DE383550C

DE383550C - High voltage cable with paper insulation

Info

Publication number: DE383550C
Application number: DEA34335D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Publication date: 1923-10-15

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine neue Art der Isolation eines Hochspannungskabels zum Gegenstand. Die gebräuchliche Art der Isolation von Hochspannungskabeln bis zu ilen höchsten bisher erreichten Betriebsspannungen ist die folgende:The present invention has a new way of insulating a high voltage cable to the subject. The most common type of insulation from high voltage cables up to The highest operating voltages achieved so far are as follows:

Der metallische Leiter wird mit vielen Lagen imprägnierten Papierbandes spiralförmig umwickelt, bis eine Gesamtstärke der ίο Isolation erreicht ist, die der betriebsmäßigen elektrischen Beanspruchung des Kabels erfahrungsgemäß gewachsen ist. Hierüber folgt die übliche Außenbedeckung, bestehend aus einem Bleimantel als feuchtigkeitssicherem Abschluß und einer Armierung als mechanischem Schutz.The metallic conductor becomes spiral with many layers of impregnated paper tape wrapped around until a total thickness of the ίο insulation is reached that of the operational experience has shown that the electrical stress on the cable has increased. About this follows the usual external covering, consisting of a lead jacket as a moisture-proof Closure and reinforcement as mechanical protection.

Das geschichtete, mit Imprägniermasse durchtränkte Papier hat sich bekanntlich als ein ganz vorzügliches Isolationsmaterial erwiesen, das relativ hohe elektrische Beanspruchungen aushält. Immerhin ist es nicht möglich, die Schichtstärken aus gewickeltem Papierband beliebig hoch zu wählen, weil eine derartige Isolationsschicht von großer Wandstärke bei Biegung des Kabels zu Knickungen und Bruch neigt. Dadurch ergibt sich für den Bau von Hochspannungskabeln in dieser Konstruktionsart eine gewisse Beschränkung. Es ist nun eine bekannte Tatsache, daß die spezifische Anstrengung der Isolationsschicht eines runden Leiters in seiner unmittelbaren Nähe ihren höchsten Wert erreicht und von da nach außen hin mehr oder weniger schnell abnimmt. Infolgedessen wird die vorzügliche Eigenschaft der gewickelten Papierbandisolation nur in den innersten Schichten voll, in den äußersten Schichten aber nur sehr wenig ausgenutzt. Aus diesem Grunde kann man von der beschriebenen Isolationsart im Bereich der geringeren elektrischen Materialanstrengung abgehen und sie durch eine an-• dere Isolation ersetzen, die in mechanischer Beziehung günstigere Eigenschaften besitzt. Für diese wird gemäß der Erfindung die Bedeckung der mit Papierband in gewisser Stärke isolierten Adern mit Papiergarn vorgeschlagen. Diese Bedeckung besteht z. B. aus einer großen Anzahl von Eäden, die dicht aneinanderliegend spiralförmig um die Adern gewickelt sind.The layered paper impregnated with impregnation compound has been known to be known as proved to be a very excellent insulation material that can withstand relatively high electrical loads endures. After all, it is not possible to determine the layer thicknesses from wrapped paper tape to be chosen arbitrarily high, because such an insulation layer has a great wall thickness tends to kink and break when the cable is bent. This results in the construction of high voltage cables in this Type of construction a certain restriction. It is now a known fact that the specific effort of the insulation layer of a round conductor in its immediate Closeness reaches its highest value and from there outwards more or less quickly decreases. As a result, the wrapped paper tape insulation becomes the excellent property only full in the innermost layers, but very little in the outermost layers exploited. For this reason, one can use the type of insulation described in the area go away from the lower electrical stress on the material and replace their insulation, which has more favorable mechanical properties. For these, according to the invention, the covering of the cores insulated with paper tape to a certain extent with paper yarn is proposed. This covering consists e.g. B. from a large number of threads, which are tightly spaced spirally around the veins are wrapped.

Durch diese Isolationsart wird außer der Verbesserung des Kabels in mechanischer Beziehung folgender große Vorteil in elektrischer Beziehung erreicht: Bei der bisher gebräuchlichen Papierbandisolation war häufigThis type of insulation also improves the mechanical properties of the cable the following great advantage achieved in an electrical relationship: In the case of the previously used Paper tape insulation was common

das Auftreten von Hohlräumen zwischen der Papierisolation und dem Bleimantel zu beobachten, besonders an Stellen, in denen das Kabel stark gebogen wurde. An diesen Stellen hob sich der Bleimantel von der Papierisolation ab, weil Blei nachgiebiger undobserve the appearance of voids between the paper insulation and the lead sheath, especially in places where the cable has been severely bent. At these points the lead sheath rose from the paper insulation off because lead is more pliable and

j dehnbarer ist als das festgewickelte Papier, welches sich dem Bleimantel an Biegestellen nicht anschmiegt. In derartigen Hohlräumen treten infolge der Ionisation der Luft Glimmerscheinungen auf, die zu einer hohen Beanspruchung und auch zur Beschädigung der äußeren Papier schichten und schließlich zu einem Durchschlagen des Kabels führen. Diese Beobachtungen sind schon der Anlaß zur Umwicklung der äußeren Papierbandisolation mit einem dünnen Metallband gewesen, welches durch seinen Kontakt mit dem Bleimantel dem Entstehen von Glimmerscheinungen vorbeugen soll.j is more elastic than the tightly wound paper, which is attached to the lead sheath at bending points does not cling to. In such cavities, glowing phenomena occur as a result of the ionization of the air on, which cause high stress and also damage the outer paper layers and eventually too cause the cable to break through. These observations are already the cause to wrap the outer paper tape insulation with a thin metal tape, which, through its contact with the lead jacket, leads to the appearance of glowing phenomena should prevent.

Durch die vorliegende Erfindung werden nicht die Glimmerscheinungen in den Hohlräumen des Kabels, sondern überhaupt das Auftreten von Hohlräumen im Kabel verhindert. Das Papiergarn hat federnde Eigenschäften, die nach der Erfindung noch dadurch erhöht werden können, daß röhrenförmig ausgebildetes Papiergarn verwendet wird. Derartig federndes Papiergarn schmiegt sich nach innen an die isolierten Adern und nach außen an den Bleimantel an, so daß keine Hohlräume entstehen können. Die winzigen Hohlräume, welche in den röhrenförmigen Papierfäden vorhanden sind, werden beim Imprägnieren des Kabels vollständig ausgefüllt. Die Pa- _go piergarnfäden werden sogar weit besser von der Imprägniermasse durchdrungen als die bei der bisher gebräuchlichen Konstruktion den Zwischenräumen zwischen dem Leiter und dem Bleimantel ausfüllenden, festgewickelten Papierbandschichten.The present invention does not prevent the glowing phenomena in the cavities of the cable, but rather the occurrence of cavities in the cable in general. The paper yarn has resilient properties which, according to the invention, can be increased by using tubular paper yarn. Such resilient paper yarn clings to the inside of the insulated wires and to the outside of the lead sheath, so that no cavities can arise. The tiny voids that are present in the tubular paper threads are completely filled when the cable is impregnated. The patent will _go piergarnfäden even far better penetrated by the impregnating than that in the previously customary design the spaces between the conductor and the lead sheath filling, tightly wound paper tape layers.

In der Abb. 1 ist als AusführungsbeispielIn Fig. 1 is an exemplary embodiment

des Erfindungsgegenstandes ein Einleiterkabel dargestellt.of the subject matter of the invention is shown a single-conductor cable.

L^m den Leiter α ist zunächst in der bisherL ^ m the head α is initially in the so far

gebräuchlichen Weise Papierband b gewikkelt. Über diese Isolationsschicht sind zweicustomary way wrapped paper tape b. Over this layer of insulation are two

*) Von dem Patentsucher ist als Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated that the inventor was:

Wilhelm Pfatinkuch in Berlin-Niederschöneiveide.Wilhelm Pfatinkuch in Berlin-Niederschöneiveide.

Lagen Papiergarn c und d gelegt und über die letzte Papiergarnlage der Bleimantel e. Layers of paper yarn c and d are laid and the lead sheath e over the last paper yarn layer.

In Abb. 2 und 3 ist als weiteres Beispiel für die Anwendung der Erfindung ein Mehrphasenhochspannungskabel dargestellt. Bei diesem ist auch die gemeinsame Isolation zwischen den Einzeladern und dem Bleimantel durch Papiergarn ersetzt. Der Beilauf wird ebenfalls in bekannter Weise aus Papiergarn gebildet.As a further example of the application of the invention, a multiphase high voltage cable is shown in Figs. 2 and 3 shown. This also has the common insulation between the individual wires and the lead sheath replaced by paper thread. The shroud is also made of paper yarn in a known manner educated.

Da bei der Bespinnung von zwei oder drei Adern mit Papierband, welches fest aufgewikkelt wird, die Erzielung eines kreisrunden Kabelquerschnittes schwierig und bei Kabeln für sehr hohe Spannungen kaum möglich ist, so neigt bei diesen Mehrphasenkabeln der Bleimantel in noch weit stärkerem Maße als bei Einfachkabeln dazu, sich, besonders bei Biegungen, von den äußeren Isolationsschichten zu trennen, so daß Hohlräume zwischen dem Mantel und der Isolation entstehen, die, wie schon oben ausgeführt wurde, die Ursache für das Auftreten von Glimmerscheinungen in den entstehenden Hohlräumen bilden und häufig die Ursache zu Durchschlägen sind. Ferner sind Kabel, bei denen die gemeinsame Isolation der isolierten Einzeladern aus fest, mit kurzem Drall und Überlappung gewickeltem Papierband besteht, wenig biegsam, weil sich die Papierbänder nicht gegeneinander verschieben und sich nicht außen an der Biegungsstelle des Kabels recken können. Die Folge davon ist, neben der Bildung von Hohlräumen, der Bruch der gemeinsamen Isolation der Adern.Because when two or three cores are spun with paper tape, which is firmly wound up becomes difficult to achieve a circular cable cross-section and with cables is hardly possible for very high voltages, with these multiphase cables the Lead sheath to an even greater extent than with single cables, especially with Bends to separate from the outer insulation layers, leaving voids between the jacket and the insulation, which, as already explained above, are the cause for the appearance of glowing phenomena in the resulting cavities and are often the cause of breakdowns. There are also cables where the common Isolation of the isolated single cores from tightly wound with a short twist and overlap Paper tape is not very flexible because the paper tapes are not against each other move and not be able to stretch outside at the bending point of the cable. the As a result, in addition to the formation of cavities, the joint insulation ruptures of the veins.

Nach der in Abb. 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung wird nicht nur die äußere Hülle der Adern aus Papiergarn hergestellt, sondern auch die gemeinsame Bespinnung der verseilten Einzeladern. Durch diese Anordnung wird die Biegsamkeit des Kabels in besonderem Maße erhöht und das Auftreten von Lufträumen zwischen den Einzeladern und dem Bleimantel vermieden, da die Papiergarnbespinnung sich den Biegungen des Bleimantels anschließt und ein federndes Polster zwischen der Isolation der Einzeladern und dem Bleimantel bildet.According to the embodiment of the invention illustrated in FIGS. 2 and 3 Not only the outer sheath of the veins is made of paper yarn, but also the common one Spinning of the stranded single cores. This arrangement increases the flexibility of the cable particularly increases and the occurrence of air spaces between the Avoid single cores and the lead sheath, since the paper yarn spinning follows the bends of the lead jacket connects and forms a resilient cushion between the insulation of the individual wires and the lead jacket.

Zum Bekämpfen der Glimmerscheinungen kommt es nicht allein auf innigen Kontakt zwischen den Isolationsschichten und dem Bleimantel an, sondern es muß auch erstrebt werden, daß zwischen den verschiedenen Isolationsschichten, die sich aus dem Aufbau aus mehreren Einzelelementen ergeben, keine Trennungsfugen entstehen. Dieser Forderung läßt sich bei der vorliegenden Konstruktion deshalb leicht entsprechen, weil Papierfäden die Fähigkeit besitzen, sich ineinander einzulagern, und zwar um so leichter, je mehr parallel sie zueinander geführt werden. Es ist deshalb von Vorteil, die Papierfäden in den einzelnen Konstruktionsschichten so anzuordnen, daß sie parallel oder in einem möglichst spitzen Winkel zueinander liegen.Fighting the glowing phenomena is not just about intimate contact between the insulation layers and the lead sheath, but it must also be sought that will be between the various layers of insulation that result from the construction result from several individual elements, there are no separation joints. This requirement can be easily matched with the present construction because paper threads have the ability to integrate into one another, and the more easily the more parallel they are guided to each other. It is therefore an advantage to keep the paper threads in to arrange the individual construction layers so that they are parallel or in one as possible at an acute angle to each other.

Bei dem in Abb. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Dreiphasenkabels sind die Leiter α in der gewöhnlichen Weise durch Papierband b isoliert, das mit kurzem Drall fest aufgewickelt ist, während längs der miteinander verseilten Adern Papiergarn derart gelegt ist, daß der Verlauf der Papiergarnfäden c parallel zueinander und zu den Einzeladern ist. Es legt sich nun beispielsweise die Reihe d der Fäden in die Zwischenräume der Fadenreihe e. Über die eine gemeinsame Hülle für die verseilten Einzeladern bildenden Papiergarnfäden ist schließlich der Bleimantel / gelegt.In the embodiment of a three-phase cable shown in Fig. 2 and 3, the conductors α are insulated in the usual way by paper tape b , which is tightly wound with a short twist, while paper yarn is laid along the stranded wires in such a way that the course of the paper yarn threads c parallel to each other and to the individual wires. For example, the row d of threads is now located in the spaces between the thread row e. The lead sheath / is finally placed over the paper yarn threads that form a common sheath for the stranded individual strands.

Claims

Patent Claims:

1. High-voltage cable with paper insulation, characterized in that only the inner part of the insulation layer of the conductor in a known manner from tight around Impregnated paper tape wound around the conductor, but the outer part made of paper yarn consists.

2. High-voltage multiphase cable according to claim 1, characterized in that that the insulated wires are separated from one another by interposed layers of paper yarn.

3. High voltage cable according to claim 1, characterized in that Layers of paper yarn are arranged under the lead sheath, the cords of which are parallel or almost parallel to the axis of the lead sheath lie parallel.

4. High-voltage cable according to claim ι to 3, characterized in that that the paper yarn to achieve resilient properties "is tubular.

5. High-voltage cable according to claim i, characterized in that in the case of multiphase cables, those surrounding the individual wires that are between the Cores lying and those lying between the stranded cores and the lead sheath Layers and threads of the paper yarn spinning run parallel to one another or almost parallel to one another.

For this purpose ι sheet of drawings.