DE603450C - OElgefuellte elektrische Kabelanlage - Google Patents

Description

Um den Öldruck in einer mit Öl gefüllten elektrischen Kabelanlage aufrechtzuerhalten und das bei Erwärmungen aus dem Kabel austretende Öl so aufzunehmen, daß es bei der folgenden Abkühlung mit dem erforderlichen Druck wieder in das Kabel zurückströmt, schließt man an die einzelnen Kabellängen Ölbehälter an, in denen das Öl durch elastische Druckgaskammern unter Druck gehalten wird.

Gemäß der Erfindung werden die elastischen Druckgaskammern der einzelnen, längs dem Kabel verteilten Ölbehälter an eine gemeinsame Druckgasleitung angeschlossen. Dadurch ergibt sich ein einfaches Mittel, den Betriebszustand der einzelnen Behälter und der angeschlossenen Kabellängen zu überwachen. Denn man erkennt an dem Druck in der gemeinsamen Leitung, welche Veränderungen sich in den einzelnen Behältern vollziehen, und man kann aus einem plötzlichen Druckabfall oder Druckanstieg auf irgendeine Störung rückschließen, ohne daß es erforderlich ist, alle Behälter einzeln dauernd zu überwachen.

Zweckmäßig sind die mit den Druckgaskam-

mern. versehenen Ölbehälter in bekannter Weise an eine gemeinschaftliche ölzuleitung angeschlossen. Um bei dieser Anordnung zu verhindern, daß bei Beschädigung einer Kabellänge und Ausströmen des Öles aus einem Behälter auch die übrigen Behälter dadurch in Mitleidenschaft gezogen werden, daß der Öldruck unter die zulässige Grenze sinkt, wird gemäß der Erfindung zwischen dem Ölbehälter und der angeschlossenen Kabellänge ein eigenartiges Ventil-

system vorgesehen. Dieses System besteht im wesentlichen aus zwei Ventilen, von denen das eine sich öffnet, wenn der Öldruck im Kabel einen bestimmten Wert überschreitet, während das andere sich öffnet, wenn der Unterschied zwischen dem Druck in der Kabellänge und dem Druck in der Ölzufuhrleitung einen bestimmten Wert erreicht. Diese Anordnung hat zur Folge, daß ein Rückströmen des Öls aus dem Kabel nur stattfinden kann, wenn der Druck im Kabel einen bestimmten, von dem Druck in der ölzufuhrleitung unabhängigen Druck überschreitet, nicht aber auch dann, wenn etwa durch eine Störung der Öldruck in der Zuführungsleitung plötzlich absinkt.

Um bei sinkendem Öldruck im Kabel die vorher herausgedrückte Ölmenge wieder einzuführen, ist parallel zu den genannten Ventilen ein drittes Ventil geschaltet, das als Rückschlagventil ausgebildet ist und sich demgemäß öffnet, wenn der Druck in der ölzuführungsleitung um ein bestimmtes Maß größer ist als der Druck im Kabel. Dieses Ventil ist mit einer Drosselöffnung versehen, die bewirkt, daß das öl aus der Leitung in das Kabel nur langsam überströmen kann. Infolgedessen kann, wenn etwa der Öldruck in der betreffenden Kabellänge durch eine Störung plötzlich absinkt, sich niemals die ganze Zuführungsleitung rasch entleeren. Eine Rückwirkung auf die anderen Ölbehälter und die daran angeschlossenen Kabellängen ist also ausgeschlossen.

Die Drosselung der ölströmung an dem genannten Rückschlagventil kann aus einer Kam-

mer bestehen, die eine Füllung aus porigem Stoff, wie z.B. Glaswolle oder Baumwollabfällen enthält. Die beiden -von den Ventilen gesteuerten Durchlässe können in einer Scheidewand eines einerseits mit der Ölzuleitung und andererseits mit dem Kabel bzw. der Kabellänge verbundenen gemeinsamen Ventilgehäuses angeordnet sein.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar ist

Abb. ι eine schematische Darstellung der gesamten Anlage und

Abb. 2 ein Querschnitt durch das Ventilgehäuse.

Das Kabel besteht aus den einzelnen Fabrikationslängen 4, die durch Muffen ι miteinander verbunden sind. An den Enden der Kabelanlage sitzen Endverschlüsse 30. Zwecks Speisung mit öl vor und während des Betriebes ist jedes ao Muffengehäuse, wie üblich, mit einem Anschlußstutzen 2 versehen, an den eine Öldruckleitung angeschlossen ist, die das Atmen des Kabels gestattet. Zweckmäßig wird die Einrichtung so getroffen, daß der Ölraum jeder Kabellänge gegen den Ölraum der benachbarten Längen auf bekannte Art und Weise, z. B. durch sogenannte Sperrmuffen, abgeschlossen ist, so daß also keine Ölströmung von einer Kabellänge zur anderen stattfinden kann. Dadurch wird verhindert, daß bei Beschädigung eines Kabelabschnittes Öl auch aus den benachbarten Kabelabschnitten ausströmt.

Die in Abb. 1 dargestellte Kabelanlage dient dazu, bei zunehmendem Öldruck das aus der Öffnung 2 austretende Öl aufzunehmen, bei absinkendem Öldruck im Kabel aber so viel Öl wieder in das Kabel hineinzudrücken, daß der Öldruck im Kabel ein bestimmtes Maß niemals unter- oder überschreitet. Auf diese Weise wird die Entstehung von Hohlräumen, Lufteinschlüssen und Blasen in der Kabelisolation mit ihren schädlichen Folgen vermieden. Zur Druckregelung in den Kabellängen dienen beispielsweise Ausdehnungsgefäße 40, die an die Stutzen 2 der Muffengehäuse 1 durch eine Zweigleitung angeschlossen sind. Das Ausdehnungsgefäß ist von bekannter, völlig geschlossener Bauart mit innerhalb dem Behälter 40 angeordneter besonderer Druckgaskammer 41 mit biegsamer Wandung, die mit Druckluft gefüllt ist. Der Luftdruck kann in geeigneter Weise geregelt werden, um so den Öldruck in der Ölkammer zu beeinflussen, ohne daß Luft eindringt oder das Öl sich verunreinigt.

Längs dem Kabel erstreckt sich eine für alle Kabellängen gemeinsame, an sich bekannte Ölspeiseleitung 42, die durch Zweigleitungen einerseits an die Behälter 40 und andererseits an die Muffengehäuse 1 direkt angeschlossen ist. In allen Zweigleitungen befindet sich ein von Hand einstellbares Absperrventil 43. Die gemeinsame Ölleitung 42 steht mit einer unter Druck stehenden (nicht gezeichneten) Ölzufuhr in Verbindung. Durch Regelung der Ventile kann daher das Öl in den Behältern 40 unter dem gewünschten Druck gehalten werden. Sind also z. B. die Ventile in den Zweigleitungen zwischen den Ausdehnungsgefäßen 40 und dem Kabel geschlossen, so wird das Kabel unmittelbar von der Leitung 42 aus gespeist. Zweckmäßig bleiben dabei die Ventile zwischen der Speiseleitung und den Ausdehnungsgefäßen geöffnet, um die Ölkammern 40 zu füllen und ständig unter Druck zu halten. Wenn dagegen die Ventile der direkten Zuleitungen von der Speiseleitung zum Kabel geschlossen sind, erfolgt die Aufrechterhaltung und Regelung des Öldruckes im Kabel durch die Ausdehnungsgefäße 40.

Zur Aufrechterhaltung des Luftdruckes in den Kammern 41 der Ausdehnungsgefäße dient erfindungsgemäß eine gemeinsame Druckluftleitung 44, die durch Zweigleitungen über Ventile an die Kammern 41 angeschlossen ist. Je nach Wunsch kann man dann den Öldruck im Kabel durch Regelung des Luftdruckes in den Kammern 41 über die Leitung 44 oder durch Regelung des Druckes in der Speiseleitung 42 oder durch beide Mittel regeln und aufrechterhalten. Da die gleiche Anlage zur Speisung des aus einzelnen, voneinander hinsichtlich der Ölräume getrennten Längen bestehenden Kabels und unter Umständen sogar zur Speisung mehrerer voneinander getrennter Kabel dient, so besteht die Möglichkeit, daß eine Ölströmung zwischen zwei verschiedenen Kabellängen über die Speiseanlage hinweg eintritt. Diese unerwünschte Erscheinung wird durch ein in die Verbindungsleitung zwischen Speiseleitung 42 und Muffengehäuse 1 oder zwischen Ausdehnungsgefäß 40 und Muffengehäuse 1 eingeschaltetes Ventilsystem 45 verhindert, das in Abb. 2 in größerem Maßstabe dargestellt ist. Es besteht aus einem durch eine mittlere Wandung 52 in eine obere und untere Kammer unterteilten Gehäuse 45, und zwar wird die obere Kammer an die Speiseanlage 40 oder 42, die untere Kammer an das Kabel angeschlossen. In der Trennwand 52 befinden sich zwei Öffnungen, von denen die linke durch zwei Ventile 49 und 46 und die rechte durch ein Ventil 53 gesteuert wird. Während das Ventil 49 als einfaches Rückschlagventil ausgebildet ist, ist das Ventil 46 von dem in der unteren Kammer herrschenden Druck abhängig. Der Ventilschaft sitzt auf einer Membran 47, die eine mit der Außenluft in Verbindung stehende kleine Kammer 48 abschließt, ine in dieser befindliche Feder sucht das Ventil 46 stets geschlossen zu halten. Das Rückschlagventil 49 bewirkt, daß bei geöffnetem Ventil 46 stets nur eine Strömung aus der unteren Kammer in die obere, also nur dann möglich ist, wenn der Öldruck in der unteren

Kammer überwiegt. Die Strömung des Öles aus der oberen Kammer in die untere und in das Kabel erfolgt lediglich durch das Ventil 53 hindurch.

Das Ventil 53 wird für gewöhnlich durch eine Feder 55 geschlossen gehalten. Es öffnet sich, wenn der Druck in der oberen Kammer größer ist als derjenige in der unteren Kammer. Durch 'das Ventil soll verhindert werden, daß das öl aus der Speiseanlage rasch in das Kabel strömt. Zu diesem Zweck ist vor ihm eine Einrichtung angeordnet, die den Strömungswiderstand erheblich heraufsetzt. Hierzu dient gemäß Abb. 2 beispielsweise eine vor der Ventilöffnung liegende Büchse 54, die mit Glaswolle oder Baumwolle gefüllt ist.

Die Einrichtung arbeitet im Betriebe wie folgt:

Wenn bei langsam oder plötzlich steigender Belastung die Temperatur im Kabel ansteigt, so öffnet sich das Ventil 46 infolge des gleichfalls zunehmenden Öldruckes. Das Öl öffnet dann weiterhin auch das Rückschlagventil 49 und strömt in die Speiseanlage zurück, so daß der Druck im Kabel den zulässigen Wert nicht überschreitet. Ein Öffnen findet aber nur dann statt, wenn der Druck im Kabel einen bestimmten Wert überschreitet, nicht etwa auch dann, wenn in der oberen Kammer aus irgendwelchen Gründen ein zu geringer Druck herrscht. Daher hat ein Bruch in der Ölzufuhrleitung oder in einem Nachbarkabel nicht die Wirkung, daß in der unteren Kammer des Gehäuses 45 der Druck abfällt und Öl aus dem unbeschädigten Kabel ausströmt. Sinkt der Druck im Kabel bei Entlastung, so strömt das Öl aus der Speiseanlage langsam durch die Büchse 54 und das Ventil 53 zurück.

Im gewöhnlichen Betriebe sind diese Rückströmungen stets sehr langsam, so daß im allgemeinen der Druck in der Speiseanlage niemals einen unzulässig niedrigen Wert erreicht. Wenn aber eine der Kabellängen beschädigt ist, etwa weil ein Ölraum undicht ist, so sinkt der Druck im Kabel schnell ab, und beimFehlen der Drosselung in der Büchse 54 würde der Druck in der Speiseanlage übermäßig stark sinken.' Dadurch könnte die ölanlage plötzlich entleert werden, so daß die übrigen Teile des Kabels in Mitleidenschaft gezogen würden. Da die Büchse 54 aber einen erheblichen Strömungswiderstand darstellt, so ruft ein plötzliches Absinken des Öldruckes in einem Teil des Kabels niemals die gleiche Erscheinung in der Speiseanlage hervor. Ein Fehler in der einen Kabellänge bleibt daher , auf diese beschränkt und verursacht keine Beschädigung der übrigen Teile der Anlage. Andererseits ist die Begrenzung im Nachströmen des Öles unbedenklich, da im regelmäßigen Betriebe nur ein langsames Nachströmen von Öl erforderlich ist.

Wenn das öl von einem Hauptbehälter aus über die Zuleitung 42 unter Druck zugeführt wird, so dienen bekannte Mittel dazu, den Druck konstant zu halten. Beispielsweise bedient man sich einer oben offenen oder durch ein Heberrohr geschlossenen Flüssigkeitssäule oder einer motorisch angetriebenen Pumpe. Der Druck kann im letzteren Fall durch Regelung des Motordrehmomentes oder durch eine Umlaufleitung der Pumpe geregelt werden, welche sich öffnet, wenn ein unzulässiger Wert erreicht wird. In diesem Fall kann durch Verringerung der Motordrehzahl der Druck konstant erhalten werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. ölgefüllte elektrische Kabelanlage mit mehreren jeweils an ölbehälter mit elastisehen Druckgaskammern angeschlossenen Kabellängen, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Druckgaskammern (41) der Ölbehälter (40) an eine gemeinsame Druckgasleitung (44) angeschlossen sind.

2. Kabelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die zur Speisung mit öl an die einzelnen Kabellängen angeschlossene Zufuhrleitung zwei Ventile (46 und 49) eingeschaltet sind, von denen sich das eine (46) bei einem bestimmten, vom Druck in der Speiseanlage unabhängigen Druck in der Kabellänge öffnet, während das andere (49) sich bei einem bestimmten Unterschied zwischen den Öldrücken in der Kabellänge und in der Speiseanlage öffnet.

3. Kabelanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Ventilen (46 und 49) ein mit einer Drosseleinrichtung (54) versehenes Rückschlagventil (53) parallel geschaltet ist, das ein langsames Ausströmen des Öles aus der Speiseanlage in die Kabellänge ermöglicht, ein Rückströmen aber verhindert.

4. Kabelanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (54) aus einer mit porösem Stoff, beispielsweise Glaswolle oder Baumwolleabfällen, gefüllten Kammer besteht.

5. Kabelanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile in einer Scheidewand (52) innerhalb eines gemeinsamen Ventilgehäuses (45) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen