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Starres elektrisches Kabel, insbesondere für Hochspannung Die Erfindung
betrifft ein starres elektrisches Kabel, insbesondere für Hochspannung, bei dem
im allgemeinen nur ein Teil der Isolation des oder der Leiter unbiegsam ist. Meistens
stellt dieser die Außenlage oder -ummantelung dar und kann aus Hartpapier, Porzellan
usw. bestehen. Man kann aber auch ein starres Kabel in der Weise herstellen, daß
man zwei oder mehrere starre Isolationsschichten ineinanderschiebt. Außerhalb dieser
starren Schichten verbleibt also im allgemeinen genügend Raum für Isolation aus
anderen Stoffen. Wird hierfür z. B. Papier verwendet, so ist es erforderlich, die
geschichtete Isolation zu imprägnieren, wozu üblicherweise Isolationsmassen oder
Isolieröle benutzt werden. Es müssen aber auch etwaige Hohlräume im Kabelinnern,
die sich zwischen der unstarren und starren Isolation oder der letzteren und dem
Leiter ergeben, durch Isoliermassen oder Öle ausgefüllt werden.
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Es hat sich nun gezeigt, daß bei solchen Kabeln die Feldstärke ungünstig
auf die verschiedenen Isolierschichten verteilt ist, weil die starren Isolierstoffe
eine größere Dielektrizitätskonstante besitzen als die unstarren, also als die gebräuchlichen
Isoliermassen bzw. -öle. Die letzteren -werden somit am stärksten beansprucht und
können bei Überspannungen leicht durchschlagen werden. Von solchen Isoliermassen
und -ölen kann man aber nicht abgehen, weil die starren Isolationsschichten nur
in verhältnismäßig kurzen Längen hergestellt werden können und nach dem Überschieben
auf das Kabel mit seiner geschichteten Isolation mit den Enden aneinanderstoßen.
Die Isolation in den unvermeidlichen Stoßfugen, die auch bei mehreren konzentrisch
übergeschobenen und gegeneinander versetzten starren Isolierschichten vorhanden
sind, muß also durch andere Stoffe ersetzt werden, wofür in erster Linie nur Isolationsmassen
und -öle in Betracht kommen. Die Feldverteilung im Kabel verschlechtert sich also
in jenen Querschnitten, in denen eine Stoßstelle liegt, so daß die Isoliermasse
bzw. das Isolieröl an den Stoßfugen ungünstig beansprucht wird.
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Gemäß der Erfindung werden die geschilderten Nachteile dadurch beseitigt,
daß die Isoliermasse bzw. das Isolieröl so gewählt oder gemischt werden, daß die
resultierende Dielektrizitätskonstante der Masse bzw. des Öles (gegebenenfalls des
ölgemisches ) möglichst gleich derjenigen des Isolierstoffes ist, aus dem die starre
Schicht besteht. Demnach betrifft die Erfindung ein starres elektrisches Kabel,
insbesondere für Hochspannung, mit ein- oder mehrfacher Unterteilung der Isolation
durch Schichten, von denen eine oder mehrere der äußeren Schichten aus starrem Isolierstoff
bestehen, und bezieht sich
,hauptsächlich darauf, daß zur Ausfüllung
entstehender Hohlräume, insbesondere zwischen den starren Isolierschichten, eine
Isoliermasse oder ein Isolieröl, gegebenenfalls auch ein Ülgemisch, dient, das eine
gleiche oder angenähert gleiche Dielektrizitätskonstante besitzt wie der starre
Isolierstoff.
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Dadurch wird auch die Feldverteilung im Kabelinnern an allen Stellen
ohne starre Isolation, insbesondere aber auch an den Stoßstellen, die gleiche oder
angenähert die gleiche wie an jenen Stellen, welche durch die starre Isolation gebildet
sind. Durchschläge im Kabel an von vornherein schwächeren Stellen werden dadurch
vermieden. Die Wahl eines starren Isolierstoffes mit großer Dielektrizitätskonstante
übt somit keinen nachteiligen Einfuß auf die elektrische Festigkeit der Gesamtisolation
aus, welche also in gleicher Weise wirkt, als ob sie durchgängig aus gleichem Isolierstoff
hergestellt worden wäre.
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Wird für den erfindungsgemäßen Zweck Öl verwendet, so kann dasselbe
ohne weiteres durch Mischung bekannter Ölarten erhalten «erden. Es ,werden hierzu
zweckmäßig billige Mineralöle, deren Dielektrizitätskonstante kleiner als die des
starren Isolationsstoffes (beispielsweise Porzellan) ist, mit Ölen (insbesondere
organischen Ölen), deren Dielektrizitätskonstante größer als die des Porzellans
ist, in entsprechendem Verhältnis gemischt. Beispielsweise kann normales Transformatoröl
mit einer Dielektrizitätskonstante von a-3 mit Ricinusöl oder einem sonstigen Stoff
gemischt werden, der eine höhere Dielektrizitätskonstante besitzt (beispielsweise
mit irgendeinem organischen Öl oder Fett oder auch mit Alkohol). Gleiches gilt bezüglich
der Isolationsmasse, die man aus allen bituminösen Massen, insbesondere Asphalt
und Paraffin und gegebenenfalls Harzen, derart zu mischen hat, daß die resultierende
Dielektrizitätskonstante derjenigen des starren Isolierstoffes angenähert wird.
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Zur näheren Erläuterung sind einige Dielektrizitätskonstanten von
Stoffen angegeben, die bei der Mischung :des Öles bzw. der Isoliermasse Verwendung
finden können. Die Dielektrizitätskonstante beträgt für Porzellan ¢-6; Ricinusöl
¢,6, Anilin 7,3, Transformatoröl a-3, Terpentinöl 3, Glycerin 56, Kunstharz etwa
5.
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Man erkennt aus dieser Aufstellung, daß man z. B. durch Mischung von
Transformatoröl und ganz geringen Mengen Glycerin die Angleichung an die Dielektrizitätskonstante
von z. B. Porzellan sehr leicht bewerkstelligen kann. Das gleiche gilt für plastische
Massen.