DE2640003A1

DE2640003A1 - Three-phase cable installation for water cooled heavy duty cable - has cooling station at centre with two outgoing and one incoming channels

Info

Publication number: DE2640003A1
Application number: DE19762640003
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Ing Brakelmann
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1976-09-04
Filing date: 1976-09-04
Publication date: 1978-03-16

Abstract

A 3-phase cable installation system is used for water cooled high power transmission cables. The system consists of three parallel single core conductors, where the temp. of the cooling agent is reduced by means of a cooling station attached to the cable. The cooling station is located at the centre of the cable. The cable system is divided into two sections of equal length. The outgoing flow of the cooling agent is via two cable strands and the return is via the third. The dia. of the channel of the cooling agent pipe returning the cooling agent along one of the conductors (2) is larger than that of the other two cable conductors (1, 3). The water circulates through the cooling station (6) from both sections. The directions of flow in the two outer conductors are the same and opposite in the centre conductors.

Description

Drehstrom-Kabelsystem ftir wassergekUhlte HochleistungskabelThree-phase cable system for water-cooled high-performance cables

mit vergrößertem Hohlkanaldurchmesser der RUckftlhrungsader Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehstrom-Kabelsystem fflr wassergekühlte Hochleistungskabel, bestehend aus drei parallel verlegten Adern aus Einzelleiterkabeln, wobei das Kühlmittel mittels einer an die Adern angeschlossenen KUhlstation gekühlt wird und die KUhlstation in der Mitte der Kabeladern eingesetzt ist, so daß das Kabelsystem in zwei Teilsysteme gleicher Länge unterteilt wird, und die Hinfuhrung des Kühlmittels durch zwei Kabeladern und die RUckführung durch die dritte Kabelader erfolgt nach Patentanmeldung P 26 08 021.7.with enlarged hollow duct diameter of the return vein The invention refers to a three-phase cable system for water-cooled high-performance cables, consisting of three parallel-laid cores made of single-conductor cables, with the coolant is cooled by means of a cooling station connected to the wires and the cooling station is inserted in the middle of the cable cores, so that the cable system in two subsystems the same length is divided, and the supply of the coolant through two cable cores and the return through the third cable core takes place according to patent application P 26 08 021.7.

Bei diesem bekannten Kabelsystem fließt das Kühlwasser in den hinleitenden Kabeladern halb so schnell wie in der rückleitenden Kabelca.In this known cable system, the cooling water flows into the outgoing Cable cores half as fast as in the return cable approx.

ader und wird um/66 % der gesamten, zur Verfügung stehenden Temperaturspanne erwärmt. Andererseits erfordert die Rückführung des KUhlwassers durch die dritte Ader etwa 80 % der gesamten Druckverluste.adore and will be around / 66% of the total available temperature range warmed up. On the other hand, the cooling water has to be recirculated through the third About 80% of the total pressure loss.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Leistungsfähigkeit des Kabelsystems gemäß der Hauptanmeldung weiterhin zu erhöhen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Hohlkanaldurchmesser des Kilhlmittelrohrs der das Kühlmittel rtickführenden Kabelader größer als der der beiden anderen Kabeladern ist. Damit werden die Druckveriuste in der RUckfUhrungsader verringert, wodurch eine Vergrößerung der Übertragungslänge des Kabelsystems möglich ist oder bei gleichbleibender Ubertragungsllnge die Ubertragungsleistung vergrößert werden kann.The present invention is now based on the object of the performance of the cable system according to the main application. According to the invention this is achieved in that the hollow channel diameter of the coolant pipe the cable core leading back the coolant is larger than that of the other two cable cores is. This reduces the pressure loss in the return vein, which an increase in the transmission length of the cable system is possible or the same Transmission length the transmission power can be increased.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn der Hohlkanaldurchmesser der rückführenden Kabelader 30 bis 60 % größer als der der beiden anderen Kabeladern ist.In an advantageous embodiment of the invention, it is useful if the hollow channel diameter of the returning cable core is 30 to 60% larger than that of the other two cable cores.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kabelsystem, Fig. 2 ein Schaubild der Funktionen Sx / So: Lx / L0 = f (dx/d0) Wie Fig. 1 zeigt, besteht ein erfindungsgemäßes Kabelsystem aus drei Einzelleiterkabeln 1, 2, 3. Diese sind in der Mitte aufgetrennt, so daß zwei Teillängen entstehen. In der Trennstelle ist an den Enden der Teillängen Uber einen jeweils aus einer Kabelendverschluß-Garnitur 4 und einer Wasserendverschluß-Garnitur 5 bestehenden Endverschluß eine Kühlstation 6 angeschlossen. Die KUhlstatlon 6 wird von den Kühlwasserkreisläufen der beiden Teillängen getrennt durchflossen.The invention is explained in more detail with the aid of the accompanying drawings. The figures show: FIG. 1 a cable system according to the invention, FIG. 2 a diagram of the functions Sx / So: Lx / L0 = f (dx / d0) As FIG. 1 shows, there is a cable system according to the invention from three single conductor cables 1, 2, 3. These are separated in the middle so that two partial lengths arise. In the separating point there is over at the ends of the partial lengths one each consisting of a cable end closure set 4 and a water end closure set 5 existing end closure connected to a cooling station 6. The KUhlstatlon 6 is flowed through separately from the cooling water circuits of the two partial lengths.

Dabei werden die beiden äußeren Einzelleiterkabel 1, 3 gleichsinnig vom Kühlwasser durchflossen, und das mittlere Einzelleiterkabel 2 wird in Gegenrichtung vom KUhlwasser durchströmt. Dabei wird von Pumpen 7 in den beiden Kabelsystemen der erforderliche Maximaldruck erzeugt. Der Hohlkanaldurchmesser des KUhlmittelrohrs der das KUhlmittel rUcktUhrenden Kabelader 2 ist größer als der der beiden anderen Kabeladern 1, 3.The two outer single conductor cables 1, 3 are in the same direction the cooling water flows through it, and the middle single conductor cable 2 is in the opposite direction flowed through by the cooling water. This is done by pumps 7 in the two cable systems the required maximum pressure is generated. The hollow channel diameter of the coolant pipe the cable core 2 which returns the coolant is larger than that of the other two Cable cores 1, 3.

Aus dem Schaubild gemäß Fig. 2 ergibt sich die durch Vergrößerung des Hohlkanaldurchmessers d der wasserrückführenden Ader erzielbare Vergrößerung der Übertragungslänge (Kurve Lx/Lo). Dabei bedeute Lx die Übertragungslänge des Kabelsystems bei vorgrößertem hohlkanaldurchmesser der wasserrückführenden Ader und L die Übertragungslänge des Kabelsystems bei gleichem Hohlkanaldurchmesser aller Adern des Kabelsystems. Aus der Kurve Sx/So ergibt sich, daß bei gleichbleibender Übertragungslänge die Übertragungsleistung vergrößert wird, wenn der Hohlkanaldurchmesser der wasserrückführenden Ader vergrößert wird. Dabei bedeutet die Übertragungsleistung des Kabelsystems bei einem vergrößerten Hohlkanaldurchmesser der wasserruckführendern Ader und SO die Ubertragungsleistung des Kabelsystems bei gleichem Hohlkanaldurohmesser aller Kabeladern. Aus dem Schaubild läßt sich beispielsweise fUr einen Hohlkanaldurchmesser der beide hinführenden Kabeladern von d0 = 30 mm ablesen, daß bei gleichbleibender Wandstärke des elektrischen Leiters aller Kabeladern und bei Wahl eines Hohlkanaldurchmessers der Rückführungsader von dx = 48 mm eine Steigerung des Kühlstationenabstandes von rd. 50% erzielbar ist. Als weiteres Beispiel ist dem Schaubild zu entnehmen, wenn für die wasserrückführende Kabelader die Leiterwandstärke des elektrischen Leiters so gewählt wird, daß der elektrische Leiter der rückführenden Kabelader denselben Ohm'schen Widerstand aufweist wie die beiden hinführenden Kabeladern, daß das Maximum der Verbesserung hier für einen Hohlkanaldurchmesser der rückführenden Kabelader von dx X 42 mm erreicht wird, was etwa einer Vergrößerung des Kühlstationenabstandes von rd. 30 « entspricht.From the diagram according to FIG. 2 results from enlargement of the hollow channel diameter d of the water returning vein achievable enlargement the transmission length (Curve Lx / Lo). Lx means the transmission length of the cable system with the larger hollow duct diameter of the water returning core and L is the transmission length of the cable system with the same hollow duct diameter for all Cores of the cable system. The curve Sx / So shows that with the same Transmission length the transmission power is increased when the hollow duct diameter the water returning vein is enlarged. Here means the transmission power of the cable system with an enlarged hollow duct diameter of the water-return pipes Core and SO the transmission capacity of the cable system with the same hollow duct diameter of all cable cores. The diagram shows, for example, for a hollow duct diameter read off the two leading cable cores of d0 = 30 mm that with the same Wall thickness of the electrical conductor of all cable cores and when selecting a hollow duct diameter of the return wire of dx = 48 mm an increase in the cooling station distance of around 50% can be achieved. As a further example, the diagram shows when for the water-returning cable core, the conductor wall thickness of the electrical conductor is chosen so that the electrical conductor of the returning cable core is the same Like the two leading cable cores, the ohmic resistance is the maximum the improvement here for a hollow duct diameter of the returning cable core of dx X 42 mm is achieved, which roughly increases the distance between the cooling stations of around 30 «.

Claims

Claims: Three-phase cable system for water-cooled high-performance cables, consisting of three parallel-laid cores made of single-conductor cables, with the coolant is cooled by means of a cooling station connected to the wires, and the cooling station is inserted in the middle of the cable cores, so that the cable system in two subsystems equal length is divided, and the introduction of the coolant through two cable cores and the return through the third cable core is carried out according to patent application P 26 08 021.7, it is not stated that the Elohl channel diameter of the coolant pipe of the coolant returning cable core (2) larger than that of the the other two cable cores (1, 3).

2. Three-phase cable system according to claim 1, d a d u r c h g e -k e It is not stated that the hollow duct diameter of the return cable core (2) 30 to 60 ffi larger than that of the two other cable cores (1, 3).