DE1939596C3 - Mit Kunststoff isoliertes und ummanteltes Starkstromniederspannungskabel mit Aluminiumleitern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein mit Kunststoff isoliertes und ummanteltes Starkstromniederspannungskabel mit Aluminiumleitern und einem zwischen sie eingefügten mittleren Isolierstoffkern mit radial aus der Kabelmittelachse abstehenden Armen.

Unter den für Starkstromniederspannungsversorgungsnetze entwickelten Kabeln mit Aluminiumleitern und mit Isolierung und Mantel aus Kunststoff hat der vieradrige Typ NAYY, bei dem eine Ader als Nulleiter verwendet wird, besonderes Interesse gefunden. Die Fachwelt macht sich jedoch Gedanken darüber, wie der Gefahr begegnet werden kann, daß gerade der Aluminium-Nulleiter mitsamt seiner Isolierung mechanisch, z. B. bei Erdarbeiten an dem Kabel, beschädigt werden könnte, dann durch eindringende Feuchtigkeit zu korrodieren beginnt und schließlich ohne Kontrolle und Auslösung der vorgesehenen Sicherheitsvorrichtungen unterbrochen wird, während die drei Phasenleiter unbeschädigt bleiben, aber beim weiteren Betrieb des Kabels die Sicherheitsmaßnahme der Nullung aus-

fällt.

Der Erfinder schlägt zur Beseitigung dieser Gefahr eine neue Gestaltung für die Isolierung des NAYY-KaheK \<>r und greift dabei zurück auf eine vor mehreren Iaht zehnten durch die deutsche Patentschrift 4 62 597 unui ganz anderen Voraussetzungen und /u wesentlich anderen Zwecken bekanntgewordene mehradrige H(H hspannungskabelkonsiruktion mit im Querschnitt sternförmigen, längsverlaufenden Zwischenwänden aus Isolierstoff, insbesondere gepreßtem Papier oder Pappe /wischen den mehreren wie üblich für sich isolierten l.enern des Kabels. Dort sollen außer einer Isolierung nenm'i'nd große Kanäle für den Durchfluß des Öls ge-,si wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch daß vier blanke Aluminiumleiter herumgeseilt sind um einen aus einem Kunststoff gepreßten mittleren Isolierstoffkern, dessen vier radial aus der Kabelmittelachse abstehende Arme von innen her nur zum Teil zwischen die Aluminiumleiter hineinreichen, und daß auch die gemeinsame, aus Kunststoff gepreßte Gürtelisolierung von außen her nur zum Teil zwischen die Aluminiumleiter hineinreicht, derart, daß zwischen innen von Kunststoff freie Längskanäle verbleiben.

Die gemeinsame Kunststoff-Gurtelisoherung der vier Aluminrumleiter kann dabei in einem Arbeitsgang in solcher Stärke ausbracht werden, daß sie zugleich den Kunststoff-Außenmantel des Kabels bildet. Gurtelisolierung un:i Außenmantel können jedoch wie üblich auch in getrennten Schichten nacheinander aufgebracht werden. .

Die freien Längskanäle in den zwischen den Leitern liegenden Teilen der gemeinsamen inneren und äußeren Isolierung der Leiter entstehen dadurch, daß die abstehenden Arme des mittleren Isolierstoffkcrns nicht bis an die Gürtelisolierung heranreichen. Von Kunststoff freie Kanäle sollen auch dann verbleiben, wenn bei der Aufpressung der Gürtelisolierung Kunststoff von außen her unter dem Preßdruck in die Außenzwikkel zwischen die Leiter eindringt. Der Querschnitt der längsverlaufenden Kanäle ist etwa rechteckig, wobei die eine Rechteckseite durch den Leiterabstand und die andere durch die Länge der Arme des mittleren Kerns festgelegt sind. Durch die Dicke der Arme des Kunststoffkernes wird ein der jeweiligen, vorgesehenen Spannung entsprechender, ausreichender Abstand der Leiter gewährleistet.

Die bei einer Beschädigung des Kabelaußenmantels und der Gürtelisolierung zur Kabelseele vordringende Feuchtigkeit dringt auch in die Längskanäle ein und ruft dort entweder einen Phasenschluß oder einen Kurzschluß zwischen dem Nulleiter und einem oder zwei Phasenleitern hervor. Die Sicherheitsvorrichtungen können ansprechen und das Kabel abschalten, bevor der Nulleiter zu korrodieren beginnt und im Extremfall unbemerkt unterbrochen wird.

Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform sieht vor. die Längskanäle mit einem hygroskopischen Isolierstoff auszufüllen, z.B. mit trockenen Papiertrensen. Diese Trensen saugen sich bei einer Kabelbeschädigung mit Feuchtigkeit voll und stören bzw. verzögern die angestrebte Sicherheitsabschaltung des Kabels nicht. Sie haben sogar die Vorteile, einerseits die gewünschte Distanz der Kunststoffisolierteile Mittelkern und Gürtelisolierungszwickel unabhängig vom Preßdruck beim Aufpressen der Gürtelisolierung festzulegen und andererseits die Kurzschlußstelle an der mutmaßlichen Beschädigungsstelle zu lokalisieren, weil das eingedrungene Wasser vom Papier aufgesaugt wird und nicht in Längsrichtung des Kabels weiterwandert. Insofern kann man bei dieser Ausführungsform der Erfindung sogar von einem längswasserdichten Kabel sprechen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die vier im Beispiel sektorförmigen, vorzugsweise

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massiven Aluminiumleiter 1 bis 4, von denen einer als Nulleiter geschaltet werden kann, sind um den bei der Herstellung des Kabels als Seeleneinlauf benutzten mittleren Isolierstoffkern 5 herumgrseilt. Die vier Arme des Kerns stehen in radialer Richtung ab und S reichen nicht bis zu der gemeinsamen Gürtelisolierung 6 der Leiter, die bei der Umpressung der Kabelseele bis in die Außenzwickel zwischen den Leitern vorgedrungen ist. Einer der offengebliebenen vier Längskanäle ist mit 7 bezeichnet. In einem anderen Längskanal ist eine der eventuell eingebrachten Papiertrensen T angedeutet.

Es empfiehlt sich, bei der Herstellung des Kabels wie bekannt vordrcllierte Sektorleiter zu verwenden und auch bei dem Isolierstoffkern 5 die Arme entsprechend dem Leiterdrall vorzudrallieren. Dies läßt sich unschwer durch Umlauf des entsprechend geformten Mundstücks der Spritzmaschine erreichen, mit der der Kern 5 vorzugsweise vorgefertigt wird.

Als Kunststoff für den mittleren Kern 5 und die GürtelisoHerung 6 ist z. B. Polyvinylchlorid geeignet. Dieser Werkstoff kann auch für den mit 8 bezeichneten äußeren Kabelmantel verwendet werden. Es lassen sich jedoch auch andere Kunststoffe verwenden, von denen als ein Beispiel Polyäthylen genannt sei.

Anschluß- oder Verbindungsmuffen lassen sich bei dem Kabel gemäß der Erfindung leicht und sicher montieren. Bei Verwendung der seit einiger Zeit auf dem Markt befindlichen sogenannten Kompaktklemmen brauchen die Gürtelisolierung unJ gegebenenfalls sogar der Außenmantel nicht vorher entfernt zu werden.

Das Kabel gemäß der Erfindung läßt sich, falls gewünscht, auf Grund seines einfachen Aufbaus statt in mehreren Arbeitsgängen auch — abgesehen von der Herstellung der Aluminiumleiter — in einem einzigen Arbeitsgang herstellen. Das Verfahren zur Herstellung des Kabels kann dann nämlich darin bestehen, daß um den aus einer Spritzmaschine austretenden und genügend abgekühlten mittleren Isolierstoffkern 5 die vier Leiter verseilt werden, gegebenenfalls unter Einfügung der Papiertrensen 7', und anschließend mittels weiterer Spritzmaschinen die Gürtelisolierung 6 und der Außenmantel 8 aufgebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   β 1. Mit Kunststoff isoliertes und ummanteltes

   Starkstromniederspannungskabel mit Aluminium- ; leitern und einem zwischen sie eingefugten mittieifen Isolierstoffkern mit radial aus der Kabelmittelachse abstehenden Armen, dadurch gekennzeichnet, daß vier blanke Aluminiumleiter (1. A ; % 4) herumgeseilt sind um einen aus einem Kunststoff gepreßten mittleren Isolierstoffkern (5), dessen vier radial aus der Kabelmittelachse abstehende Arme von innen her nur zum Teil zwischen die Aluminiumleiter hineinreichen, und daß auch die gemeinsame, aus Kunststoff gepreßte Gürtelisolierung T₅ (6) von außen her nur zum Teil zwischen die Aluminiumleiter hineinreicht, derart, daß zwischen ihnen von Kunststoff freie Längskanäle (7) verbleiben.
2. 2 Kabel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die freien Längskanäle mit einem hygroskopischen Isolierstoff, vorzugsweise trockenen Papiertrensen (7'), ausgefüllt sind.
3. 3. Verfahren zur Herstellung eines Kabels nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem einzigen Arbeitsgang um den aus einer Spritzmaschine austretenden und genügend abgekühlten mittleren Isolierstoffkern (5) die vier Leiter (1, 2, 3.4) verseilt werden, gegebenenfalls unter Einfügung der Papiertrensen (7^f). und anschließend mittels weiterer Spritzmaschinen die Gürtelisolierung (6) und der Außenmantel (8) aufgebracht werden.

   bildet werden. Die DT-PS 6 39 993 beschreibt ein ähnlirhes Kabel dessen Zwischenwände einen sternförmigen Hohlkörper mit federnden Wänden bilden.

   Der Erfindung liegt bei einer Starkstromkabelkonstruktio». der eingangs geschilderten Art die Aufgabe einer sicheren selbstheilenden Nulleiterabschaltung zu-