DE2352785A1

DE2352785A1 - Fluessigkeitsgekuehltes hochstromkabel, insbesondere anschlusskabel fuer elektrische lichtbogen-schmelzoefen

Info

Publication number: DE2352785A1
Application number: DE19732352785
Authority: DE
Inventors: Ernst Huebner
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1973-10-20
Filing date: 1973-10-20
Publication date: 1975-06-26
Also published as: BE820551A; FR2248588A1; SE7413162L; NL7413454A; GB1477903A; FR2248588B1; CA1015415A; SE407125B; JPS5077885A; ES430854A1; AT330272B; IT1021744B; CH570681A5; US3952141A; ATA808974A

Description

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Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

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Flüssigkeitsgekühltes Hochstromkabel, insbesondere Anschlußkabel für elektrische Lichtbogen-Schmelzöfen

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem flüssigkeitsgekühltfen Hochstromkabel, insbesondere einem Anschlußkabel für elektrische Lichtbogen-Schmelzöfen. Diese bestehen aus einem die Kühlflüssigkeit führenden Innenrohr, den darüber aufgebrachten Leiterseilen und einem äußeren Mantelrohr bzw. -schlauch sowie an den Enden befestigten, gleichzeitig als Kühlmittelanschluß dienenden Kabelschuhen.

Für die Erstellung von Schmelzen aus Stahlschrott, Schwammeisen oder vorreduzierten Eisenerzkonzentraten werden in zunehmendem Maße Lichtbogen-Schmelzöfen verwendet, für deren Stromzuführung zwischen dem Speiseaggregat, beispielsweise einem Transformator, und den Anschlußstücken wassergekühlte Kabel verwen- . det werden, um die benötigten Ströme ohne Schaden für das Kabel führen zu können. Abgesehen von der hohen Strombelastbarkeit werden an diese Kabel besondere Anforderungen auch noch deshalb gestellt, weil solche

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Speisekabel neben den von außen wirkenden Temperaturen in einem solchen Schmelzbetrieb auch erheblichen 'mechanischen Belastungen im Betrieb ausgesetzt sind. So kommt es z«,B_a darauf an, daß die Enden der Leiterseile so im Kabelschuh gehalten werden, daß sie auch bei größeren Zugkräften und bei unerwarteter Erwärmung, etwa bei Ausfall des Kühlmittels, nicht aus dem Kabelschuh herausgezogen werden.

In diesem Zusammenhang ist bereits ein flexibles Hochstromkabel (DOS 2 l4O 768) bekannt," bei dem einzelne der am Umfang eines Kernrohres verteilt angeordneten Leiterseile mittels einer rohrförmigen Leiterklemme gehalten sind. Abgesehen davon, daß bei diesem bekannten Kabel nur ein Teil der Leiterseile überhaupt gegen ein Herausziehen aus dem Kabelschuh gesichert ist, reicht diese Sicherung aus einzelnen Leiterklemmen wegen der oft auftretenden extremen Zugbeanspruchungen nicht aus. Hinzu kommt, daß zum Festlegen der s_oB« zehsi Leiterseile ein erheblicher Aufwand erforderlich ist, der zu einer nicht unbeachtlichen Steigerung der Fertigungskosten führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit der bekannten Kabel zu erhöhen und den Montageaufwand auf ein Minimum zu beschränken.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung bei einem flüssigkeitsgekühlten Hochstromkabel dadurch, daß im Innern des Kabelschuhs ein Kabelschuhxnnenrohr vorgesehen ist, auf dem die Enden aller Leiterseile durch gegemeinsames Festklemmen befestigt sind. Bei dieser Aus-

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führung ist sichergestellt, daß alle im Kabelschuh endenden Leiterseile auch bei Loslöten infolge Überhitzung des Kabels bei Kiihlwasserausfall gegen ein Herausrutschen auch bei starker Zugbeanspruchung gesichert sind. "

In Durchführung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Kabelschuhinnenrohr an seiner den Leiterenden zugekehrten Oberfläche mit Wellungen zu versehen. Hierdurch wird der Reibungswiderstand zwischen den einander zugekehrten Flächen von Rohr und Leiter erhöht. Es können bereits gewellte Rohre verwendet werden, wegen der beim Festklemmen der Leiterseile auftretenden Drücke hat es sich jedoch in We iterführung der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, die Wellungen in die Oberfläche des Kabelschuhinnenrohres von außen. z«B» durch Drehen oder Fräsen einzubringen. Wesentlich hierbei ist₅ daß für das Kabelschuhinnenrohr Wandstärken verwendet werden, die eine einwandfreie Halterung der Leiterseile sicherstellen und nicht zu einer Verquetschung des Rohres führen»

Zum gemeinsamen.gleichzeitigen Festlegen aller Leiterseile auf dem Kabelschuhinnenrohr werden in Weiterführung der Erfindung zwei oder mehrere Schellenbänder verwendet, die vorteilhaft antimagnetisch ausgebildet sind, um eine Beeinflussung des Betriebsstromes zu verhindern. Die Schellenbänder umfassen die Leiterseile zweckmäßig unterhalb der die Kühlmittel führenden Rohre, so daß der Kühlmitteldurchfluß ungehindert erfolgen kann, eine Gefahr der Verquet-

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schung der Rohre ist nicht möglich. Zur Montageerleichterung ist es ferner vorteilhaft, das Kabelschuhinnenrohr so auszubilden, daß es in den Kabelschuh eingeschraubt werden kann·

Zusätzlich zur Sicherung der. Leiterseile durch die Schellenbänder -wird in Weiterführung der Erfindung der Raum zwischen den Leiterseilen und dem Kabelschuhinnenrohr bzw. den Leiterseilen und dem Kabelschuh mit einem Weichlot gefüllt.

Die Erfindung sei anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Wie aus der Figur 1 ersichtlich, besteht das flüssigkeitsgekühlte Hochstromkabel aus dem Innenrohr 1, beispielsweise einem Kernschlauch aus einem Kunstkautschuk, der unter dem Handelsnamen "Neopren" bekannt ist, den darüber befindlichen Leiterseilen 2 und einer äußeren Umhüllung in Form eines z.B. durch Gewebeeinlagen verstärkten GummiSchlauches 3· Dieser Gummischlauch 3 ist mit Hilfe von Befestigungsschellai 4, die antimagnetisch sind, an dem Kabelschuh 5 befestigt, in den die Enden der Leiterseile 2 eingeführt sind. Zur Halterung des Kernschlauches 1, d.h. des Innenrohres, dient ein vorzugsweise flexibel ausgebildetes Führungsrohr 6, das durch das in das Kabelschuhinnenrohr 7 einschraubbare Gewindestück 8, gehalten ist. Das Kabelschuhinnenrohr 7 ist in den eigentlichen Kabelschuh 5, z.B. an der Stelle 9 eingeschraubt.

Der Kabelschuh 5 selbst besteht z.B. aus einem massiven

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Schmiedematerial mit einer Bohrung 10 für das Kühlvrasser_e Um sicherzustellen, daß die Leiterseile 2 durch das in den Kabelschuh 5 eingeströmte und durch die Bohrung 10 in das Innere geführte Kühlwasser einwandfrei gekühlt werden, sind am Umfang des Kabelschuhinnenrohres 7 verteilt die Kühlmittel führenden Rohre 11 eingelötet, die zwischen jeweils zwei Leiterseilen 2 in den Raum zwischen dem Kernschlauch 18 und dem Außenrohr 3 enden, wie es in der Figur 2 für vier Rohre dargestellt ist_o Im .Aasführungsbeispiel sind vier solcher .Rohre gewählt, je nach der zu übertragenden Leistung und des damit zusammenhängenden Gesamtquerschnittes der Leiterseile ist es aber auch möglich, eine kleinere oder größere Anzahl von Kühlmittel führenden Rohren zu verwenden.

Die Kühlmittel führenden Rohre 11, die aus Metall,z.B. aus Kupfer, bestehen, aber möglicherweise auch aus einem anderen wärmefesten Material hergestellt sein können, sind in dem Kabelschuhinnenrohr 7 durch Hartlöten oder sonstige bekannte Befestigungsarten gesichert.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, wird innerhalb des Kabelschuhs 5 bzw. unmittelbar daran anschliessend der größte Teil des eingeführten Kühlmittels durch die Rohre 11 und durch im Gewindestück 8 vorgesehene Bohrungen 12 in den Raum zwischen Innenrohr 1 und Außenrohr 3 umgelenkt, Durch einen z.B. an drei Stellen angelöteten Deckel 15 im flexiblen Führungsrohr 6 wird nur ein geringer Anteil Wasser in den Kernschlauch 1 weitergeleitet. Da die Kühlwirkung des hier strömenden Was-

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sers auf die außen befindlichen Leiterseile 2 nur verhältnismäßig gering und für die Gesamtkühlung·vernachlässigbar ist, wird nur so viel Kühlwasser durch das flexible Führungsrohr 6 hindurchgeführt, als zur Stabilisierung des Kemschiauches 1 notwendig ist.

Zur Befestigung der Leit^erseilenden ist, wie aus der Figur 1 ersichtlich, das Kabelschuhinnenrohr 7 vorgesehen, das, wie aus der Figur 3 ersichtlich, mit den Reibungswiderstand zwischen Rohr 7 und Leiterseilen vergrößernden Rippen oder Wellungen 13 versehen ist. Die Leiterseilenden sind damit rutschfester im Kabelschuh gehalten« Mittels der vorzugsweise antimagnetischen Schellenbänder 14 werden alle Leiterseile 2 gegen das Kabelschuhinnenrohr 7 gepreßt, so daß auch bei hohen Zugbeanspruchungen eine einwandfreie Arretierung der Leiterseile 2 im Kabelschuh 5 sichergestellt ist. Vorteilhaft wird zusätzlich der durch das Teil 7 umschlossene Raum im Innern des Kabelschuhs 5 mit einem Metall niedrigen Schmelzpunktes, z.B. Weichlot, ausgegossen, so daß die Verankerung der Leiterseile 2 im umgebenden Kabelschuh eine zusätzliche Sicherung erfährt und damit alle Seilenden gemeinsam im Kabelschuh sicher gehalten sind. Mittels der vorzugsweise antimagnetischen Schellenbänder l4 werden alle Leiterseile gemeinsam mit dem Kabelschuhinnenrohr 7 fest verbunden, so daß selbst im Extremfall nach ausgelaufenem Weichlot und hoher Zugbeanspruchung die Seile 2 nicht aus dem Kabelschuh 5 gezogen werden oder herausrutschen können.

Der Zusammenbau eines in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kabels geht etwa so vor sich, daß zunächst an ein

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Kabelende alle Seile 2 mit dem Kabelschuh±o©nrohr 7_S an welchem sich die eingelöteten Fasserführungsröhre Ii befinden, mittels der Schellenbänder 14 verbunden werden. Alsdann erfolgt das Aufschrauben an der Stelle 9 des Kabelschuhs 5· Anschließend wird der Kabelschuh 5 mit einem speziellen·Weichlot ausgegossen, welches zusätzlich zur Arretierung der Seile 2 in dem Kabelschuh 5 beiträgt,, Nun wird das (aewindestück 8 mit dem eingelöteten flexiblen Führungsrohr 6 eingeschraubt und der Kernschlauch 1 darübergeschoben. Die Seile 2 werden mit bestimmter Schlaglänge um den Innenschlauch 1 herumverdrillt, Die Montage des zweiten Kabelschuhs erfolgt in gleicher Weise, und schließlich wird der Außenschlauch 1 mit Wärmeschutz, Abrieb bzw. Abstandshaltern aufgebracht und mit antimagnetischen Schellen 4 wasserdicht mit dem Kabelschuh 5 verbunden.

In der Figur 3 ist in einer gegenüber der Figur 1 vergrößerten Ansicht das Kabelschuhinnenrohr 7 dargestellt, ait dem an den Stellen der Öffnungen 16 die das Kühlmittel führende Rohre 11 eingelotet sind» Diese Rohre 11 enden mit ihrem anderen freien Ende im Raum zwischen den Leiterseilen 2. Die Befestigung der Leiterseile 2 auf dem Kabelschuhinnenrohr 7 erfolgt durch unter den" Rohren 11 hindurchgeführte Schellenbänder l4.

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Claims

Kabel- und Metall werke Gutehoffirangsfaütte Aktiengesellschaft

2 136 17.10.1973

Patentansprüche

1.J Flüssigkeitsgefüllt es Hochstromkabel, insbesondere Anschlußkabel für elektrische Lichtbogen-Schmelzöfen, bestehend aus einem die Kühlflüssigkeit führenden Innenrohr, den darüber aufgebrachten Leiterseilen und einem äußeren Mantelrohr bzw. -schlauch sowie an den Enden befestigten, gleichzeitig als Kühlmittelanschluß dienenden Kabelschuhen, gekennzeichnet durch ein im Innern des Kabelschuhs angeordnetes Kabelschuhinnesirohr (7) » auf dem die Enden aller Leiterseile (2) durch gemeinsamens Festklemmen befestigt sind_o

2. Hochstromkabel nach Ansprrich 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Kabelschuhinnenrohr (7) an seiner den Leiterenden zugekehrten Oberfläche mit Wellungen (13) versehen ist.

3. Hochstromkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen (13) in die Oberfläche des Kabelschuhinnenrohres (7) eingedreht sind.

4. Hochstromkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum gemeinsamen Festklemmen aller Leiterenden auf dem Kabelschuhinnenrohr (7) vorzugsweise antimagnetische Schellenbänder (l4) verwendet sind.

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5β Hochstromkabel nach Anspruch 4_S dadurch, gekennzeichnet , daß die Schellenbänder (lA) unterhalb der Kühlmittel führenden Rohre (il) die Leiter·» seile (2) umfassen.

6. Hochstromkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Kabelschuhinnenrohr (7) in den Kabelschuh (5) einschraubbar ist.

7» Hochstromkabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den Leiterseilen (2) und dem Kabelschuhinnenrohr (7) bzw. den Le it er seil en (2.) und dem Kabelschuh (5) mit einem Weichlot ausgefüllt ist.

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