DE2462231B2

DE2462231B2 - Wassergekuehltes hochspannungs- energiekabel mit elektrischem leiter aus formdraehten und korrosionsfestem kuehlmittelrohr

Info

Publication number: DE2462231B2
Application number: DE19742462231
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl Ing Friesenhagen Engelbert Rasquin Werner Prof Dr Ing 5000 Köln Friedrich
Original assignee: Ausscheidung aus 24 37 279 Feiten & Guilleaume Carlswerk AG 5000 Köln
Priority date: 1974-08-02
Filing date: 1974-08-02
Publication date: 1977-08-25
Also published as: DE2462231A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein wassergekühltes Hochspannungs-Energiekabel, bestehend aus einem zylindrischen elektrischen Aluminiumleiter mit innen anliegendem abgesperrtem, das Kühlmittel führenden Hohlkanal, einer den Leiter außen umgebenden elektrischen Isolierung und einem äußeren Kabelmantel, wobei der Durchmesser des Hohlkanals mindestens 60 mm ist.

Bei einem derartigen, bereits vorgeschlagenen Hochspannungs-Energiekabel (siehe DT-AS 23 17 013), wird der elektrische Leiter von innen mit Wasser gekühlt, wobei aber grundsätzliche Schwierigkeiten auftreten können; denn bei einem elektrischen Leiter, der den Hohlkanal zur Fortleitung des Kühlwassers selbst bildet, und somit aus einem gut elektrische leitenden Material wie beispielsweise Aluminium besteht, ergibt sich die Gefahr, daß der Leiter von dem Kühlwasser angegriffen wird und im Laufe der Zeit durchkorrodiert. Außerdem ergeben sich bei allen Verbindungsstellen, an denen die Loslängen des Kabels aneinandergeschweißt sind, Probleme, wenn der als Wasserrohr dienende elektrisehe Leiter und die um den rohrförmigen Leiter verseilten, zusätzlichen zur Vergrößerung des Leiterquerschnitts dienenden Formdrähte aus demselben Material bestehen, da in diesen Fällen die Dichtigkeit der Rohrschweißnaht nicht oder nur schwer zu gewährleisten ist; denn beim Verschweißen der äußeren Formdrähte wird wiederum die Rohrschweißnaht des inneren rohrförmigen Leiters erhitzt, und zwar auf die Erweichungstemperatur des Materials des rohrförmigen Leiters. Weiterhin muß bei dem aus dem elektrischen Leitermaterial bestehenden, rohrförmigen Leiter darauf geachtet werden, daß alle weiteren Metallteile im Kühlkreislauf in der Spannungsreihe untereinander sehr nahe benachbart sind, um eine Elementbildung in dem Kreislauf zu vermeiden. Weiterhin besteht die Gefahr, daß der rohrförmige elektrische Leiter durch Eroiion aufgrund der hohen Wassergeschwindigkeit undicht werden kann. Im Falle einer Undichtigkeit des Kühlwasserrohres würde das Wasser in die elektrische Isolierung eindringen, wodurch aber nicht nur eine momentane Störung des Kabels eintreten, sondern auch das aus Ölpapier bestehende Kabeldielektrikum einen dauernden Scha

den erleiden würde.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kabel zu schaffen, dessen Kühlwasserrohr absolut korrosionsfest ist und bei dem im Falle von beispielsweise durch Materialfehler bedingte Undichtigkeiten des Kühlwasserrohres diese erkannt und behoben werden können, ohne daß zuvor das Kabeldiclektrikum Schaden leidet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb des aus Formdrähten als Segmente und/oder in Lagen verseilten elektrischen Leiters aus Aluminium ein Kühlmittelrohr aus Edelstahl oder Titan zur Führung des Kühlmittels angeordnet ist, sowie um den verseilten elektrischen Leiter ein metallisches Rohr, vorzugsweise aus Aluminium, aufgebracht ist.

Durch die Verwendung von Edelstahl oder Titan wird eine Korrosion des Wasserrohres weitgehend ausgeschlossen, so daß über die gesamte Lebensdauer des Kabels, die normalerweise 40 Jahre betragen soll, das Wasser von der elektrischen Isolierung abgesperrt bleibt. Weiterhin ist es aufgrund der Verwendung z. B. von Edelstahl gleichgültig, welche anderen Materialien im weiteren Kühlkreislauf eingesetzt werden, denn es ist bekannt, daß Kupfer und Edelstahl oder Aluminium und Edelstahl ohne Schwierigkeiten miteinander kombiniert werden können. Damit wird weiterhin ermöglicht, daß die Stromabnahmestelle hinter dem Endverschluß des wassergekühlten Hochspannungs-Energiekabels auch aus Kupfer sein kann, so daß dort eine gute Kühlwirkung für die nicht mehr gekühlten Stromabgänge vorliegt. Zudem lassen sich der Kontakt zwischen dem Kupferrohr und den Stromabgängen aus Kupfer sowie den Leiterverbindungen leicht und sicher herstellen. Da das aus Edelstahl bestehende den Hohlkanal bildende Wasserrohr verschweißt wird, nachdem der darüber befindliche elektrische Leiter abgesetzt worden ist, kann die Schweißnaht danach leicht überprüft werden, und bei dem nachträglichen Verschweißen oder Löten des elektrischen Leiters besteht keine Gefahr, daß die Rohrschweißnaht wieder aufgeht, da die Schweißtemperaturen beider Materialien weit genug auseinanderliegen. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung erreicht, daß bei einer Undichtigkeit des Kühlmittelrohres, ζ. Β. durch Materialfehler, einerseits das Kühlmittel durch den verseilten Leiter fließen kann und nach einiger Zeit an den Kabelenden austritt, und dieser Wasseraustritt als Fehlermeldung angesehen werden kann, andererseits aber auch das äußere Metallrohr ein Eindringen des Kühlmittels in die elektrische Isolierung verhindert. Durch das äußere Metallrohr wird weiterhin der Vorteil erzielt, daß die Verseilung der Formdrähte nicht mit der größten Sorgfalt durchgeführt werden muß, da das äußere Rohr einen glatten Leiter gewährleistet und Rückstände aus den einzelnen Fertigungsgängen von der elektrischen Isolierung abgesperrt werden.

Es kann weiterhin von Vorteil sein, wenn um das äußere Metallrohr, vorzugsweise aus Aluminium, eine Lage von Formdrähten geschlagen ist. Durch die zusätzliche Drahtlage werden die äußeren auf das Metallrohr wirkenden Verformungskräfte aufgenommen, so daß eine Faltenbildung des Metallrohres bei der weiteren Fertigung, insbesondere beim Auf- und Abtrommeln, verhindert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Das wassergekühlte Hochspannungs-Energiekabel besteht aus einem inneren Kühlmittelrohr 1, aus

Edelstahl, das zur Fortführung des Kühlmittels Wasser 2 dient. Auf dieses Kühlmittelrohr 1 ist der elektrische Leiter dreilagig verseilt aus Aluminium-Litzen 13 aufgebracht. Über den verseilten elektrischen Leiter ist ein Metallrohr 14 aus Aluminium aufgepreßt, das wiederum von einer Lage von Druckschutzdrähten 15 umgeben ist. Die elektrische Isolierung 5 des Kabels ist eine Ölpapier-Isolierung. Über der elektrischen Isolierung 5 ist eine elektrische Abschirmung 7 aufgebracht und die gesamte Kabelseele ist von einem aus Aluminium bestehenden Wellrohr 8 umgeben. Auf dem Aluminium-Wellrohr 8 ist zur Verhinderung von Korrosion und äußeren mechanischen Beschädigungen eine plastische Masse 9 und ein PVC-Mantel 10 aufgebracht.

Was die Ausbildung und Anordnung des elektrischen Leiters betrifft, so sollte er einen großen elektrischen wirksamen Querschnitt besitzen, um einen möglichst hohen Übertragungsstrom zuzulassen, dabei sollte die Wandstärke des elektrischen Leiters bei Verwendung von Aluminium 15 mm und dessen Leiterquerschnitt wenigstens 3200 mm² betragen und der Durchmesser des Hohlkanals sollte mindestens 60 mm, insbesondere gleich oder größer 70 mm sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wassergekühltes Hochspannungs-Energiekabel, bestehend aus einem zylindrischen elektrischen Aluminiumleiter mit innen anliegendem abgesperrtem, das Kühlmittel führenden Hohlkanal, einer den Leiter äußern umgebenden elektrischen Isolierung und einem äußeren Kabelmantel, wobei der Durchmesser des Hohlkabels mindestens 60 mm ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des aus Formdrähten (13) als Segmente und/oder in Lagen verseilten elektrischen Leiters aus Aluminium ein Kühlmittelrohr (1) aus Edelstahl oder Titan angeordnet ist, sowie um den verseilten elektrischen Leiter ein metallisches Rohr (14) vorzugsweise aus Aluminium, aufgebracht ist.

2. Hochspannungs-Energiekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das äußere metallische Rohr (14) eine Lage von Formdrähten (15) geschlagen ist.