DE19625507A1

DE19625507A1 - Gasisolierte Leitung

Info

Publication number: DE19625507A1
Application number: DE1996125507
Authority: DE
Inventors: Bertil Moritz; Kjell Petterson; Christoph Zakowski
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Hochspannungstechnik AG
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-02

Description

TECHNISCHES GEBIET

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer gasisolierten Leitung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieser gasisolierten Leitung.

STAND DER TECHNIK

Eine gasisolierte Leitung der eingangs genannten Art ist in einem Aufsatz von A. Eidinger: Aufbau, Einsatz und Erprobung von SF₆-Rohrgaskabeln, Brown Boveri Mitt. 61 1976 (11) 688-694, beschrieben. Bei der aus diesem Stand der Technik bekannten ein- bzw. mehrphasig gekapselten Hochspannungsleitung wird ein zentral geführter Stromleiter bzw. werden mehrere zueinander parallel geführte Stromleiter mittels Stützisolatoren in einer überwiegend aus starren Rohrabschnitten aufgebauten, isolier gasgefüllten Kapselung gehalten. Jeder Stromleiter ist aus im wesentlichen starren Leiterrohrabschnitten gebildet. Richtungs änderungen der Leitung werden durch kugelförmige Winkelstücke erzielt. Derartige Winkelstücke sind relativ aufwendig und erschweren eine unterirdische Verlegung der gasisolierten Leitung erheblich.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine gasisolierte Leitung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche trotz des Einsatzes minde stens eines eine Richtungsänderung der Leitung ermöglichenden Kapselungsabschnitts in einfacher und kostengünstiger Weise gefertigt werden kann und sich dennoch durch eine große Betriebssicherheit auszeichnet. Die Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, ein zur wirtschaftlichen Fertigung der gasisolierten Leitung besonders geeignetes Verfahren anzugeben.

Die gasisolierte Leitung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß auch gekrümmt ausgebildete Abschnitte der Leitung ohne großen Montageaufwand mit äußerst einfachen Mitteln gefertigt werden können. Dies vor allem deswegen, da der Stromleiter oder jeder der gegebenenfalls vorgesehenen Stromleiter zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildet ist und daher mit geringer Kraft in das Kapselungsrohr eingezogen werden kann. Der Stromleiter paßt sich hierbei den Krümmungen des Kapselungsrohrs problemlos an. Es ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß der Stromleiter ausreichend gut in der Kapse lung abgestützt und im wesentlichen achsparallel, gegebenen falls zentral, im Kapselungsrohr gelagert ist. Dies kann durch geeignete Ausbildung und Anordnung von sowieso benötigten Stützisolatoren ohne zusätzlichen Aufwand erreicht werden. Der Stromleiter kann je nach Anforderungen lediglich einen flexiblen Abschnitt oder oder gegebenenfalls auch mehrere flexible Abschnitte aufweisen, kann aber auch überwiegend aus einem einzigen flexiblen Teil gebildet sein. Besteht der Stromleiter überwiegend aus einem einzigen flexiblen Teil, so kann der Stromleiter aufgerollt und vor Ort bei der Montage von einer Rolle unmittelbar in das Kapselungsrohr eingezogen werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und die damit erzielbaren weiteren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht von einem axial geführten Schnitt durch ein unterirdisch verlegtes, zumindest abschnittsweise gekrümmt ausgebildetes Kapselungsrohr, in welches zur Bildung einer einphasig ausgebildeten Hochspannungsleitung nach der Erfindung gerade ein flexibel ausgebildeter Stromleiter eingezogen wird,

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen quer zur Rohrachse geführten Schnitt durch eine erste Ausführungsform des in der gasisolierten Leitung nach Fig. 1 vorgesehenen Stromleiters,

Fig. 3 eine quer zur Rohrachse erfolgende Ansicht eines axial erstreckten Abschnitts des Stromleiters nach Fig. 2, und

Fig. 4 eine Aufsicht auf einen quer zur Rohrachse geführten Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des in der gasisolierten Leitung nach Fig. 1 vorgesehenen Stromleiters.

WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In allen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleichwirkende Teile. Eine in Fig. 1 dargestellte und mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete gasisolierte Leitung weist einen auf Stützisolatoren 2 in einem Kapselungsrohr 3 zentral gelagerten, axialsymmetrisch und vorzugsweise hohl ausgebil deten Stromleiter 4 auf. Die Stützisolatoren 2 sind auf der Innenfläche des Kapselungsrohrs 3 abgestützt und halten den Stromleiter 4 an dessen Mantelfläche. Der Stromleiter befindet sich auf einer Hochspannung von typischerweise mehreren Hundert kV. Das Kapselungsrohr 3 ist mit einem Isoliergas, wie etwa SF₆, mit bis zu einigen bar Druck gefüllt. Es kann aus Metall, wie etwa Aluminium oder Stahl, aus gegebenenfalls leitfähig beschichtetem Isolierstoff, oder aus einem rohrförmigen, metallenen Außenleiter und einem umgebenden, druckfesten Isolierrohr bestehen. Als Material für den Isolierstoff werden vorzugsweise ein gegebenenfalls füllstoffverstärktes - ins besondere faserverstärktes - Duromer, etwa ein Thermoplast, wie vor allem ein Polyäthylen, oder ein Duromer, wie etwa ein Epoxid, verwendet.

Das Kapselungsrohr 3 ist aus im wesentlichen starren Rohrab schnitten 5, 6, 7, 8 aufgebaut. Die Rohrabschnitte 5 und 6 sind ersichtlich gekrümmt geführt, wohingegen die Rohrabschnitte 7 und 8 geradlinig verlaufen. Zumindest im Bereich der durch die Abschnitte 5 und 6 gebildeten Rohrkrümmung ist der Stromleiter 4 flexibel ausgebildet. Da er zudem in ausreichendem Masse auf den Stützisolatoren 2 im Bereich der Rohrkrümmungen abgestützt ist, ist auch beim Führen großer Ströme stets eine überwiegend achsparallele, insbesondere zentrale, Führung des Stromleiters 4 im Kapselungsrohr 3 gewährleistet.

Eine achsparallele Führung ist auch bei einer mehrphasig ausge bauten Hochspannungsleitung mit mehreren flexibel ausgebildeten Stromleitern gegeben, wenn in entsprechender Weise für eine ausreichend gute Abstützung der Stromleiter gesorgt wird.

Der Stromleiter 4 kann nach unterirdischer Verlegung des Kapselungsrohrs 3 auf eine Rolle 9 aufgewickelt, an den Betriebsort der gasisolierten Leitung 1 gebracht und dort mittels eines aus Fig. 1 nicht ersichtlichen Abzugsgerätes in Richtung eines Pfeils 10 in das Kapselungsrohr 3 eingezogen werden. Je nach Ausbildung der gasisolierten Leitung 1 kann der Stromleiter 4 zusammen mit gleitfähig ausgebildeten Stützisola toren 2 in das Kapselungsrohr eingezogen werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Stützisolatoren 2 zusammen mit dem flexiblen Stromleiter 4 in das Kapselungsrohr eingezo gen werden. Alternativ können die Stützisolatoren 2 etwa durch vorhergehenden Einbau oder durch Einformen bei der Herstellung der dann aus isolierendem Material bestehenden Rohrabschnitte 5, 6, 7, 8 bereits im Kapselungsrohr 3 vorgesehen sein, so daß der flexible Stromleiter 4 dann nur noch von der Rolle 9 abgewickelt und durch Einziehen in das Kapselungsrohr 3 auf den Stützisolatoren 2 abgelegt werden muß. Nach der Montage des Stromleiters 4 kann das Kapselungsrohr abgedichtet und anstelle von Luft irgendein anderes Isoliergas in das Kapselungsrohr 3 eingebracht werden.

Zwei bevorzugte Ausführungsformen des Stromleiters 4 sind in den Fig. 2 bis 4 dargestellt.

Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform des Stromleiters 4 sind in dessen Mantelfläche zumindest abschnittsweise eine oder mehrere Lagen eines elektrisch leitfähigen, schlauchförmig ausgebildeten und vorzugsweise Aluminium, Kupfer und/oder eine Aluminium- oder Kupferlegierung enthaltenden Metalldrahtgewebes 11 angeordnet. Anstelle eines Gewebes 11 können in der Mantelfläche des Stromleiters 4 auch parallel oder schraubenlinienförmig gewunden angeordnete Metalldrähte 12 (Fig. 3) auf der Basis von Aluminum, Kupfer und/oder einer Aluminium- bzw. Kupferlegierung angeordnet sein. Vorzugsweise sind das Gewebe 11 und/oder die Metalldrähte 12 auf einem stab- oder rohrförmig ausgebildeten flexiblen Tragkörper 13 aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Polyäthylen, angeordnet. Ein derartig ausgebildeter Stromleiter 4 zeichnet sich bei großer Flexibilität nicht nur durch eine gute Stromtragfähigkeit aus, sondern läßt sich auch in besonders günstiger Weise auf der Rolle 9 unterbringen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform des Stromleiters 4 ist der Stromleiter 4 von einem zumindest abschnittsweise in axialer Richtung geschlitzten Metallrohr 14 aus elektrisch gut leitendem Material, beispielsweise Aluminium, Kupfer und/oder einer Aluminium- bzw. Kupferlegierung, gebildet. Bedingt durch die überwiegend axial geführten Schlitze 15 wird das Rohr 14 flexibilisiert und kann dann bei der Montage der gasisolierten Leitung 1 problemlos an die in den Rohrabschnitten 5 und 6 vorhandene Rohrkrümmung angepaßt werden. Für eine gute mecha nische Festigkeit des Rohrs 14 ist es von Vorteil, mindestens zwei durch den Schlitz 15 voneinander beabstandete, axial ausgerichtete Mantelabschnitte 16, 17 durch einen Steg 18 zu verbinden. Ein derart profiliert ausgebildetes Rohr 14 kann in wirtschaftlicher Weise durch Extrudieren des metallischen Rohr werkstoffs hergestellt werden. Eine besonders gute Flexibilität bei hoher mechanischer Festigkeit und großem Stromtragvermögen wird erreicht, wenn der Steg 18 quer zur Rohrachse U- oder V-förmiges Profil aufweist, und wenn das Verbindungsteil des U oder V näher an die Rohrachse geführt ist als die Mantelabschnitte 16, 17.

Bezugszeichenliste

1 gasisolierte Leitung
2 Stützisolatoren
3 Kapselungsrohr
4 Stromleiter
5, 6, 7, 8 Rohrabschnitte
9 Rolle
10 Pfeil
11 Metalldrahtgewebe
12 Metalldrähte
13 Tragkörper
14 Metallrohr
15 Schlitz
16, 17 Mantelabschnitte
18 Steg

Claims

1. Gasisolierte Leitung (1) mit einer isoliergasgefüllten Kapselung aus im wesentlichen starren und rohrförmig ausgeführten Kapselungsabschnitten und aus mindestens einem eine Richtungsänderung der Leitung (1) ermöglichen den Kapselungsabschnitt mit mindestens einem in der Kapselung angeordneten, hochspannungsführenden Stromleiter (4) und mit Stützisolatoren (2), welche zur achsparallelen Führung des Stromleiters (4) in den rohrförmigen Kapse lungsabschnitten auf der Innenfläche der Kapselung und auf der Mantelfläche des Stromleiters (4) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselung als Kapselungs rohr (3) ausgeführt und einen die Richtungsänderung der Leitung (1) ermöglichenden gekrümmten Rohrabschnitt (5, 6) aufweist, und daß der Stromleiter (4) zumindest im Bereich der Rohrkrümmung flexibel ausgebildet ist.

2. Gasisolierte Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß in der Mantelfläche des Stromleiters (4) zumindest abschnittsweise eine oder mehrere Lagen eines schlauchförmig ausgebildeten Metalldrahtgewebes (11) angeordnet sind.

3. Gasisolierte Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mantelfläche des Stromleiters (4) achsparallel oder schraubenlinienförmig gewunden geführte Metalldrähte (12) angeordnet sind.

4. Gasisolierte Leitung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe (11) und/oder die Metalldrähte (12) auf einem stab- oder rohrförmig ausgebildeten flexiblen Tragkörper (13) angeordnet sind.

5. Gasisolierte Leitung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Tragkörper (13) aus Isoliermaterial besteht.

6. Gasisolierte Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Stromleiter (4) von einem zumindest ab schnittsweise in axialer Richtung geschlitzten Metallrohr (14) gebildet ist.

7. Gasisolierte Leitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß mindestens zwei durch einen Schlitz (15) vonein ander beabstandete, axial ausgerichtete Mantelabschnitte (16, 17) des Metallrohrs (14) durch einen Steg (18) verbunden sind.

8. Gasisolierte Leitung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Steg (18) quer zur Rohrachse U- oder V-förmiges Profil aufweist.

9. Gasisolierte Leitung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (18) näher an die Rohrachse geführt ist als die Mantelabschnitte (16, 17).

10. Gasisolierte Leitung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das den Steg (18) und die Schlitze (15) enthaltende Metallrohr (14) ein in einem Extrusionsverfahren gebildetes Profil aufweist.

11. Verfahren zur Herstellung der gasisolierten Leitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, durch gekennzeichnet, daß der Stromleiter (4) nach Verlegung des Kapselungsrohrs am Betriebsort der Leitung (1) in das Kapselungsrohr (3) eingezogen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromleiter (4) zusammen mit gleitfähig ausgebildeten Stützisolatoren (2) eingezogen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützisolatoren (2) vor dem Einziehen des Stromleiters (4) in das Kapselungsrohr (3) eingebaut werden.