DE1930177A1 - Hochspannungskabel mit geschichteter oder fester Isolierung - Google Patents

Description

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

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Hochspannungskabel mit geschichteter oder fester Isolierung

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungskabel mit geschichteter oder fester Isolierung, insbesondere Impulskabel, bei dem als erste Schicht unmittelbar auf dem Einzelleiter oder Leiterseil eine die elektrische Feldstärke abbauende Schicht vorgesehen ist.

Bekanntlich wird die Isolierung an der Leiteroberfläche infolge der hohen Feldstärken am stärksten beansprucht. Das gilt insbesondere dann, wenn der Leiter aus verseilten Einzelleitern besteht, deren äußerer Verseilzwickel oder sonstige Unebenheiten an den Einzelleitern zu erhöhten Feldstärken im Leiterbereicht führen. Zum Abbau dieser Feldstärken gibt es mehrere Möglichkeiten. Bei Hochspannungskabeln mit mehrdrähtigen Leitern ist es bekannt, die Verseilzwickel mit leitfähigen Werkstoffen auszufüllen und abzudecken, so daß eine glatte Leiteroberfläche und damit eine gleichmäßige elektrische Feldstärkenverteilung erreicht ist. Als Material für die Leiterglättung verwendet man bei papierisolierten Kabeln elektrisch leitendes Rußpapier oder bei kunststoffisolierten Kabeln beispielsweise durch Graphit elektrisch leitend gemachten Kunststoff, der auf den Einzelleiter oder das Leiterseil aufextrudiert wird. Bei einigen Hochspannungskabeln, beispielsweise solchen, die zur übertragung von Hochspannungsimpulsen dienen, wirkt sich diese Art der Leiterglättung, die im Prinzip eine Ohmsche Widerstands-

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steuerung darstellt, nachteilig aus. Da diese Schicht ein Dielektrikum mit einem hohen Verlustfakt darstellt, ergibt sich für die zu übertragenden Impulse längs des Kabels eine zusätzliche unerwünschte Dämpfung.

Für Hochspannungsimpulskabel wurden bisher zur Vermeidung

der Dämpfung ausschließlich Leiter verwendet, die durch spezielle Vorbehandlungen, wie Polieren, geglättet werden. Die Art der Vorbehandlung erfordert aber besondere Sorgfalt 'und verursacht zusätzliche Kosten.

Die Erfindung verbessert ein solches Hochspannungskabel mit geschichteter oder fester Isolierung, insbesondere Impulskabel, bei dem als erste Schicht unmittelbar auf dem Einzelleiter oder Leiterseil eine die elektrische Feldstärke abbauende Schicht vorgesehen ist. Gemäß der Erfindung weist das Material der ersten Schicht eine höhere Dielektrizitätskonstante auf als das übrige Isolierungsmaterial· Auf diese Weise wird bewirkt, daß in radialer Richtung des Kabels der Hauptanteil der Spannung in der Isolierung mit der kleineren Dielektrizitätskonstanten abfällt, während ein geringer Anteil an der auf den Leiter aufgebrachten Schicht abfällt. Damit können sich auch an möglichen Unebenheiten des Leiters keine übermäßigen Erhöhungen der elektrischen Feldstärke einstellen. Diese Art der kapazitiv steuernden Leiterglättung ist somit in der Lage, in bezug auf den Abbau von Feldstärkespitzen an Unebenheiten des Leiters die gleiche funktioneile Aufgabe wie die herkömmlichen Leiterglättungen zu übernehmen. Wenn eine geeignete Auswahl unter den verwendeten Isolierstoffen getroffen wird, so daß eine den oben beschriebenen Bedingungen entsprechende Stufung der Dielektrizitätskonstanten eintritt.

Mit Vorteil wird zur Isolierung ein thermoplastischer

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Kunststoff mit geringem Verlustfaktor verwendet, dem zur Erzielung der Stufung in den Dielektrizitätskonstanten der Schichten die die Dielektrizitätskonstante beeinfltissende Beimengungen zugesetzt sind. Es ist aber auch möglich, zwei verschiedene thermoplastische Kunststoffe zu verwenden. Zum Beispiel wählt man hierfür als Material für die Leiterglüttung Polyvinylchlorid, und für die restliche Isolierung Polyäthylen.

Die Erfindung ist anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Iu der Figur ist ein Einleiter-Hochspannungsimpulskabel dargestellt. Auf den Leiter 1, der sich beispielsweise aus sieben Einzeldrähten zusammensetzt, ist eine Schicht 2 beispielsweise aus Polyvinylchlorid aufextrudiert, die die Zwickel zwischen den einzelnen Leitern ausfüllt. Als Außenmantel dient eine Schicht 3 beispielsweise aus Polyäthylen. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht auf die Verwendung von Polyvinylchlorid als Material für Leiterglättung. Es können auch extrudierbare Gießharze und chlorierte Polymere zur Anwendung kommen, sofern der Verlustfaktor nicht zu groß ist.

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Claims (2)

Kabel -und Metallwerk Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft ι 980 10. 6. 69 Patentansprüche

1. Hochspannungskabel mit geschichteter oder fester Isolierung, insbesondere Impulskabel, bei dem als erste Schicht unmittelbar auf dem Einzelleiter oder Leiterseil eine die elektrische Feldstärke abbauende Schicht vorgesehen ist_f dadurch gekennzeichnet, daß das Material der ersten Schicht eine höhere Dielektrizitätskonstante aufweist als das übrige Isoliermaterial·

2. Hochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierung aus einem thermoplastischen Kunststoff mit geringem Verlustfaktor besteht, dem zur Erzielung der Stufurig in den Dielektrizitätskonstanten der Schichten die Dielektrizitätskonstante beeinflussende Beimengungen zugesetzt sind.

3· Hochspannungskabel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polyvinylchlorid für die erste Schicht und Polyäthylen für die übrige Isolierung.

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