DE2641364A1

DE2641364A1 - HV cable system with hollow tubular conductor and radial holes - has layers of conducting strips separated by slits permeable to gas and liq.

Info

Publication number: DE2641364A1
Application number: DE19762641364
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing Grad Kieselbach
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-10
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1978-03-16

Abstract

A high voltage cable consists of a hollow tubular conductor with support elements made with radial holes for injection of the cooling oil. There are several layers of conducting elements on the supports. The layers of conducting elements consist of broad strips (4, 7) which run parallel to the axis of the conductor. The strips of layer are separated by slits (5). Each layer of conducting elements is wrapped by an electrically conducting strip (6, 8) which is permeable to gas and liquids. The tubular support element (1) consists of perforated metal strips.

Description

Hohler Leiter für HochspannungskabelHollow conductor for high voltage cables

Die Erfindung befaßt sich mit der konstruktiven Ausgestaltung eines hohlen Leiters für Hochspannungskabel, der aus einem rohrförmigen, mit radialen Durchlässen versehenen Stützelement und aus mehreren auf dem Stützelement angeordneten Lagen leitender Elemente besteht. Derartige Hohlleiter, deren Hohlraum zur Führung eines Isolieröles dient, sind an sich bekannt.The invention is concerned with the structural design of a hollow conductor for high-voltage cables, which consists of a tubular, with radial Passages provided support element and of several arranged on the support element Layers of conductive elements consists. Such waveguides, their cavity for guidance an insulating oil is used are known per se.

Ubliche Hohlleiterkonstruktionen zeigen eine Stützwendel aus einem Draht oder einem Band, auf die mehrere Drahtlagen aus Runddrähten, eventuell mit einer äußersten Lage aus Profildrähten, oder mehrere Drahtlagen aus Profildrähten aufgebracht sind (IDDB I-Bericht über Energiekabel der Kabelwerke Duisburg, Mai 1950, Seiten 87, 90 und 92). Bei aus Profildrähten aufgebauten Hohlleitern kann auch auf eine Stützwedel verzichtet werden, wenn die erste Drahtlage durch entsprechende Formgebung und Querschnittsbemessung der Profildrähte selbsttragend ausgebildet ist (Siemens-Zeitschrift, August 1953, Seiten 231 und 235). Bei einer anderen bekannten Hohileiterkonstruktion besteht der Stützkörper aus einem Rohr, das auf seiner Außenseite mit Längskanälen und mit in diese eingearbeitete Perforationen (Bohrungen) versehen ist. Auf das Rohr sind mehrere Lagen von Profildrähten aufgeseilt (GB-PS 1 015 115). Weiterhin ist es bekannt, zwischen den Lagen eines mehrlagigen Hohlleiters dünne Lagen mit filtrierenden Eigenschaften anzuordnen, beispielsweise aus elektrisch leitendem Papier (DT-PS 530 584).Usual waveguide constructions show a helical support made of one Wire or a tape on which several wire layers made of round wires, possibly with an outermost layer of profile wires, or several wire layers of profile wires (IDDB I report on power cables from Kabelwerke Duisburg, May 1950, pages 87, 90 and 92). In the case of waveguides constructed from profile wires A support frond can also be dispensed with if the first wire layer is replaced by a corresponding Shaping and cross-sectional dimensioning of the profile wires designed to be self-supporting is (Siemens magazine, August 1953, pages 231 and 235). With another well-known In the hollow conductor construction, the support body consists of a tube that is on its outside provided with longitudinal channels and with perforations (bores) worked into them is. Several layers of profile wires are strung onto the tube (GB-PS 1 015 115). It is also known to thin between the layers of a multi-layer waveguide To arrange layers with filtering properties, for example from electrical conductive paper (DT-PS 530 584).

Bei in neuerer Zeit entwickelten Hochspannungskabeln mit hohlem Leiter, die innen mit Waser gekühlt werden, wird dem hohlen Leiter eine-wesentlich größere lichte Weite zugemessen, als es für Einleiter-Ölkabel an sich üblich ist. Derartige Leiter müssen wasserdicht ausgebildet sein. Eine bekannte Konstruktion eines solchen Leiters besteht aus einem innen gegen Korrosion geschützten metallischen Rohr, um das Formdrähte als Segmente oder in Lagen verseilt angeordnet sind (DT-OS 23 17 013). Auch bei Einleiter-Ülkabeln, bei denen der Hohlkanal des Leiters zur Führung des Isolieröles dient, kommen mitunter besonders große lichte Weiten (mehr als 30 mm) des Hohlkanals in Betracht, beispielsweise dann, wenn zum Zwecke einer.Ölumlaufkühlung eine Verringerung des Ölströmungswiderstandes notwendig ist oder wenn man eine Reduzierung der elektrischen Beanspruchung der Isolierung an der Leiteroberfläche anstrebt. Recently developed high-voltage cables with hollow conductors, which are cooled inside with water, the hollow conductor becomes a much larger one Clearance measured than is usual for single-core oil cables. Such Ladders must be watertight. A well-known construction of one Conductor consists of a metallic tube that is internally protected against corrosion the shaped wires are arranged as segments or twisted in layers (DT-OS 23 17 013). Even with single-conductor Ülkabel, where the hollow channel of the conductor is used for guidance of the insulating oil, there are sometimes particularly large clearances (more than 30 mm) of the hollow channel into consideration, for example, if for the purpose of oil circulation cooling a reduction in the oil flow resistance is necessary or if a reduction is required the electrical stress on the insulation on the conductor surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für große lichte Weiten geeignete und fertigungstechnisch einfache Hohlleiterkonstruktion zu schaffen.The invention is based on the object of one for large clearances to create suitable and technically simple waveguide construction.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ausgehend von der eingangs erwähnten bekannten Hohlleiterkonstruktion vorgesehen, daß die in Lagen angeordneten leitenden Elemente aus parallel zur Achse des Leiters verlaufenden breiten Bändern bestehen, wobei zwischen den Bändern einer Lage Fugen vorgesehen sind, und daß auf jede Lage leitender Elemente eine Bespinnung aus elektrisch leitendem, gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigem Band aufgebracht ist.To solve this problem is based on the aforementioned known waveguide construction provided that the conductive layers arranged in layers Elements consist of wide strips running parallel to the axis of the conductor, joints being provided between the bands of one layer, and that on each layer conductive elements a spinning made of electrically conductive, gas and / or liquid permeable Tape is applied.

Bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten hohlen Leiter verlaufen die in den einzelnen Lagen vorgesehenen leitenden Elemente parallel zur Leiterachse, so daß der fertige Leiter praktisch frei von Torsionsspannungen ist. Weiterhin entfällt der Einfluß des Verseildralles auf den elektrischen Widerstand des Leiters, so daß sich die Bemessung des effektiven Leiterquerschnittes unmittelbar aus dem Querschnitt der verwendeten leitenden Elemente ergibt. Weiterhin ist es möglich, einen gemäß der Erfindung aufgebauten hohlen Leiter in einem einzigen Maschinendurchgang zu fertigen.Run in a hollow conductor formed according to the invention the conductive elements provided in the individual layers parallel to the conductor axis, so that the finished conductor is practically free from torsional stresses. Furthermore, it is not applicable the influence of the twisting twist on the electrical resistance of the conductor, so that the dimensioning of the effective conductor cross-section can be derived directly from the cross-section of the conductive elements used. It is also possible according to hollow conductors constructed according to the invention in a single machine pass manufacture.

Durch die zwischen den einzelnen Bändern einer Lage vorgesehenen Fugen sowie durch die Bespinnung jeder einzelnen Lage leitender Elemente mit einem gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigen Band ist im übrigen eine hinreichende radiale Strömung des im Kabel vorgesehenen Isoliermittels gewährleistet. Durch die Bespinnung jeder Lage leitender Elemente mit einem elektrisch leitenden, gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Band wird weiterhin der nötige Zusammenhalt der einzelnen Lagen der leitenden Elemente während der Fertigung gewährleistet.Through the joints provided between the individual strips of a layer as well as by covering each individual layer of conductive elements with a gas and / or liquid-permeable band is also a sufficiently radial one Guaranteed flow of the insulating agent provided in the cable. Through the spinning each layer of conductive elements with an electrically conductive, gas and liquid permeable Tape will continue to hold the individual layers of conductive elements together guaranteed during production.

Die für die einzelnen Lagen leitender Elemente gewählte Konstruktion kann im Prinzip auch für das Stützelement des hohlen Leiters eingesetzt werden. In Weiterbildung der Erfindung besteht daher das rohrförmige Stützelement aus einem längseinlaufend zu einem Rohr mit aneinanderstoßenden Bandkanten geformten, perforierten Metallband, auf-das eine Bespinnung aus elektrisch leitendem, gas- und flüssigkeitsdurchlässigem Band aufgebracht ist.The construction chosen for the individual layers of conductive elements can in principle also be used for the support element of the hollow conductor. In a further development of the invention, the tubular support element therefore consists of one Perforated formed into a tube running lengthways with abutting band edges Metal tape on which a spinning made of electrically conductive, gas and liquid permeable Tape is applied.

In Weiterbildung der Erfindung kann es außerdem vorteilhaft sein, wenn auf die äußerste Lage der leitenden Elemente und deren Bespinnung eine Läge aus Profildrähten aufgeseilt ist. Eine solche äußere Flachdrahtlage würde das Aufkorben des fertigen Leiters verhindern, eine homogene glatte Oberfläche des Leiters gewährleisten und ein günstiges Verhalten der Übergangszone Leiter/Isolierung während der Biegung gewährleisten. Durch eine solche äußere, aufgesponnene Profildrahtlage würden die erwähnten elektrischen Eigenschaften des neuen Hohlleiters nur geringfügig verändert werden.In a further development of the invention, it can also be advantageous if on the outermost layer of the conductive elements and their spinning one layer is roped up from profile wires. Such an outer flat wire layer would be the baskets of the finished conductor, ensure a homogeneous, smooth surface of the conductor and favorable behavior of the conductor / insulation transition zone during bending guarantee. Such an outer, spun profile wire layer would mentioned electrical properties of the new waveguide changed only slightly will.

Ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten hohlen Leiters für Hochspannungskabel ist in den Figuren 1 und 2 im Querschnitt sowie als Stufenmuster dargestellt.An embodiment of a hollow formed in accordance with the invention The conductor for high-voltage cables is shown in FIGS. 1 and 2 in cross section as well as Step pattern shown.

Das Stützelement 1 des Leiters bildet ein Rohr, das aus einem längseinlaufend mit aneinanderstoßenden Bandkanten zu einem Rohr geformten Metallband besteht. Das Metallband ist mit Perforationen 2 versehen, um die radiale Durchlässigkeit des Stützelementes für ein Isoliermittel, beispielsweise ein Isolieröl, zu gewährleisten.The support element 1 of the conductor forms a tube that consists of a longitudinally running with abutting band edges to form a tube is made of metal band. That Metal band is provided with perforations 2 to increase the radial permeability of the To ensure support element for an insulating agent, for example an insulating oil.

Auf das Stützelement 1 ist eine Bespinnung 3 aus einem Rußpapier aufgebracht. Darüber befindet sich eine erste Lage aus vier leitenden Elementen 4. Bei diesen leitenden Elementen handelt es sich um breite Metallbänder, insbesondere Kupferbänder, die mit entsprechenden Fertigungseinrichtungen mit dem erforderlichen Krümmungsradius versehen sind. Zwischen den leitenden Elementen 4 sind Fugen 5 vorgesehen, die eine radiale Strömung eines Isoliermittels ermöglichen.A spinning 3 made of carbon black paper is applied to the support element 1. Above that there is a first layer of four conductive elements 4. In these conductive elements are wide metal strips, especially copper strips, those with appropriate manufacturing facilities with the required radius of curvature are provided. Between the conductive elements 4 joints 5 are provided, the one allow radial flow of an isolating agent.

Auf die erste Lage leitender Elemente ist eine weitere Bespinnung 6 aus Rußpapier aufgebracht. Darüber befindet sich eine zweite Lage leitender Elemente 7, zwischen denen die Fugen 5 vorgesehen sind.On the first layer of conductive elements there is a further spinning 6 applied from carbon black paper. Above that there is a second layer of conductive elements 7, between which the joints 5 are provided.

Diese Lage wird aus sechs leitenden Elementen gebildet. Auf diese Lage leitender Elemente ist wieder eine Bespinnung 8 aus Rußpapier aufgebracht, darüber befindet sich abschließend eine äußere Lage aus aufgesppnnenen Flachdrähten 9.This layer is made up of six conductive elements. To this Layer of conductive elements, a spinning 8 made of soot paper is applied again, Above that there is finally an outer layer made of spun flat wires 9.

3 Ansprüche 2 Figuren Leerseite3 claims 2 figures Blank page

Claims

Pa tentaYlspr ^, he 81. Hollow conductor for high-voltage cables, consisting of from a tubular support element provided with radial passages and several, Layers of conductive elements arranged on the support element, characterized in that that the conductive elements arranged in layers are made parallel to the axis of the conductor running, wide bands (4, 7) exist, with a layer between the bands Joints (5) are provided, and that on each layer of conductive elements a spinning (6, 8) applied from electrically conductive, gas and / or liquid permeable tape is.

2-. Hollow conductor according to claim 1, characterized in that the tubular support element (1) from a longitudinally running to a tube with abutting Tape edges formed, perforated metal tape, on which a spinning (3) applied from electrically conductive, gas and / or liquid permeable tape is.

3. Hollow conductor according to claim 1 or 2, characterized in that that on the outermost layer of the conductive elements (7) and their spinning (8) a Layer of profile wires (9) is roped.