DE1961151U - Elektrisches starkstromkabel. - Google Patents

Description

.3.67

FELTEM & GUILLEAUME CAKLSWERK AIiTIEMGESELLSCHAFT · KÖLN-MÜLHEIM

Fl. ^698 Köln-Mülheim, den 20. März I967

Elektrisches Starkstromkabel

Es ist bekannt, elektrische Starkstromkabel mit einem verflüssigten Gas zu kühlen, um die BetriebswMrme des Kabels abzuführen. Nach der britischen Patentschrift 1 022 183 besitzt zu diesem Zweck das Kabel einen zentralen Kanal mit durchlässiger Wand, und das Kabel ist ohne äußere undurchlässige Hülle in ein Stahlrohr eingezogen. Zur Kühlung des Kabels wird das verflüssigte Gas durch den zentralen Kanal in das Kabel eingeführt und auf der Außenseite der Isolierung unter vermindertem Druck abgesaugt. Das als Kühlmittel verwendete Schwefelhexafluorid, ein elektronegatives Gas, füllt dabei nur einen Teil der Isolierung in verflüssigtem Zustande aus. Dieser Stoff dient also in erster Linie als Kühlmittel und ist in einem Teil der Isolierung in Gasform vorhanden.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Starkstromkabel, dessen Isolierung Hohlräume besitzt. Erfindungsgemäß ist aber die Iso-

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lierung vollständig mit einem verflüssigten Gas unter einem solchen Druck gefüllt, daß dieses bei der Umgebungstemperatur und bei der Betriebstemperatur des Kabels in flüssiger Form vorliegt. Dieser Stoff dient somit in erster Linie als flüssiges elektrisch isolierendes Füllmittel für die Hohlräume der Kabelisolierung und hat mit der Kühlung des Kabels nur insoweit zu tun, als es die im Betriebe entstehende Wärme an die Außenfläche des Kabels weiterleitet. Dem Bekannten gegenüber ergeben sich dadurch folgende Vorteiles Die Kabelisolierung braucht nur in einem solchen Maße durchlässig zu sein, wie es zur vollständigen Tränkung mit dem verflüssigten Gas notwendig ist. Der Festkörperanteil der Isolierung kann also größer sein. Ist die Isolierung nicht aus Papier, sondern aus Kunststoffband gewickelt, so kann unter Umständen auf ein Riffeln oder Aufrauhen der Bandoberfläche verzichtet werden. Durch den größeren Festkörperanteil ist die elektrische Durchschlagsfestigkeit der Isolierung größer. Eine weitere Erhöhung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit ergibt sich dadurch, daß keine gaserfüllten Hohlräume mehr vorhanden sind. Aus dem gleichen Grunde ist auch die Ionisationseinsatzspannung des Kabels höher. Auch ohne die aufwendige Verdampfungskühlung hat das Kabel infolge seiner vollständigen Tränkung mit dem verflüssigten Gas eine vergleichsweise gute Wärmeableitung.

Als Füllmittel können außer Schwefelhexafluorid vorteilhaft halogenierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden, deren kritische Temperatur so weit über der Betriebstemperatur des Kabels liegt, daß sie bei dieser Temperatur unter nicht allzu hohem Druck verflüssigt werden können. Besonders vorteilhaft sind die wasserstoff- und chlorfreien Derivate von Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise das Octafluorcyclobutan Cj^Fg, die chemisch besonders stabil sind.

Das Kabel kann vorteilhaft ähnlich wie die bekannten ölkabel eine aus Bändern gewickelte Isolierung und innerhalb oder außerhalb

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oder innerhalb und außerhalb der Isolierung, also im Leiter, unter dem Kabelmantel oder, bei Mehrleiterkabeln, in den zwischen den isolierten Adern befindlichen Zwickelräumen, Kanäle für das Füllmittel besitzen. Zum Ausgleich der durch Temperaturänderungen im Betriebe des Kabels "bedingten Volumenschwankungen des flüssigen Füllmittels können diese Kanäle in an sich bekannter Weise an außerhalb des Kabels befindliche Ausgleichsbehälter angeschlossen sein, oder es können in den Kanälen selbst drucknachgiebige Behälter angeordnet sein.

Ebenso ist die Erfindung bei Kabeln anwendbar, die eine durch Abstandhalter gestutzte Hohlraumisolierung haben. Hierbei werden diese Hohlräume mit dem flüssigen Füllmittel gefüllt. Bei diesen Kabeln kommt insbesondere die Wärmeübertragung durch Konvektion in dem flüssigen Füllmittel zur Geltung.

Die Zeichnung zeigt in den Figuren 1 bis 3 schematisch einige Ausführungsformen von Kabelnnach der Erfindung.

Fig. 1 stellt im Querschnitt ein Einleiterkabel dar, dessen Isolierung 1 aus Papier oder aus Kunststoffband gewickelt sein kann, und dessen Leiter 2 einen zentralen Kanal 3 für das verflüssigte Gas besitzt.

Das Kabel nach Fig. 2 ist ein Dreileiterkabel, bei dem die zwischen den Isolierungen 2 der einzelnen Adern befindlichen Zwickelräume 4 als FüllmittelkanMle dienen.

Bei dem in Fig. 3 längs aufgeschnitten dargestellten Kabel wird der Leiter 1 innerhalb des Mantels 5 durch eine Stutzwendel 6 in Abstand gehalten, die aus einem Band aus Isolierstoff, z. B. aus Polykarbonat, gewickelt ist. Stattdessen können auch abstandhaltende Scheiben verwendet sein. Der ganze Hohlraum 7 zwischen dem Leiter 1 und dem Mantel 5 ist mit dem verflüssigten Gas gefüllt.

Claims (6)

Pl. 3698 20. März I967 - 1 - Ansprüche

1. Elektrisches Starkstromkabel mit einer Isolierung mit Hohlräumen, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung vollständig mit einem verflüssigten Gas unter einem solchem Druck gefüllt ist, daß dieses bei der Umgebungs- und bei der Betriebstemperatur des Kabels flüssig ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines verflüssigten halogenierten Kohlenwasserstoffs als Füllmittel.

j5. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmittel ein wasserstoff- und chlorfreies Kohlenwasserstoffderivat ist.

4. Kabel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von verflüssigtem Schwefelhexafluorid als Füllmittel.

5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine aus Bändern gewickelte Isolierung und innerhalb und/oder außerhalb derselben Kanäle für das Füllmittel besitzt.

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6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine durch Abstandhalter gestützte Hohlraumisolierung besitzt, die mit dem Füllmittel gefüllt ist*