DE2058971B2

DE2058971B2 - Ein- oder mehradriges elektrisches Hoch- oder Höchstspannungskabel

Info

Publication number: DE2058971B2
Application number: DE2058971A
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin 4500 Osnabrueck Schmidtchen
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1970-12-01
Filing date: 1970-12-01
Publication date: 1979-01-11
Also published as: DE2058971A1; DE2058971C3; FR2116372B1; FR2116372A1; CH526192A; GB1315615A; IT940934B; US3717718A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein ein- oder mehradriges elektrisches Hoch- oder Höchstspannungskabel, de.-^en isolierte Voll- oder Hohlleiter in einer druckfesten rohrförmigen geweilten Umhüllung angeordnet sind, die das flüssige oder gasförmige, unter Überdruck stehende Medium führt.

Es ist bereits seit langem bekannt (DAS 12 05 601), Kabel, die besonders rauhen Betriebsbedingungen unterworfen werden, etwa oberirdische Freiverlegung oder Verlegung in Bergwerksbetrieben, mit einem stoß- und schlagfesten Metallmantel zu versehen, der zur Erhöhung der Flexibilität gewellt ist

Dem gleichen Zweck, nämlich dem mechanischen Schutz der Kabelseele, dient eine weitere bekannte Kabelkonstruktion, nach der die Seele eines Nachrichtenkabels von einem zweifachen Metalimantel umschlossen ist (US-PS 33 40 353). Diese Mantelkonstruktion dient zusätzlich dem Feuchtigkeitsschutz der empfindlichen Kabelseele. Diese meist aus Kupfer oder Stahl, bisweilen aber auch aus Aluminium bestehenden Mäntel, sind aus dünnwandigen Blechen geformt da erhöhte Drücke von der Seele her nicht zu erwarten sind.

Abgesehen von solchen feuchtigkeitsdichten Kabelmänteln hat man aber auch bereits entsprechend bemessene Metallmäntel für Ul- und Gasdruckkabel eingesetzt wobei aus Gründen der vereinfachten Fertigung als auch aus Gründen der allseitigen Biegsamkeit diese Mäntel mit kreisrundem Querschnitt gewählt wurden. Es wurde abweichend hiervon aber auch bereits vorgeschlagen, die einzelnen Adern in ein druckfestes gewelltes Rohr einzuziehen, dessen Querschnitt aus Gründen der Ausdehnungsmögüchkeit eine von der Kreisform abweichende z. B. elliptische Form aufweist.

Bei allen diesen bekannten Ausführungsformen können sich jedoch insbesondere dann unzulässige Verformungen des Wellrohres einstellen, wenn eine höhere Spannungsfestigkeit des Kabels gefordert wird, die notwendigerweise ansteigende Betriebsdrücke zur Folge hat Die Verformung erfolgt bei steigenden Drücken vor allem in achsialer Richtung, so daß die

Einhaltung der Betriebsbedingungen gefährdet ist

Zwar ist es bereits bei aus gewellten Rohren bestehenden Leitungen zum Transport erwärmter oder gekühlter Medien bekannt, über dem Rohr ein Band hoher Zugfestigkeit anzuordnen, dieses Band bringt

jedoch für die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine Erhöhung der Spannungsfestigkeit bei Druckkabeln herbeizuführen, nur eine unwesentliche Verbesserung wegen der hier auch in radialer Richtung auftretenden erhöhten Druckbeanspruchungen der gewellten Umhüllung.

Die vorliegende Erfindung geht deshalb bei elektrischen Hoch- oder Höchstspannungskabeln einen anderen Weg. Gemäß der Erfindung ist die das Medium führende Umhüllung von mindestens einem weiteren, jeweils an der darunterliegenden Umhüllung unmittelbar angrenzenden gewellten Rohr umgeben. Eine solche Anordnung gestattet es, das Kabel unter wesentlich höheren Drücken als bisher übüch zu betreiben. Umgekehrt bringt die Erfindung bei gleichen Drücken eine Verminderung der spezifischen Belastung mit sich, so daß man zu erheblich dünneren Wandstärken der Umhüllung übergehen kann. Darüber hinaus wird die das Medium führende Umhüllung durch das darüber befindliche Rohr jo in Lage gehalten, daß auch bei erhöhten Betriebsdrücken die Längung des Kabels auf einen unwesentlichen Wert reduziert werden kann.

Besondere Vorteile ergaben sich, wenn in Durchführung der Erfindung bei wendelförmig verlaufender Wellung der metallischen Rohre die Steigung der Wellung jeweils zweier benachbarter Rohre gegenläufig ist In diesem Falle ist es nämlich möglich, daß die beiden oder bei mehreren Mänteln alle konzentrisch zueinander angeordneten Mäntel gegeneinander schieben können, ohne daß es zu einem Verklemmen und damit zu einem Knicken der Anordnung kommt

Vorteilhaft wird man in Weif rführung des Erfindungsgedankens z. B. bei zwei konzentrisch zueinander angeordneten metallischen Rohren den Druck im inneren Rohr gegenüber dem auf dem Außenrohr

*i ruhenden Druck durch einen Zwischendruck stützen. Dies geschieht zweckmäßig in der Weise, daß der Raum zwischen den beiden Rohren mit einem entsprechenden Medium unter Druck gefüllt ist Wesentlich für die Wahl des Druckes ist daß der Stützdruck kleiner als der

so Druck im inneren, jedoch größer als der Druck auf dem äußeren Rohr bzw. in der Umgebung ist

Wählt man mehrere konzentrische Rohre übereinander, so kann man zu einer Erhöhung des Betriebsdrukkes beispielsweise für das Druckgaskabel im inneren Rohr in der Weise vorgehen, daß man eine Abstaffelung des Druckes nach außen hin vornimmt so daß eine Längung des Kabels auf Grund zu hoher wirkender Drücke nicht auftritt. Auf der anderen Seite ist es hierdurch möglich, unter Beibehaltung des für den

W) Betrieb des Kabels erforderlichen Druck die Druckbeanspruchung für die umgebende metallische Umhüllung wesentlich herabzusetzen. Die Erfindung sei anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

·>"> In dem Innenrohr 1 mit einer wendelförmig verlaufenden Wellung befindet sich, wie in der Fig. 1 schematisch angedeutet, beispielsweise ein isolierendes Gas unter einem Druck P\. Über diesem Innenrohr 1 ist

das Rohr 2 angeordnet, das ebenfalls eine wendelförmig verlaufende Wellung aufweist, jedoch mit einer Steigung, die der des ersten Rohres entgegengesetzt ist Hierdurch ist sichergestellt, daß die beiden Rohre 1 und 2 notfalls gegeneinander schieben können.

Im Zwischenraum 3 zwischen den Rohren 1 und 2 wird vorteilhaft der Stützdruck Pi aufrechterhalten, der kleiner als der Druck P₁ im inneren Rohr 1, jedoch größer als der Druck Pt auf dem äußeren Rohr 2 ist So wäre es beispielsweise möglich den Druck P_{ zu 16 atü und den Druck Pi zu 8 atü zu wählen bei einem Außendruck Pj von 1 atü. Anstelle von zwei Rohren können selbstverständlich in Durchführung der Erfindung auch drei oder mehr Rohre verwendet werden, die durch entsprechende radiale Druckabstaffelung auch erhöhte Betriebsdrücke zulassen.

Abweichend von dem in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der F i g. 2 ein Gasdruckkabel beschrieben.

Im innern des Rohres 4 aus einem längseinlaufenden zum Rohr geformten und an den Bandkanten verschweißten Metallband ist die Kabelseele 5 angeordnet dessen einzelne Adern 6 bis 8 zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit unter Gasdruck betrieben werden.

Um nun die Spannungsfestigkeit des Kabels zu erhöhen, ist es möglich, den Betriebsdruck heraufzusetzen. Die hierzu erforderliche Berstdruckerhöhung des umgebenden Mantels erfolgt in der Weise, daß das die Kabelseele aufnehmende Rohr 4 von einem zweiten metallischen ebenfalls gewellten Rohr 9 mit wendeiförmiger Wellung umgeben wird, dessen Steigung gegenüber dem des Rohres 4 gegenläufig ist Bei Druckerhöhung können damit die beiden Mantel gegeneinander

ίο schieben, ohne daß diese Verschiebung zu einem Klemmen führt Wird in dem Raum 10 zwischen den beiden Rohren ein Stützdruck aufrechterhalten, beispielsweise durch Einfüllen eines geeigneten unter Druck stehenden Mediums, dann ist es möglich, den Betriebsdruck und damit die Spannungsfestigkeit des Kabels zu erhöhen, ohne daß es zu einer Längung des gesamten Kabels kommt Ober dem äußeren Rohr 9 ist in bekannter Weise eine Umhüllung 11 aus einem geeigneten Kunststoff aufgebracht.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die im Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung beschränkt, sie ist in gleicher Weise anwendbar auch auf solche Anordnungen, bei denen in e>n metallisches Rohr die Kabelseele nachträglich eingezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

t. Ein- oder mehradriges elektrisches Hoch- oder Höchstspannungsdruckkabel, dessen isolierte Volloder Hohlleiter in einer druckfesten, das flüssige oder gasförmige, unter Oberdruck stehende Medium führenden rohrförmigen gewellten Umhüllung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die das Medium führende Umhüllung von mindestens einem weiteren jeweils an der darunterliegenden Umhüllung unmittelbar angrenzenden gewellten metallischen Rohr umgeben ist.

Z Hoch- oder Höchstspannungskabel nach Anspruch 1 mit wendelförmig verlaufender Wellung der metallischen Rohre, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Wellung zweier benachbarter Rohre gegenläufig ist

3. Hoch- oder Höchstspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Wellung gebildeten Raum zwischen jeweils einem inneren und einem angrenzenden äußeren Rohr einS'.ützdnick aufrechterhalten wird.

4. Hoch- oder Höchstspannungsksbe! nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützdruck kleiner als der Innendruck, jedoch größer als der Außendruck ist