DE2210289A1

DE2210289A1 - Gekuehlter endverschluss fuer hochspannungskabel

Info

Publication number: DE2210289A1
Application number: DE2210289A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Albertin; Wolfgang Dipl Ing Blume
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-02-29
Filing date: 1972-02-29
Publication date: 1973-09-20
Also published as: IT979521B; FR2173936A1; FR2173936B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT 8520 Erlangen, 29. Febr. 1972 Berlin und München Werner-von-Siemens-Str. 50

Unser Zeichen: VPA 72/4706 Zm/Win

Gekühlter Endverschluß für Hochspannungskabel

Um bei der Übertragung sehr hoher Leistungen mittels Hochspannungskabel die thermische Stabilität der Kabel sicherzustellen, ist es üblich, die Kabel und die zugehörigen Garnituren, also insbesondere die Endverschlüsse, zu kühlen. Dies geschieht häufig in der Weise, daß ein Kühlmedium den hohlen Leiter des Kabels in der einen Richtung durchströmt, an dem einen Ende des Kabels über eine Kühleinrichtung mid von dort in ein das Kabel umgebendes Rohr gepumpt v/ird und dieses Rohr in Gegenrichtung durchströmt.

Bei einer bekannten Kabelanlage dieser Art, bei der an den Kabelenden Ehdverschlüsse vorgesehen sind, die aus einem das Kabelende mit Abstand umgebenden Isolator bestehen, ist das Ende des hohlen Leiters über ein isolierendes Rohr, das am Fuß des Endverschlusses aus diesem herausgeführt ist, über eine Kühlvorrichtung mit dem Innenraum eines das Kabel umgebenden druckfesten Rohres verbunden. Die Kühlung des Endverschlusses erfolgt hierbei allein durch Kühlung des Leiters (DT-AS 1 067 099). ' '

Bei einer anderen bekannten Kabelanlage dieser Art ist der hohle Leiter des Kabels im Endverschluß mit dem zwischen dem Kabelende und dem Isolator vorhandenen Ringraum verbunden, so daß das Kühlmedium den Leiter in der einen Richtung und den Ringraum in entgegengesetzter Richtung durchströmt (FR-PS 1 261 895).

Diese bekannten gekühlten Kabelanlagen haben gemeinsam, daß die Kühlung der Endverschlüsse mit der Kühlung der

309838/0564 " ² "

VPA 72/4706

Kabel gekoppelt ist. Dies kann mitunter zu Schwierigkeiten führen, insbesondere dann, wenn der Endverschluß stärker gekühlt werden soll als das Kabel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Endverschluß eines Hochspannungskabels so auszubilden, daß er unabhängig von einer gegebenenfalls vorgesehenen Kühlung des Kabels gekühlt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht -die Erfindung von einem Endverschluß aus, bei dem das Kabelende von einem Isolator umgeben ist und bei dem der zwischen dem Kabelende und dem Isolator befindliche Hohlraum von einem innerhalb eines Kreislaufes durch eine Kühleinrichtung gepumpten Kühlmedium durchströmt wird. Gemäß der Erfindung ist in dem Hohlraum ein rohrförmiger Isolierkörper angeordnet, der den Hohlraum in zwei konzentrische Ringräume unterteilt und der an seinen Enden Öffnungen zum Ein- und Ausströmen des Kühlmediums aufweist.

Durch die Erfindung wird ein gekühlter Endverschluß geschaffen, bei dem die Hin- und Rückströmung de"s Kühlmediums innerhalb des in zwei konzentrische Ringräume aufgeteilten Hohlraumes erfolgt. Dadurch ist es möglich, den Umlauf des Kühlmediums unabhängig von einer gegebenenfalls vorgesehenen Kühlung des Kabels auszubilden. Die Temperatur des Kühlmediums und die Strömungsgeschv/indigkeit und damit die abgeführte Wärmemenge können somit den Jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung des neuen Endenabschlusses besteht darin, die konzentrischen Ringräume an dem einen Ende des Isolierkörpers über eine oder mehrere Öffnungen miteinander zu verbinden. In diesem Fall wird auch der äußere der beiden konzentrischen Ringräume von dem Kühlmedium un-

309838/0504 " ³ "

VPA 72/4706

mittelbar durchströmt, und zwar entgegengesetzt zur Strömungsrichtung im inneren Ringraum. Hierbei kann als Isolierkörper ein an dem einen Ende offenes, vorzugsweise zylindrisches Rohr verwendet werden. Die Rückströmung des Kühlmediums kann aber auch über mehrere Rohre erfolgen, die an die Öffnungen an dem dem Kabelende zugekehrten Ende des Isolierkörpers angeschlossen sind. Die Rohre können hierbei spiralförmig oder geschlängelt geführt sein. Außerdem empfiehlt es sich, die Rohre möglichst weit außen im Endverschluß anzuordnen.

Die Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen des neuen gekühlten Endverschlusses näher erläutert.

Der Endverschluß in Fig.' 1 besteht im wesentlichen aus dem Isolator 1, im vorliegenden Fall einem Rippenisolator aus Porzellan, der auf der Befestigungsplatbe 6 ruht und der das Kabelende eines Einleiterölkabels umgibt. Auf das Kabelende ist die Wickelkeule 2 aufgebracht, während der Leiter 3 mit dem am oberen Ende aus dem Isolator herausragenden Anschlußbolzen 4 elektrisch leitend verbunden ist.

Die Befestigungsplatte 6, auf der der Isolator 1 ruht und mit dieser dicht verbunden ist, ist über das Zwischenstuck mit dem trichterförmigen Teil 8 verbunden, das seinerseits über eine Dichtung, beispielsweise durch eine Löt- oder Schweißverbindung, auf dem Mantel des Einleiterölkabels befestigt ist. An dem Zwischenstück 7 ist außerdem das Rohr 9 befestigt, das das Einleiterölkabel umgibt und mit einem Kühlmedium zur Kühlung des Einleiterölkabels gefüllt ist.

Innerhalb des Sndverschlusses ist der rohrförmige Isolierkörper 10 angeordnet, der den zwischen dem Kabelende bzw. der Uickelkeule 2 und den Isolator 1 vorhandenen Hohlraum in einen inneren Ringraum 12 und einen äußeren Ringraum 13 unterteilt. Diese zueinander konzentrischen Ringräume sind

309838/0564 - 4 -

VPA 72/4706

am oberen Ende des rohrförmigen Isolierkörpers 10, der mit der Kappe 11 stirnseitig geschlossen ist, über die Durchbrüche 14 miteinander verbunden. Am unteren Ende des rohrförmigen Isolierkörpers 10 sind in der Befestigungsplatte 6 die in den inneren Ringraum führenden Bohrungen 16 und die in den äußeren Ringraum führenden Bohrungen 17 vorgesehen. Über die Bohrungen 16 wird dem inneren Ringraum 12 ein Kühlmedium aus dem unter der Befestigungsplatte 6 befindlichen Raum 15 zugeführt. An den Bohrungen 17 sind Anschlußleitungen 19 befestigt, über die das Kühlmedium aus dem äußeren Ringraum 13 abgesaugt wird. Im vorliegenden Fall dient als Kühlmedium das gleiche Isolieröl, wie es für die Isolierung des Einleiterölkabels verwendet ist.

Zur Kühlung des Endverschlusses wird über die Zuleitungen 18, den Raum 15 und die Bohrungen 16, von deren mehrere gleichmäßig um das Kabelende verteilt vorgesehen sind, kaltes Isolieröl in den inneren Ringraum 12 des Endverschlusses hineingepumpt und strömt an der Oberfläche der Wickelkeule 2 entlang nach oben, tritt dort über die Durchbrüche 14 hindurch in den äußeren Ringraum 13 ein und strömt in entgegengesetzter Richtung nach unten und fließt über die Ableitungen 19, von denen ebenfalls mehrere um das Kabelende verteilt vorgesehen sind, aus dem Endverschluß aus. Der Kreislauf des Kühlmediums schließt sich über eine nicht näher dargestellte Kühleinrichtung und eine Pumpe,

Der in Fig. 2 dargestellte gekühlte Endverschluß entspricht in seinem Aufbau im wesentlichen dem Endverschluß in Fig. 1. Ein Unterschied besteht darin, daß in diesem Ausführungsbeispiel der den Hohlraum des Endverschlusses in zwei konzentrische Ringräume unterteilende Isolierkörper aus dem am oberen Ende offenen Isolierrohr 21 besteht, so daß das Kühlmedium unmittelbar stirnseitig aus dem offenen Ende des Isolierrohres vom inneren Ringraum in den äußeren Ringraum überströmt.

309838/0564 " ⁵ "

2210283

VPA 72/4706

Fig. 3 zeigt einen gekühlten Endverschluß, bei dem zwischen dem Kabelende und dem Isolator zunächst ein druckfester Innenisolator 40 angeordnet ist. Der von diesem Innenisolator umschlossene Hohlraum wird von dem am oberen Ende offenen Isolierrohr 21 in die beiden konzentrischen Ringräume 12 und 13 unterteilt.

Bei Endverschlüssen mit druckfestem Innenisolator kann dieser auch unmittelbar zur Führung des Kühlmediums dienen. In diesem Fall erfolgt die Rückströmung des Kühlmediums über ein oder mehrere Rohre, die an Öffnungen an dem dem Kabelende zugekehrten Ende des druckfesten Innenisolators angeschlossen sind.

In Fig. 4 ist schematisch der Kreislauf des Kühlmediunis für die Endverschlüsse an dem einen Ende einer aus drei Einleiterölkabeln bestehenden Kabelanlage dargestellt. Die Endverschlüsse 22, 23 und 24, die entsprechend den Figuren bis 3 aufgebaut sein können, sind bezüglich des Umlaufes des Kühlmediums parallel geschaltet. Das als Kühlmedium verwendete Isolieröl wird über den Wärmeaustauscher 23 und die Pumpe 26 einem Verteiler 27 zugeführt und gelangt von dort über die Zuleitungen 28, 29 und 30 in den jeweiligen Endverschluß, d.h. in den inneren Ringraum dieses Endverschlusses. Nach Durchströmen der Endverschlüsse werden die Einzelströme des Kühlmediums in dem Sammler 35 zusammengeführt und gemeinsam dem Wärmeaustauscher 25 zugeführt. Dieser gibt die aus den Ilndverschlüsseii abgeführte Wärme an einen Wasserkreislauf ab, der den Rückkühler 36 enthält und über die Pumpe 37 in Uralauf gehalten wirxl. Die Rückkühlung des Kühlmediums kann auch durch eine Kältemaschine erfolgen.

4 Ansprüche
4 Figuren

- 6 -303838/0564

Claims

VPA 72/4706

Patentansprüche

./Gekühlter Endverschluß für Hochspannungskabel, bei dem das Kabelende von einem Isolator umgeben ist und bei dem der zwischen dem Kabelende und dem Isolator befindliche Hohlraum von einem innerhalb eines Kreislaufes durch eine Kühleinrichtung gepumpten Kühlmedium durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum ein rohrförmiger Isolierkörper (10,21) angeordnet ist, der den Hohlraum in zwei konzentrische Ringräume (12,13) unterteilt und der an seinen Enden Öffnungen (14,16) zum Ein- und Ausströmen des Kühlmediums aufweist.
2. Endverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Ringräume an dem einen Ende des Isolierkörpers (10) über eine oder mehrere Öffnungen (14) miteinander in Verbindung stehen.
3. Endverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper aus einem an dem einen Ende offenen, vorzugsweise zylindrischen Rohr (21) besteht.
4. Endverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Öffnungen an dem dem Kabelende zugekehrten Ende des Isolierkörpers mehrere Rohre angeschlossen sind.

309836/0564