DE202010017212U1

DE202010017212U1 - Rohr zum Verlegen oder Einziehen von Drehstrom-Kabeladern

Info

Publication number: DE202010017212U1
Application number: DE202010017212U
Authority: DE
Original assignee: NKT Cables GmbH and Co KG
Current assignee: NKT Cables GmbH and Co KG
Priority date: 2010-01-30
Filing date: 2010-01-30
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2020-01-31

Abstract

Rohr zum Verlegen oder Einziehen von Drehstrom-Kabeladern, welches aus Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Rohr (10) eine leitende Schicht (12) großen Querschnitts und darüber eine Schicht (14) eines magnetisch permeablen Materials aufgebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohr zum Verlegen oder Einziehen von Drehstrom-Kabeladern für ein Hochspannungsdrehstromsystem.
Bei der Legung von Hoch- und Höchstspannungskabeln tritt häufig die Notwendigkeit auf, die Kabel innerhalb einer geschlossenen Stahlkapselung zu führen; so beispielsweise bei Dükerungen unter Flüssen, bei der Unterquerung von Anlagen der Deutschen Bahn, die hierzu Stahlrohre vorschreibt, aber auch bei (horizontalen) Bohrungen in Ballungsräumen zur Unterquerung städtischer Infrastrukturen. Ein wichtiger Aspekt ist dabei auch der mechanische Schutz von Kabeln, durch der Stahlumhüllungen geleistet werden kann.
Auswirkungen von ferromagnetischen Kapselungen sind höhere Belastung der Kabel. Zudem sind sie in manchen Situationen zur Erzielung einer hohen magnetischen Schirmwirkung erforderlich. Sie erzwingen die relativ enge Legung der drei Kabeladern gemeinsam innerhalb der Kapselung und führen dadurch zu einem thermischen Engpaß.
Damit Schirmungsmaßnahmen zu einer Belastbarkeitsminderung führen, ist Grundvoraussetzung, dass die Summe der gekapselten Ströme Null beträgt: im anderen Fall ergeben sich einerseits unzulässig hohe Verluste, und zum anderen verschwindet die magnetische Schirmwirkung. Dies bedeutet, dass die Kabeladern einer Einleiterkabelanlage gemeinsam in der Kapselung – d. h. relativ dicht beieinander – geführt werden müssen, wodurch (noch abgesehen von den Zusatzverlusten der Kapselung) von der normalen Legeanordnung mit großen Achsabständen abgewichen werden muss, so dass ein thermischer Engpass entsteht. Die bei Bohrungen oft genutzte Möglichkeit zur Belastbarkeitssteigerung, die Kabeladern einzeln in Kunststoffrohre und diese mit großem Abstand zueinander zu legen, ist bei einer Stahlrohrverlegung nicht gegeben.
Es ist die Aufgabenstellung der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, mit denen Zusatzverluste und die hieraus resultierenden thermische Belastbarkeit bei Stahlkapselungen verringert werden können.
Die Lösung der Aufgabe findet sich in den Merkmalen das Hauptanspruchs. Weiterführende Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen dargestellt.
Der Kern der Erfindung besteht in dem Prinzip einer ferromagnetischen Schirmung einzelner Drehstrom-Kabeladern. Die Anordnung besteht aus einem Kunststoffrohr zum Verlegen oder Einziehen von Drehstrom-Kabeladern mit einer leitenden Schicht großen Querschnitts und mit darüber liegendem magnetisch permeablen, vorzugsweise hochpermeablem Material. Der Querschnitt der leitenden Schicht wird bemessen nach der Leistung der einzuziehenden Kabel und kann Größen von 500 mm² und mehr haben, also einen größeren Querschnitt als er typischer Weise bei Hoch- oder Höchstspannungskabeln vorliegt.
Vorzugsweise soll die hochpermeable Schicht als Folie aufgebracht sein. Als Alternative kann anstelle der permeable Schicht ein Stahlrohr vorgesehen sein. Die Folienschicht kann aus dünnen Bändern eines Sonderstahls bestehen, die mit geringer Überlappung aufgewickelt sind. Die Bewicklung mit Bändern trägt den besonders schwierigen Eigenschaften des hochpermeablen Materials im Hinblick auf mechanische Beanspruchung Rechnung.
Die relative Permeabilität des Sonderstahls sollte vorzugsweise hoch sein: einige 10000. Neben dem hohem Abschirmeffekt hat die Folienschicht nur kleine Wirbelstrom- und geringe Hysterese-Verluste.
Die leitende Schicht kann als Rohr ausgebildet sein oder aus Einzelleitern bestehen. Das Material der leitenden Schicht kann entweder ein Aluminium-Rohr sein oder aus einer Vielzahl von Al- oder Cu-Leitern gebildet sein. Die Anordnung der Leiter kann auch als Geflecht aufgebracht sein.
Ein Korrosionsschutz für die Bebänderung aus Sonderstahl ist wichtig. Daher sollte der Aufbau mit einem äußeren Korrosionsschutz versehen sein. Der Korrosionsschutz kann als Bebänderung, beispielsweise auf Bitumen-Basis oder als äußeres Rohr ausgebildet sein.
Insbesondere für Bahnunterquerungen kann ein zum Korrosionsschutz ausgeführtes äußeres Rohr auch ein Stahlrohr sein, so dass sich die Möglichkeit eröffnet, Drehstrom-Kabeladern einadrig in Stahlrohren zu verlegen.
In der einzigen Figur ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt.
Darin ist mit folgenden Bezugszeichen dargestellt:
Bezugszeichenliste

10: Kunststoffrohr;
12: leitende Schicht aus Einzelleitern; diese können als Geflecht oder in gerader Anordnung oder mit Schlag aufgebracht sein;
14: magnetisch permeables Material;
16: Korrosionsschutz; eventuell auch anstelle des Korrosionsschutzes als Stahlrohr ausgeführt.

Mit der vorgeschlagenen Kapselung in Verlegerohren können einerseits recht hohe Schirmfaktoren erzielt werden, ohne dass erhebliche Zusatzverluste durch Wirbelströme und durch das Hystereseverhalten auftreten.
In Zusammenfassung der Erfindung wird ein Rohr zum Verlegen oder Einziehen von Drehstrom-Kabeladern für ein Hochspannungsdrehstromsystem vorgestellt. Das Prinzip der ferromagnetischen Schirmung einzelner Drehstrom-Kabeladern besteht in einer Anordnung aus einem Kunststoffrohr 10 mit einer leitenden Schicht 12 großen Querschnitts und mit darüber liegendem magnetisch permeablen, vorzugsweise hochpermeablem Material 14. Die leitende Schicht 12 weist einen gegenüber einem Kupferschirm einer Drehstrom-Kabelader vergrößerten Querschnitt auf, nämlich in der Größenordnung des Querschnitts des Leiters in der Drehstrom-Kabelader. Mit diesem Prinzip lassen sich extrem hohe Schirmfaktoren erzielen, mit denen auch besonders strenge Auflagen zur Magnetfeldbeschränkung erfüllt werden können. Die Erfindung bietet in Bereichen, in denen das Führen eines Kabels in einem Stahlrohr zwingend ist – wie beispielsweise beim Unterqueren von Bahn-Anlagen – eine neue Möglichkeit, die einzelne Kabelader in dem vorgeschlagenen Verlegerohr zu verlegen. Ohne die vorgesehenen, besonderen Abschirmmaßnahmen würde das Verlegen von Drehstrom-Kabelader in Stahlrohren aufgrund der dann extremen Stromwärmeverluste unzulässig sein.

Claims

Rohr zum Verlegen oder Einziehen von Drehstrom-Kabeladern, welches aus Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Rohr (10) eine leitende Schicht (12) großen Querschnitts und darüber eine Schicht (14) eines magnetisch permeablen Materials aufgebracht ist.
Verlegerohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die permeable Schicht (14) aus einer Bebänderung aus überlappend gewickelten, dünnen Bändern besteht aus Spezialstahl mit einer relativen Permeabilität von einigen 10.000.
Verlegerohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die permeable Schicht (14) als Stahlrohr aufgebracht ist.
Verlegerohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht (12) ein Metallrohr ist oder aus Einzelleitern besteht.
Verlegerohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht (12) aus einem Geflecht von Einzelleitern besteht.
Verlegerohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau mit einem äußeren Korrosionsschutz (16) versehen ist.
Verlegerohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrosionsschutz (16) als Bebänderung ausgebildet ist.
Verlegerohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrosionsschutz (16) als äußeres Rohr ausgebildet ist.