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bit Kunststoff isoliertes und ummanteltes Stszkstromkabel mit Aluminiumleitern
Zusatz zum Patent ... (Patentanmeldung P 19 07 946.0) Das Hauptpatent behandelt
die Lösung eines bei mit Kunststoff isolierten und ummantelten Starkstromkabeln
mit Aluminiumleitern, insbesondere vom vi.eradrig.en Typ NAYY, aufgetretenen Sicherheitsproblems
durch eine neue Ausführung des Nulleiters. Der Grundgedanke der neuen Ausführung
besteht in Abkehr von den bisher bekannten Aluminium-Kupfer-Literkombinationn darein,
daß kurz gesagt in den massiven Nulleiter aus Aluminium ein gegenüber Aluminimum
korrosionsfesterer, insbesondere aus Kupfer bestehender massiver Draht eingepreßt
ist.
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Zum Stand der Technik gehört ein einadriges Starkstromkabel mit getränkter
Papierisolierung, bei dem über dem verseilten Kupferleiter anstelle des vorher bekannten
Bleimantels eine Aluminiumhül]e nahtlos aufgepreßt ist, um chemische Reaktionen
zwischen dem Kupfer und dem Tränkmittel zu verhüten. Bei mit Kunststoff isolierten
und ummantelten Starkstromkabeln besteht diese Gefahr nicht, so daß bei ihnen für
die Verwendung von verseilten Kupferleitern mit um sie herumgepreßten Aluminiumhüllen
kein Anlaß besteht, nämlich weder für die Verwendung als Phasenleiter noch als Nulleiter,
Im übrigen hat die technische Entwicklung inzwischen bei Starkstromkabeln insbesondere
für Niederspannungss.nlagen vom verseilten Kupferleiter weg zum erheblich billigeren
massiven Aluminiumleiter geführt.
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Im Tiuptpatent ist schon die Möglichkeit erwähnt, anstelle nur eines
Kupferdrahtes mehrere entsprechend dünnere Kupferdrähte in den Aluminiumnulleiter
parallel nebeneinander - gegebenenfalls auch über dessen Querschnitt verteilt -
achsparallel einzupressen.
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Die Zusatzerfindung betrifft eine Weiterentwicklung dieses-NebengeAnnkens
des Hauptpatents mit der Rückkehr zu einem verseilten Kupferleiter, jedoch in Unterordnung
unter den Grundgedanken des Hauptpatents. Die Zusatzerfindung besteht nämlich darin,
daß innerhalb des Profils des überwiegend massiv und vorzugsweise sektorförmig ausgebildeten
Aluminiumnulleiters statt eines oder mehrerer solcher einzelner Drähte ein im Querschnitt
geringerer verseilter Leiter aus einem gegenüber Aluminium korrosionsfesteren Leiterwerkstoff,
insbesondere Kupfer, angeordnet ist.
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Es empfiehlt sich, diesen verseilten, nachstehend der Einfachheit
halber als Kupferleiter bezeichneten Leiter bei sektorförmigen Nulleitern innerhalb
ihres Sektorprofils in der Nähe der inneren Sektorspitze oder in einer in ihrer
Nähe oder sogar in ihr selbst angebrachten Ausnehmung des Aluminiumleiters anzuordnen.
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Es empfiehlt sich ferner, den verseilten Leiter durch Füllung der
Verseillücken und/oder Umpressung mit einer korrosionshemmenden, möglichst wärmefesten
guthaftenden Kasse zusätzlich zu schützen.
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Solche Massen, z.Bç auf der Basis von hochmolekularen Polybutenen,
Po]yurethanen, Chloroprenen, Mischpolymerisaten von Äthylen und Vinylacetat oder
Silikonen sind bekannt, auch in schwach leitender Einstellung und in vernetzter
Form.
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Die Anwendung der Zusatzerfindung kommt - ohne jedoch hierauf beschränkt
zu sein - insbesondere bei Kabeln mit großen L-eiterquerschnitten, z.B. über 185
mm2 in Frage. Der verseilt Kupferleiter ist nämlich biegsamer als ein massiver Kupferdraht
von gleichem Querschnitt und verringert dadurch die beiz Biegen des Kabels erforderlichen
Kräfte und die infolge unterschiedlicher Auslängung auftretenden Stauchkräfte. Der
verseilte Leiter kann die Stauchkräfte außerdem besser auffangen. Der gegenüber
einem Massivdraht höhere Preis eines verseilten Leiters erscheint in diesem Fall
rechtfertigt.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung können um den massiven
Nulleiter mit dem eingelagerten Kupferstrang in an sich bekannter Weise eine oder
mehrere Lagen von blanken Aluminiumdrähten herumgeseilt werden, um den Leiterquerschnitt
des Nulleiters z vergrößern. Diese Maßnahme kommt z.B. dann in Frage, wenn auch
die Phasenleiter in dieser Weise ansgebildet sind. Eine solche zusätzliche
Verseillage
kann dann auch dazu dienen, den in einer Ausnehmung des massiven Nulleiters von
außen eingepreßten oder nur eingelegten verseilten Kupferleiterstrang im Profil
des Nulleiters zu halten, wenn er bei Biegungen aus zuwandern droht.
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Die Anordnung des Kupferleiterstranges in der Nähe der inneren sektorspitze
des Nulleiters hat über die zuvor erwähnten Vorteile hinaus noch weitere Vorteile.
Der Kupferleiterstrang ist nämlich dadroh ei- besten gegen von außen über die vom
Profilbogen des Sektors kommenden mechanischen Beschädigungen geschützt. Er liegt
außerdem dem Kabelquerschnittsmittelpunkt und zwei Phasenleitern am nächsten, so
daß im Korrosionsfall die mit dem Grundgedanken des Hauptpatents angestrebte Kurzschlußbildung
und Abschaltung der Kabelstrecken zwecks Selbstreinigung der Energieversorgungsnetze
beschleunigt wird.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Zusatzerfindung sind in der Zeichnung
schematisch dargestellt. Die Bezeichnungen sind aus der Zeichnung des Hauptpatents
soweit möglich in allen Figuren übernommen und gleich* insbesondere fur den massiven
Aluminiumleiter 4 und die Leiterisolierung 6.
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In Fig. 1 liegt der z.B. au; 1 + 7 Drähten verseilte Kupferleiter
5' in der Mähe der Sektorspitze. Die in den Sektorprofilflanken ausgesparten z.B.
halbkreisförmigen Nuten 9 und 10, deren Querschnitte ( in der Fig. vergrößert dargestellt)
zusammen etwa halb no groß sind wie der Querschnitt des Kupferleitern 5', sind mit
der Leiterisolierung 6 ausgefüllt.
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In Fig. 2 ist der Kupferleiter 5' bei sonst gleicher Anordnung wie
in Fig. 1 in die Sektorspitze verschoben.
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In Fig. 3 ist der Kupferleiter 5' in eine Nut in der linken ßektorprofilflanke
des Aluininiumleiters 4 eingepreßt. In der anderen oberen Sektorprofilflanke ist
eine dem Kupferleiter 5' im Querschnitt etwa gleichgroße Nut 9' eingeformt und wie
in den Fig. 1 und 2 mit der Leiterisolierung bei der Umspritzung des Leiters mit
Kunststoff ausgefüllt worden.
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In Fig. 4 liegt der Kupferleiter 5' wie in Fig. 2 in der Spitze des
sektorförmigen Aluminiumleiters 4. Um diesen ist z.B. eine Lage blanker Aluminiumdrähte
13 herumgeseiltO Darüber liegt dann die Leiterisolierung 6, die beim Aufspritzen
die Verseillücken mitausrefüllt hat0 Die empfohlene Ausfüllung der Verseillücken
im Kupferleiter 5' mit einer korrosionshemmenden tasse ist nicht dargestellt, desgleichen
nicht ihre ebenfalls nur empfohlene eventuelle Umhüllung mit einer korrosionshemmenden
Masse. Es empfiehlt sich im übrigen, eine Masseumhüllung nur in Abständen auf den
Kupferleiter aufzubringen, damit in den Lücken zwischen den umhüllten Abschnitten
eine leitende Verbindung des Kupferleiters mit dem Aluminiumleiter hergestellt und
die zur Kabelabschaltung wirksame Korrosionsstrecke abschnittweise begrenzt ist.
Bei Verwendung einer schwachleitender kasse können die Umhüllungsabschnitte größer
sein.
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Patentansprüche 1 1. Zeichnung