DE528160C - Druckausgleichseinrichtung fuer oelgefuellte Hochspannungskabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckausgleichseinrichtung für ölgefüllte Hochspannungskabel. Es ist bekannt, daß zu dem Zwecke, durch Temperaturänderung hervorgerufene Druckänderungen der ölfüllung auszugleichen, sogenannte Ausdehnungsgefäße vorgesehen werden. Diese stehen mit dem Öl der einzelnen Kabelabschnitte in Verbindung und nehmen bei einer Ausdehnung des Öles im

ίο Kabel öl auf und drücken bei einer Zusammenziehung des Öles im Kabel das Öl wieder in das Kabel zurück. Die einzelnen Ölausdehnungsgefäße stehen miteinander gewöhnlich über im Kabel vorhandene Ölkanäle in Verbindung. Die ölkanäle im Kabel können entweder durch einen Hohlleiter oder durch Hohlräume direkt unter dem Bleimantel des Kabels gebildet werden. Bei Mehrleiterkabeln benutzt man zweckmäßig als Ölkanäle

ao die zwischen den einzelnen Leitern und dem Bleimantel verbleibenden Zwischenräume. An sich ist aber für die vorliegende Erfindung die Art der ölkanäle völlig unwesentlich. Der Durchfluß des Öles durch die Kanäle hängt nun von dem Durchmesser der Kanäle, von der Viskosität und von der erforderlichen Menge des Öles ab.

Für manche Zwecke ist es notwendig, nicht ununterbrochene ölkanäle für die gesamte Kabellänge vorzusehen, sondern Kabelabschnitte bestimmter Länge öldicht voneinander abzuschließen. Diese Notwendigkeit tritt besonders dann auf, wenn das Kabel im hügeligen Gelände verlegt wird. Bei ununterbrochenen, auf der ganzen Kabellänge sich erstreckenden Ölkanälen würde auf den im Tal liegenden Kabelabschnitten der gesamte durch die Ölhöhe hervorgerufene Druck lasten, der oftmals imstande sein würde, ein Bersten des Kabels zu verursachen. Man kann nun dem vorbeugen, wenn man das Kabel mehrmals unterteilt und mit sogenannten Damm-Muffen versieht, die die angrenzenden Kabelabschnitte völlig öldicht voneinander abschließen. Die bekannten oder vorgeschlagenen, völlig öldicht abschließenden Damm-Muffen sind aber verhältnismäßig teuer, so daß die ganze Anlage bei einer weitgehenden Unterteilung sehr kostspielig werden würde. Andererseits wäre eine größere Unterteilung auch deshalb wünschenswert, weil bei langen Kabelabschnitten infolge des sich summierenden Durchflußwiderstandes für das öl der Durchfluß sehr erschwert wird.

Durch die Erfindung werden nun alle diese vorstehend geschilderten Nachteile dadurch beseitigt, daß einerseits nur wenige Damm-Muffen verwendet werden, andererseits aber die von den Damm-Muffen begrenzten Kabelabschnitte durch besonders einfach gebaute Abdichtungsmuffen in weitere Abschnitte, in sogenannteZwischenabschnitte, unterteilt wer-

den. Die erfindungsgemäß verwendete einfache Abdichtungsmuffe soll nachstehend kurz als kleine Damm-Muffe bezeichnet werden. Die kleinen -Damm-Muffen können in ihrer Konstruktion äußerst einfach sein, da sie nicht absolut öldicht zu sein brauchen. Sie haben nur die Aufgabe, die Zwischenabschnitte einigermaßen voneinander abzugrenzen, so daß bei Beschädigung eines Abschnittes das Öl des angrenzenden Abschnittes nicht in größeren Mengen ebenfalls ausläuft. Dabei können die kleinen. Damm-Muffen gleichzeitig auch, ohne einen völlig öldichten Abschluß herzustellen, die Steigerung des Öldruckes in den tiefer liegenden Kabelzwischenabschnitten verhindern. Geringes Durchsickern von Öl von einem Zwischenabschnitt zu dem anderen ist unwesentlich, da innerhalb kürzester Zeit ein beschädigter Kabelabschnitt auf alle Fälle ausgebessert werden muß.

Gemäß der Erfindung wird ferner noch jeder Kabelzwischenabschnitt mit einem Ausdehnungsgefäß versehen und der Druck in as diesen Ausdehnungsgefäßen so eingestellt, daß trotz verschiedener Höhenlage der einzelnen Kabelzwischenabschnitte der Öldruck an den gegenüberliegenden Enden der kleinen Damm-Muffen überall die gleiche Größe besitzt. Dadurch kann dann in den tiefer gelegenen Kabelzwischenabschnitten trotz etwaigen Durchsickerns von Öl durch die kleinen Damm-Muffen kein gefährlicher Überdruck entstehen, und es wird auch infolge der Druckgleichheit an den Enden der kleinen Damm-Muffen durch diese kein nennenswerter Üldurchfluß erfolgen.

Die Erfindung ist nicht nur verwendbar für Kabel, die besondere Ölkanäle besitzen, sondem auch für Kabel, die eine mit Öl getränkte Papierfüllung haben. Bei diesen Kabeln sind dann besondere kleine Damm-Muffen entbehrlich, weil die Papierisolationen selbst als kleine Damm-Muffen wirken. Dagegen müssen wie bei Kabeln mit besonderen ölkanälen die großen Kabelabschnitte gemäß der Erfindung in Kabelzwischenabschnitte unterteilt und jedem Zwischenabschnitt ein oder mehrere Ausdehnungsgefäße zugeordnet werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und es stellt dar Abb. ι eine Druckausgleichseinrichtung für ölgefüllte Hochspannungskabel gemäß der Erfindung,

Abb. 2 einen Schnitt durch eine kleine Damm-Muffe mit einem zugehörigen Ausdehnungsgefäß in etwas größerem Maßstabe, Abb. 3 und 4 weitere Ausbildungsformen einer Druckausgleichseinrichtung gemäß der Erfindung.

In der Zeichnung bedeuten 1 und 2 gewöhnliche Damm-Muffen, die Kabelabschnitte verhältmnismäßig großer Länge vollkommen flüssigkeitsdicht abgrenzen. Wie aus der Abb. ι zu ersehen ist, ist das Kabel im hügeligen Gelände verlegt. Gemäß der Erfindung ist nun der von den Damm-Muffen 1 und 2 begrenzte Kabelabschnitt durch kleine Damm-Muffen 9, 10, 11, 12 und 13 in Zwischenabschnitte 3, 4, 5, 6, 7 und 8 unterteilt. Die kleinen Damm-Muffen können die an Hand der Abb. 2 nachstehend beschriebene oder irgendwelche an sich bekannte oder bereits vorgeschlagene Bauart besitzen. Die Hauptsache ist, daß die kleine Damm-Muffe wesentlich billiger ist als eine gewöhnliche, vollkommen flüssigkeitsdicht abschließende Damm-Muffe.

Als besonders geeignet hat sich die in der Abb. 2 dargestellte Ausführungsform erwiesen. Diese besteht aus einem Gehäuse 14, daß in irgendeiner Weise mit dem Bleimantel der angrenzenden Kabelzwischenabschnitte (beispielsweise 4 und 5) verbunden ist. Die anstoßenden Leiter sind in üblicher Weise durch ein Verbindungsstück 16 vereinigt, die Verbindungsstelle mit Papier 17 isoliert und die Isolation mit einer Metallabschirmung umgeben. Zur Trennung der Ölräume der angrenzenden Kabelzwischenabschnitte sind Dichtungsscheiben 18 vorgesehen. Eine solche kleine Damm-Muffe besitzt somit eine verhältnismäßig einfache Bauart, ist daher wesentlich billiger als die normalen völlig flüssigkeitsdichten Damm-Muffen. Die kleinen Damm-Muffen bieten zwar nicht einen vollkommen öldichten Abschluß. Dies ist aber, wie bereits oben ausgeführt, auch nicht erforderlich.

Bei dem veranschaulichten Beispiel liegen die Ölkanäle 19 des Kabels direkt unter dem Bleimantel. Jedem Kabelzwischenabschnitt und besonders den höher liegenden Kabelabschnitten sind Ausdehnungsgefäße zügeordnet. In der Abb. 1 sind diese mit 20, 21, 22, 23, 24 und 25 bezeichnet. Die Höhenunterschiede zwischen den Ausdehnungsgefäßen und den zugehörigen kleinen Damm-Muffen sind überall die gleichen.

In der Abb. 2 ist eine beispielsweise Ausführungsform eines geeigneten Ausdehnungsgefäßes veranschaulicht. Es besteht aus einem Gehäuse 26 mit Abschlußdeckeln 27 und 28. Innerhalb des Behälters 26 sind eine Reihe von Zellen 29 angeordnet, die durch ein Rohrsystem 30 miteinander und mit dem Ölkanal des Kabelzwischenabschnittes in Verbindung stehen. Die Wände der Zellen 29 sind vorzugsweise aus sehr dünnem Metall hergestellt, so daß die Zellen elastisch und Volumänderungen der Zellen leicht möglich sind.

Als Auflager für die Wände der Zellen dienen spitz zulaufende Teile 31. Die Zellen 29 füllen den Behälter 26 nicht vollkommen aus, sondern es ist noch ein übrig bleibender, mit einem elastischen Stoff, beispielsweise einem geeigneten Gas, gefüllter Raum vorhanden, der auf die Zellen 29 einen gewissen Anfangsdruck ausübt. Das Gas kann durch das Anschlußrohr 32 in den Behälter 26 eingeleitet werden. Mit Hilfe des Gases kann der Druck der Ausgleichsgefäße je nach der öldruckhöhe der angrenzenden Kabelabschnitte so eingestellt werden, daß die gegenüberliegenden Enden einer kleinen Damm-Muffe stets gleichen Öldruck besitzen. Zu diesem Zwecke muß ein tiefer gelegenes Ausdehnungsgefäß einen um die Öldruckhöhe des Höhenunterschiedes größeren Gasdruck besitzen als das höher gelegene Ausdehnungs-

ao gefäß, wobei der Gasdruck des letzteren gleich oder etwas höher als Atmosphärendruck sein kann. Betrachten wir diesbezüglich die in der Abb. 1 dargestellte Anordnung, so müssen also die Ausdehnungsgefäße 22 und 23 den niedrigsten Gasdruck, dieAusdehnungsgefäße 21 und 24 einen um den betreffenden Höhenunterschied höheren Gasdruck, die am tiefsten gelegenen Ausdehnungsgefäße 20 und 25 den höchsten Gasdruck besitzen. Die Wirkungsweise der ölausdehnungsgefäße ist an sich bekannt, so daß es sich erübrigt, darauf näher einzugehen. Es könnte selbstverständlich auch das Gas in den einzelnen Zellen 29 und das Öl außerhalb der Zellen untergebracht oder ein in anderer Weise ausgebildetes Ausdehnungsgefäß verwendet werden.

In manchen Fällen kann es oftmals infolge zu großer Länge der Kabelabschnitte oder Zwischenabschnitte, zu geringen Durchmessers der Ölkanäle oder zu großer Viskosität des Öles ratsam sein, nicht einen ganzen Kabelabschnitt oder einen ganzen Kabelzwischenabschnitt aus einem einzigen Vorratsbehälter mit öl zu versorgen, sondern weitere Vorratsbehälter vorzusehen. Eine derartige Anlage zeigt in beispielsweiser Ausführungsform die Abb. 3. Der Kabelabschnitt oder Kabelzwischenabschnitt 36 wird durch die gewöhnlichen Damm-Muffen oder kleine Damm-Muffen 38 gegen die angrenzenden Kabelabschnitte 35 und 37 abgeschlossen. Neben dem an höchster Stelle befindlichen Behälter 41 ist noch ein weiterer Ölbehälter 40 vorgesehen, wobei die Drücke der beiden Behälter sich so verhalten, daß jeder die Speisung eines halben Kabelabschnittes übernimmt. Sofern der zusätzliche Behälter 40 noch nicht genügt, kann noch ein weiterer Behälter 42, wie in der Abb. 3 dargestellt, vorgesehen werden. Auf diese Weise kann der Druckabfall trotz langer Kabelabschnitte innerhalb gewünschter Grenzen gehalten werden.

Die Erfindung ist nicht nur auf Kabel beschränkt, bei denen besondere Ölkanäle vorgesehen sind, sondern auch auf Kabel anwendbar, die beispielsweise nur eine mit Öl getränkte Papierisolation und keine Ölkanäle besitzen. Bei solchen Kabeln ist dann die Verwendung von kleinen Damm-Muffen überflüssig, da die Papierisolationen selbst als kleine Damm-Muffen wirken. Dagegen müssen Ausdehnungsgefäße wie bei der Anordnung der Abb. ι erfindungsgemäß vorgesehen sein, weil auch bei diesen Kabeln durch ein Hindurchsickern des Öles zu den tiefer gelegenen Kabelabschnitten ein übermäßiger Druck in diesen Kabelabschnitten hervorgerufen werden könnte. Es werden daher erfindungsgemäß auch derartige Kabel in Zwischenabschnitte unterteilt, die zwar nicht durch kleine Damm-Muffen voneinander getrennt, aber jeder mit einem Ausdehnungsgefäß versehen wird. Eine solche Ausführungsform der Erfindung zeigt beispielsweise die Abb. 4. Der Kabelabschnitt 45 ist in Zwischenabschnitte unterteilt und jeder Zwischenabschnitt mit einem Ölausdehnungsgefäß46,47,48 versehen, deren Drücke, wie oben bezüglich der Einrichtung der Abb. ι ausgeführt, zueinander in einem bestimmten Verhältnis stehen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Druckausgleichseinrichtung für ölgefüllte Hochspannungskabel, dadurch gekennzeichnet, daß die von völlig öldichten Damm-Muffen begrenzten Kabelabschnitte durch einfache, nicht völlig öldicht abschließende kleine Damm-Muffen in weitere Zwischenabschnitte unterteilt sind und daß jeder Zwischenabschnitt mit einem oder mehreren Ausdehnungsgefäßen versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Drücke der Ausdehnungsgefäße so eingestellt wird, daß an den Enden der kleinen Damm-Muffen stets annähernd gleicher Öldruck herrscht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Öl getränkten Papierisolationen von nicht mit besonderen Ölkanälen versehenen Kabeln als kleine Damm-Muffen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen