DE3129455C2

DE3129455C2 - Innen wassergekühltes Hochleistungskabel und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE3129455C2
Application number: DE19813129455
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Harjes; Horst Prof. Dr.-Ing. 8560 Lauf Küch; Werner Prof. Dr.-Ing. 5000 Köln Rasquin
Original assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Current assignee: Felten and Guilleaume AG
Priority date: 1981-07-25
Filing date: 1981-07-25
Publication date: 1987-02-05
Also published as: DE3129455A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein innen wassergekühltes Höchstspannungs-Hochleistungskabel mit einem Glattrohr (1) aus Edelstahl in einem aus Verseilelementen (2) bestehenden Leiter (10), einer Öl/Papierisolierung (4) und einem Wellmantel (7). Sie löst die Aufgabe, ein gut biegefähiges Hochleistungskabel mit kompaktem Aufbau zu schaffen, wobei sowohl ausreichende Leiterkühlung als auch Öldurchtränkung der Papierisolierung gewährleistet sind. Hierzu ist vorgesehen, daß das Glattrohr (1) eine lichte Weite zwischen 35 und 49 mm aufweist, die aus Kupferlitzen formgepreßten Verseil elementen (2) in wenigstens zwei Lagen aufgeseilt sind, die Isolierung (4) von einer Bewehrung (5) aus aufeinanderfolgenden Lagen von Gewebe- bzw. Stahlband fest umschlossen ist, und zwischen dieser und dem Wellmantel (7) im Querschnitt etwa nierenförmige Abstandsdrähte (6) angeordnet sind, deren geringste Abmessung wenigstens ein Achtel der Isolierdicke beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein innen wassergekühltes Hochleistungskabel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hochleistungskabel dienen der elektrischen Energieübertragung bei höchsten Spannungen und großen Stromstärken über relativ große Strecken in bebauten Gebieten, wo die Errichtung einer Hochspannungs-Freileitungstrasse nicht möglich oder unerwünscht ist.
Es sind bereits verschiedene Ausführungsformen solcher Hochleistungskabel bekannt geworden. Aus DE-AS 24 37 279 ist ein wassergekühltes Hochspannungs-Energiekabel bekanntgeworden, bestehend aus einem zylindrischen elektrischen Aluminiumleiter mit innen anliegendem, das Kühlmittel führenden Hohlkanal, einer den Leiter außen umgebenden elektrischen Isolierung und einem äußeren Kabelmantel, wobei der Durchmesser des Hohlkanals mindestens 60 mm bemessen ist. Hierbei ist vorgesehen, daß der Hohlkanal als Kühlmittelrohr aus Edelstahl oder Titan ausgebildet ist, und um dieses der Aluminiumleiter als Rohr aufgeschrumpft ist. Bei diesem Kabel wurde ein relativ großer Hohlkanal für notwendig erachtet, für die Abfuhr der bei Betrieb des Kabels entstehenden großen Wärmemenge. Dies führt jedoch zu erheblichen Gesamtabmessungen dieses bekannten Kabels, wodurch dessen Biegefähigkeit beeinträchtigt, sowie die Fertigung eines solchen Kabels und sein Transport zur Montagestelle erheblich erschwert werden.
Ein ähnliches Hochleistungskabel mit einem Kühlwasserrohr aus Edelstahl ist in ETZ-A Heft 3/76, Seiten 148-152 ausführlich beschrieben. Auch dieses weist einen rohrförmigen Aluminiumleiter um das Kühlmittelrohr aus Edelstahl auf, dessen lichte Weite nur 55 mm beträgt. Ferner sind bei diesem Hochleistungskabel zwischen der Oberfläche seiner Isolierung und einem diese umgebenden Wellmantel Abstandsdrähte angeordnet, die unter dem Kabelmantel einen hierzu konzentrischen Ölkanal schaffen, indem sie das Kabel im vorgegebenen Abstand von dessen Mantel halten. Dieser Ölkanal dient sowohl zum ursprünglichen Tränken der Kabelisolierung als auch - beim Betrieb des Kabels - für den freien Fluß des Isolieröls von jeder Seite des Kabels zu einem in Nähe einer Endverschlußanlage befindlichen Druck/ Volumen-Ausgleichsgefäß. Da diese Abstandsdrähte im wesentlichen rechteckigen Querschnittes der Oberfläche der Isolierung jeweils nur in einem linienförmigen Bereich unmittelbar anliegen, werden sie bei Biegung des Kabels, insbesondere beim Auf- bzw. beim Abtrommeln beim Fertigungsprozess, oder beim Verlegen des Kabels, in diese eingedrückt, was zu einer übermäßigen Belastung der mit einer Hochstätterfolie umwickelten Oberfläche der Isolierung führt und deren Beschädigung verursachen kann.
Ein anderes innen wassergekühltes elektrisches Kabel gem. DE-AS 22 52 926 weist ebenfalls innerhalb des Leiters ein biegbares Rohr z. B. aus Edelstahl auf, welches das in seinem inneren befindliche Wasser hermetisch von der Leiterisolierung und den darin angeordneten Kanälen für die Ölversorgung derselben trennt. Hierbei kann das flüssigkeitsdichte Rohr sowohl als Glattrohr als auch - vorzugsweise - als Wellrohr mit wendelförmig laufender Wellung ausgebildet sein, dessen Erhöhungen in wärmeleitendem Kontakt mit dem aus einlagig aufgeseilten Verseilelementen gebildeten Leiter stehen. Hierbei sind unter dem Wellmantel, sowie vorzugsweise auch im Bereich des gewellten Innenrohres und/oder zwischen benachbarten Verseilelementen Ölkanäle vorgesehen, für die Ölversorgung der Leiterisolierung, mit einem möglichst ungehinderten Ölfluß. Dieses Kabel ist ebenfalls für die Übertragung hoher elektrischer Leistungen über große Entfernungen eingerichtet, wobei der Umlaufkreis des die Stromwärme abführenden, elektrisch leitenden Wassers für die direkte Kühlung des Leiters vollkommen getrennt ist von den Kanälen für die Ölversorgung der Leiterisolierung.
Der Aufbau dieses bekannten Kabels ist verhältnismäßig einfach. Nachteilig ist hierbei jedoch die Durchwirbelung des in dem Innenrohr geführten Kühlwassers zufolge der Rohrwellung, die überdies die Raumerfordernisse des Leiters in radialer Richtung vergrößert. Größere Querschnittsabmessungen führen aber auch bei diesem bekannten Kabel zu einer merklichen Verminderung seiner Biegefähigkeit. Überdies ist es für die Übertragung höchster Leistungen in der Größenordnung von mehr als 1 Million kVA bei einer Spannung von 400 kV völlig ungeeignet, und läßt sich ohne weitreichende konstruktive Änderungen für eine solche Übertragungsleistung auch nicht einrichten. Weitere Nachteile liegen im hohen Aufwand der Wellung seines inneren Edelstahlrohres mit den notwendigen Querschnittsabmessungen sowie in dem ungünstigen Verhältnis des Leiterquerschnittes gegenüber dem Querschnitt des Kühlkanals bzw. der Summe seiner Ölkanäle.
Schließlich ist auch noch aus DE-AS 23 34 430 ein Verfahren zum Herstellen wassergekühlter Hochleistungskabel der beschriebenen Art bekanntgeworden, welches darin besteht, daß der metallische Außenmantel eines solchen Kabels zunächst vakuumdicht verschlossen, dann evakuiert und gleichzeitig durch den Innenleiter heißer Wasserdampf geleitet und schließlich - nach dem Trocknen - die Papierisolierung mit einem in den Kabelmantel eingeleiteten Isolieröl getränkt wird. Dieses bekannte Verfahren hat sich unter der Voraussetzung, daß innerhalb des Kabelmantels genügend Spielraum für das Evakuieren der Isolierung bzw. für die Zufuhr des Isolieröles vorhanden ist, gut bewährt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gut biegbares Hochleistungskabel der beschriebenen Art mit kompaktem Aufbau zu schaffen, bei dem sowohl eine ausreichende Kühlung des Leiters als auch eine ausreichende Tränkung der vielschichtigen Isolierung mit dem Isolieröl gewährleistet, und zugleich deren Beschädigung insbesondere beim Biegen des Kabels wirksam verhindert ist. Die Lösung dieser Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 angegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, von welchen sich der Anspruch 2 auf eine bevorzugte Ausbildung der Bewehrung, die Ansprüche 3 und 4 auf vorteilhafte Anordnungen der Abstandsdrähte und der Anspruch 5 auf eine bevorzugte Gestaltung des Querschnittes der Abstandsdrähte beziehen. Die Ansprüche 6 und 7 betreffen ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabels, insbesondere in einem Durchgang, bei kontinuierlicher Fertigung der Bewehrung und des gewellten metallischen Mantels.
Die Vorteile der Erfindung liegen einerseits in der kompakten Bauweise dieses Kabels und seiner durch das Zusammenwirken der verschiedenen Maßnahmen erhöhten Biegefähigkeit, welche das Aufwickeln desselben auf Kabeltrommeln mit einem geringeren als dem bisher üblichen Durchmesser von 5,15 m ermöglicht, und andererseits in der besonderen Ausgestaltung und Anordnung speziell geformter Abstandsdrähte innerhalb des konzentrischen Ölkanals unter dem metallischen Kabelmantel die im Zusammenwirken mit der die Kabelisolierung unmittelbar innerhalb der Abstandsdrähte umschließenden Bewehrung eine Beschädigung des Randbereiches der Kabelisolierung wirksam verhindert. Der so geschaffene Ölkanal ist zugleich wegen seines großen Querschnittes für die vorausgehend beschriebene Trocknung und Tränkung der Isolierung des Kabels unter dem Kabelmantel besonders vorteilhaft. Durch diese Abstandsdrähte, die sich während der Fertigung des Kabels bzw. bei mechanischer Belastung desselben durch Biegung bei Biegeprüfung, Verlegung und sonstigen Beanspruchungen wegen ihrer speziellen Form nicht in die Isolierung eindrücken können, wird nämlich unter dem gewellten Metallmantel rings um die Isolierung ein verhältnismäßig großer Ölkanal geschaffen, der den bei Ölkabeln im Leiter bzw. bei dem vorausgehend beschriebenen Kabel um den Leiter angeordneten Ölkanal in ausreichendem Maße ersetzt und sowohl das Auffangen von Lastzyklen sowie - bei der Herstellung - die Trocknung und Tränkung des Kabels wegen der zur Verfügung stehenden großen Isolierungsoberfläche sehr wesentlich erleichtert.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Abstandsdrähte beliebigen, z. B. runden, ober abgerundet rechteckigen Querschnittes, die bei jeder Biegung des Kabels an der Innenseite des Bogens auf Druck bzw. Stauchung beansprucht werden, dazu neigen, sich in die Isolierung einzudrücken, deren Oberfläche dadurch einer sehr großen linienförmigen Belastung ausgesetzt ist, der die äußeren Papier-Wickellagen sowie auch die an der Oberfläche der Isolierung angeordnete Hochstätterfolie, nicht zu wiederstehen vermögen. Eine einfache Erweiterung des Querschnittes der Abstandsdrähte, etwa zu einer annähernd rechteckigen Querschnittsform schafft jedoch keine wesentliche Besserung, trotz der dadurch bewirkten flächenhafteren Berührung zwischen den Abstandsdrähten und der Isolierung. Die Drähte verändern nämlich im Bereich des Innenbogens sowohl ihre relative Lage gegenüber der Oberfläche, welcher sie anliegen, als auch ihre Querlage, da sie sich verdrehen können, so daß sie auch in diesem Falle nun mehr eine linienförmige Berührung mit ihrem seitlich abgerundeten Profil herbeiführen können, mit dem sie die Oberfläche der Isolierung eindrücken.
Bei dem erfindungsgemäßen Kabel liegen jedoch die Abstandsdrähte satt auf der als äußere Polsterschicht wirksamen kupferdurchwirkten Gewebebandlage auf, so daß die Abstandsdrähte ihre Lage in keinem Fall verändern können, wobei ihre Pressung auf eine relativ große Fläche des kupferdurchwirkten Gewebebandes verteilt, und von der darunter auf wenigstens einem weiteren solchen kupferdurchwirkten Gewebeband angeordneten Stahlbandlage aufgenommen werden, so daß die Oberfläche der Isolierung selbst keinen besonderen Beanspruchungen ausgesetzt ist und beim Biegen des Kabels, z. B. beim Aufwickeln desselben auf eine Kabeltrommel unversehrt bleibt. Bedeutsam ist hierfür auch die Anordnung der Stahlbandlage zwischen Gewebebandlagen, wodurch das hierzu verwendete sehr dünne Band aus Edelstahl knickfrei bleibt. Es wurde nämlich festgestellt, daß eine unmittelbare Einwirkung der Abstandsdrähte auf das Stahlband in diesem Knicke verursachen kann, welche die Gleitfähigkeit des Bandes beim Biegen des Kabels beeinträchtigen würden.
Zufolge der erhöhten Biegefähigkeit dieses Kabels durch die geringeren Abmessungen des als Glattrohr aus Edelstahl ausgebildeten Kühlmittelrohres im Leiter sowie durch die Anordnung entsprechend dünnerer und daher biegsamerer Verseilelemente aus Kupfer in wenigstens zwei Lagen wird auch der Wickelvorgang beim Herstellen der Isolierung aus auf Stoß gewickeltem Papierband wesentlich erleichert, da sich der so biegefähig ausgestaltete Leiter besser gerade ausrichten läßt, was äußerst wichtig ist für eine genaue Einhaltung der Wickelgeometrie.
Überraschend ist ferner die Erkenntnis, daß bei einem solchen Hochleistungskabel, welches für die Übertragung von Leistungen über eine Million kVA, z. B. bis zu 4 GVA, bei einer Spannung von 400 kV ein Kühlkanal mit einer lichten Weite von weniger als 50 mm, vorzugsweise zwischen 39 und 45 mm ausreichend ist, zumal das hindurchgepumpte Kühlwasser ohne Wirbelverluste - wie etwa bei Wellrohren - mit höherer Geschwindigkeit und entsprechend vergrößerter Wärmeabfuhrleistung hindurchgeleitet werden kann.
Von wesentlicher Bedeutung ist ferner das besondere Herstellungsverfahren, wobei der metallische Mantel zunächst mit größerer lichter Weite um das bereits mit den Abstandsdrähten versehene Kabel ausgepreßt und unmittelbar danach in einem Zustand, in welchem das Material noch gut formbar ist, zur Wellung wendelförmig bis zur sicheren Anlage am Rücken der Abstandsdrähte eingedrückt wird, wodurch diese in ihrer beim Verseilvorgang vorgegebenen Lage festgehalten werden. Zufolge der einander ergänzenden Querschnitte der Räume zwischen den Abstandsdrähten und der im Wellmantel belassenen Räume des Ölkanales ist sein Gesamtquerschnitt so groß, daß hiernach die Trocknung und die Tränkung der Papierisolierung über deren relativ große Außenfläche durch die Gewebebandlagen sowie zwischen den auf Lücke gewickelten Stahlbandlagen hindurch sehr wirksam mit wesentlich geringerem Zeitaufwand als bisher erfolgen können.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein solches Hochleistungskabel und
Fig. 2 eine Stirnansicht eines der speziell profilierten Abstandsdrähte.
Das gezeigte innen wassergekühlte Hochleistungskabel weist ein zentrales, biegbares Glattrohr 1 aus Edelstahl in einem aus Verseilelementen 2 bestehenden elektrischen Leiter 10 mit einer Leiterglättung 3 und eine unmittelbar um diese aufgebrachte Öl/Papierisolierung 4 mit einer Abschirmung 11 auf, um welche eine Bewehrung 5 angeordnet ist. Auf diese sind in gleichmäßiger Verteilung z. B. sechs besonders profilierte Abstandsdrähte 6 mit relativ großem Schlag aufgeseilt, welche von einem wendelförmig gewellten metallischen Wellmantel 7 umschlossen sind. Dieser ist an seiner Außenfläche mit einer die Wellungen ausfüllenden Korrosionsschutzschicht 8 sowie mit einem darüber extrudierten Außenmantel 9 aus Kunststoff versehen.
Bevorzugt werden für den geannten Zweck Edelstahlrohre 1 mit einer lichten Weite zwischen 39 und 45 mm und einer Wandstärke von 2 mm, welche gut biegbar sind und zugleich einen ausreichenden Durchflußquerschnitt für das Kühlwasser aufweisen. Wegen der zuverlässigen Korrosionsfreiheit des Rohrwerkstoffes wird auf besondere Leckmeldeeinrichtungen sowie auf den bisher üblichen rohrförmigen Massivleiter, welcher als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme den Einbruch von Wasser in die Isolierung verhindern sollte, verzichtet. Der Leiter 10 ist aus in wenigstens zwei Lagen auf das Kühlmittelrohr aufgeseilten, im Querschnitt trapez- oder kreissegmentförmig vorgeformten Verseilelementen 2, zusammengesetzt deren jedes aus einer Anzahl zusammen zur gewünschten Querschnittsform gepreßter Kupferlitzen besteht. Die auch Form- oder Profildrähte genannten Verseilelemente können so bemessen sein, daß der Leiterdurchmesser nicht mehr als 64 mm beträgt, bei einem Leiterquerschnitt bis zu 1350 mm². Als Leiterglättung 3 ist auf die Oberfläche des Leiters 10 wenigstens eine Rußpapierbandlage aufgesponnen. Der so beschaffene und bemessene elektrische Leiter 10 läßt sich problemlos biegen und auf eine Kabeltrommel wickeln sowie für den zur Herstellung der Öl/Papierisolierung erforderlichen Wickelvorgang genau gerade richten, wie dies zur Erzielung der notwendigen Papierwickel-Geometrie unbedingt erforderlich ist. Die Öl/Papierisolierung 4 ist von einer in bekannter Weise aus Hochstätterfolie bestehenden Abschirmung 11 und der aus mindestens einer zwischen Lagen eines kupferdurchwirkten Gewebebandes 13 angeordneten Stahlbandlage 14 bestehenden Bewehrung 5 fest umschlossen. Diese besteht aus mit einander kreuzenden Windungen paarweise aufeinander gewickelten Bandlagen 13, 14 von welchen jeweils die innerste und die äußerste Bandlage aus überlappt gewickeltem, kupferdurchwirktem Gewebeband 13, z. B. ein mit Kupferfäden durchwirktes Zellwollband, besteht. Hierbei ist jeweils eine auf Lücke gewickelte Stahlbandlage 14 zwischen den als Polster wirkenden Gewebebandlagen 13 angeordnet. So kann auf eine z. B. rechtsgängig gewickelte Gewebebandlage 13 zunächst eine Stahlbandlage 14 ebenfalls rechtsgängig gewickelt sein, welche ihrerseits von einer gegenläufig gewickelten Gewebebandlage 13 sowie einer weiteren ebenfalls z. B. linksgängig gewickelten Stahlbandlage 14 und schließlich an der Oberfläche der Bewehrung 5 von einer rechtsgängig gewickelten Gewebebandlage 13 als äußerste Bewehrungslage umgeben ist, der die in gleichmäßiger Verteilung angeordneten, etwa nierenförmigen Abstandsdrähte 6 satt anliegen. Zufolge dieser Lagenanordnung der Bewehrung 5 weist diese zugleich eine außerordentliche gute Polsterwirkung und Elastizität sowie ausreichende Druckfestigkeit auf, um dem beim Biegen, z. B. Auftrommeln, des Kabels auf sie einwirkenden erheblichen Druck der Abstandsdrähte 6 schadlos wiederstehen zu können.
Die Abstandsdrähte 6 sind so zwischen der Bewehrung 5 und dem Wellmantel 7 angeordnet, daß ihre Lagen durch annähernd punktförmige Berührung mit der Innenfläche der radial eingedrückten Wellentäler des Wellmantels 7 festgelegt ist, wobei sie mit ihrer relativ breiten inneren Anlagefläche 15 der Außenlage 13 der Bewehrung satt anliegen, so daß etwaige Druckeinwirkungen, z. B. beim Biegen des Kabels, als Flächenpressungen auf eine ziemlich große Fläche der Bewehrung 5 verteilt sind und dadurch schadlos bleiben. Die geringste Querschnittsabmessung dieser Abstandsdrähte 6 ist so gewählt, daß sie wenigstens einem Achtel vorzugsweise einem Viertel der Isolierdicke entspricht. Sie beträgt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel 5 mm. Sie sind um die abgeschirmte und so bewehrte Isolierung 4 mit langem Schlag wendelförmig herumgelegt, wobei ihre Verseil-Schlaglänge bis zu 2 m betragen soll, um einen konzentrischen Ölkanal 12 ausreichenden Querschnittes rings um die Isolierung 4 zu definieren, welcher den Durchfluß eines hindurchgeleiteten Mediums, z. B. getrocknete Heißluft oder Öl, möglichst wenig behindert. Wegen der gewünschten Lagebestimmung dieser Abstandsdrähte 6 während der Ausbildung des Wellmantels 7 soll deren Schlaglänge jedoch gewisse Maximalwerte nicht überschreiten.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Abstandsdrähte 6 mit einer der Krümmung der bewehrten Isolierung 4 angepaßten inneren Anlagefläche 15 sowie mit einer stärker als die Innenfläche des Wellmantels 7 konvex gekrümmten Außenfläche 16 mit einem abgeflachten Rücken 17 ausgebildet, wobei die Breite der inneren Anlagefläche 15 ein Mehrfaches des dem Wellenmantel 7 anliegenden Rückens 17 der Außenfläche 16 beträgt. Dieses Sonderprofil der Abstandsdrähte 6, z. B. aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, ist so beschaffen, daß diese bei möglichst geringem Eigengewicht mit möglichst breiter innerer Anlagefläche 15, welche geringfügig aufgewölbte Randbereiche 19 aufweist, der Bewehrung 5 satt anliegen. Hierbei ist ihre Außenfläche 16 so mit konkaven Flankenabschnitten 18 ausgestaltet, daß der belassene schmale Rücken 17 die Innenfläche des Wellmantels 7 nahezu nur punktförmig berührt, zugleich aber durch diesen in der vorgesehenen Lage auf der Bewehrung 5 gehalten ist und bei allen fertigungs- oder montagebedingten Biegebewegungen des Kabels auch bleibt.
Bei der Herstellung eines solchen Kabels werden nach dem Aufwickeln der die Isolierung 4 bildenden Papierbänder und der darüber aufgebrachten Abschirmung 5 aufeinanderfolgend mindestens je eine Gewebebandlage 13 überlappt, und eine Stahlbandlage 14 auf Lücke gewickelt, gefolgt von weiteren in der beschriebenen Weise aufgewickelten Lagen. Auf die äußerste Gewebebandlage 13 werden sodann die Abstandsdrähte 6 in gleichmäßiger Verteilung aufgeseilt, und es wird mit konzentrischem Abstand der metallische Mantel 7, z. B. aus Aluminium, auf einer Kabelmantelpresse gleichmäßig um die so bestückte Kabelseele ausgepreßt, welcher im noch warmen und daher mit geringer Krafteinwirkung plastisch verformbaren Zustand bis zur Anlage am Rücken 17 der Außenfläche 16 aller Abstandsdrähte 6 gewellt wird. Danach wird die Kabelisolierung unter dem Wellmantel getrocknet, wobei durch das Glattrohr 1 des Leiters 10 ein heißes gasförmiges Medium, z. B. Dampf hindurchgeleitet, und zugleich der den Ölkanal 12 bildende konzentrische Ringraum 12 unter dem gewellten Kabelmantel 7 von getrockneter Heißluft durchströmt bzw. unter Vakuum gesetzt wird. Schließlich wird - ebenfalls durch den Ölkanal 12 - die Papierisolierung 4 mit dem durch die Lücken in der Bewehrung 5 von außen in sie eindringenden Isolieröl getränkt. All dies kann in einem Durchgang kontinuierlich erfolgen, wobei auf die Bewehrung 5 zunächst die Abstandsdrähte 6 aufgeseilt werden, und in unmittelbarer Folge der Kabelmantel 7 ausgepreßt und gewellt und schließlich gekühlt wird. Hiernach wird auf den so hergestellten Kabelmantel 7 eine Korrosionsschutzschicht 8 etwa auf Betumenbasis aufgebracht und schließlich der Außenmantel 9, z. B. aus Polyäthylen, darüber extrudiert.
Dieses Hochleistungskabel läßt sich mit wesentlich geringerem Aufwand als bei den zuvor bekanntgewordenen Hochleistungskabeln dieser Art notwendig war anfertigen, und es besitzt ausgezeichnete elektrische und mechanische Eigenschaften für den Betrieb bei allerhöchsten Spannungen, zur Übertragung sehr großer elektrischer Energiemengen über beachtliche Entfernungen von mehreren Kilometern.

Claims

1. Innen wassergekühltes Hochleistungskabel für die elektrische Energieübertragung bei höchsten Spannungen und großen Stromstärken, mit einem biegbaren Glattrohr (1) aus Edelstahl in einem aus Verseilelementen (2) bestehenden Leiter (10) mit Leiterglättung (3), einer Öl/Papierisolierung (4) mit Abschirmung (11) und mit einem Wellmantel (7), dadurch gekennzeichnet, daß

a) die lichte Weite des Glattrohres (1) zwischen 35 und 49 mm, insbesondere zwischen 39 und 45 mm bemessen ist, auf welches

b) die aus Kupferlitzen formgepreßten Verseilelemente (2) in wenigstens zwei Lagen aufgeseilt und mit Rußpapier als Leiterglättung (3) bewickelt sind,

c) daß die Isolierung (4) von einer aus mindestens je einer Lage eines kupferdurchwirkten Gewebebandes (13) bzw. eines Stahlbandes (14) bestehenden Bewehrung (5) fest umschlossen ist,

d) und daß zur Bildung eines konzentrischen Ölkanals (12) zwischen der Bewehrung (5) und dem Wellmantel (7) im Querschnitt etwa nierenförmige Abstandsdrähte (6) angeordnet sind, deren geringste radiale Dicke wenigstens einem Achtel, vorzugsweise einem Viertel der Dicke der Isolierung (4) entspricht und die auf der Oberfläche der Bewehrung (5) satt anliegen.

2. Hochleistungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (5) aus mit einander kreuzenden Windungen paarweise aufeinander gewickelter Bandlagen besteht, von welchen die innerste und die äußerste eine Gewebebandlage (13) ist und wobei jeweils zwischen den Gewebebandlagen (13), eine Stahlbandlage (14) angeordnet ist.

3. Hochleistungskabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsdrähte (6) mit langem Schlag schraubenlinienförmig um die abgeschirmte und bewehrte Isolierung (4) herumgelegt sind.

4. Hochleistungskabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsdrähte (6) mit einer Schlaglänge von mehr als 1 m, vorzugsweise bis zu 2 m auf die Bewehrung (5) aufgeseilt sind.

5. Hochleistungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsdrähte (6) mit einer der Krümmung der bewehrten Isolierung (4) angepaßten inneren Anlagefläche (15) sowie mit einer stärker als die Innenfläche des Wellmantels (7) konvex gekrümmten Außenfläche (16) mit abgeflachtem Rücken (17) ausgebildet sind, wobei die Breite der inneren Anlagefläche (15) ein Mehrfaches des abgeflachten Rückens (17) beträgt.

6. Verfahren zur Herstellung eines innen wassergekühlten Hochleistungskabels nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem um den Leiter (10), die Leiterglättung (3) und die Isolierung (4) mit der Abschirmung (5) gewickelt werden, die Isolierung getrocknet, mit Isolieröl getränkt und schließlich das Kabel mit einem metallischen Mantel (7) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) auf die Abschirmung (5) aufeinanderfolgend mindestens je eine Gewebebandlage ( 13) überlappt, und eine Stahlbandlage (14) auf Lücke gewickelt wird.,

b) auf die äußerste Gewebebandlage (13) die Abstandsdrähte (6) in gleichmäßiger Verteilung aufgeseilt werden, und

c) mit konzentrischem Abstand um die so geschaffene Kabelseele ein metallischer Mantel (7), z. B. aus Aluminium, zunächst als Glattrohr ausgepreßt wird, der

d) im noch warmen und daher mit geringer Krafteinwirkung plastisch verformbaren Zustand bis zur linienförmigen Anlage am Rücken (17) der Außenfläche (16) aller Abstandsdrähte (6) gewellt wird, wonach schließlich

e) die Kabelisolierung (4) in an sich bekannter Weise unter dem Wellmantel (7) getrocknet und mit dem Isolieröl getränkt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Durchgang auf die Kabelseele die Abstandsdrähte (6) aufgeseilt werden, und in unmittelbarer Folge der Kabelmantel (7) ausgepreßt und gewellt, und schließlich gekühlt wird.