DE202004007187U1 - Test sealing end for a superconductive cable has a double-walled tube and a cable core surrounded by a cryostatic temperature regulator - Google Patents

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Abstract

A first double-walled tube (FDWT) (5) of electrically insulating material surrounds a cable core's (1,2) end and is flange-mounted on a cryostatic temperature regulator (3). A second tube (12) of insulating material fits concentrically to the cable core and the FDWT with a clearance from them. A shielding element (8) surrounds the FDWT.

Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfendverschluß für ein supraleitendes Kabel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a test termination for a superconducting Cable according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, daß elektrische Kabel für die Übertragung großer Leistungen häufig auf ihre Funktionstüchtigkeit bzw. Betriebssicherheit sowie auf technische Parameter überprüft werden müssen.It is known that electrical Cable for the transfer greater Services often on their functionality or operational safety as well as technical parameters have to.

Zur Prüfung derartiger Kabel werden in der Regel fertig montierte Endverschlüsse mit integriertem Feldsteuerkegel verwendet, die schnell montiert werden können. Meist befindet sich der integrierte Feldsteuerkegel an der Außenseite eines im Endverschluß eingebauten Rohres.To test such cables usually fully assembled terminations with integrated field control cone used that can be assembled quickly. Mostly there is the Integrated field control cone on the outside of a built-in end closure Tube.

Derartige Prüfendverschlüsse sind zum Prüfen von papierisolierten Hochspannungskabeln, wie Öl- Masse- und Gasdruckkabel sowie als Wasserendverschlüsse von VPE-Kabeln geeignet.Such test terminations are for testing paper-insulated high-voltage cables, such as oil, ground and gas pressure cables as well as water terminations suitable from XLPE cables.

Supraleiterkabel bestehen aus einer Kabelseele mit einem oder mehreren Leitern aus supraleitfähigem Material sowie einer Isolierschicht und einem die Kabelseele umgebenden Kryostaten. Aus der DE 102 21 534 ist ein Kryostat für ein Supraleiterkabel bekannt, welcher aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten gewellten Metallrohren besteht. Das die Kabelseele umgebende innere gewellte Rohr ist im Betriebszustand des Kabels von flüssigem Stickstoff durchströmt. Der Spalt zwischen dem inneren und dem äußeren gewellten Rohr ist evakuiert und es sind mehrere Lagen Wärmestrahlen reflektierender Folien im Spalt vorgesehen. Die Folien sind Metallfolien oder metallbedampfte Kunststofffolien. Diese Art der Isolierung wird in der Kryotechnik allgemein als Superisolierung bezeichnet.Superconductor cables consist of a cable core with one or more conductors made of superconducting material as well as an insulating layer and a cryostat surrounding the cable core. From the DE 102 21 534 a cryostat for a superconductor cable is known which consists of several corrugated metal tubes arranged concentrically to one another. The inner corrugated tube surrounding the cable core is flowed through by liquid nitrogen in the operating state of the cable. The gap between the inner and the outer corrugated tube is evacuated and several layers of heat radiation reflecting foils are provided in the gap. The foils are metal foils or metal-coated plastic foils. This type of insulation is generally referred to as superinsulation in cryotechnology.

Für diese Art von Kabeln sind die bislang bekannten Prüfendverschlüsse nicht anwendbar, da keine Vorkehrungen für den Transport des Kühl- und Imprägniermittels vorgesehen sind.For this type of cable is not the previously known test termination Applicable since there are no provisions for the transport of the coolant and impregnating agent are provided.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, einen Prüfendverschluß für ein supraleitendes Kabel bereitzustellen, der eine schnelle Montage ermöglicht und eine sowohl thermische als auch elektrische Isolierung darstellt.The invention is therefore the Task based, a test termination for a superconducting To provide cables that enable quick assembly and represents both thermal and electrical insulation.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.This task is performed by the in the indicator of claim 1 recorded Features solved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.Further advantageous configurations the invention are covered in the subclaims.

Gegenüber den im fertigen Kabelsystem zum Einsatz kommenden Endverschlüssen, wird der Prüfendverschluß gemäß der Lehre der Erfindung zum einen höhere thermische Verluste verursachen und bietet zum anderen keine Möglichkeit eines hohen Prüfstromes. Beides ist jedoch für die dielektrische Prüfung irrelevant.Compared to that in the finished cable system Coming terminations, the test end closure becomes according to the teaching the invention on the one hand higher cause thermal losses and on the other hand offers no possibility a high test current. However, both are for the dielectric test irrelevant.

Die Erfindung ist anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on the Figure illustrated schematically illustrated embodiment.

In der Figur ist mit 2 die Seele des Supraleiterkabels bezeichnet, welche aus einem Kupferleiter, einer auf den Kupferleiter aufgebrachten Schicht aus Hochtemperatursupraleitermaterial auf oxidkeramischer Basis, einer Hochspannungsisolierschicht und einer äußeren Leitschicht besteht. Mit 1 ist der Teil der Kabelseele bezeichnet, von welchem die äußere Leitschicht entfernt wurde. Die Kabelseele 2 ist von einem Kryostaten 3 umgeben. Als Kryostat wird vorteilhafterweise ein Rohrsystem aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten gewellten Metallrohren eingesetzt, welches die Herstellung biegbarer Supraleiterkabelsysteme in großen Längen ermöglicht.In the figure is with 2 denotes the core of the superconductor cable, which consists of a copper conductor, a layer of high-temperature oxide-ceramic-based high-temperature superconductor material applied to the copper conductor, a high-voltage insulating layer and an outer conductive layer. With 1 is the part of the cable core from which the outer conductive layer has been removed. The cable soul 2 is from a cryostat 3 surround. A tube system consisting of a plurality of corrugated metal tubes arranged concentrically to one another is advantageously used as the cryostat, which enables the production of bendable superconductor cable systems of great lengths.

Der Prüfendverschluß besteht aus einem äußeren doppelwandigen Rohr 5 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, welches an seinem dem Kryostaten abgekehrten Ende mit einem ebenfalls doppelwandigen Deckel 9 verschlossen ist.The test end closure consists of an outer double-walled tube 5 Made of glass fiber reinforced plastic, which has a double-walled lid at its end facing away from the cryostat 9 is closed.

Im Innenraum des doppelwandigen Rohres 5 befindet sich ein weiteres Rohr 12 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, welches nach oben offen ist und über einen Flansch 12a mit dem äußeren Rohr 5 verbunden ist, wobei der Spalt zwischen den Rohren 5 und 12 durch den Flansch 12a geschlossen wird.Inside the double-wall pipe 5 there is another pipe 12 made of glass fiber reinforced plastic, which is open at the top and via a flange 12a with the outer tube 5 is connected, the gap between the tubes 5 and 12 through the flange 12a is closed.

Der Prüfendverschluß wird mit Hilfe eines Zwischenstückes 5a, wie bei 4 angedeutet, an den Kryostaten lösbar angeflanscht.The test end closure is made with the help of an intermediate piece 5a , as in 4 indicated, detachably flanged to the cryostat.

Das äußere Rohr 5 weist eine Kryokupplung 6 auf, welche mit einer nicht mehr dargestellten Kühlanlage verbunden ist, von welcher aus ein Kühl- und Imprägniermittel 11 in das Innere des Prüfendverschlusses eingeleitet wird. Das Kühl- und Imprägniermittel 11 gelangt zunächst in den Ringspalt zwischen dem Rohr 5 und dem Rohr 12 und wird im Bereich des Deckels 9 umgeleitet und gelangt in den Spalt zwischen dem Rohr 12 und der Kabelseele 1, 2 und von dort in das Innenrohr des Kryostaten 3. Das Kühl- und Imprägniermittel durchströmt die gesamte Kabellänge und gelangt am entgegengesetzten Ende des Kabels in einen in gleicher Weise aufgebauten Prüfendverschluß.The outer tube 5 exhibits a cryogenic coupling 6 on, which is connected to a cooling system, no longer shown, from which a cooling and impregnating agent 11 is introduced into the interior of the test closure. The coolant and waterproofing agent 11 first gets into the annular gap between the tube 5 and the pipe 12 and is in the area of the lid 9 redirected and gets into the gap between the pipe 12 and the cable soul 1 . 2 and from there into the inner tube of the cryostat 3 , The coolant and impregnating agent flows through the entire length of the cable and arrives at the opposite end of the cable in a test end seal constructed in the same way.

Der Deckel 9 weist eine nicht näher bezeichnete Durchlaßöffnung für eine gegenüber dem Deckel 9 abgedichtete Durchführung 10 zur Spannungsversorgung des Leiters des Kabels auf.The lid 9 has an unspecified passage for one opposite the lid 9 sealed bushing 10 to supply voltage to the conductor of the cable.

Am Ende der abgesetzten Leitschicht ist ein Deflektor 7 zur Feldsteuerung vorgesehen.At the end of the deposited conductive layer is a deflector 7 intended for field control.

Im Bereich des Deckels 9 und der Kryokupplung 6 ist das Rohr 5 von zwei ringförmigen Abschirmelementen 8 umgeben.In the area of the lid 9 and the cryogenic coupling 6 is the pipe 5 of two ring-shaped shielding elements 8th surround.

Das Innere des Rohres 5 sowie des Deckels 9 und der äußeren Hüllschicht des Zwischenstückes 5a sind mit einem körnigen mineralischen Material, vorzugsweise Perlit gefüllt. Darüber hinaus steht das Innere der aufgeführten Elemente 5, 9 und 5a unter einem Stickstoffüberdruck.The inside of the pipe 5 and the lid 9 and the outer covering layer of the intermediate piece 5a are filled with a granular mineral material, preferably pearlite. In addition, there is the inside of the listed items 5 . 9 and 5a under a nitrogen overpressure.

Vorzugsweise herrscht jedoch im Innern des Rohres 5 und des Deckels ein „gutes" Vakuum vor. Wenn das Vakuum jedoch „schlecht" ist, wird ein Überdruck bevorzugt.Preferably, however, there is inside the tube 5 and the lid a "good" vacuum. However, if the vacuum is "bad", an overpressure is preferred.

Claims (9)

Prüfendverschluß für ein supraleitendes Kabel mit einer Kabelseele sowie einem die Kabelseele umgebenden Kryostaten, gekennzeichnet durch a) ein erstes das Ende der Kabelseele (1,2) umgebendes doppelwandiges Rohr (5) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, welches an den Kryostaten (3) angeflanscht ist, b) ein konzentrisch und im Abstand zur Kabelseele (1,2) und dem ersten doppelwandigen Rohr (5) angeordnetes zweites Rohr (12) aus isolierendem Werkstoff, c) zumindest ein das erste doppelwandige Rohr (5) umgebendes Abschirmelement (8) sowie d) einen Anschluß (6) an dem ersten doppelwandigen Rohr (5) für ein Kühl- und Imprägniermittel (11).Test termination for a superconducting cable with a cable core and a cryostat surrounding the cable core, characterized by a) a first the end of the cable core ( 1 . 2 ) surrounding double-wall pipe ( 5 ) made of an electrically insulating material, which is attached to the cryostat ( 3 ) is flanged, b) concentric and at a distance from the cable core ( 1 . 2 ) and the first double-walled tube ( 5 ) arranged second pipe ( 12 ) made of insulating material, c) at least one the first double-walled tube ( 5 ) surrounding shielding element ( 8th ) and d) a connection ( 6 ) on the first double-walled pipe ( 5 ) for a coolant and impregnating agent ( 11 ). Prüfendverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste doppelwandige Rohr (5) aus zwei konzentrischen Rohren aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.Test end closure according to claim 1, characterized in that the first double-walled tube ( 5 ) consists of two concentric tubes made of glass fiber reinforced plastic. Prüfendverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Rohres (5) aus glasfaserverstärktem Kunststoff mit einem körnigen mineralischen Material gefüllt ist und mit einem über oder unter dem Normaldruck liegenden Druck beaufschlagt ist.Test end closure according to claim 2, characterized in that the interior of the tube ( 5 ) made of glass fiber reinforced plastic is filled with a granular mineral material and is subjected to a pressure above or below normal pressure. Prüfendverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Innern des Rohres (5) Perlit befindet.Test end closure according to claim 3, characterized in that in the interior of the tube ( 5 ) Perlite located. Prüfendverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste doppelwandige Rohr (5) an seinem dem Flansch (4) gegenüberliegenden Ende durch einen Deckel (9) verschlossen ist.Test end closure according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first double-walled tube ( 5 ) at its the flange ( 4 ) opposite end through a cover ( 9 ) is closed. Prüfendverschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (9) doppelwandig ausgebildet ist und die Wandungen aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.Test end closure according to claim 5, characterized in that the cover ( 9 ) is double-walled and the walls are made of glass fiber reinforced plastic. Prüfendverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (9) eine elektrisch leitende potentialführende Durchführung (10) zur Spannungsversorgung des supraleitenden Kabels vorgesehen ist.Test end closure according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the cover ( 9 ) an electrically conductive feed-through ( 10 ) is provided for the voltage supply of the superconducting cable. Prüfendverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rohr (12) an seinem dem Deckel (9) entgegengesetzten Ende einen Flansch (12a) aufweist, durch welchen der Ringspalt zwischen dem ersten Rohr (5) und dem zweiten Rohr (12) verschlossen ist, daß das zweite Rohr (12) einen Durchlaß zwischen seinem dem Flansch (12a) abgekehrten Ende und dem Deckel 9 bildet und das Kühl- und Imprägniermittel (11) vom Anschluß (6) durch den Ringspalt zwischen dem ersten Rohr (5) und dem zweiten Rohr (12) in den Raum zwischen der Kabelseele (1,2) und dem zweiten Rohr (12) sowie den Raum zwischen Kabelseele (2) und Kryostat (3) strömen kann.Test end closure according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second tube ( 12 ) on its the lid ( 9 ) opposite end a flange ( 12a ) through which the annular gap between the first tube ( 5 ) and the second pipe ( 12 ) is closed that the second pipe ( 12 ) a passage between its the flange ( 12a ) opposite end and the lid 9 forms and the coolant and impregnating agent ( 11 ) from the connection ( 6 ) through the annular gap between the first tube ( 5 ) and the second pipe ( 12 ) in the space between the cable core ( 1 . 2 ) and the second pipe ( 12 ) and the space between the cable core ( 2 ) and cryostat ( 3 ) can flow. Prüfendverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ringförmige Abschirmelemente (8) vorgesehen sind, von denen das erste im Bereich des Deckels (9) und das zweite in der Nähe des Anschlusses (6) angeordnet ist.Test end closure according to one of claims 1 to 8, characterized in that two annular shielding elements ( 8th ) are provided, the first of which is in the area of the cover ( 9 ) and the second near the connector ( 6 ) is arranged.
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