DE1765682A1 - Fluessigkeitsgekuehltes koaxiales Hochfrequenzkabel - Google Patents

Description

• Flüssigkeitsgekühltes koaxiales Hochtrequenzkabel Die Erfindung betrifft ein koaxiales Hochfrequenzkabel mit einem rohrförmigen und von einer Kühlflüssigkeit durchströmten Innenleiter, wie es vorzugsweise als koaxiales Hochtrequenz-Hoehleistungskabel Verwendung finde.
• Bei koaxialen Hochfrequenz-Hochleistungskabeln unterscheidet man zwei charakteristische Frequenzbereiche» denen die tbertragbare Hochfrequenzleistung durch zwei verschiedene Kriterien begrenzt wird. Hei Frequenzen unterhalb etwa l MHz, diese Angabe trifft größenordnungsmäßig fair luftraumisolierte Kabel zu, kann das Kabel bis zur Grenze der Spannungsrestigkeit belastet werden. Die übertragbare Leistung ist in diesem Frequenzbereich in erster Näherung frequenzunabhängig konstant. Oberhalb der genannten Frequenzgrenze steigt jedoch die Erwärmung. des Kabels wegen des zunehmenden Einflusses des Skineffektes bei konstantem Strom derart stark an, daß die übertragbare Leistung wegen der vorgegebenen maximalen Temperatur am Innenleiter-mit der Gesetzmäßigkeif 1/ Frequenz abnimmt. Je nach dem dielektrischen Verlustfaktor der Kabelisolierung kann die übertragbare Leistung sogar mit 1/Frequenz abnehmen. Ein solches Kabel kann in der Nähe der Grenzfrequenz, der höchstmöglichen Betriebsfrequenz, nur etwa mit einem Hundertstel derjenigen Leistung betrieben werden, die es aufgrund seiner Spannungsfestigkeit dann übertragen könnte, wenn keine unzulässig hohe Erwärmung auftritt. Es ist bekannt, die übertragbare Leistung koaxialer Hochfrequenz-Hochleistungskabel im thermisch begrenzten Bereich dadurch zu erhöhen, daß die auf dem Innenleiter entstehende Verlustwärme über ein gasförnmiges oder flüssiges Mittel, welches den rohrförmigen Innenleiter durchströmt, abgeführt wird (deutsche Patentschrift 839 052).
• Zur Führung einer KtMlflüssigkeit muß der rohrförmige Innenleiter vollkommen flüssigkeitsdieh''. sein und bleiben. Während die Druck-Festigkeit und die ".--=.chtheit des Rohres vor der Inbetriebnahme überprüft werden besteht keine Gewähr dafür, daß nicht während des Betriebes je nach der Art der Kühlflüssigkeit und je nach der Güte des Rohres etwa durch Korrosion ein Leck entsteht. Es ist bekannt, die Gefahr einer Korrosion durch Beigabe entsprechender Schutzmittel zur Kühlfüssigkeit zu verringern. Da aber auf jeden Fall vermieden werden muß, daß Kühlflüssigkeit jeglicher Art in den Feldraum zwischen dem Innen- und dem Außenleiter ein-dringt, was eine Zerstörung den Kabels und eine Unterbrechung der Energieübertragung zur Folge haben würde, genügt jene Maßnahme nicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Maßnahmen zu vermeiden, daß die in dem Innenleiterrohr befindliche Kühlflüssigkeit im Fall einer Undichtheit in den Feldraum des Kabels eindringt: Die Aufgabe Wird. erfindungsgemäß dadurch gelöst, da.8 der Raum zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter neben den Abstandhaltern von eine Gas eingenommen wird, das unter einem höheren Druck als der maximale Druck der KühlflUssigkeit im Innenleiter steht, derart daß im Fall: einer auftretenden Undichtheit des -Innenleterrohr®s ein Eindringen der KUhlflUssigkeit in den Feld- - rauen des Kabels vermieden wird. Die Aufrechterhaltung den erforderlichen Gasdruckes und eine Störungsmeldung lassen sich nach der weiteren Erfindung dadurch erreichen, da.ß im Fall einer Undichtheit der Gasverlust mittels eines Kompressors oder aus einem Druckbehälter über einen Druckminderer ausgeglichen wird, wobei zur Störfungelleldung die GasnachfUllung oder das Unterschreiten eines Druckgrenzwertes ausgenutzt wird. Eine Lenkanzeige kann man aber einen zwischen Kabel -__"Komprossor geschalteten Durahflußmesser oder mittels eines Schaltmanometern vornehmen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge-,stellt, die ei#f lüaeigkeitagekUhltes koaxiales Hochfrequenzkabel im Querschnitt--zeigt.-Im Innenleiter 1 wird die Kühlflüssigkeit 2 geführt. Der Innenleiter 1 wird im Außenleiter 3 durch die üblichen Abstandhalter aus Isolierstoff gehalten, die im vorliegenden Fall in Kabellängsrichtung einen Gasdurchlaß gestatten, indem sie beispielsweise die Form von Scheiben mit Löchern oder Aussparungen haben. In dem Raum zwischen de Innenleiter 1 und dem Außenleiter 3 befindet sieh neben den Abstandhaltern die Druekgasfüllung 4. Zur Gasfüllung eignen sich alle diejenigen inerten Gase, die in Verbindurg mit der KUhlflUseigkait keine korrosive Lösung bilden. Den Druck des Oasen wählt man vorzugsweise nur wenig höher als den maximalen Druck der KUhlflUlseigkeit, einerseits um zu vermeiden, daß im Fall eine® Lecket zuviel Gas in die Kühlflüssigkeit entweicht, andererseits damit die durch den Gasdruck i® Außenleiter verursachten mechanischen Spannungen und damit die Wandstärke des Außenleitern möglichst klein gehalten werden können. über dem Aullenleit®r 3 befindet sich der übliche Kunststoffmantel 5.

Claims (1)

1. Ansprtiahe s 1. Koaxialen Hoahfrequenzkabel mit einem rphrl4rmigen und von einer KUhlflUasigkeit durchströmten Innen- leiten, dadurch gekennzeichnet, da# der Rauar zwischen dem Innenleiter (1) und dem A,44,enleiter (3) neben den Abstandhaltern von einem ß4g eingenommen wird, das unter einem höheren Druek 41s der msxmale Druck der KUhlflUnsigkeit im Innenleiter steht, derart das im Fall einer auftretenden Undtohtheit des Innenleiterrohree ein Eindringen @ler ihlflüssig- keit in den Feldraum dee Kabelo vermieden wird. Koaxialkabel nach, Argprueh t, d4durch gelsennmeiohnet, da$ in.Pall einer Undiohtheit der Gaeverlust mittels eines Komgresso ._ra oder aus' einem Druckbehälter über einen Druckminderer ausgeglichen wird, wobei zur. Htörongmeldung die Qaennah=lluf oder das Unter- schreiten eines Druckgrenzwertes ausgenutzt wird.