DE3642307C2 - Endenabschluß für innengekühlte kunststoffummantelte Energiekabel - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Endenabschluß für ein innengekühltes, kunststoff- oder gummiummanteltes elektrisches Energiekabel, das ein kühlmittelführendes Kühlrohr und darüber angeordnete Leiterdrähte hat, wobei im Bereich des Endenabschlusses ein Stützrohr das Kühlrohr konzentrisch umgibt, die Leiterdrähte auf dem Stützrohr angeordnet sind und der Endenabschluß einen mit einer Anschlußfahne versehenen, die Leiterdrähte umgreifenden und mit ihnen elektrisch verbundenen Kabelschuh aufweist.

Ein solcher Endenabschluß ist in der CH-PS 513 537 beschrieben. Er bringt bei gemeinsamer Verwendung mit einem beispielsweise wassergekühlten Energiekabel dort erhebliche Vorteile, wo innerhalb von Gebäuden die im Betrieb erzeugte Stromwärme sich nachteilig auf Meßapparaturen und dergleichen auswirken kann. Die Stromführung erfolgt bei diesem bekannten Endenabschluß von den Leitungsdrähten des Energiekabels über den Kabelschuh zu der Anschlußfahne, wobei die eigentliche Kontaktierung zwischen den Leiterdrähten und dem Kabelschuh durch eine Preßverbindung erfolgt und der gesamte zu übertragende Betriebsstrom vom Kabelschuh unterhalb der Anschlußfahne aufgenommen wird. Da die von Innen her durch das Kühlmittel erfolgende Kühlung wegen Lufteinschlüssen zwischen dem das Kühlmittel führenden Kühlrohr und dem Stützrohr und dem damit verbundenen beeinträchtigten Wärmeübergang nicht voll wirksam werden kann, kann insbesondere bei höheren Stromstärken eine erhöhte Wärmeabgabe an die Umgebung des Endenabschlusses die Folge sein.

Der Erfindung liegt deshalb ausgehend von dem aus der CH-PS 513 537 bekannten Endenabschluß die Aufgabe zugrunde, einen guten Wärmeübergang zwischen dem Kabelschuh und dem das Kühlmittel führenden Kühlrohr sicherzustellen und so die Gefahr einer erhöhten Wärmeabgabe an die Umgebung des Endenabschlusses zu vermeiden.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß dem Patentanspruch 1, indem zwischen dem Kühlrohr und dem Stützrohr ein Ringspalt vorgesehen und in dem Ringspalt ein diesen füllendes, gut wärmeleitendes Material angeordnet ist. Dieses den Ringspalt füllende, gut wärmeleitende Material bildet eine Wärmebrücke zwischen dem Stützrohr und dem Kühlrohr, so daß die beim Stromübergang von den Leiterdrähten auf den Kabelschuh entstehende Stromwärme nahezu ungehindert über das Stützrohr und das Kühlrohr auf das Kühlmittel übertragen und von diesem abgeführt wird. Auf diese Weise wird eine unerwünscht große Wärmeabgabe des Endenabschlusses an seine Umgebung vermieden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.

Vorteilhaft ist es, wenn das gut wärmeleitende Material eine metallstaubhaltige Vergußmasse ist. Nach dem Einbringen der Vergußmasse in den Ringspalt, beispielsweise im Anschluß an das Aufbringen des Stützrohres, ist dieser dicht mit dem die Stromwärme gut leitenden Material gefüllt.

Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn das gut wärmeleitende Material eine Paste ist. In dieser Form ist das Material besonders geeignet, eine dauerhafte wärmeleitfähige Brücke zwischen Kühlrohr und Stützrohr zu schaffen.

Um ein Herausdrücken einer Paste aus dem Ringspalt bei der Montage des Stützrohres zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn der Ringspalt an zumindest einer Stirnseite des Stützrohres durch zusätzliche Mittel abgedichtet ist. Geeignet hierfür ist z. B. ein Dichtwickel oder auch in einfachster Ausführung ein eingepaßter O-Ring.

Die Erfindung ist an Hand des in den Fig. 1 und 2 als Ausführungsbeispiel dargestellten wassergekühlten Kabels mit einem Leiterquerschnitt von 400 mm² und 2400 A Betriebsstrom näher erläutert.

Das elektrische Kabel 1 besteht, wie die Fig. 1 zeigt, im wesentlichen aus einem wasserführenden Kühlrohr 2, auf dem Leiterdrähte 3 z. B. durch Aufseilen aufgebracht sind. Die Leiterdrähte 3 werden überdeckt von einer Isolierung 4. Ein Mantel 5 schützt die Kabelseele vor äußeren mechanischen Beanspruchungen. Zwischen Isolierung 4 und Mantel 5 kann eine metallische Schirmung aufgebracht sein. Mit 6 ist ein Stützrohr bezeichnet, das aus einem mechanisch widerstandsfähigen Metall besteht und verhindert, daß beim Aufpressen eines Kabelschuhs 7 auf die Leiterdrähte 3 zur Herstellung des Endenabschlusses das Kühlrohr 2 eingequetscht oder eingedrückt wird. An dem Kabelschuh 7 ist eine in die Bildebene weisende Anschlußfahne 8 vorgesehen. Ein zwischen dem Kühlrohr 2 und dem Stützrohr 6 vorgesehener Ringspalt 9 wirkt, sofern er lediglich mit Luft gefüllt ist, als Isolierung zwischen dem durch das Kühlrohr 2 geführten Kühlmittel und dem Stützrohr 6, so daß im Bereich des Endenabschlusses die beim Stromübergang von den Leiterdrähten 3 auf den Kabelschuh 7 entstehende Stromwärme nicht in ausreichendem Maße durch das Kühlmittel abgeführt werden kann. Um den Wärmeübergang zwischen Stützrohr 6 und Kühlrohr 2 zu verbessern, ist in dem Ringspalt 9 ein gut wärmeleitendes Material 10, beispielsweise eine kupferstaubhaltige Polyurethan-Ver­ gußmasse vorgesehen. Das wärmeleitende Material 10 bildet eine Wärmebrücke zwischen dem Stützrohr 6 und dem Kühlrohr 2, so daß ein nahezu ungehinderter Wärmeaustausch zwischen dem Kabelschuh 7 bzw. den stromführenden Leiterdrähten 3 und dem Kühlmittel stattfinden kann.

Am unteren Ende ist der Ringspalt 9 durch einen O-Ring 11 abgedichtet. Der sich in diesem Bereich durch Abheben der Leitungsdrähte 3 vom Kühlrohr 2 ergebende Spalt 12 kann entsprechend der Erfindung ebenfalls mit einem gut wärmeleitenden Material gefüllt sein. Damit wird auch dieser Bereich in die unmittelbare Wärmeübertragung zwischen dem Kühlrohr 2 und den Leiterdrähten 3 miteinbezogen.

Die Fig. 1 zeigt den Kabelschuh 7 mit an einem Ende angeordneter Anschlußfahne 8. Um die Strombelastung in dem unterhalb der Anschlußfahne 8 des Kabelschuhs 7 liegenden Bereich zu reduzieren und so die durch Stromverluste erzeugte Stromwärme zu vermindern, kann man die Anschlußfahne 8 auch mittig an dem Kabelschuh 7 vorsehen.

Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt an der Stelle 13 in der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab. Der zwischen dem Kühlrohr 2 und dem Stützrohr 6 gebildete Ringspalt 9 ist im unteren Bereich des Stützrohres durch einen O-Ring 11 abgedichtet, der in einer Ausnehmung 14 des Stützrohres 6 gehalten ist. Auf diese Abdichtung kann gegebenenfalls verzichtet werden, insbesondere dann, wenn, wie in Weiterführung der Erfindung auch vorgesehen, der Spalt 12 ebenfalls mit einem gut wärmeleitenden Material ausgefüllt wird.

Anstelle der Vergußmasse kann z. B. auch eine Paste als gut wärmeleitendes Material verwendet werden.

Claims (4)

1. Endenabschluß für ein innengekühltes, kunststoff- oder gummiummanteltes elektrisches Energiekabel, das ein kühlmittelführendes Kühlrohr und darüber angeordnete Leiterdrähte hat, wobei

• - im Bereich des Endenabschlusses ein Stützrohr das Kühlrohr konzentrisch umgibt,
• - die Leiterdrähte auf dem Stützrohr angeordnet sind und
• - der Endenabschluß einen mit einer Anschlußfahne versehenen, die Leiterdrähte umgreifenden und mit ihnen durch Aufpressen elektrisch verbundenen Kabelschuh aufweist,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• - zwischen dem Kühlrohr (2) und dem Stützrohr (6) ein Ringspalt (9) vorgesehen ist und
• - in dem Ringspalt (9) ein diesen füllendes, gut wärmeleitendes Material (10) angeordnet ist.

2. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gut wärmeleitende Material (10) eine Paste ist.

3. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gut wärmeleitende Material (10) eine metallstaubhaltige Vergußmasse ist.

4. Endenabschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (9) an zumindest einer Stirnseite des Stützrohres (6) durch zusätzliche Mittel (11) abgedichtet ist.