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ölgefülltes, elektrisches Hochspannungskabel Die Erfindung bezieht-
sich auf Hochspannungskabel; bei. denen -die Leiterdrähte von einem hohlen Stützorgan
getragen -werden. Im Innern des Hohlleiters befindet sich das C51, welches den um
den Leiter angeordneten Isolierkörper tränkt. Solche Kabel müssen stets mit Öl gefüllt
bleiben, um beständig die Bildung von Luft- und Feuchtig keitsbläschen zu verhindern.
Die Temperatur eines solchen Kabels verändert sich mit der von dem durchfließenden
Strom und den klimatischen Einflüssen hervorgerufenen Wärme. Sobald sich das Kabel
erwärmt, (lehnt sich das Öl aus und- fließt durch das Innere des Kernes zu den-
äußeren verschlossenen Aufnahmebehältern, die zu .diesem Zweck vorgesehen sind.
Sobald sich- --das Kabel abkühlt, kehrt das Öl von `dem, Behälter zu dem
Kabel mit einer Schnelligkeit zurück, die durch den Grad der Abkühlung des Kabels
bestimmt ist. Wenn die Abkühlung an den Seitenwänden der Kabelkanäle für das- durchfließende
-öl zu stark ist, bilde(( sich an einer oder mehreren Stellen Hohlräume; w,idurcb.
der Widerstand des. Nichtleiters geschwächt und auch ein Überschlag im Kabel hervorgerufen
werden kann. Bei den bisher ausgeführten Bauarten sind die den Leiter bildenden
und schraubenförmig um das Stützorgan gewickelten Drähte von kreisförmigem Querschnitt.
Die Drahtwindungen, die sich etwa senkrecht zur Kernachse erstrecken und einen Hohlleiter
mit unebenen Wandungen ergeben, verursachen einen beträchtlichen Widerstand für
das Durchfließen des Öles vom Kabel zu den Behältern hin oder umgelehrt. In den
zwischen den Drähten von kreisförmigem Ouerschnitt vorhandenen Zwischenräumen bilden
sich ferner Wirbel, die sich dem Durchfließen' des Öles im hohlen Leiter entgegenstellen.
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Zur Vermeidung der angegebenen Nachteile wird! gemäß -der Erfindung
der Hohlleiter aus eineiü dünnen, flachen, schraubenförmig geivickelten Metallband
gebildet, welches von -Leiterdrähten umwickelt ist. Die Leiterdrähte werden von
Isolierstoff umgeben, der von dem Innern des Hohlleiters aus mit t51 getränkt und
außen von "@veichem Metall -eingeschlossen wird.
Der Erfindungsgegenstand
ist in beispielsweiser Ausführungsform in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt
Abb. i eine im teilweisen Schnitt gehaltene Ansicht eines Hochspannungskabels, Abb.2
und 3 eine Ansicht und eine Aufsicht auf einen der Drähte öder Litzenleiter, Abb.
d. einen Längsschnitt mit teilweiser Ansicht einer andern Ausführungsform der Seele,
Abb.5 eine schematische Ansicht der Kabelanlage.
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Das hohle Stützorgan wird aus einem flachen Metallband io gebildet,
das schraubenförmig flachkant gewickelt ist. Durch diese Ausbildung des Stützorgans
wird der Durchlaufquerschnitt des Öles im Vergleich zu bekannten Ausführungen mit
runden Drähten vergrößert. Hält man andererseits jedoch den Durchlaufquerschnitt
so groß wie denjenigen eines entsprechenden Hohlleiters mit runden Drähten, so ergibt
sich beim Erfindungsgegenstand ein kleinerer Durchmesser des Kabels, wodurch auch
die Herstellungskosten vermindert werden. Insbesondere wird der Reibungswiderstand
beim Durchfließen des Öles infolge der fast vollständigen Beseitigung der Wirbel
zwischen den benachbarten Schraubenwindungen aufs äußerste herabgesetzt. Die Beseitigung
der Wirbel ist darauf zurückzuführen, daß das Band sehr flach ist und die Windungen
voneinander so entfernt sind, daß die Wandungen des Hohlleiters in ihrem Gesamtverlauf
glatter sind als bei der alten Ausführungsform.
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Blanke Drähte oder Litzen i i, die um die Seele gewickelt werden,
führen den Strom und sind lagenweise angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform
sind zwei Lagen Leiter vorgesehen. Die Lagen sind um das Stützorgan gewickelt, indem
sie Windungen mit langem Gang bilden. Die Leiter der einen liegen über derjenigen
der anderen Lage. Aus mechanischen Gründen müssen die Leiter sehr dicht in Lagen
um das Stützorgan und in Berührung untereinander gewickelt sein. Indessen würde
diese Ausführung den Nachteil haben, daß das freie Fließen des Öles vom Leiterinneren
nach dem und durch den Nichtleiter gehindert wird.
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Dieser Übelstand wird vermindert, indem man die Kupferleiter i i so
ausbildet, daß sich eine große Zahl kleiner Kanäle zwischen den Drähten ein und
derselben Lage ergibt. Dies kann einfach dadurch erreicht werden, daß man den Draht
zwischen zwei Rollen durchlaufen läßt, von denen die eine mit Vorsprüngen versehen
ist, die sich in den Draht einpressen, wie es an der Stelle i2 in den Abb.2 und
3 angedeutet ist. An dem ursprünglich runden Draht wird infolge des an aufeinanderfolgenden
Stellen angesetzten Druckes das Metall in Übereinstimmung zu diesen. Druckstellen
nachgeben, und ir%folgedessen wird der sonst glatte Umfang des Drahtes Verbreiterungen
13 und Vertiefungen 12 aufweisen.. Wenn dann die Drähte einer neben. dem andern
angeordnet werden, so verbleibenezwischen ihnen kleine Kanäle, welche das Öl leicht
hindurchfließen lassen.
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Um den Leiter wird gut anschließend Papier 14. aufgewickelt, das von
guter Isolier-Wirkung ist und vom Innern des Leiters aus mit Öl getränkt wird. Auf
dem Papier wird ferner ein Bleimantel 15 - angeordnet. Dieser ist vollkommen dicht,
tun jeden Austritt von Öl zu verhüten.
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Unter gewissen Umständen, die auf die besondere Lage des Kabels zurückzuführen
ist, wird das im Kabel enthaltene Ö1 einem hohen Druck ausgesetzt. Das verursacht
mitunter ein Anschwellen des Bleimantels an einer oder an mehreren Stellen, und
wenn der Druck anhält, kann sich sogar ein Bruch des Mantels ergeben. Eine solche
Anschwellung ist auf jeden Fall eine schwache Stelle des Kabels auf Grund des verminderten
Isolationswertes infolge der Hohlräume, die immer an diesen Stellen unter dem Bleimantel
entstehen. Um diese Gefahr zu verhindern, wird der Bleimantel von einem flachen
Band 16 aus Kupfer oder anderem Metall umhüllt, das schraubenförmig mit kleinem
Steigungswinkel aufgewickelt' wird. Das Band kann aus einem einfachen oder aus mehreren
gleichzeitig aufgewickelten Streifen bestehen. Um zu verhindern, daß das Band und
besonders seine Ränder sich in den Bleimantel einschnüren, werden dichte Papierlagen
17 auf diesen unter das Band gelegt. Um das so gebildete Kabel wird ein mit dem
Metallband i6 elektrisch verbundener Bleimantel 18 angeordnet, welcher den inneren
Bleimantel und das mit dünner Papierzwischenlage darüberliegende Metallband vor
Feuchtigkeit und den damit verbundenen schädlichen elektrolytischen Einwirkungen
schützt.
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Wie bereits angegeben, sind in dem Bleimantel 15 keine Unterbrechungen
vorgesehen, um jedes Austreten von Öl zu vermeiden. Der Mantel 15 wird auf beliebige
Weise mit der Erde verbunden, wie es bei i9 in Abb. 5 angedeutet ist.
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Der Mantel 18 und das Metallband 16 sind an den Verbindungsstellen
des Kabels unterbrochen, und der Mantel ist nicht auf besondere Art mit der Erde
in Verbindung gebracht, um soweit wie möglich die Bildung von örtlichen Nebenströmen
zu vermeiden, die für den Mantel des Kabels eine Gefahr mit sich bringen.
In
Abb.4 ist ein Stützorgan von etwas veränderter Form dargestellt. In diesem Falle
ist das flache Band im mittleren Teil der Querschnittsfläche 2o durchlaufend flach
gewölbt, um dem Stützorgan einen größeren mechanischen Widerstand zu geben und um
jede Zerdrückung sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verlegung zu vermeiden.
Die Wölbung wird vorteilhaft in der Mitte des Bandes vorgesehen, denn eine symmetrische
Ausbildung ermöglicht einen leichteren Durchgang für das 01. Diese Ausführungsform
ist auch besser mit Rücksicht auf die Herstellung des Bandes. Durch die Anordnung
der Wölbung im mittleren Teil des Bandes mit der nach dem Innern der Schraubenwindung
hin sich erhebenden Form sind für jeden Leiterdraht zwei Stützpunkte gesichert,
um so zu verhindern, daß eine Windung oder ein Teil einer Windung des Stützorgans
sich unter dem Einfluß beträchtlicher äußerer Drücke verschiebt. Ein so hergestelltes
Stützorgan ist besonders geeignet, starke äußere Drücke aufzunehmen, z. B. wenn
es durchgebogen wird. Da die Einkerbung des Bandes im Verhältnis zu der Höhe der
Randteile gering ist, wird der Reibungswiderstand, der sich dem Durchgang des öles
entgegensetzt, praktisch nicht größer sein als in dem vorher betrachteten Falle.
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In Abb.5 ist schematisch ein Kabelabschnitt dargestellt, bei dem 21
einen Behälter für die Speisung des Öles für den Hohlleiter des Kabels bezeichnet.
15 ist der innere Bleimantel, der an seinem äußeren Ende mit der Erde verbunden
ist, und 18 bezeichnet den an den Kabelverbindungsstellen unterbrochenen äußeren
Bleimantel.