DE2129062C3 - Endverschlußanordnung für Gasinnendruckkabel - Google Patents

Description

Starkstromkabel mit imprägnierter Papierisolierung sind im Betrieb häufig Belastungsschwankungen und damit schwankenden Betriebstemperaturen ausgesetzt. Durch abwechselnde thermische Ausdehnung und Kontraktion der Leiter und der Isolierstoffe entstehen bei diesen sogenannten »Massekabeln« kleine, als Vakuolen bezeichnete Hohlräume in der Isolierung, die unter bestimmten Bedingungen glimmen und dadurch einerseits die dielektrischen Verluste erhöhen und andererseits die Lebensdauer der Kabel verkürzen.

Bei Gasinnendruckkabeln, die eine modifizierte Bauart der Massekabel darstellen, dringt das Gas, z. B. Stickstoff, in die Isolierung ein und füllt die Hohlräume derart aus, daß auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen, z. B im Erdschlußfall, keine Ionisierung möglich ist. Die Spannungsfestigkeit der Kabelseele, deren Aufbau einem Massekabel entspricht, wird durch den Gasdruck, beispielsweise 16 atü, so verbessert, daß das Kabel für höhere Betriebsspannungen Verwendung finden kann. Die Papierisolierung der Gasinnendruckkabel ist in der Regel mit einer zähen Masse getränkt, die normalerweise bei im wesentlichen horizontal verlaufender Trasse nicht abwandert. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei einem unterschiedlichen Höhenverlauf von Gasinnnendruckkabeln die hochgelegenen Stellen der Isolierung an Tränkmasse verarmen bzw. austrocknen können (VDI-Zeitschrift, 1941, Heft 20, S. 463 bis 466; Siemens-Zeitschrift, 1967, Heft 1, S. 38 bis 44).

Die die Kabelenden abschließenden Endverschlüsse sind druckfest ausgebildet und nehmen Tränkmasse auf, die die Papierisolierung zu speisen vermag (GB-PS • 01 259 und 8 10365, DE-OS 14 90 265). Dabei kana jedoch der Endverschluß im Laufe der Zeit wenigsten· teilweise von Tränkmasse geleert werden, was aus Sicherheitsgründen unerwünscht Kt.

An sich ist es für ölkabel, also für Hochspannungskabel mit einer Papier-ÖUsolierung, bekannt, zum Ausgleich der Volumenschwankungen des Isolieröls beim Betrieb des Kabels sogenannte Ausgleichsgefäße vorzusehen, die über die Endverschlüsse rrit dem Kabel verbunden sind (DE-PS 9 54 806).

S Ähnliche Maßnahmen sind bei in Druckrohren verlegten Gasaußendruckkabeln üblich, bei denen abweichend vom Gasinnendruckkabel der Gasdruck von außen auf den Kabelmantel jeder einzelnen Kabelader einwirkt. Bei einer bekannten Gasaußen druckkabelanlage sind die Endverschlüsse, die auf unterschiedlichem Niveau angeordnet sein können, mit ein Tränkmittel für die Kabelisolierung enthaltenden Ausgleichsgefäßen verbunden; jedes Ausgleichsgefäß ist von einem beweglichen Organ in eine Vorratskam mer und eine von Tränkmittel freie Druckkammer unterteilt, wobei die Druckkammer mit dem Gasraum des Druckrohres der Kabelanlage druckdicht verbunden ist. Die Vorratskammer, die innerhalb der Druckkammer angeordnet ist, ist dabei aus einer das bewegliche Organ darstellenden undurchlässigen Membran und einem mit dieser druckdicht verbundenen Faltenbalg gebildet (siehe Beschluß)

De; Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Endverschlußanordnung für Gasinnendruckkabel derart auszugestalten, daß stets genügend Tränkmasse in den Endverschlüssen unabhängig von deren Lage vorhanden ist. wobei der auf die Tränkmasse ausgeübte Druck einstellbar sein soll.

Die Erfindung geht demnach von einer Endverschluß-

anordnung für Gasinnendruckkabel aus, bei der wenigstens einer der druckfesten, eine Tränkmasse enthaltenden Endverschlüsse gegenüber der Kabeltrasse erhöht angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist der erhöht angeordnete Endverschluß mit einem einen Tränkmassevorrai enthaltenden Vorratsbehälter verbunden, der von einem beweglichen Organ in eine Vorratskammer und eine von Tränkmasse freie Druckkammer unterteilt ist; hierbei ist die Druckkammer mit dem Gasraum des Gasinnendruckkabels oder mit dem Druckgasbehälter druckdicht verbunden, während das bewegliche Organ mit einer Kolbenpresse verbunden ist, die aus dem Gasraum des Gasinnendruckkabels oder aus dessen Druckgasbehälter über ein steuerbares Ventil gespeist ist.

Bei einer derart ausgebildeten Endverschlußanordnung steht der Tränkmassevorrat in dem Vorratsbehälter unter dem im Gasinnendruckkabel herrschenden Druck sowie einem zusätzlichem, einstellbaren, die Tränkmasse vom Vorratsbehälter zum Endverschluß

so fördernden Druck. Durch die Einstellbarkeit des Förderdruckes ist man bei der Wahl der Montagehöhe des Tränkmassevorrates in bezug auf den mit ihm verbundenen Endverschluß weitgehend frei. Somit wird durch die gemäß der Erfindung ausgebildete Endver-

SS Schlußanordnung die Voraussetzung für einen sicheren Betrieb von Gasinnendruckkabeln mit druckfesten Endverschlüssen geschaffen, die gegenüber der Kabeltrasse erhöht angeordnet sind. Das Austrocknen derartiger Endverschlüsse ist mit Sicherheit unterbun den, da der Förderdruckanteil des auf die Tränkmasse ausgeübten Druckes einstellbar ist und unabhängig von der Montagehöhe des Vorrats in bezug auf die Höhe des Endverschlusses weitgehend beliebig gewählt werden kann.

6$ Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Anordnung nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert. Die Fig. 1 zeigt ein Gasinnendruckkabel mit einem

damit verbundenen Endverschluß in schemaiischer Darstellung.

In Fig.2 ist ein Vorratsbehälter für Tränkmasse schematisch im Schnitt dargestellt.

Die F i g. 3 stellt eine etwas andere Ausführungsform eines Vorratsbehälters in einer der F i g. 2 entsprechenden Form dar.

Das in F i g. 1 dargestellte Gasinnendruckkabel 1 besteht aus einem Stahlrohr 2, in dem drei papierisolierte Leiter 3 (Massekabel) geführt sind. Das Gaiinnendruckkabel 1 endet in einer Aufteilungsmuffe 4, die druckdicht mit dem Gasinnendruckkabel 1 verbunden ist. Jeder der drei Leiter 3 wird durch einen Flansch 5 hindurchgeführt, der über eine Rohrleitung 6 mit einem Endverschluß 7 druckdicht verbunden ist. Der Endverschluß 7 umschließt eine Wickelkeule 8 und dient zur Aufnahme von die Wickelkeule 8 umgebender Tränkmasse 9, die mit der Papierisolierung verbunden ist. Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß der Endverschluß 7 sich über dem Niveau des Gasinnendruckkabels erhebt, so daß bei Bedarf Tränkmasse aus dem Endverschluß in die Papierisolierung gefördert wird.

Das Gasinnendruckkabel I ist über einen Anschlußstutzen 10 mit einem Stickstoff enthaltenden Druckbehälter verbunden, der den Betriebsdruck des Gasinnendruckkabels von beispielsweise 15 atü aufrechterhält. Um ein Leeren des hochgelegenen Endverschlusses zu vermeiden, in ein Vorratsbehälter Il mit dem Innern des Endverschlusses 7 verbunden. Der Vorratsbehälter 11 ist von einem beweglichen Organ 12 in eine Vorratskammer 13 zur Aufnahme eines Tränk; aassenvorrats und in eine von Tränkmasse fi eie Druckkammer 14 unterteilt. Die Vorratskammer 13 ist über eine Leitung 15 mit dem vom Endverschluß 7 umschlossenen Raum und damit auch mit der Tränkmasse druckdicht verbunden. Der Druckraum 14 des Vorratsbehälters Il ist an den Gasraum des Gasinnendruckkabels druckdicht angeschlossen, d. h. er steht unter dem Betriebsdruck von beispielsweise 15 atü.

Das die Tränkmasse in der Vorratskammer 13 belastende bewegliche Organ 12 ist mit einer Kolbenpresse 16 verbunden, die auf das bewegliche Organ 12 eine zusätzliche Kraft und damit auf die Tränkmasse 9 im Vorratsbehälter 11 einen zusätzlichen Förderdruck ausübt Die Kolbenpresse 16 wird über ein steuerbares Ventil 17 aus dem Gasraum des Gasinnendruckkabels gespeist. Die Kolbenpresse 16 erzeugt den zur Förderung der Tränkmasse aus der Vorratskammer 13 in den Endverschluß notwendigen Druck. Um bei verschiedenen Anlagen mit unterschiedlicher Montagehöhe des Vorratsbehälters 11 in bezug auf den Endverschluß 7 gleichbleibende Betriebsbedingungen zu erzielen, ist der Arbeitsdruck der Kolbenpresse 16

ίο über das Ventil 17 einstellbar. Er beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 8 atü.

Die Fig. 2 zeigt einen Vorratsbehälter 11. der auf einem Kolben 12 in eine Vorratskammer 13 und eine Druckkammer 14 unterteilt ist. Die Vorratskammer 13 enthält einen Auslaß 20, der betriebsmäßig mit dem nicht weiter dargestellten Endverschluß des Gasinnendruckkabels verbunden wird. Der die Tränkmasse belastende Kolben 12 steht unter dem Druck, z. B. 15 atü, eines in der Druckkammer 14 über einen Einlaß 21 eingefüllter Druckmittels, z. B. Stickstoff. Der Kolben 12 ist über eine Stange 22 mit einer Kolbenpresse 16 verbunden, deren Kolben 23 unter dem Druck, z. B 8 atü, eines in den Raum 24 eingefüllten Druckmittels steht. Das Druckmittel gelangt in den Raum 24 über einen Einlaß 25, der mit einem Druckmittelreservoir in Verbindung steht. Der im Raum 24 herrschende Druck ist über ein Ventil 26 einstellbar: damit ist auch der vom Kolben 23 der Kolbenpresse 16 auf den Kolben 12 des Vorratsbehälters 11 ausgeübte Druck einstellbar. Damit ergibt sich die Möglichkeit, den Vorratsbehälter 11 selbst weit unterhalb der von ihm zu speisenden Endverschlüsse anzuordnen.

In F i g. 3 ist ein Vorratsbehälter 11 dargestellt, dessen bewegliches Organ 12 von einem Faltenbalg 30 und einer damit druckdicht verbundenen Deckplatte 31 gebildet ist. Dabei sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Aus F i g. 3 ist ferner entnehmbar, daß der Einlaß 25 der Kolbenpresse 16 über das Ventil 26 an das gleiche, den Einlaß 21 des Vorratsbehälters 11 speisende Druckreservoir angeschlossen ist. Dieses Druckreservoir kann von dem Gasraum des Gasinnendruckkabels oder von dessen Druckgasbehälter gebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ί. Endverschlußanordnung für Gasinnendruckkabel, bei der wenigstens einer der druckfesten, eine Tränkmasse enthaltenden Endverschlüsse gegenüber der Kabeltrasse erhöht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erhöht angeordnete Endverschluß (7) mit einem einen Tränkmassevorrat enthaltenden Vorratsbehälter (11) verbunden ist, der von einem beweglichen Organ (12) in eine Vorratskammer (13) und eine von Tränkmasse freie Druckkammer (14) unterteilt ist, wobei die Druckkammer (14) mit dem Gasraum des Gasinnnendruckkabels (1) oder mit demDruckgasbehälter druckdicht verbunden ist und das bewegliche Organ (12) mit einer Kolbenpresse (16) verbunden ist, die aus dem Gasraum des Gasinnendruckkabels (1) oder aus dessen Druckgasbehälter über ein steuerbares Ventil (17) gespeist ist.
2. 2. Endverschlußanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Organ ein im Vorratsbehälter (11) verschiebbar geführter Kolben (12) ist.
3. 3. Endverschlußanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Organ ein im Vorratsbehälter (11) angeordneter mit einer Deckplatte verbundener Faltenbalg (30,31) ist.