DE1765879B2

DE1765879B2 - Kabelarmatur für ölgefüllte Starkstromkabel

Info

Publication number: DE1765879B2
Application number: DE1765879A
Authority: DE
Inventors: Nicola Mailand Palmieri (Italien)
Original assignee: Industrie Pirelli SpA
Current assignee: Industrie Pirelli SpA
Priority date: 1967-08-04
Filing date: 1968-07-31
Publication date: 1979-09-20
Also published as: CH480748A; FI52789B; SE359204B; US3551582A; FI52789C; BE718957A; JPS5022236B1; FR1570769A; DE1765879A1; GB1192851A; AT278945B; NO129432B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kabelarmatur mit einer ein Kabelende bzw. die Kabelverbindung der Kabelenden abdeckenden Papierisolierung, die von einer Isolierhülse und einem äußeren Gehäuse umgeben ist, wobei sich zwischen der Isolierhülse und dem Gehäuse ein elektrisch isolierendes Medium befindet, und die Papierisolierung und die Isolierhülse in einem einen ölfluß zulassenden gegenseitigen Abstand angeordnet sind.

Bei bekannten Kabelarmaturen dieser Art (US-PS 21 61 413, DE-AS 11 76 227) ist das elektrisch isolierende Medium zwischen der Isolierhülse und dem Gehäuse umlaufendes öl, wie es auch im Kabel enthalten ist. Dieses Öl hat vergleichsweise niedrige elektrische Festigkeit, was bt. Isolierungen grundsätzlich unerwünscht ist, weil für einen vorgegebenen zu führenden Strom die Abmessungen der Isolierung vergleichsweise groß werden. Dies ist nachteilig, wegen des großen Raumbedarfs und wegen der erforderlichen großen Mengen an öl. Außerdem wird auch durch das Öl eine verhältnismäßig große Wärmeisolierung geschaffen. Dies ist ebenfalls unerwünscht, weil es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit angestrebt wird, daß der Kabelleiter oder die Kabelleiter eine vergleichsweise hohe Temperatur von beispielsweise in der Größenordnung von 85° C erreichen, wenn sie den vollen Strom führen. Wird nun die elektrische Isolierung durch eine große Wärmeisolierung begleitet, so muß, falls die maximale zulässige Temperatur des Leiters in der Armatur nicht überschritten werden darf, die tatsächliche Temperatur des Kabels niedriger sein, was wirtschaftlich nachteilig ist.

Aufgabe der Erindung ist es, eine Armatur der einleitend genannten Art so auszuführen, daß durch die elektrische Isolierung die Wärmeisolierung des eigentlichen Kabels möglichst nicht vergrößert wird. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erindung dadurch, daß das Gehäuse und die Isolierhülse einen abgeschlossenen Ringraum bilden, der mit elektronegativem Gas gefüllt ist Das elektronegative Gas hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als öl, so daß durch die Verwendung dieses Gases als isolierendes Medium die Wärmeisolierung praktisch nicht vergrößert wird. Außerdem hat das elektronegative Gas eine größere elektrische Festigkeit als das öl, so daß für einen vorgegebenen zu führenden Strom die Schicht des isolierenden Mediums dünner gemacht werden kann als bei der Verwendung von öl,

ίο insbesondere, wenn das Gas unter Druck gesetzt wird. Damit ist, gleiche Abmessungen vorausgesetzt, die Stromführungskapazität bei Verwendung von elektronegativem Gas größer als bei Verwendung von öl.
Es ist eine Armatur zum Anschluß eines nicht mit Öl gefüllten Hochspannungskabels an einen Transformator bekannt (GB-PS 5 71 481), wobei die Armatur eine sich praktisch nur über ein Drittel der Länge der Armatur erstreckende Glocke aufweist, die eine Papierisolierung, eine starre Isolierhülse und außerhalb dieser starren Isolierhülse einen mit einem Isoliermedium, beispielsweise öl, Druckluft oder Gas, gefüllten Raum aufweist. Diese Literaturstelle gibt keinen Hinweis auf die Verwendung von elektronegativem Gas als isolierendes Medium bei einer Kabelarmatur der Gattung, zu welcher die Erfindung gehört.

Die Erfindung ist in den weiteren Ansprüchen vorteilhaft weitergebildet.

Fig. 1 ist ein schematischer Axialschnitt einer Kabelarmatur in Form eines N-Verschlusses.

ίο Fig.2 ist ein schematischer Axialschnitt eines Endverschlusses einer abgeänderten Ausführung.

Fig.3 ist ein schematischer Axialschnitt einer Verbindung.
Fig.4 ist ein schematischer Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Verbindung.

F i g. 1 zeigt ein Kabel 1, das in einer Armatur in Form eines Endverschlusses endet, so eine Armierung auf das Ende des Leiters in üblicher Weise aufgebracht ist (nicht dargestellt), das von einer imprägnierten Papierisolation 2 bedeckt ist; aus dieser Isolation 2 tritt das Ende eines Leiters 3 heraus, der mit der Armierung fest verbunden ist. Über die Isolation 2 ist eine Buchse 4 aus Isolierstoff gefädelt, beispielsweise ein beschwertes Epoxyharz, welches an dem oberen Ende an dem Leiter 3 unter einem elektrostatischen Schirm 5 und am unteren Ende an einem Metallgehäuse 6 befestigt ist, oberhalb welchem ein Isolator 7 angeordnet ist, der an dem oberen Ende mit dem endenden Leiter 3 fest verbunden ist.

Der Innenraum 8, der in dem Raum zwischen der Buchse 4 und dem Gehäuse 6 vorhanden ist, und der Innenraum zu dem Isolator 7 ist mit Schwefelhexafluorid oder einem anderen elektronegativem Gas gefüllt. Das Schwefelhexafluorid, das gegebenenfalls mit Stickstoff oder anderen inerten Gasen gemischt ist, steht vorteilhaft unter einem Druck von 2 bis 15 kg/cm².

Durch Versuche hat sich gezeigt, daß, wenn die

imprägnierte Papierisolation und das sie umgebende Rohr genügend dünn sind, es möglich ist, sehr niedrige Werte einer Wärmewidertstandsfähigkeit der auf diese Weise hergestellten Isolation zu erreichen, und dies ergibt sich aus der hohen Wärmeleitfähigkeit des Gases und insbesondere des Schwefelhexafluorids, insbesondere wenn es von einer konvektiven Bewegung unterstützt wird.

Zwischen der Isolation 2 und der Isolierstoffbuchse 4 ist ein Hohlraum vorhanden, damit eine Zirkulation kühlenden Öles möglich wird. Der Hohlraum hat eine

radiale Abmessung, die vorteilhaft zwischen 1 und 10 mm liegt. Die Vergrößerung des Hohlraumes, der zwischen der Papierisolation 2 und der Isolierstoffbuchse 4 gebildet ist, wird durch die Tatsache ermöglicht, daß das elektronegative Gas eine Dielektrizitätskonstante hat, die kleiner als die des verwendeten !solierpapieres ist. Daher wird die Differenz des an die mit Gas gefüllte Zone angelegten Potentials erhöht, während dasjenige, welches an das in dem Hohlraum enthaltene öl angelegt wird, vermindert wird. Die Erhöhung der Differenz des ι ο an das Gas angelegten Potentials ist keine Frage von Bedeutung, da, weil das elektrische Feld zylindrische Symmetrie hat, es in seiner äußersten Zone, nämlich der mit Gas gefüllten Zone, am wenigsten beansprucht ist.

Es können dünne zylindrische Barrieren aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Papier, das gegebenenfalls an den Elektroden anhaftet, in den torischen, mit elektronegativem Gas gefüllten Raum angeordnet werden, um die dielektrische Festigkeit zu erhöhen, ohne die Dielektrizitätskonstante wesentlich lj beeinflüssen.

F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher das Gehäuse 6 nicht vorhanden ist, da die Buchse 4 direkt innerhalb des Isolators 7 Aufnahme findet, und der mit elektronegativem Gas gefüllte Raum 8 ist vollständig innerhalb des Isolators 7 eingeschlossen.

Bei Verbindungen zwischen zwei Kabellängen kann die Erfindung verwirklicht werden, wie in den F i g. 3 und 4 schematisch dargestellt ist.

Die Leiter 10 und 10' der beiden Kabel 11 und 1Γ der F i g. 3 sind vermittels einer Armierung 20 miteinander verbunden, und sie werden dann mit der imprägnierten Papierisolation 12 bedeckt, auf welche die Isolierbuchse 14 aufgefädelt ist; diese Buchse 14 ist beispielsweise aus einem mit Quarz beschwerten Epoxyharz hergestellt, und auf der Buchse 14 ist ein metallisches Gehäuse 16 vermittels Flansche 19 dicht befestigt. Der Ringraum 18 zwischen der Buchse 14 und dem Gehäuse 16 ist mit Schwefelhexafluorid gefüllt, das möglicherweise mit Stickstoff oder anderen inerten Gasen gemischt sein kann.

Falls es gewünscht wird, den Verbindungspunkt bzw. die Verbindungswelle beispielsweise an Abschlußverbindungen elektrostatisch abzuschirmen, kann die Ausführung die in F i g. 4 dargestellte Form annehmen, in welcher die Bezugszeichen den Teilen in Fig.3 entsprechen, und der elektrostatische Schirm ist mit 21 benannt. In diesem Fall muß das Gas, welches den Raum 18 ausfüllt, der vollen Spannung widerstehen.

Die oben beschriebenen Zubehöre haben nicht nur die Vorteile einer hohen Wärmeleitfähigkeit, welche es möglich macht, sehr hohe Ströme zu führen, sondern haben weiterhin den Vorteil, daß sie bequem zusammengebaut werden und inspiziert werden können, nachdem der Gasdruck abgelassen worden ist.

Mit vorstehenden Ausführungen wurden besondere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, jedoch umfaßt die Erfindung weitere abgewandelte Ausführungsmöglichkeiten, die sich aus dem oben angedeuteten Erfindungsprinzip ableiten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kabelarmatur für ölgefüllte Starkstromkabel mit einer ein Kabelende bzw. die Kabelverbindung der Kabelenden abdeckenden Papierisolierung, die von einer Isolierhülse und einem äußeren Gehäuse umgeben ist, wobei sich zwischen der Isolierhülse und dem Gehäuse ein elektrisch isolierendes Medium befindet, und die Papierisolierung und die Isolierhülse in einem einen ölfluß zulassenden gegenseitigen Abstand angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) und die Isolierhülse (4) einen abgeschlossenen Ringraum (8) bilden, der mit elektronegativem Gas gefüllt ist.

2. Kabelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronegative Gas Schwefelhexafluorid ist, das gegebenenfalls mit anderen inerten Gasen vermischt ist.

3. Kabelarmatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas einen Druck zwischen 2 und 15 kg/cm² hat

4. Kabelarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dünne Barrieren aus Isoliermaterial, die gegebenenfalls an den Elektroden anhaften, in den Ringraum (8) eingeführt sind, der mit dem elektronegativen Gas gefüllt ist.