DE2227905C2

DE2227905C2 - Kompensationsanlage für unter hohem Druck stehende, mit Isolieröl imprägnierte Starkstromkabel

Info

Publication number: DE2227905C2
Application number: DE2227905A
Authority: DE
Inventors: Antonio Monza Ferrentino
Original assignee: Cavi Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1971-06-11
Filing date: 1972-06-08
Publication date: 1982-11-25
Also published as: CA954007A; FR2140387B1; GB1342199A; ES403608A1; JPS5619176B1; FR2140387A1; DE2227905A1; US3739803A; BR7203705D0; AU469124B2; ZA723821B; IE36398B1; IE36398L; AU4322772A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompensationsanlage für unter hohem Druck stehende, mit Isolieröl imprägnierte Starkstromkabel, mit einer an ein Ende des Kabels angeschlossenen Ausdehnungskammer, die unter dem Betriebsdruck des Kabels stehendes öl enthält, und mit einer zwischen die Ausdehnungskammer und das Kabel geschalteten Kompensationseinrichtung zum Auslassen und Einlassen von öl aus dem Kabel bzw. in das Kabel. Bei einer bekannten Kompensationsanlage dieser Art (Transaction of Power Apparatus and Systems, Juni

22 2? 90S

1963, Seilen 372 ff.) ist die Ausdehnungskammer über ■;· eine Pumpe mit einem Ende des Kabels verbunden, und : eine weitere Leitung ist vorgesehen, welche das Kabelende unter Umgehung der Pumpe direkt mit der Ausdehnungskammer verbindet Semit kann bei Erhöhung der Temperatur und entsprechender Ausdehnung des öis im Kabel öl aus diesem in die Ausdehnungskammer fließen, während umgekehrt mittels der Pumpe zusätzliches öl in das Kabel gepumpt werden kann, beispielsweise bei Auftreten eines Lecks im Kabel. Die Pumpe wird von an dem Kabel angeordneten Druckschaltern über eine vergleichsweise aufwendige Steuerung betätigt Nachteilig ist bei einer solchen Ausführung, daß eine vollkommene Abdichtung der Pumpe, z. B. ihrer in einem Lager laufenden Drehwelle, über sehr lange Zeit nicht gewährleistet werden kann, woraus sich die Gefahr eine Verunreinigung des Öls und die Möglichkeit des Eintretens von Luft in das öl ergibt Außerdem kann beispielsweise durch Reibung zwischen beweglichen Teilen der Pumpe sich örtliche Erhitzung an der ;ΐ Pumpe ergeben, wodurch sich ein Crack-Effekt ergibt. . Die dabei entstehenden leichten gasförmigen i-raktio-S nen verunreinigen ebenfalls das ÖL Ein weiterer Ϊ,'': Nachteil besteht darin, daß zufolge der Verwendung ^r" von Druckschalter^ die am Kabel angebracht sind, die 'ü Kontinuität des Kabels geschwächt wird. Dies bedeutet, ' '· daß — ebenfalls über einen langen Zeitraum gesehen 'i — sich an den Stellen der Anbringung der Druckschalter unvollkommene Abdichtung ergeben kann, woraus S sich wiederum eine Verunreinigung des Öls, Ölverluste - und das Eintreten von Luft ergeben können.
''" Für mit unter niedrigem Druck stehenden öl gefüllte Kabel ist es bekannt (japanische Gebrauchsmuster-Veröffentlichung 13 182/65), ein Ende des Kabels mit auf einer größeren Höhe stehenden mit der Atmosphäre verbundenen Ölbehältern zu verbinden. Die Anlage weist einen ebenfalls mit dem genannten Kabelende verbundenen weiteren zur Atmosphäre offenen ölbehälter auf, der auf eine niedrigeren Höhe als die zuvor genannten Behälter angeordnet ist, so daß der Druck des aus ihm austretenden Öls niedriger ist als der Druck des aus den zuerst genannten Behältern austretenden Öls. Somit fließt öl aus dem niedriger angeordneten Behälter in das Kabel erst dann, wenn die höher angeordneten Behälter leergelaufen sind. Eine solche Anlage ist für Kabel, die mit unter hohem Druck stehenden OI gefüllt sind, nicht geeignet

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kompensationsanlage der einleitend genannten Art so auszuführen, daß unter Aufrechterhaltung der Kompensationswirkung eine Verunreinigung des Öls vermieden ist

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Kompensationseinrichtung eine erste Gruppe von wenigstens einem Druckbehälter, der auf seiner Preßölseite mit einer Ausdehnungskammer verbunden ist, vorgesehen ist, und daß wenigstens eine weitere Gruppe von jeweils wenigstens einem Druckbehälter vorgesehen ist, die über eine Leitung und ein Rückschlagventil an das gleiche Kabelende wie der Druckbehälter der enten Gruppe angeschlossen ist und der auf seiner Preßölseite mit einer Ausdehnungskammer verbunden ist, die unter einem Druck steht, der niedriger als der Betriebsdruck des Kabels ist

Bei einer solchen Anlage werden geschlossene Druckbehälter verwendet, so daß eine Verunreinigung des Öls auch bei einem Betrieb während sehr langer Zeit vermieden ist Außerdem brauchen keine Druckschalter vorhanden zu sein. Schließlich ist der Betrieb bzw. die

Steuerung der Anlage einfach.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegetisi2i.di.-s eic;: Psieiiiansprwhes 1 sind in weiteren Ansprächen näher bescijleben.

Eir Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert

F i g. 1 ist eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Kompensationsanlage.

Fig.2 ist eine schematische Ansicht einer weiteren ίο Ausführungsform der Kompeüsationsanlage.

Fig.3 ist ein Diagramm, welches das Arbeiten der Kompensationsanlage als Funktion veranschaulicht

F i g. 4 und 5 sind schematische Schnittansichten von zwei Ausführungsformen von in der Anlage verwendbaren Druckbehältern.

Die in F i g. 1 wiedergegebene Kompensationsanlage weist wenigstens eine erste Gruppe 10 von Druckbehältern IC derjenigen Art auf, die unter hohen Drücken zu arbeiten vermögen. Drücke über 10 atm werden als hoch angesehen, jedoch kann die Anlass; auch für niedrigere Drücke verwendet werden.

Die Druckbehälter IC sind parallel zueinander angeordnet und an ihrer »Preßölseite« über eine Rohrleitung 11 mit einer einzigen Ausdehnungskammer 12 verbunden, dl? mit einem Füll- und Auslaßventil 13 sowie mit einem Einlaßventil 14 versehen ist Im Grenzfall könnte die Gruppe 10 nur einen einzigen Druckbehälter IC aufweisen.

An der Isolierölseite ist die Gruppe 10 von parallelen Druckbehältern IC über eine Rohrleitung 15 mit einer Sammelleitung 16 verbunden, die an dem einen Ende

eines zu kompensierenden Kabels C an dessen Ölkanai angeschlossen ist Mit anderen Worten kann gesagt werden, daß die Druckbehälter IC parallel zueinander an das Kabel C angeschlossen sind.

Mit der Rohrleitung 15 ist außerdem eine Rohrleitung 17 verbunden, die von der Isolierölseite einer zweiten Gruppe (die im Grenzfall nur einen Druckbehälter umfaßt oder mehrere Gruppen von parallel angeordneten Druckbehältern, beispielsweise von der Isolierölseite zweier Gruppen 18 und 19, wie in Fig. 1 dargestellt) ausgeht Die Rohrleitung 17 ist mit einem Rückschlagventil 27 und mit einer Alarmvorrichtung 27 (in diesem insbesonderen Fall einem Druckschalter) versehen.

Die die Gruppen 18 und 19 bildenden Druckbehälter 18' und W sind sämtlich von gleicher Art und vermögen unter hohen Drücken zu arbeiten. Die Druckbehältergruppen 18 und 19 sind daher parallel zu der ersten so Gruppe 10 und das gleiche Ende des Kabels C angeschlossen.

Von der Preßölseite der Gruppen 18 und 19 von parallel anordneten Druckbehältern gehen Rohrleitungen 20 bzw. 21 aus, die mit einer Lei rung 22 verbunden sind, welche an eine zugehörige Ausdehnungskammer 23 angeschlossen ist, die mit einem Füll- und Auslaßventil 24 sowie mit einem Einlaßventil 25 versehen ist

Die Rohrleitungen 15 und 17 sind mit Ventilen 28 bzw. 29 versehen, die dazu dienen, die Kompensationsanlag» zum Zeitpunkt ihres Installierens und Bemessens mit Isolieröl zu füllen. Tatsächlich wird zu diesem Zeitpunkt den Druckbehältern, die nur mit Preßöl gefüllt sind, von der betreffenden S si te her Isolieröl über die Ventile 28 und 29 zugeführt, während das Auslaßventil 13 der Ausdehnungskammer Vl und das Auslaßventil 24 der Ausdehnungskammer 23 geöffnet sind.

Während des Füllens der Anlage mit Isolieröl strömt das Preßöl aus den Gründen 10. 18 und 19 der Darallel

geschalteten Druckbehälter in die Ausdehnungskammern 12 bzw. 23. In jeder Ausdehnungskammer muß das Preßölvolumen wenigstens gleich dem oder größer als das Ölvolumen sein, welches dem Gesamtfassungsvermögen der Gruppe oder Gruppen von Druckbehältern entspricht; es kann mittels der Füll- und Auslaßventile 13 und 24 eingestellt werden.

Nachdem die Zufuhrventile 28 und 29 geschlossen worden sind, wird komprimierte Luft oder komprimiertes Gas über die Einlaßventile 14 und 25 zugeführt, um in der Kammer 12 einen Druck p, welcher dem Betriebsdruck entspricht, und in der Kammer 23 einen vorbestimmten Druck pi herzustellen, der kleiner als der Betriebsdruck ist, wobei auch dessen mögliche Änderungen zu berücksichtigen sind. Beispielsweise soll in einem Toleranzbereich von ± 10% ρ sein:

Pi ä p- 10%

Solange in dem Kabel keine Leckstellen auftreten, bewirkt die Gruppe IO von Druckbehältern 10' für sich die Kompensation der Volumenänderungen des Isolieröls in dem Kabel, die von Temperaturänderungen des Kabels hervorgerufen werden und innerhalb der für diese Kabelart angegebenen Toleranzgrenzen liegen.

Unter diesen Bedingungen können die Gruppen 18 und 19 von Druckbehältern 18' bzw. 19' nicht in Wirkung treten, weil der auf das Isolieröl ausgeübte Druck ρ höher als der Druck pi des Preßöls in der Ausdehnungskammer ist, und daher werden die Trennungsmembranen zwischen der Isolierölseite und der Preßölseite alle von dem Isolieröl in die (obere) Anschlagsteilung gebracht, welche dem maximalen Isolierölvolumen entspricht, das mit solchen Druckbehältern vereinbar ist

Die Arbeitsweise der Anlage wird nachstehend anhand des Diagramms gemäß Fig.3 erläutert, in welchem auf der Abszisse die Ölvolumen in der Anlage (beispielsweise in m³ ausgedrückt) und auf der Ordinate die Drücke in der Sammelleitung 16 (beispielsweise in kg/cm² ausgedrückt) aufgetragen sind.

Der Nullpunkt der Abszisse entspricht der Ausgangsbedingung des maximalen Isolierölvolumens, das in der Anlage aufgenommen werden kann, nämlich wenn die Membranen in den Druckbehältern die obere Anschlagstellung erreicht haben und beispielsweise in der Sammelleitung ein Druck ρ herrscht

Wenn angenommen wird, daß auf Grund einer Temperaturänderung (Abnahme) oder eines Lecks öl in das Kabel einzuführen ist, dann wird in diesem Fall ein Druckabfall beobachtet, und zwar zufolge des Stroms von öl aus der Anlage in das Kabel. Wenn eine VoIumen-Druckkurve (die durch Abstraktion als isothermische Kurve angesehen wird) aufgenommen wird, die der in Frage kommenden Ändeung entspricht, dann wird eine Kurve A-B erhalten, die einen hyperbolischen Verlauf hat

Der Punkt B entspricht dem vollständigen Auslassen des Isolieröls, welches von der Druckbehältergruppe 10 zugeführt werden kann, da die Membranen die andere (untere) Anschlagstellung erreicht haben. Die Punkte A und B entsprechen theoretisch den Grenzen, innerhalb welcher die zulässigen Volumenänderungen des Isolieröls in dem Kabel liegen. Offensichtlich liegen in der Praxis solche Änderungen in einem Bereich, der einer angemessenen Sicherheitsrand mit Bezug auf die extremen Punkte hat Daher wird der Punkt B nur im Fall eines Lecks erreicht

Von dem Punkt B ab strömt eine weitere ölmenge aus dem Kabel durch das Leck aus, und war nur zufolge der Elastizität der Leitungen (das Kabel eingeschlossen). Daher würde der Druck rasch auf Null an dem Punkt F sinken, jedoch treten an dem Punkt C, welcher dem bemessenen Druck pi der Druckbehälter 18' entspricht, diese Behälter in Wirkung und führen dem Kabel Isolieröl zu.

Von dem Punkt C ab folgt die Höhe der Drücke der Kurve C-D. Auch diese Kurve ist isotherm und hat einen hyperbolischen Verlauf bis zu dem Punkt D, welcher der unteren Anschlagstellung der Membranen in den Druckbehältern 18' und W entspricht. Falls das Kabel nicht repariert ist, bevor diese Kurve den Punkt D erreicht, sinkt der Druck schließlich auf Null längs der Strecke D-E, auf welcher ein Auslecken von öl j>us dem

Kabel nur zufolge der Elastizität der Leitungen auftritt. Das Rückschlagventil 26 gewährleistet während des Arbeitens der Druckbehältergruppen 18 und 19 auch,

daß das Isolieröl aus dem Kabel C nicht rasch herausfiieöt, da 63 das rCabei mit einer bemessenen und konstanten Abgabemenge speist, um sowohl das rasche Auslassen des Reserveöls als auch das Eindringen von Luft bei Erdkabeln oder von Wasser bei Seekabeln an der Leckstelle zu verhindern. Überdies ist das Fassungsvermögen der Druckbehälter der Gruppen 18 und 19 derart bemessen, daß die Notölzufuhr sogar für eine gewisse Anzahl von Tagen aufrechterhalten wird, um dem Personal die Fehlersuche zu ermöglichen.

Erforderlichenfalls können die Druckbehältergruppen 18 und 19 über das Ventil 29 wiederholt gefüllt werden, sogar in der Notphase.

Die weitere Ausführungsform der Anlage, die in Fig.2 wiedergegeben ist (in welcher die Elemente, die denjenigen der F i g. 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind), unterscheidet sich von der oben beschriebenen ersten Ausichrüngsionin lediglich darin, dsS d!t beiden Ausdehnungskammern 12 und 23, statt voneinander getrennt zu sein, an ihren zur Aufnahme von unter Druck stehendem Gas bestimmten oberen Teilen, d. h. an denjenigen Teilen, die sich oberhalb der betreffenden möglichen obersten Pegel des Preßöls befinden, miteinander durch eine Rohrleitung 30 verbunden sind, die ein Druckreduzierventil 31 enthält. Während der Installation der Anlage genügt es daher, die Kammer 12 auf den Setriebsdruck ρ einzustellen, während der Druck in der Kammer 23 mittels des Reduzirventiis 31 automatisch auf den Wert pi gebracht wird.

Bei dieser in F i g. 2 wiedergegebenen Anlage ist eine Kammer 23 erforderlich, die mit Bezug auf diejenige der Anlage gemäß F i g. 1 ein kleineres Volumen h-tf, und daher wird diese Anlage bevorzugt, wenn nur ein reduzierter Raum zur Verfugung steht

Andererseits ist die Anlage gemäß F i g. 1 wegen ihrer baulichen Einfachheit im Laufe der Zeit zuverlässig.

Die Kompensationsdruckbehälter W, 18' und 19' sind vorzugsweise von der Art, wie sie nachstehend anhand von F i g. 4 und 5 näher erläutert wird.

Der in Fig.4 dargestellte Kompensationsdruckbehälter weist ein äußeres Gehäuse 1 auf, dessen Inneres in eine elastische erste Kammer A, eine zweite Kammer B und eine dritte Ausdehnungskammer C unterteilt ist

Die elastische erste Kammer A ist in die zweite Kammer B eingetaucht und weist folgende Bestandteile auf: eine feststehende starre Grundplatte 6, die gleiches zeitig die Basis des Gehäuses 1 bildet, eine balgenartige Umfangswandung oder elastische Membran 2 aus rostfreiem Stahl, die an einen Flansch 4 angeschweißt ist, der mit Dichtringeu versehen und mit vollkommener

Abdichtung zwischen der zylindrischen Wandung 5 des Gehäuses 1 und der feststehenden Grundplatte 6 gehalten ist, und eine bewegbare starre Verschlußlatte 3, die vorzugsweise aus rostfreiem Stahl besteht und an der oberen Kante der Membran 2 befestigt ist

Die elastische erste Kammer A, die gegenüber der zweiten Kammer B abgeschlossen ist, enthält entgastes flüssiges Isolieröl und steht mit dem nicht dargestellten Kabel über ein Absperrventil 7 in Verbindung, das in der Mitte der feststehenden Grundplatte 6 eingesetzt ist. Das Ventil 7 weist einen hohlen zylindrischen Körper 8 auf, dessen Inneres in einen ersten Raum 10 und einen zweiten Raum 11 unterteilt ist.

Der erste Raum 10 in dem Körper 8 des Ventils 7 hat eine Endöffnung 9 für den Anschluß an das Kabel und enthält eine koaxial angeordnete erste Schraubenfeder 12, die mit ihrem einen Ende auf der die öffnung 9 umgebende fläche ruht und an ihrem anderen Ende mit einem ersten Verschlußglied 13 verbunden ist, das mit einem Dichtring 23 versehen ist, der eine Abdichtung schafft, wenn er mit einem Sitz 14 für das erste Verschlußglied 13 in Berührung tritt.

Das Verschlußglied 13 ist in dem im Körper 8 des Ventils 7 vorgesehenen zweiten Raum 11 axial verschiebbar, der eine zweite Schraubenfeder 15 enthält, die steifer als die erste Feder 12 ist und die mit ihrem einen Ende auf dem Verschlußglied 13 ruht, während ihr anderes Ende an einem Kolben 16 anliegt, der durch einen kleinen Schaft mit einem außerhalb des Ventils 7 angeordneten zweiten Verschlußglied 17 verbunden ist, das an seiner inneren Fläche einen Dichtring 18 aufweist Das zweite Verschlußglied 17 ist so ausgebildet, daß es mit einem entsprechenden Sitz 20 zusammenwirkt, der an der freien Kante 19 des Ventils 7 gebildet ist.

Die zweite Kammer B ist mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise öl, gefüllt und von der Ausdehnungskammer C durch eine obere Platte 22 abgegrenzt Ein in der Platte 22 mittig eingesetztes zweites Absperrventil T bringt die zweite Kammer B mit der Ausdehnungskammer C in Verbindung.

Das zweite Absperrventil 7', dessen Bestandteile denjtnige- des ersten Absperrventils 7 entsprechen, ist ::: Ausrichtung mit dem ersten Ventil 7, jedoch spiegelbildlich zu diesem angeordnet In der Ruhestellung befinden sich die beiden Ventile 7 und T in einem Abstand von der bewegbaren Platte 3 der balgenartigen Membran 2 in einer solchen Lage, daß sie mit der Platte 3 einen hydraulischen Schalter bilden und von dieser Platte in den Stufen der Kompression und Expansion der elastischen Kammer A abwechselnd betätigbar sind. Die Ausdehnungskammer C ist teilweise mit Öl gefüllt, und sie hat ein größeres Volumen als das in sie fließende öl für ein maximales Wandern von Öl aus dem Kabel in die elastische Kammer A Der verbleibende Raum der Ausdehnungskammer C ist mit einem unter Druck stehenden Gas, wie Luft, Sticktoff od. dgl., gefüllt Das in der Kammer C befindliche öl hat ein solches Volumen, daß sein Vorhandensein stets gewährleistet ist gleichgültig, wie groß die Verdrängung von öl aus der Kammer A in das Kabel ist

Bei der in F i g. 5 wiedergegebenen Ausführungsform stellt die Ausdehnungskammer C einen von dem die beiden anderen Kammern A und B enthaltenden Gehäuse 1 getrennten Teil dar, und sie steht mit der Kammer B über eine zweckentsprechende Rohrleitung z/ in Verbindung, die an das zweite Absperrventil T angeschlossen ist Das die Ausdehnungskammer C enthaltende Gehäuse kann daher in jedem beliebigen Abstand von dem die Kammern A und B enthaltenden Gehäuse angeordnet werden.

Das unter Druck stehende Gas wird aus einem von dem Gehäuse 1 abgestützten Gefäß D (nur in F i g. 4 dargestellt) zugeführt, jedoch ist es auch möglich, das Gefäß D an der Längsseite oder an der Oberseite der Ausdehnungskammer C anzubringen oder es, wie in F i g. 5 dargestellt, mit der Ausdehnungskammer C zusammenfallen zu lassen.

ίο Das Gefäß D gemäß F i g. 4 (bzw. die Ausdehnungskammer C gemäß F i g. 5), das auch mehreren parallel angeordneten Druckbehältern gemeinsam sein könnte, ist mit einem Warndruckschaltev 24, der einen ungenügenden Druck anzeigt, einem Sicherheitsventil 25 und einem Füllhahn 26 versehen. Das Gefäß D hat Abmessungen, welche derart proportioniert sind, daß die Änderungen des Gasdrucks innerhalb der für den Öldruck vorgesehenen Grenzen beschränkt werden, und es wird vorbelastet, wenn es erwünscht ist, den Öldruck immer über einem bestimmten Wert zu halten.

Das öl, das beim Arbeiten des Kabels aus diesem in die Kammer A eintritt oder umgekehrt aus der Kammer A in das Kabel wandert, bewirkt eine Verlängerung bzw. Verkürzung der elastischen balgenartigen Membran 2 und verdrängt ein gleiches Volumen Ol aus der Kammer Bin die Kammer Coder umgekehrt. Die Hube der elastischen balgenartigen Membran bzw. ihre Verlängerungen und Verkürzungen werden durch die Ventile 7 und T hydraulisch begrenzt, welche abwechselnd von der bewegbaren Platte 3 betätigt werden und welche verhindern, daß an der balgenartigen Wandung der Membran 2 beträchtliche Druckdifferenzen zwischen ihrer Innen- und Außenseite auftreten, so daß die elastische Membran 2 ausschließlich als Trennorgan

zwischen dem in der Kammer A befindlichen öl (entgastes Isolieröl) und dem in der Kammer B befindlichen öl (öl, das mit dem Gas der Kammer C in Berührung ist) wirkt
Wenn beispielsweise zufolge einer Abkühlung des

Kabeis entgastes öl aus der Kammer A in Richtung gegen das Kabel fließen sollte, würde die elastische balgenartige Membran 2 sich zusammenziehen, bis ihre bewegbare Platte 3 das Verschlußglied 17 des Ventils 7 berührt und dann den Kolben 16 im Ventil 17 abwärts verschiebt, wobei die Feder 15, die steifer als die Feder 12 ist, ihrerseits das Verschlußglied 13 mit seinem Dichtring 23 auf den zugehörigen Sitz 14 drückt, wodurch das Ventil 7 geschlossen wird. Wie ersichtlich, macht es die Feder 15 möglich, das Verschlußglied 13

so mit einer vorher eingestellten Kraft und nicht mit der ganzen Kraft zu schließen, welche die Platte 3 unter Druckdifferenzen, die sogar sehr gering sein können, auszuüben vermag. Von diesem Zeitpunkt an kann kein weiteres öl die Kammer A verlassen, und in den Kammern A und B befinden sich die Flüssigkeiten auf dem gleichen Druck, was unter dieser Bedingung die vernachlässigbaren hydrostatischen Drücke und die gleichfalls vernachlässigbare geringe Druckdifferenz zwischen der elastischen Kammer A und der zweiten Kammer B ausschließt welche durch die geringe Reaktion der balgenartigen Membran 2 verursacht wird, wenn diese sich nicht in ihrer Ruhestellung befindet

Falls der Dichtring 23 keine vollkommene Abdichtung gewährleisten würden, würde ein fortdauernder

ölfiuB gegen das Kabel bestehen, der bewirken würde, daß die bewegbare Platte 3 zufolge der Zusammendrükkung der Feder 15 weiter abwärts sinkt, bis das Verschlußglied 17 sich mit seinem Dichtring 18 auf den

zugehörigen Sitz 20 aufsetzt. Dieser zweite Verschluß bildet eine Sicherheit gegen ein mögliches Nichtarbeiten des Verschlußgliedes 13.

Falls demgegenüber das Kabel sich erhitzen und demzufolge das Volumen des Öls sich vergrößern und öl aus dem Kabel in die Kammer A wandern sollte, würde die Platte 3 der balgenartigsn Membran 2 hochsteigen, und ö\ würde aus der zweiten Kammer B entgegen dem Druck des über dem Öl befindlichen Gases durch das Absperrventil T hindurch in die Ausdehnungskammer C bewegt, bis die Platte 3 mit dem Verschlußglied 17' des Absperrventils 7' in Berührung kommt, wodurch dieses Ventil geschlossen würde. Die Arbeitsweise des zweiten Absperrventils T entspricht derjenigen des oben beschriebenen ersten Ventils 7.

Zufolge der Einwirkung der Platte 3 auf das Verschlußglied 17' des Ventils T drückt der Kolben 16'

10

die Feder 15' nach oben, die, da sie steifer als die Feder 12' ist, die Fetler 12' zwingt, sich zusammenzuziehen, wodurch das Verschlußglied 13' mit seinem Dichtring 23' mit dem Sitz 14' in Berührung gebracht und so ein erster Verschluß des Absperrventils T bewirkt wird. Wenn jedoch zufolge einer schlechten Abdichtung des Dichtringes 23' öl weiter in Richtung gegen die Ausdehnungskammer C fließt, bringt eine leichte Weiterbewegung der bewegbaren Platte 3 den Dichtring 18' des Verschlußgliedes 17' mit dem an der Kante 19" gebildeten Sitz in Berührung.

Die Absperrventile 7 und 7', welche mit der bewegbaren Platte 3 die Funktion von hydraulischen Schaltern haben, verhindern, daß die elastische balgenartige Umfangswandung der Membran 2 Druckdifferenzen an der Innen- und Außenseite unterworfen wird, wodurch ihr Ermüdungswiderstand auf ein Maximum erhöht wird

nierzu d maii z.eicnnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kompensationsanlage für unter hohem Druck stehende, mit Isolieröl imprägnierte Starkstromkabel, mit einer an sin Ende des Kabels angeschlossenen Ausdehnungskammer, die unter dem Betriebsdruck des Kabeis stehendes öl enthält, und mit einer jvfhchen die Ausdehnungskammer und das Kabel geschalteten Kompensationseinrichtung zum Auslassen und Einlassen von UI aus dem Kabel bzw. in das Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung eine erste Gruppe (10) von wenigstens einem Druckbehälter (IC), der auf seiner Preßölseite mit einer Ausdehnungskammer (12) verbunden ist, vorgesehen ist, und daß wenigstens eine weitere G.upps (18, 19) von jeweils wenigstens einem Druckbehälter (18', 19*) vorgesehen ist, di»- über eine Leitung (17) und ein Rückschlagventil (26) an das gleiche Kabelende wie der Druckbehälter (IC) der ersten Gruppe angeschlossen ist und der auf seiner Preßölseite mit einer Ausdehnungskammer (23) verbunden ist, die unter einem Druck steht, der niedriger als der Betriebsdruck des Kabels (Q ist

2. Kompensationsanlage >iach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßölseite der ersten Druckbehältergruppe (10) über die Ausdehnungskammern (12, 23) mit der Preßölseite der zweiten Druckbehältergruppe (18, 19) mittels einer Rohrleitung (30) veiounden ist, welche die mit unter Druck stehendem Gas gefüllten T-ile der Ausdehnungskammern (12, 23) miteinander verbindet und mit einem Druckreduzierventil (31) -ersehen ist, welches den Betriebsdruck auf der Preßölseite der zweiten Druckbehältergruppe (18,19) auf einen Wert herabsetzt, der kleiner als der Druck auf der Preßölseite der ersten Druckbehältergruppe (10) ist

3. Kompensationsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Preßölseite der zweiten Druckbehältergruppe (18, 19) mit dem ölkanal des Kabels verbindende Leitung (17) mit einer Vorrichtung (27) zum Anzeigen des Druckabfalls versehen ist

4. Kompensationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbehäler ein einziges Außengehäuse aufweisen, das wenigstens eine erste Kammer (A) und eine zweite Kammer (ß; enthält, von denen die elastische erste Kammer (A), die mit dem entgasten öl des m it ihr in Verbindung stehenden Kabels gefüllt ist, in die zweite Kammer (B) eingetaucht und gegenüber dieser abgeschlossen ist, wobei die zweite Kammer mit einer Flüssigkeit, vorzugweise öl, gefüllt ist und mit 3iner eine dritte Kammer bildenden Ausdehnungskammer (Q in Verbindung sieht, daß die elastische erste Kammer (A) eine feststehende starre Grundplatte (6), eine elastische balgenartigen Umfangswandung (2) und eine bewegbare starre Verschlußplatte (3) aufweist, daB die Verbindung zwischen der elastischen ersten Kammer (A) und dem Kabel mittels wenigstens eines erste Absperrventils (T) bewirkt ist, das an der Grundplatte (6) in Ausrichtung und in spiegelbildlicher Beziehung zu einem zweiten Absperrventil (7') angeordnet ist, welches in eine obere Platte (22) der zweiten Kammer ^eingesetzt ist, und daß das erste Absperrventil (7) und das zweite Absperrventil (7') im Ruhezustand sich im Abstand von der bewegbaren Platte (3) in einer solchen Lage befinden, daß sie mit der Platte (3) einen hydraulischen Schalter bilden und von dieser Platte in den Stufen der Zusamniendrückung oder Ausdehnung der elastischen Kammer (A) abwechselnd betätigbar sind.

5. Kompensationsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Absp vrventile (7,7') einen hohlen zylindrischen Körper (8) besitzt,

ίο der mit einer Endöffnung (9) versehen ist und einen ersten Hohlraum (10) aufweist, der eine koaxiale erste Schraubenfeder (12) enthält, die an ihrem einen Ende auf der die Öffnung (9) umgebenden Fläche ruht und an ihrem anderen Ende an einem ersten Verschlußglied (13) anliegt, das mit einem Dichtring (23) versehen und in einem in dem Ventilkörper (8) vorgesehenen zweiten Hohlraum (11) axial bewegbar ist, der mit dem ersten Hohlraum (10) des Ventilkörpers (8) in Reihe liegt, von diesem durch einen

Sitz (14) für das erste Verschlußglied (13) getrennt ist und eine zweite Schraubenfeder (15) enthält, die steifer als die erste Schraubenfeder (12) ist und mit ihrem einen Ende an dem Verschlußglied (13) anliegt und sich mit ihrem anderen Ende an einem Kolben

(16) abstützt, der durch einen kleinen Schaft mit einem an der Außenseite des Ventilkörpers (8) befindlichen zweiten Verschlußglied (17) verbunden ist, das auf seiner Innenfläche einen Dichtring (18) trägt und mit einem von der freien Kante (19) des

Ventilkörpers (8) gebildeten Sitz (20) zusammenarbeitet

6. Kompensationsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnungskammer (Q, die teilweise mit der gleichen Flüssigkeit wie die zweite Kammer (B) gefüllt ist und die einem unter Druck stehenden Gas unterworfen ist ein größeres Volumen als die Flüssigkeit hat, die sie unter Bedingungen maximaler Wanderung des Kabelöls in die elastische Kammer (A) aufnehmen kann.

7. Kompensationsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnungskammer (Q entfernt von dem die erste Kammer (A) und die zweite Kammer (B) enthaltenden Gehäuse (I) angeordnet und mit diesem Gehäuse durch eine an das zweite Absperrventil (7') angeschlossene Leitung (27) verbunden ist

8. Kompensationsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis '/', dadurch gekennzeichnet daB die balgenartige Umfangswandung (2} der elastischen

so Kammer (A) aus rostfreiem Stahl besteht

9. Kompensationsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die bewegbare Abschlußplatte (3) der elastischen Kammer (A) aus rostfreiem Stahl besteht