DE2720021A1 - Pumpanlage zum kuehlen von kabeln, insbesondere von elektrischen energiekabeln - Google Patents
Pumpanlage zum kuehlen von kabeln, insbesondere von elektrischen energiekabelnInfo
- Publication number
- DE2720021A1 DE2720021A1 DE19772720021 DE2720021A DE2720021A1 DE 2720021 A1 DE2720021 A1 DE 2720021A1 DE 19772720021 DE19772720021 DE 19772720021 DE 2720021 A DE2720021 A DE 2720021A DE 2720021 A1 DE2720021 A1 DE 2720021A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pump
- channels
- oil
- channel
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G15/00—Cable fittings
- H02G15/20—Cable fittings for cables filled with or surrounded by gas or oil
- H02G15/26—Expansion vessels; Locking heads; Auxiliary pipe-lines
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Transformer Cooling (AREA)
Description
DR. E. WIEGAND DIPUΙΝΏ. YV NIEMANN
DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
München Hamburg
TELEFON: 55547«
TELEGRAMME : KAR PATE NT TELEX: 529066 KARP 0
8000 M ü N C H E N 2, MATH I LD E N STRASS E 12
U. Mai 1977
W.42796/77 12/Eh
Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)
Pumpanlage zum Kühlen von Kabeln, insbesondere von elektrischen Energiekabeln.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Kühlen von Kabeln, insbesondere elektrischen Energiekabeln
mittels verschiedener Isolierölkanäle. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Anlage,
mittels welcher es möglich ist, die in den Kabelkanälen
709847/0860
Li
272U021
befindliche Ölmenge in Hin- und Herbewegungen bzw. in
Schwingungen zu versetzen.
Es ist bekannt, daß Energiekabel, da sie zufolge des Stromdurchganges einer Erwärmung unterworfen sind,
angemessene Kühlung erfordern, um die Temperatur auf einem Wert zu halten, der sowohl mit der Lebensdauer
als auch mit dem Betrieb des Kabels verträglich ist.
Aus diesem Grunde werden verschiedene Anlagen verwendet, um das Isolieröl in dem Kabel zu verschieben
bzw. zu bewegen für den Zweck, sich zufolge des Stromdurchganges ergebene Wärme in Längsrichtung abzuführen,
und um die Bildung örtlicher überhitzter Bereiche zu verhindern, insbesondere im Bereich von Verbindungen
die, wenn sie vorhanden sind, dazu dienen, Kabellängen miteinander zu verbinden.
Bei einer bekannten Anlage ist eine Pumpe in den Isolierölkreis geschaltet, wobei Öl unter Druck in einen
der Kanäle gepumpt und aus den übrigen Kanälen abgesaugt wird, wobei die Kanäle parallel zueinander angeordnet sind.
Bei einer solchen Anlage bestehen jedoch zwei unannehmbare Nachteile. Ein erster Nachteil ergibt sich aus der Tatsache,
daß zufolge mechanischer Verunreinigungen, die sich von den Pumpenzahnrädern ergeben, die dielektrischen Isolieröleigenschaften
verschlechtert bzw. zerstört werden. Der zweite Nachteil, der beispielsweise bei einer Schaltung von drei
einpoligen Kabeln festgestellt werden kann, ergibt sich aus der Tatsache, daß Längsbewegung des Isolieröles in einem
Kanal in Vorwärtsrichtung und in den beiden übrigen Kanälen in Rückwärtsrichtung erhalten wird. Demgemäß wird ungleichmäßige Kühlung der verschiedenen Phasen bzw. in den verschiedenen
Kanälen erhalten.
Bei einer weiteren bekannten Anlage ist der Isolierölkreis von einem Kreis getrennt, in welchem Puinpenöl umläuft. Eine solche Anlage umfaßt im wesentlichen an einem
ersten Ende eines Kabelkanales eine Zentrifugalpumpe, einen
709847/086
272UU2
ersten Flüssigkeit enthaltenden Behalter und einen zweiten Behälter, der eine Anzahl von linsenartigen Zellen
enthält, die mit Isolieröl gefüllt sind und verforinbare Wände haben. Diese Zellen sind mittels eines Sammelrolires
miteinander verbunden, welches das Innere der Zellen cdt Kabelöl verbindet, wenn der zweite Behälter mit der gleichen
Flüssigkeit wie der erste Behälter gefüllt ist. Am zweiten Kabelende befindet sich ein dritter arbeitsmitteldicht
geschlossener Behälter, in dessen Innerem sich eine Anzahl von verformbaren geschlossenen Zellen befindet, die
mit Gas gefüllt sind. Dieser Drittbehälter steht mit dem Kabelöl in Verbindung.
Während des Betriebes zieht die Pumpe Flüssigkeit von dem ersten Behälter ab und fo'rdert sie in den zweiten
Behälter, woraus sich eine Änderung des Volumens der Zellen und damit ein Ölfluß von den Zellen zum Kabel und aus
dem Kabel in den dritten Behälter ergibt. Danach wird die Drehrichtung der Pumpe umgekehrt, so daß der Druck im zweiten
Behälter sinkt und Öl von dem dritten Behälter über das Kabel bzw. durch das Kabel in Richtung gegen die Zellen des
zweiten Behälters fließt.
Bei einer Anlage gemäß vorstehender Beschreibung können
die obengenannten Nachteile vermieden werden, weil das Isolieröl von dem Pumpenzahnrad getrennt bleibt, und weil
jede Phase des Kabels in gleicher Weise wie die anderen Phasen gekühlt wird.
Es ist jedoch offensichtlich, daß die Verwendung
einer Zentrifugalpumpe für jeden Zellenbehälter zu hohen Kosten führt, wenn eine Mehrzahl von Kabeln und zugehörigen
Kanälen vorhanden ist, in denen das Isolieröl hin- und herbewegt werden soll. Weiterhin ist insbesondere zu bemerken,
daß Zentrifugalpumpen praktische Anwendung nur bei Drücken von 3 oder h Atmosphären Anwendung finden, während
bei gegenwärtigen Kühlanlagen Betriebsdrücke von höher als 10 Atmosphären erforderlich sein können.
709847/0860
-K-
Es könnte angenommen werden^ daß der gewünschte Druck durch Erhöhung der Anzahl der Pumpen erzielt werden
könnte, jedoch würde hierdurch nur der rein technische Nachteil überwunden, während sich beträchtliche
wirtschaftliche Nachteile ergeben, da hohe Kosten für zahlreiche Pumpen aufgewendet werden müßten.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die gegenwärtig bekannten Kühlanlagen verschiedene
Nachteile haben, die bis heute noch nicht gelöst werden konnten.
Zusätzlich wurden weitere Nachteile festgestellt, die sich ergeben, wenn eine Anlage, bei welcher erzwungene
Kühlung mittels Pumpen hervorgerufen werden kann, einer
anderen Anlage zugeordnet werden soll, die mit den traditionellen Behältern ausgerüstet ist, die Isolieröl enthalten
und die in der Lage sind, Olvolumenänderungen zufolge von Änderungen der Kabeltemperatur auszugleichen.
Solche Behälter sind an den Enden der Kanäle derart angeordnet, daß sie Isolieröl in Übereinstimmung mit Olvolumenänderungen
in den Kabelkanälen entweder abgeben oder aufnehmen, beispielsweise auch als Folge der Änderungen der
Umgebungstemperatur zwischen Tag und Nacht.
Allgemein beinhalten die zuvor beschriebenen Nachteile eine Anzahl von Problemen, die gelöst werden sollten.
Hierbei sollte beispielsweise eine Lösung dieser Probleme geschaffen werden, die es ermöglicht, eine einzelne oder
einzige Anlage zu erhalten, die das öl nicht verschlechtert bzw. unbrauchbar macht, die für erzwungene Kühlung
und auch dahingehend wirksam ist, Olvolumenänderungen in den Kanälen zufolge von Änderungen der Kabeltemperatur
auszugleichen, und die gleichzeitig einfach ausgeführt und mit geringen Kosten herzustellen und zu betreiben ist,
und zwar sowohl hinsichtlich der verwendeten Materialien und hinsichtlich der erforderlichen Arbeiten für den Einbau
der Ausrüstung.
709847/0860
-J-
> 272Ü021
Die bisher bekannten Lösungen ermöglichen eine gleichzeitige Lösung der genannten Probleme nicht.
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Anlage für Hin- und Herbewegung einer
Ölmenge in verschiedenen Kanälen elektrischer Kabel zu
schaffen, mit welcher die genannten Probleme gelöst und die geschilderten Nachteile überwunden werden.
Ein Gegenstand der Erfindung ist eine Pumpanlage zum Kühlen eines elektrischen Energiekabels bzw. von
elektrischen Energiekabeln, die wenigstens drei verschiedene Isolierölkanäle haben. Gemäß der Erfindung umfaßt
eine solche Anlage einen Kreis für gleichzeitiges Kühlen von Isolieröl in den Kabeln und in getrennten Phasen,
und dieser Kreis umfaßt an den gegenüberliegenden Kabelenden eine Mehrzylinderpumpe mit volumetrischen Zylindern
und Balgenzylindern in einer Anzahl, die wenigstens gleich der Anzahl der Kanäle ist. Weiter umfaßt die Anlage eine
Pumpenantriebseinrichtung, die den drei Zylindern gemeinsam und einem Motor zugeordnet ist, sowie einen Isolieröl—
behälter und ein Elektroventil nahe jedem Kanalende. Jeder Pumpenzylinder ist mit seiner Saugseite an einen Behälter,
und mit seiner Druckseite mit dem Ende eines Kanles verbunden, und jedes Elektroventil ist zwischen die Saugseite
und die Druckseite jedes Zylinders eingesetzt, so daß, wenn es offen ist, ein direkter Isolierölfluß zwischen
dem Kanal und dem Behälter ermöglicht ist. Wenn das Ventil geschlossen ist, ist das Pumpen von Isolieröl vom Behälter
in den Kanal ermöglicht.
Eine solche Anlage ist von besonderem Vorteil bei Verwendung mit elektrischen Kabeln, bei denen die Ölvolumenänderungen
in den Kabelkanälen ausgeglichen werden müssen. Sie ist ferner von besonderem Vorteil beim Kühlen von Kabeln
mittels erzwungener Hin- und Herbewegung des Öles in den betreffenden Kanälen, um beispielsweise die Kabeltempera·
tür auf einem annehmbaren Werte zu halten, wenn elektrische
709847/0860
8 272ÜÜ2!
Energie befördert werden mußjdie stärker oder größer ist
als es dem Nennwert bzw. der Nennenergie entspricht.
Der geschilderte Vorteil ergibt sich aus den Eigenschaften der Anlage, die im wesentlichen wie folgt sind:
a) Durch die Verwendung von Pumpen mit volumetrisclien
Zylindern und Balgenzylindern kann Kabelisolieröl in den Ölkreisen vollständig frei von mechanischen Verunreinigungen
angesaugt und unter Druck abgegeben werden,
b) eine erste Ausführung für erzwungene Kühlung von Kabeln umfaßt in der Praxis nur zwei Mehrzylinderpurapen,
bei welcher jeder Zylinder über eine Antriebseinrichtung einem Motor und einem Behälter für jedes Kanalende
zugeordnet ist. Bei dieser ersten Ausführung befindet sich jede Pumpe an den betreffenden Kabelenden,
und jeder Pumpenzylinder hat einen Ölabgabeteil, der einem
Kanal zugeordnet ist, und einen Ölansaugteil, der einem Behälter zugeordnet ist,
c) eine zweite Ausführung zum Ausgleichen von 01-voluinenänderungen
in den Kanälen umfaßt die gleichen Behälter, wie sie bei der ersten Ausführung verwendet werden,
sowie einfache Rohrleitungen zum hydraulischen Verbinden der Behälter mit den Kanälen mittels Elektroventilen.
Die genannten Eigenschaften ermöglichen, wie es aus
der nachstehenden Beschreibung noch besser ersichtlich wird, die Kühlung von elektrischen Kabeln in wirksamer Weise für
jeden elektrischen Belastungszustand, ohne die Eigenschaften des Isolieröls zu ändern, und mit einer einfachen Ausführung
und mit geringen Installationskosten.
Zusätzlich ist eine Anlage gemäß der Erfindung besonders geeignet zum Kühlen von drei einpoligen Kabeln eines
Dreiphasensystems mit drei verschiedenen Isolierölkanälen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Kühlen von elektrischen
Kabeln gemäß vorstehender Beschreibung. Ein solches
709847/086.f ι
272UU21
Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
a) Alternative Betätigung der Pumpen und Schließen von Elektroventilen an den der betätigten Pumpe zunächstliegenden
Kanalenden, und Offenlassen von Elektroventilen an den von der betätigten Pumpe entferntliegenden Kanälenden.
b) Die betätigte Pumpe saugt Öl aus Behältern an.
c) Öl unter Druck wird von den betätigten Pumpenzylindern in Richtung gegen die Kanäle und von diesen in
Richtung gegen die von der betätigten Pumpe entferntliegenden
Behälter gefördert.
d) Die betätigte Pumpe wird blockiert.
e) Die Pumpenbetätigung wird unter Schließen der Elektroventile an den von der zuvor betätigten Pumpe entferntliegenden
Kanalenden ausgeführt, wobei eine Wiederholung mit umgekehrtem Ablauf der Schritte a), b), c) und
d) erfolgt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Anlage gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt einpolige Kabel eines Dreiphasensystems.
Fig. 3 zeigt einen Pumpenzylinder der Anlage gemäß Fig. 1.
Fig. 4 zeigt eine Antriebseinrichtung einer Pumpe.
Die Anlage i gemäß Fig. 1 ist für das Kühlen eines Dreiphasensystems geeignet, welches drei einpolige Kabel
2, 3» 4 (Fig. 2) aufweist, von denen jedes eine Isolierschicht 5 bzw. 6 bzw. 7 um einen Leiter 8 bzw. 9 bzw. 10
hat, wobei jeder Leiter einen mittleren Kanal 11 bzw. 12 bzw. 13 für Isolieröl aufweist. Die Kanäle 11, 12, 13 sind
in Fig. 1 schematisch dargestellt und sie erstrecken sich bis zu den Kabelenden A, A1 bzw. B, B1 bzw. C, C1.
Die Anlage 1 umfaßt zwei Pumpen 14 und 15, deren
709847/086
40 272UU21
jede drei gleiche Zylinder 16, 17 und 18 bzw, 19, 20 und
21 aufweist, die unter der Steuerung von Saugventilen und Druckventilen, die in Fig. 1 nicht dargestellt und später
in Verbindung mit Fig. 3 im einzelnen beschrieben werden, Isolieröl ansaugen und unter Druck abgeben können. Jeder
Pumpe 14, 15 ist ein Motor 22 bzw. 23 und eine Antriebseinrichtung 24 bzw. 24' zwischen dem Motor und der Pumpe
zugeordnet, wie es später in Verbindung mit Fig. 4 im einzelnen beschrieben wird. Weiterhin ist nahe dem Kanalende
A, B bzw. C je ein Isolieröl unter Druck enthaltender Behälter 25 bzw. 26 bzw. 27, und nahe deai Kanalende A1 bzw.
B1 bzw. C ein Behälter 28 bzw. 29 bzw. 30 angeordnet.
Die Zylinder 16, 17 und 18 der Pumpe 14 haben ein
Druckventil, welches über eine Druck- bzw. Abgabeleitung 31, 32 bzw. 33 mit dem Kanal ende A, B bzw. C verbunden ist,
sowie ein Saugventil, welches mit einer Saugleitung 34,
bzw. 36 verbunden ist.
Die Behälter 25, 26 und 27 sind jeweils über eine Leitung 37, 38 bzw. 39 mit dem Kanalende A, B bzw. C verbunden.
Jede Saugleitung 34, 35 bzw. 36 hat eine begrenzte Länge zwischen dem betreffenden Saugventil und einer Stelle
40, 41 bzw. 42, die zwischen den Enden der Behälteranschlußleitung
37, 38 bzw. 39 liegt.
Hydraulische Verbindung zwischen den betreffenden Behältern und Ölkanälen ist durch jeweils ein geeignetes
Elektroventil 43, 44 bzw. 45 zugelassen oder abgesperrt, welches in die ßehälteranschlußleitung 37, 38 bzw. 39 zwischen
der Stelle 40, 41 bzw. 42 und das Kanalende A, B bzw. C geschaltet ist.
Die Verbindungen der Pumpe I5 mit den Behältern 28, 29 und 30, und die Verbindungen der Pumpe 15 und der Behälter
28, 29, 30 mit dem Isolieröl an den Kanalenden A1,
B1 und C1 sind die gleichen, wie sie bereits für die Pumpe
14 beschrieben sind. Dabei sind für analoge Teile gleiche
709847/086 Π
14
272UU21
Bezugszeichen unter Ilinzufügung eines "·" verwendet.
Nach der allgemeinen Beschreibung der Anlage 1 werden ihre einzelnen Bauteile, d.h. die Pumpenzylinder
16 bis 21, die Antriebseinrichtungen 22 bis 24 und die Behälter 25 bis 30 im einzelnen beschrieben. Für die
Vereinfachung der nachstehenden Beschreibung werden lediglich der Zylinder 16, die Antriebseinrichtung 24 und
der Behälter 25 beschrieben, da die jeweils drei Zylinder und die beiden Antriebseinrichtungen sowie die Behälter
einander gleich sind. Der Zylinder 16 (Fig. 3) weist eine innere Kammer k6 mit zwei Endteilen 46' und
46", eine mittlere waagerechte Achse, ein Druck- bzw.
Abgabeventil 47, ein Saugventil k8 und einen zylindrischen Balgen k9 auf, dessen Achse r«it der Achse der Kammer
k6 ausgerichtet ist, und dessen eines Ende an dem Endteil 46' der Kammer k6 arbeitsmitteldicht befestigt
ist. Das gegenüberliegende Ende des Balgens 49 ist in der Kammer 46 mit einer Platte 49' verbunden. In dem Balgen
49 und gleichachsig zu diesem befindet sich ein fluiddynamischer
Zylinder 50, in welchem eine Kolbenstange verschiebbar ist. Weiterhin ist an der Mitte der Balgenplatte 49' ein zylindrischer Schaft 52 angebracht, der
in einer mittleren Führung 53 gleitet, die an dem Ende 50· des fluiddynamischen Zylinders 50 gebildet ist.
Der Kolben 51 ist mittels einer Feder 59 gemäß
Fig. 3 von links nach rechts in seine Ruhestellung belastet, die zwischen einem Lager 59' des Kolbens 51 und
dem Ende 50' des fluiddynamischen Zylinders 50 angeordnet
ist.
Zwischen dem Endteil 46" der Kammer 46 und einem kreisförmigen Flansch 49" der Platte 49' ist eine Feder
54 angeordnet, welche den Balgen 49 gemäß Fig. 3 von links nach rechts belastet.
Der Innenraum der Kammer 46 ist von zwei getrennten Arbeitsmitteln eingenommen, die voneinander unabhängig sind,
7098A7/086
Diese Arbeitsmittel umfassen ein Betätigungsarbeitsmittel, welches den Raum im Inneren des fluiddynamischen Zylinders
50 und über Öffnungen 50" am Ende 50' des Zylinders 50 den
übrigen Raum im Inneren des Balgens 49 füllt, sowie unter dem Nenndruck der Anlage stehendes Isolieröl, welches den
Raum zwischen der Innenwandung der Kammer 46 und der Außenwandung des Balgens 49 einnimmt.
Das Abgabeventil 47 und das Saugventil 48 können von irgendeiner bekannten Art sein, und eine besondere Aus—
führungsforni ist lediglich beispielsweise beschrieben. Das
Abgabeventil 47 umfaßt einen inneren kegelstumpfförmigen
Sitz 47' mit einer mittleren Öffnung 47", die mit einer entsprechenden Öffnung 47"' in der Wand der Kammer 46 ausgerichtet
ist. Weiterhin ist eine obere Öffnung F vorgesehen, die mit der Abgabeleitung J>1 verbunden ist, die
ihrerseits mit dem Kanalende A des Kanals 11 verbunden ist (siehe Fig. i).
Das Abgabeventil 47 hat ein Ventilglied M, dessen kegelstumpfförmiges Ende mittels einer Feder N gegen den
kegelstumpfförmigen Sitz 47' gedruckt ist. Die Feder N
stützt sich an einer Anschlagfläche N1des Ventils 47 ab.
Das Ventilglied M hat einen oberen Teil mit Führungsspeichen R, die mit der Innenwandung des Gehäuses des Ventiles
47 in Berührung stehen.
Die Feder N ist derart angeordnet und ausgeführt, daß ein Wegbewegen des Ventilgliedes M von dem kegelstumpfförmigen
Sitz 47' nur dann möglich ist, wenn der Isolieröldruck in der Kammer 46 einen vorbestimmten Wert für die erzwungene
Kühlung des Kabels erreicht.
Das Saugventil 48 hat einen in einem Gehäuse angeordneten kegelstumpfförraigen Sitz 48· mit einer mittleren
Öffnung 48", die mit der Saugleitung 34 in Verbindung steht.
Weiterhin weist das Ventil 48 eine obere Öffnung F1 auf,
die mit einer Öffnung 48"· in der Wand der Kammer 46 in Verbindung steht.
709847/086'
η* 272UU21
Das Saugventil *»8 hat ein Ventilglied M1 , dessen
kegelstumpfförmiger Endteil unter der Wirkung der Schwerkraft
auf dem kegelstumpfförmigen Sitz 'kB1 aufsitzt. Das
Ventilglied M1 weist am oberen Teil Führungsspeichen R'
auf, die mit der Innenwand des Ventilgehäuses in Berührung stehen.
Nachstehend wird die Antriebseinrichtung 2'i beschrieben,
die in der Lage ist, Verschiebungen von Kolben in den Zylindern 16, 17 und 18 zu bestimmen (siehe
Fig. 1).
Die Antriebseinrichtung 2li (Fig. k) umfaßt einen
Exzenter 55, der von einer Welle 56 getragen ist, die mit
dem zugehörigen Motor 22 verbunden ist, und einen mehrere Flächen aufweisenden prismatischen massiven Körper 57, von
welchem drei Flächen 57' mit Rollenlagern 58 versehen sind,
wobei die Achsen der Rollen parallel zur Erstreckung der Welle 56 verlaufen, und von welchen drei weitere Flächen
57" sich mit den Flächen 57' abwechseln und keine Lager tragen.
Der prismatische Körper 57 enthält in seinem Inneren
den Exzenter 55 und ist im Raum blockiert zufolge der Schubkraft, welche die drei Kolben 51, 51', 51"' der Zylinder
16, 17, 18 über die Fedem59, 60, 61 an die Flächen 57'
anlegen.
Während exzentrischer Drehung bleibt der Kolben immer in Berührung mit derselben mit Rollenlagern 58 versehenen
Fläche 57' und er erfährt zuerst eine Schubkraft, die gemäß Fig. k von der Achse der Welle 56 nach außen und
gemäß Fig. 3 von rechts nach links gerichtet ist. Danach, wenn zufolge Weiterdrehung des Exzenters 55 die Fläche 57'
in Richtung gegen die Achse der Welle 56 bewegt wird (Fig. k), gelangt der Kolben 51 zufolge der Wirkung der Feder
59 in seine Ausgangsstellung zurück. In ähnlicher Weise verhalten sich die Kolben 51' und 51" während der exzentrischen
Drehung, und sie verbleiben dauernd über die Rollen—
709847/086)
^ 272UÜ21
lager 58 mit derselben Fläche 57' in Berührung. Zufolge
des Vorhandenseins der Rollenlager 58 haben vorteilhaft irgendwelche Verschiebungen zwischen den Kolben 51 und
den Flächen 57' keine nachteilige Wirkung.
Bei der Ausfiihrungsforra gemäß Fig. k hat der
prismatische Körper 57 nur drei Flächen 57', die eine Verschiebung der Kolben 51 hervorrufen. Jedoch kann die
Anzahl der Kolben und der zugehörigen wirksamen Flächen vergrößert werden, wenn größere Ölabgabe in die Kabel erwünscht
ist. Beispielsweise könnten zwei Zylinder für jedes Kanalende vorgesehen sein, und in diesem Fall werden auch
die Flächen 57" eben gemacht wie die Flächen 57', und über Rollenlager würde Berührung mit einer entsprechenden Anzahl
von Kolben hervorgerufen.
Nachstehend werden die Behälter beschrieben. Der Behälter 25 ist von bekannter Ausführung, beispielsweise von
einer Ausführung, wie sie in der italienischen Patentschrift
893 462 beschrieben ist. Der Behälter 25 hat im wesentlichen
zylindrische Gestalt und er weist in seinem Inneren eine elastische zylindrische Kammer auf, die aus einem mit dem Behälterboden
übereinstimmenden starren Boden, einer Umfangs—
fläche, die durch eine elastische balgenartige Membran gebildet ist, und einem bewegbaren starren Verschließboden zusammengesetzt
ist, der an der oberen Kante der Membran angebracht ist.
Die elastische Kammer enthält entgastes Isolieröl, welches unter dem Nenndruck der Anlage steht, und sie steht
mit der Behälteranschlußleitung 37 (Fig. l) in Verbindung, die mit dem Kanalende A des Ölkanals 11 verbunden ist. Weiterhin
steht sie über die Verbindungsstelle 40 mit der Saugleitung 34 in Verbindung.
Rund um die balgenartige Membran ist ein Raum vorgesehen, in welchem sich Gas befindet, das unter einem Druck
steht, der der gleiche ist, unter welchem das Isolieröl in der elastischen Kammer steht.
709847/086
272UU21
Wenn beispielsweise der Isoliei'öldruck in der Behälteranschlußleitung
37 unter einen vorbestimmten Wert sinkt, wird der Gasdruck auf der Außenseite der elastischen
Kammer größer, so daß die Membran verformt und ein Ölfluß von der elastischen Kammer in Richtung gegen den
Eintritt der Anschlußleitung 37 hervorgerufen wird.
Die Arbeitsweise der Anlage 1 ist wie folgt:
Wenn erzwungene Kühlung gewünscht wird, wird zuerst eine der Pumpen Ik, 15 betätigt, so daß erzwungene
Hin- und Herbewegungen des Öles in den einzelnen Kanälen in entgegengesetzten Richtungen hervorgerufen werden.
Beispielsweise beginnt das Arbeiten mit einer Betätigung der Pumpe Ik, während die Pumpe 15 sich im Stillstand
befindet. Dabei werden die Elektroventile 43', ^1
und *t5f gleichzeitig unwirksam gemacht, d. h. in die Offenstellung
gebracht, so daß ein Ölfluß zwischen den Kanälen Ii, 12 und 13 und den Behältern 28, 29 und 30 möglich ist,
während die Elektroventile k3, *»4 und 45 wirksam gemacht
werden, d. h. in die Schließstellung gebracht werden, um zu verhindern, daß ein Teil des von den Zylindern 16, 17
und 18 unter Druck abgegebenen Isolieröls über die Behälteranschlußleitungen 37, 38 und 39 in den betreffenden Behälter
25, 26 oder 27 zurückfließt. Unter diesen Bedingungen dreht sich der Motor 22, so daß der von der Welle 56
angetriebene Exzenter 55 zyklisch eine Schubkraft an den Flächen des prismatischen Körpers 56 hervorruft und diese
zyklisch in ihre Ausgangsstellung zurückführt (Fig. k). Unter der Wirkung der von dem Exzenter 55 übertragenen
Schubkraft wird eine Verschiebung der Kolben 51, 51' und
51" hervorgerufen, die gemäß Fig. k von der Achse der Welle
56 radial nach außen erfolgt.
Diese Verschiebung - beschrieben anhand des Kolbens 51 des Zylinders 16 und in Verbindung mit Fig. 3 - entspricht
einer Bewegung des Kolbens 51 gemäß Fig. 3 von rechts nach links in das Innere des fluiddynamischen Zylin-
709847/086 Γι
ders 50. Hierbei wird Betätigungsarbeitsmittel durch die Öffnungen 50" am Ende 50' des Zylinders 50 gedrückt und
demgemäß eine Ausweitung des Balgens 49 gemäß Fig. 3 von rechts nach links gegen die Kraft der Feder 5** hervorgerufen, wobei der Schaft 52 in der mittleren Führung 53
gleitet. Wenn dann der Exzenter 55 die Fläche 57' des prismatischen Körpers 57 in Richtung gegen die Welle 56
beilegt, ergibt sich eine Rtickbewegung des Kolbens 51 in
seine Ausgangsstellung unter der Wirkung der Feder 59, wobei der Balgen 49 unter der Wirkung der Feder 5^ und
durch den Isolieröldruck zusammengedrückt wird, der dem Nenndruck der Anlage 1 entspricht und der in jedem Fall
vorhanden ist, selbst wenn die Pumpe 14 zum Stillstand gebracht wird.
Während der Phase des Zusammendrückens des Balgens 49 im Zylinder 16 ergibt sich in der Kammer 46 ein Unterdruck, der ausreichend ist, um das Ventilglied M* vom
kegelstumpfförmigen Sitz 48* des Saugventils 48 abzuheben.
Demgemäß fließt Isolieröl aus dem Behälter 25 über die Ansaugleitung 34 und die Öffnung 48n des Saugventils 48 in
die Kammer 46. Während der nachfolgenden Ausdehnung des Balgens 49 gemäß Fig. 3 von rechts nach links unter der
Wirkung des Kolbens 51 wird das zuvor angesaugte Isolieröl gegen das Ventilglied M des Abgabeventils 47 gedrückt,
und zwar mit einer Kraft, die größer als die Kraft der Feder N ist, so daß das Ventilglied M von dem kegelstumpfförmigen Sitz 47* wegbewegt wird. Gleichzeitig wird das Ventilglied M* gegen den kegelstumpfförmigen Sitz 48* bewegt,
so daß das Saugventil 48 geschlossen wird.
Unter den beschriebenen Bedingungen fließt Isolieröl über die mittlere Öffnung 47n des Abgabeventils 47 und
durch die Öffnung F in die Abgabeleitung 31» In den Kanal
11 und dann über die Behälteranschlußleitung 37* in den Behälter 28.
709847/0860
^
272Ü021
Danach wird nach einer vorbestimmten Zeit die Pumpe lh
zum Stillstand gebracht und die Elektroventile h"b, hh
und 45 werden unwirksam gemacht, d. h. geöffnet, so daß
Isolieröl aus den Kanälen 11, 12 und 13 zu den Behältern 25, 26 und 27 fließen kann. Gleichzeitig werden die Elektroventile
43', ^**1 und 451 wirksam gemacht, d. h. geschlossen,
um zu verhindern, daß von den Zylindern 19, 20 und 21 in die Kanäle 11, 12 und 13 gedrücktes Isolieröl über die Anschlußleitungen
37', 38' und 391 in die Behälter 28, 29 und
30 zurückfließt.
Unter den geschilderten Bedingungen erfolgen Saughübe und Druckhübe der Pumpe 15, wobei unter Druck stehendes
Öl in die Kanäle 11, 12 und 13 in Richtung gegen die Behälter 25, 26 und 27 abgegeben wird. Die Arbeitsvorgänge
sind genau die gleichen, wie sie zuvor in Verbindung mit der Pumpe lh beschrieben wurden, so daß eine Wiederholung
aus Gründen der Vereinfachung nicht erfolgt. Es ist offensichtlich, daß mit Arbeitskrexsläufen gemäß vorstehender
Beschreibung vorteilhaft gleichmäßige Kühlung in allen Kanälen 11 bis 13 erhalten wird.
Es sind gleiche Bauteile an den Enden jedes Kanals vorgesehen, und über zyklische Betätigung der Bauteile auf
den beiden Seiten der Kabel oder Kanäle werden gleiche Hin- und Herbewegungen des Öles in allen Kanälen erhalten. Demgemäß
werden alle elektrischen Phasen in gleicher Weise gekühlt.
Die beschriebenen Arbeitskreisläufe werden durch abwechselnde Betätigung der Pumpen lh und I5 wiederholt, bis
die Temperatur der Kabel auf einen annehmbaren vorbestimmten Wert gebracht ist. Wenn der bestehende Zustand der Betriebstemperatur
der Kabel entspricht, werden beide Pumpen lh und 15 zum Stillstand gebracht und die Elektroventile
43, hh, h5 und ^3', hk* und ^5' werden gleichzeitig unwirksam
gemacht, d. h. geöffnet, so daß alle Behälter 25 bis sich in direkter Verbindung mit den Kanälen 11 bis I3 befinden.
7O98A7/O86O
Die Anlage gemäß der Erfindung ist unter Verwendung der gleichen Behälter, wie sie für die erzwungene
Kühlung verwendet werden, und mit Hilfe einfacher Elektroventile in der Lage, in bekannter Weise
Olvolumenänderungen in den Kanälen zufolge von Tempera— turänderungen der Kabel aufzunehmen, und zwar durch in
der elastischen Kammer der Behälter befindliches Isolieröl. Zufolge dieses Merkmals ist die Anlage sehr einfach.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nur zwei Pumpen und nur zwei Motoren verwendet werden zusammen mit der
sich daraus ergebenden Möglichkeit, solche aktiven Einheiten in zivilen Anlagen begrenzter Abmessungen aufzunehmen.
Hierbei ergeben sich auch niedrige Kosten für die Anlage.
Ein weiterer Vorteil der Anlage gemäß der Erfindung besteht in der besonderen Anordnung der hydraulischen
Kreise gemäß vorstehender Beschreibung, gemäß welchen die Hin- und Herbewegungen oder Schwingungen des Öls in den
einzelnen Kanülen unabhängig voneinander sind. Eine solche Stromkreisanordnung ist wichtig, weil eine mögliche Ölverschiiiutzung
in einem Kanal sich nicht auf das Öl in den anderen Kanälen überträgt, wobei zusätzlich, wenn Öl gei'einigt
werden muß, das Stillsetzen der Anlage nur den betreffenden einen Kanal betrifft.
Ein weiterer Vorteil der Anlage ergibt sich daraus, da keinerlei Bedienungspersonal erforderlich ist, weil alle
Arbeitsschritte bequem mit einem vorbestimmten Programm
automatisch ausgeführt werden können, welches für jedes Ende der Kanäle das Arbeiten des einzigen Motors oder der
drei gewöhnlichen Elektroventile bestimmt. Weiterhin ergeben sich zufolge des Vorhandenseins von nur wenigen aktiven Teilen
niedrigere Kosten für die Ausrüstung zum Steuern dieser aktiven Teile, wobei sich außerdem weniger Störungen ergeben.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß es unabhängig von der Anzahl der Seite an
709847/0860
- vr-
Seite angeordneten Dreifachanordnungen von Kanälen es immer möglich ist, nur zwei Mehrzylinderpumpen, nur zwei
Motoren und nur zwei Antriebseinrichtungen zu verwenden. Zusätzlich sind auf diese Weise die aktiven Bauteile
der Anlage gemäß der Erfindung bequem und einfach angeordnet, selbst wenn der an den Enden der Kanäle verfügbare
Raum klein ist.
709847/0860
Claims (5)
- ^m^ PatentansprücheV 1./Pumpanlage zum Kühlen von einem elektrischen Energiekabel oder elektrischen Energiekabeln, die wenigstens drei Isolierölkanäle aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreis für gleichzeitiges Kühlen des Isolieröles in getrennten Phasen bzw. Kanälen vorgesehen ist, der Kreis an den gegenüberliegenden Enden (A, B, C, A», B», C) der Kabel oder Kanäle (11 bis 13) je eine Mehrzylinderpumpe (Ik bzw. 15) mit volumetrischen balgenartigen Zylindern (l6 bis 18 bzw. 19 bis 21) aufweist, deren Anzahl gleich der Anzahl der Kanäle ist, eine Pumpenantriebseinrichtung (2k bzw. 2kf) vorgesehen ist, die den Zylindern jeder Pumpe gemeinsam ist und die einem Motor (22 bzw. 23) zugeordnet ist, ein Isolierölbehälter (25 bis 30) und ein Elektroventil (^3 bis ^5f) nahe jedem Ende jedes Kanales vorgesehen ist, jeder Pumpenzylinder auf seiner Saugseite mit einem Behälter, und auf seiner Druck- bzw. Abgabeseite mit einem Kanalende verbunden ist, und daß jedes Elektroventil zwischen der Saugseite und der Abgabeseite eines Zylinders angeordnet ist, so daß in der Offenstellung des Ventils direkter Isolieröl— fluß zwischen dem Kanal und dem Behälter, und bei geschlossenem Ventil das Pumpen von Isolieröl von dem Behälter in den Kanal ermöglicht ist.
- 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu kühlende Kabel bzw. die zu kühlende Kabel drei getrennte Ölkanäle (li bis 13) aufweisen, die zu drei einpoligen Kabeln eines Dreiphasensystems gehören.
- 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2f dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Pumpe zwei volumetrische Zylinder für jeden Kanal vorgesehen sind.
- 4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebseinrichtung (2k bzw. 2k%) einen einzigen Exzenter (55) aufweist, der von dem zugehörigen7 09847/086ORIGINAL fN6PECTH>- MT-Motor (22 bzw. 23) betätigt ist.
- 5. Verfahren für die Betätigung einer Kühlanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:a) Die Pumpen werden abwechselnd betätigt, wobei die Elektroventile, die sich an den der Pumpe zunächstliegenden Enden der Kanäle befinden, geschlossen und die Elektroventile, die sich an den von der Pti^pe entferntliegenden Enden der Kanäle befinden, geöffnet werden,b) Mittels der betätigten Pumpe wird öl aus den Behältern angesaugt,c) öl unter Druck wird von den Zylindern der betätigten Pumpe in Richtung zu den Kanälen und von den Kanälen zu den Behältern abgegeben, die von der betätigten Pumpe entfernt liegen,d) die betätigte Pumpe wird stillgesetzt,e) die andere Pumpe wird betätigt unter Schließen der Eelktroventile, die sich an den der jetzt betätigten Pumpe zunächstliegenden Kanalenden befinden, und unter öffnen der Elektroventile, die sich an den von der jetzt betätigten Pumpe entfernt liegenden Kanalenden befinden, undf) die Schritte b) und c) werden mit umgekehrxer ölfließrichtung ausgeführt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT23048/76A IT1123907B (it) | 1976-05-07 | 1976-05-07 | Impianto per il raffreddamento di cavi elettrici |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2720021A1 true DE2720021A1 (de) | 1977-11-24 |
DE2720021C2 DE2720021C2 (de) | 1986-10-23 |
Family
ID=11203235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2720021A Expired DE2720021C2 (de) | 1976-05-07 | 1977-05-04 | Pumpanlage zum Kühlen von einem oder mehreren elektrischen Energiekabeln |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
AR (1) | AR212037A1 (de) |
AT (1) | AT349556B (de) |
AU (1) | AU510881B2 (de) |
BE (1) | BE854263A (de) |
BR (1) | BR7702862A (de) |
CA (1) | CA1081810A (de) |
DE (1) | DE2720021C2 (de) |
ES (1) | ES458683A1 (de) |
GB (1) | GB1534494A (de) |
IT (1) | IT1123907B (de) |
ZA (1) | ZA772483B (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1665401A1 (de) * | 1966-12-16 | 1971-09-16 | Pirelli | Verfahren zum Kuehlen von oelgefuellten elektrischen Kabeln und Anlage zu seiner Durchfuehrung |
FR2129970A1 (de) * | 1971-03-24 | 1972-11-03 | Comp Generale Electricite |
-
1976
- 1976-05-07 IT IT23048/76A patent/IT1123907B/it active
-
1977
- 1977-04-21 GB GB16684/77A patent/GB1534494A/en not_active Expired
- 1977-04-25 ZA ZA00772483A patent/ZA772483B/xx unknown
- 1977-04-28 AT AT302577A patent/AT349556B/de not_active IP Right Cessation
- 1977-04-28 AU AU24680/77A patent/AU510881B2/en not_active Expired
- 1977-05-04 BR BR7702862A patent/BR7702862A/pt unknown
- 1977-05-04 BE BE177273A patent/BE854263A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-05-04 DE DE2720021A patent/DE2720021C2/de not_active Expired
- 1977-05-05 ES ES458683A patent/ES458683A1/es not_active Expired
- 1977-05-06 CA CA277,908A patent/CA1081810A/en not_active Expired
- 1977-05-06 AR AR267498A patent/AR212037A1/es active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1665401A1 (de) * | 1966-12-16 | 1971-09-16 | Pirelli | Verfahren zum Kuehlen von oelgefuellten elektrischen Kabeln und Anlage zu seiner Durchfuehrung |
FR2129970A1 (de) * | 1971-03-24 | 1972-11-03 | Comp Generale Electricite |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES458683A1 (es) | 1978-02-16 |
CA1081810A (en) | 1980-07-15 |
AT349556B (de) | 1979-04-10 |
GB1534494A (en) | 1978-12-06 |
BE854263A (fr) | 1977-09-01 |
ATA302577A (de) | 1978-09-15 |
AU510881B2 (en) | 1980-07-17 |
DE2720021C2 (de) | 1986-10-23 |
ZA772483B (en) | 1978-03-29 |
BR7702862A (pt) | 1978-04-04 |
AR212037A1 (es) | 1978-04-28 |
IT1123907B (it) | 1986-04-30 |
AU2468077A (en) | 1978-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2626954C2 (de) | Steuerschieberanordnung für eine durch Druckluft angetriebene Hydraulikpumpe | |
DE2125138C2 (de) | Pumpanlage zum Versorgen von ölgefüllten Kabeln | |
EP3504433B1 (de) | Motor-pumpenvorrichtung | |
DE2640239A1 (de) | Pumpe und pumpanlage fuer oelgefuellte elektrische kabel | |
DE2054487A1 (de) | Hydrostatische Druckantriebsma schine | |
EP0394383B1 (de) | Schlauchpumpe | |
CH634129A5 (de) | Membranpumpe. | |
EP0055981A1 (de) | Wasserentsalzungssystem nach dem Verfahren der umgekehrten Osmose | |
DE1403973A1 (de) | Dosierungspumpe | |
DE102019204874A1 (de) | Umschaltvorrichtung und Schmierpumpe | |
AT518192B1 (de) | Hydraulikvorrichtung für eine Formgebungsmaschine | |
EP0087816A1 (de) | Hydraulische Hubvorrichtung | |
DE102005060436B4 (de) | Aktuator | |
DE2829351C2 (de) | Vorrichtung zum Rückführen von Leckgasen, die aus einer Stirlingmaschine austreten | |
DE2720021C2 (de) | Pumpanlage zum Kühlen von einem oder mehreren elektrischen Energiekabeln | |
DE102018203367A1 (de) | Hydrostatischer Linearantrieb | |
DE2809364A1 (de) | Kraftuebertragungseinheit | |
DE2700800A1 (de) | Steuerschieber fuer einzylinder- und zweizylinder-kolbenpumpen zum foerdern von beton | |
DE7313038U (de) | Kolbenpumpe | |
DE2616360C2 (de) | Anlage und Verfahren zum Hervorrufen einer Kühlbewegung von Isolieröl in einem oder mehreren elektrischen Energiekabeln | |
DE102005059831B3 (de) | Hochdruckpumpe | |
DE2052387B2 (de) | Vorrichtung zur fernsteuerung von pumpenaggregaten, insbesondere hochdruckpumpen | |
DE4337991A1 (de) | Hydropneumatisches Antriebssystem | |
DE102021113945A1 (de) | Formgebungsmaschine mit einem geschlossenen, hydraulischen Antriebssystem | |
DE601623C (de) | Kolbenpumpe mit Antrieb des Kolbens durch ein kreisendes Gleitstueck |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SOCIETA CAVI PIRELLI S.P.A., 20123 MILANO, IT |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. GERNHARDT, C., |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: GERNHARDT, C., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PIRELLI CAVI S.P.A., MAILAND/MILANO, IT |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |