränkmittel durchlässigen Faservliesbänder mit einer für das Tränkmittel undurchlässigen Folie kaschiert sind, zur Schaffung einer lonenbarriere hoher elektrischer Durchschlagsfestigkeit. Zum gleichen Zweck ist weiterhin vorgesehen, die Faservliesbänder mit einer aus für das Tränkmittel undurchlässigen Werkstoff bestehenden streichfähigen Masse zu beschichten oder mit einem entsprechenden Werkstoff zu imprägnieren.

Diese aus mehreren Teilen zusammengesetzten bekannten Bänder sind in der Herstellung und außerdem wegen ihrer Undurchlässigkeit der für das Tränkmittel zwischengelegten Folien usw. bei der erforderlichen Evakuierung, Trocknung und Tränkung der Wicklung in radialer Richtung ungünstig.

Be> dem Hochspannungskabel nach der G B-PS 10 57 744 wird zwischen den aus für das Tränkmittel undurchlässigen Isolierbändern eine ebenfalls undurchlässige Kunststoff-Folie angeordnet, die Löcher aufweist.

Diese in ihrer Gesamtheit mit Isolieröl nicht tränkbaren Isolierbänder sind in der Herstellung umständlich, und aie Trocknung, Evakuierung und Tränkung der Wicklung sind sehr aufwendig.

Neuerdings werden endlose Polyolefinfasern zu Wirrvliesen verarbeitet, deren Konsistenz in weiten Grenzen zwischen »watteartig« und »papierartig« eingestellt werden kann. Die physikalischen Eigenschaften dieser Wirrvliese, unter anderem ihre Saugfähigkeit für Isolieröl, ihre Durchschlagsfestigkeit in Isolieröl und ihre Zerreißfestigkeit sind abhängig von ihrer Konsistenz: Je lockerer das Vlies, um so kleiner ist die Zerreißfestigkeit und Durchschlagsfestigkeit. Bemerkenswert ist ihre große Saugfähigkeit für Isolieröl und ihre äußerst geringe Wasseraufnahme. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die in öl gemessene Durchschlagsfestigkeit nur aus Polyolefinfasern bestehender Wirrvliese kleiner ist als die von Hochspannungskabelpapier auf Zellulosebasis. Der Verwendung der an sich vorteilhaften Wirrvliese aus Polyolefinfasern für ölgetränkte Hochspannungskabelisolierungen stehen demnach einige Nachteile entgegen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen und ein Bandmaterial aus Kunststoff für die Herstellung der Dielektrika von Hochspannungskabeln anzugeben, das bei relativ geringen Herstellungskosten nach seiner Aufbringung eine zuverlässige und rasche Evakuierung, Trocknung und Tränkung ermöglicht, gute elektrische Werte hat und ausreichende Reißfestigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens die eine Seite der Bänder zu einer nahezu homogenen folienartigen Oberflächenschicht verdichtet ist, die eine zwar geringe, aber merkliche Durchlässigkeit für Isolieröl aufweist. Nach vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung können die Wirrvliese auch aus Polyäthylen- und/oder aus Polypropylenfasern herstellt sein.

Gegenüber dem in der USA.-Patentschrift 30 77 514 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 folienartige Anteil bereits vom Fertigungsvorgang her ein-

stückig miteinander kombiniert sind. Weiterhin weist die Erfindung den Vorteil auf, daß die versiegelte Schicht, also der der homogene Folie entsprechende Anteil, zwar weniger öldurchlSssig ist als der poröse Anteil', jedoch nicht vollständig öldurchlässig ist, v,ie dies bei der Folie nach der USA.-Patentschrift 30 77 514 der Fall ist. Durch diese Eigenschaft des erfindungsgemäß verwendeten Bandes ist die Durchtränkung der Isolierwicklung mit Isolieröl wesentlich erlekhtert.

Ein weiterer Fortschritt besieht darin, daß das verwendete Material völlig frei ist von Zellulosefasern, sein Verlustfaktor dementsprechend in der Größe 2 · ΙΟ"⁴ liegt. Bei Gasinnendruckkabeln mit der Kombination »Polyolefindruckgas« werden um eine Größenordnung kleinere Verlustfaktoren erreicht. Die Durchschlagsfestigkeit des erfindungsgemäß verwendeten Materials ist größer als be· 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 geschnitten werden, ist vorzugsweise aus Polyäthylen- oder Polypropylenfasern hergestellt.

An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher beschrieben.

Wie aus der F i g. 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 ist, wobei die Fasern 3 des Wirrvlieses mindestens teilweise in diese Oberflächenschicht übergehen bzw. in ihr enden.

Die F i g. 2 zeigt einen teilweisen Schnitt durch eine erfindungsgemäß aus dem in F i g. 1 dargestellten Band hergestellte Kabelisolierung.

Infolge der zwar geringfügigen, aber merklichen öl- und Gasdurchlässigkeit der Oberflächenschichten 2 findet die Evakuierung, Trocknung und Tränkung der Wicklung auch in radialer Richtung, also senkrecht zu den Wicklungslagen statt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mit papierartigem, 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 Oberflächenschicht verdichtet ist, die eine zwar geringe, aber merkliche Durchlässigkeit für Isolieröl aufweist.

2. Hochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder aus einem aus Poiyäthylenfasern gebildeten Wirrvlies hergestellt sind.

3. Hochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder aus einem aus Polypropylenfasern gebildeten Wirrvlies hergestellt sind.