DE2616368A1

DE2616368A1 - Drehstromkabelsystem mit laengsspannungskompensation

Info

Publication number: DE2616368A1
Application number: DE19762616368
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Ing Brakelmann
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1976-04-14
Filing date: 1976-04-14
Publication date: 1977-11-03
Also published as: FR2348549A1; US4086425A; JPS52126784A

Description

Anmelder: Feiten & Quilleaume Carlswerk Aktiengesellschaft 5000 Köln 80 Schanzenstraße

Köln-Mülheim, den 12. April 1976

Fl 4306
Za/Gp

Drehstromkabelsystem mit Längsspannungskompensation

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drehstromkabelsystem aus drei Einleiterkabeln mit innerer Wasserkühlung und einem RUckfUhrungsrohr pro Kabel.

Bei Anlagen leitergekUhlter Hochleistungskabel kann das Kühlwasser durch ein oder mehrere RUckführungsrohre zur KUhlstation zurückgeführt werden. In diesem Fall werden parallel zum Kabelsystem, z. B. drei mit Korrosionsschutz versehene Edelstahlrohre derselben Abmessungen, wie sie die Kühlwasserrohre im Kabel aufweisen, verlegt, da dies fertigungs- und montagetechnisch am vorteilhaftesten erscheint. In solche Rohre werden vom Kabelsystem Längsspannungen induziert, die entweder zu unzulässig hohen Berührungsspannungen oder aber, im Falle beidseitiger Erdung der RückfUhrungsrohre, zu störend großen Zusatzverlusten im Übertragungssystem führen können.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kabelsystem der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Rückführungsrohre weitgehend frei von Längsströmen sind.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die RUckführungsrohre auf Ortslinien für den Phasenwinkel^ der in sie induzierten Spannungen angeordnet sind, die sich für die Anordnung der Einleiterkabel in den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks aus der

ergibt und für die Anordnung der Einleiterkabel in einer Ebene aus der Beziehung

und zwar für/£ ^ 90° und/£ = J^ + l80°, wobei a der gegenseitige Abstand der Einleiterkabel und R der Abstandsvektor eines Rückführungsrohrs von einem Einleiterkabel ist,und zwar bei der einebenen Anordnung vom mittleren Kabel, undy⁹ der Verlegewinkel, d.h. der Winkel zwischen dem Abstandsvektor und einer Symmetrielinie des Kabelsystems. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die Längsspannungen in den Rückführungsrohren nicht verhindert werden sollen, sondern daß durch eine spezielle Verlegeanordnung der RUokfUhrungsrohre auf bestimmten Ortslinien erreicht werden kann, daß sieh die induzierten Längsspannungen gegenseitig kompensieren. Dabei ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn alle drei RückfUhrungsrohre im Schnittpunkt der beiden Ortslinien fürj^= 60° und & * 240°, dem Schwerpunkt des durch die Einleiterkabel aufgespannten Dreiecks, angeordnet sind. Die Auswahl des Phasenwinkels J^ » und/£ β 240° ergibt eine möglichst geringe Trassenbreite und einen kleinstmöglichen Platzbedarf des Systems. Indem alle drei Rückführungsrohre dicht beieinander verlegt sind, ergeben sich relativ geringe Erdarbeiten.

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Erfindungsgemäß kann es allerdings ebenfalls von Vorteil sein, wenn bei der Dreieckanordnung ein RückfiUirungsrohr im Schwerpunkt der Dreiecksfläche angeordnet ist und die beiden anderen Rüekführungsrohre mindestens in jeweils zwei gleichlangen Teilabschnitten einmal auf der Ortsliniej^ = 60° und einmal auf der Ortslinie j^ = 240° angeordnet sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehstromkabel systems kann darin bestehen, wenn alle drei Rückführungsrohre gemeinsam mindestens sowohl bei der Dreieckanordnung als auch bei der einebenen Anordnung in zwei gleichlangen Teilabschnitten einmal auf der Ortskurve J^, = 60 und einmal auf der Ortskurve « 240° angeordnet sind.

Erfindungsgemäß wird also lediglich durch eine spezielle Verlegeanordnung der RUckfUhrungsrohre eine Längsspannungskompensation in diesen erreicht, so daß weder ein schwieriges Auskreuzen der einzelnnen Kabeladern noch eine einseitige Erdung der RUckfUhrungsrohre noch evtl. Isolier-Zwischenstüoke angewendet werden müssen, um ein Auftreten bzw. störende Auswirkungen von Längsspannungen zu verhindern.

Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten AusfUhrungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen;

Pig. 1 bis 4 VerlegungsVarianten der RUekfUhrungsrohre gemäß der Erfindung.

Ein erfindungsgemäßes Kabelsystem besteht aus drei Einleiterkabel 1, 2, 3 mit innerer Wasserkühlung, die in den Eoken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind. Dabei sind zwei Einleiterkabel im dargestellten Beispiel die Kabel 1 und j5 senkrecht übereinander angeordnet und ihre Verbindungslinie bildet mit der Erdoberfläche 4 einen richten Winkel. Im dargestellten Beispiel sind die Rückführungsrohre 6., 6₂, β-, derart verlegt, daß das RUckführungsrohr 6₂, dae dem Einleiterkabel 2 zugeordnet ist, im Schwerpunkt der von den Einleiterkabeln 1, 2, 3 eingeschlossenen Dreiecksfläche verlegt ist, der dem Schnittpunkt der beiden Ortskurven,/^ = 60° und A - 240° entspricht,

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die gestrichelt eingezeichnet sind, wobei j> der Phasenwinkel der in den RUekfUhrungsrohren induzierten Spannung ist. Die RUckfUhrungsrohre 6, und 6,, sind jeweils in zwei gleichiangen Teilabschnitten einmal auf der Ortslinie J$ - 60° und einmal auf der Ortslinie J*g = 240° angeordnet, so daß die in ihnen induzierten Längsspannungen gleich groß sind, ihre Phasenwinkel sich aber um l80° unterscheiden, so daß sie sich gegenseitig aufheben. Mit/⁷ ist der Winkel zwischen dem Abstandsvektor R und einer Syrrunetrielinie X im Kabelsyetera bezeichnet.

In Fig. 2 ist eine Verlegungsvariante gezeigt, wobei die drei Einleiterkftbel ebenso wie in Fig. 1 verlegt sind. Im Gegensatz zu Fig. 1 befinden sich die drei Rückführungsrohre jedoch gemeinsam im Schwerpunkt der von den drei Einieiterkabeln eingeschlossenen Dreiecksfläche, so daß in ihnen keine Längsspannungen induziert werden.

Flg. 3 zeigt eine weitere VerlegungsVariante, wobei die drei Einleiterkabel ebenso wie in Fig. 1 verlegt sind. Hier sind die drei RückfUhrungsrohre gemeinsam mindestens in zwei gleichlangen Teilabschnitten jeweils auf der Ortslinie Jf^ =- 60° und einmal auf der Ortslinie ^g^ « 240° angeordnet, so daß die in jeweiligen Teilabschnitte induzierte Spannungen sich gegenseitig aufheben, wodurch insgesamt wiederum eine Spannungsfreiheit erreicht wird.

Fig. 4 zeigt eine VerlegungsVariante, bei der die drei Einleiterkabel 1, 2, 3 in einer Ebene z. B. senkrecht untereinander angeordnet sind. Die Rückführungsrohre O₁, 6₂, 6_ sind gemeinsam in zwei gleichlangen Teilabschnitten jeweils auf der Ortslinie J^ » 60° und einmal auf der Ortslinie Jfc » 240° angeordnet, so daß sich die in den jeweiligen Teilabschnitten induzierten Spannungen gegenseitig aufheben.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche:

Drehstromkabelsystem aus drei Einleiterkabeln mit innerer Wasserkühlung und einem RUckführungsrohr pro Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüekführungsrohre (l, 2, J>) auf Ortslinien für den Phasenwinkel^ der in sie induzierten Spannun gen angeordnet sind, die sich für die Anordnung der Einleiterkabel in den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks aus der Beziehung

ergibt und für die Anordnung der Einleiterkabel in einer Ebene au» der Beziehung

und zwar fürj^ = 90° und f_e ■ Je_A+ l80°, wobei a der gegenseitige Abstand der Einleiterkabel und R der Abstandsvektor eines Rückführungsrohres von einem Einleiterkabel ist, und zwar bei der einebenen Anordnung vom mittleren Kabel, undy* der Verlegewinkel, d. h. der Winkel zwischen dem Abstandsvektor und einer Symmetrielinie des Kabelsystems.
2. Drehstromkabelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Dreiecksanordnung der Einleiterkabel alle drei Rüekführungsrohre (6^, 6^_t 6,) im Schnittpunkt der beiden Ortslinien f Mr J^₄₀ = 60° und Jfc « 240° dem Schwerpunkt des durch die Einleiterkabel aufgespannten Dreiecks, angeordnet sind.
3. Drehstromkabelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Dreiecksanordnung ein Rückführungsrohr im Schwerkpunkt der Dreiecksfläche angeordnet ist und die beiden anderen Rüekführungsrohre (6j, 6,) mindestens in jeweils zwei

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ORIGINAL INSPECTED

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gleichlangen Teilabschnitten ei anal auf der Ortslinie f£ = 60° und einmal auf der Ortslinie /^ = 540° angeordnet sind.

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4. Drehstrorakabelsystem nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Dreiecksanordnung und der einebenen Anordnung alle drei RückfUhrungsrohre (6., 6^, 6^) gemeinsam mindestens in zwei gleichlangen Teilabschnitten einmal auf der Ortslinie j^ = 60° und einmal auf der Ortslinie f_e = 240° angeordnet sind.

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