DE619441C - Hochspannungsleiter mit UEberzuegen zur Verminderung von Glimmverlusten - Google Patents

Description

• Hochspannungsleiter mit Oberzügen zur Verminderung von Glimmverlusten Die Erfindung betrifft einen Hochspannung sleiter mit Überzügen zur Verminderung der Glimmverluste.
• Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Verminderung von Glimmverlusten (Korona-oder Sprühverlusten) auf Hochspannungsleitern Überzüge aus Isolierstoffen aufzubringen. Diese Überzüge bestanden einerseits aus organischen, andererseits auch aus anorganischen Isolierstoffen. Als Isolierstoffe wurden namentlich Isolierband, Emaille, Gummi, Schellack, Aluminiumoxvd; Manganoxvd und ähnliche Stoffe vorgeschlagen. Auch Isolierstoffe, denen im geringen Maße Kohlenstoffteilchen beigefügt wurden, sind bereits bekanntgeworden.
• Derartige Isolierüberzüge haben jedoch erhebliche Nachteile, da sie eine nur eng be-W 0, enzte Lebensdauer haben, weil sie in hohem Maße dem Verschleiß und Beschädigungen ausgesetzt sind. überdies ist wenigstens ein Teil von ihnen verhältnismäßig teuer. Diese .Nachteile sind besonders groß bei Leitern für sehr hohe Betriebsspannungen. bei denen wegen der Abhängigkeit des Leiterdurchmessers von der Koronaanfangspannung an und für sich größere Leiterdurchmesser angewendet werden müssen. Ein weiterer \ achteil der bekannten Isolierüberzüge ist der, daß sieh an den mit solchen Überzügen versehenen Hochspannungsleitern an der Obertläche der Isolierüberzüge Ladungen ansammeln; die leicht zu einem Durchschlag der Isolierschicht führen. Es wurde zwar schon vorgeschlagen, diesen L\Tachteilen ,dadurch zu begegnen, daß den Isolierüberzügen z. B. Kohlenstoffteilchen in geringen Mengen beigemengt werden, so daß sich die an der Isolieroberfläche befindenden Ladungen durch die Isolierschicht hindurch mit den Ladungen des Hochspannungsleiters vereinigen können. Es wurde auch schon vorgeschlagen, durch Verstärkung der Isolierschichten die vorerwähnten Schwierigkeiten zu überwinden. Durch Verstärkung der Isolierschichten erzielte man jedoch eine derart starke Erhöhung des Gewichtes der Leitungen, daß die Wirtschaftlichkeit und V'erlegbarkeit derartiger Hochspannungsanlagen in Frage gesfellt wurde. _ Es sind ferner Anordnungen bekanntgeworden, bei denen Funkenentladungen längs der Oberfläche von den bei i\Iaschinen und Apparaten verwendeten Hochspannungsleitern dadurch vermieden werden sollten, claß die Oberfläche der Isolierkörper mit einem Überzug von einer geringen Leitfähigkeit. entsprechend dem Siliciumkarbid usw., belegt wird. Bei diesen Anordnungen handelt es sich lediglich um die Vermeidung sogenannter Gleitentladungen, Gleitfunken, deren Gesetzmäßigkeiten völlig verschieden sind von denen der räumlichen Glimmentladungen, beispielsweise Glimmentladungen an Hochspannungsleitern. Zur Verminderung von Verlusten bei Glimmentladungen der letztgenannten Art dient die vorliegende Erfindung. Der Glimmverlust eines sprühenden Leiters ist abhängig von der Betriebsspannung einerseits und der sogenannten Anfangsspannung (Einsetzspannung) des Leiters andererseits. Die Glimmverluste bei Hochspannungsleitern wachsen annähernd mit -dem O_uadrat der Differenz der verschiedenen Spannungswerte. Je größer die Anfangsspannung des Leiters ist, um so geringer ist bei gleicher Betriebs-Spannung und unter sonst gleichen Bedingungen der Glimmverlust. Eine Erhöhung der Anfangsspannung läßt sich dadurch erreichen, daß der Kathodenfall des Materials, aus dem der Hochspannungsleiter besteht, möglichst groß gewählt wird. Unter Kathodenfall ist diejenige Spannung zu verstehen, die zwischen der Kathode einerseits und dem bis zur Elektrode extrapolierten Wert des linearen Potentialverlaufes in der Spannungssäule andererseits besteht.
• Der Kathodenfall eines Leitermaterials ist somit ausschlaggebend für die Anfangsspannung der Korona.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung werden zur Verminderung der Glimmverluste von Hochspannungsleitern Überzüge aus leitenden Stoffen verwendet, deren Kathodenfall größer ist als der Kathodenfall des Hochspannungsleiters selbst. Es können entweder derartige Überzüge aus leitenden Stoffen unmittelbar auf den Hochspannungsleiter aufgebracht werden, oder man kann die Hochspannungsleiter mit Stoffen überziehen, aus denen sich während des Betriebes, d. h. unter der Einwirkung der Glimmerscheinungen die Stoffe bilden. deren Kathodenfall größer ist als der Kathodenfall des Hochspannungsleiters. Bei Hochspannung führenden Leitern empfiehlt es sich, insbesondere an den Ansatzpunkten der Glimmentladungen, d. h. an den Punkten, an denen infolge geringerer Krümmungshalbmesser (Spitzen, Kanten u. dgl.) eine hohe Feldstärke herrscht, Überzüge der erwähnten Art zu verwenden.
• Als Werkstoff für derartige Überzüge eignet sich nach der Erfindung eine große Anzahl von Stoffen, . namentlich gewisse Metalloxyde. Bei der Auswahl dieser Stoffe ist deren Widerstandsfähigkeit gegen mechanische und chemische Angriffe besonders zu berücksichtigen. Bei den praktisch am meisten in Betracht kommenden Fällen, in denen Kupferleiter verwendet werden, emphelilt es sich, den Überzug flus einer Kupferverbindung, beispielsweise Kupferoxyd (Cu0) herzustellen. Auch Kupfercarbonate und :ihnliche Kupferverbindungen sind hierfür geeignet. Andere Kupferverbindungen hinriegen, beispielsweise Kupferoxydul 1Cu_ 0), das nur einen .geringeren Kathodenfall aufweist, eignet sich als Überzug für Kupferleiter nicht. .
• Die Herstellung derartiger Überzüge auf dein Kupferleiter kann durch chemische Behandlung des Kupferleiters selbst erfolgen. Zur Herstellung einer festhaftenden Kupferoxydschicht kann man beispielsweise den Kupferleiter mit einer heißen Lösung von Natronlauge und K.aliump.ersulfat (K@ SO.5) behandeln. Man. kann zur Herstellung der Xupferoxydschicht natürlich auch andereVerfahren benutzen.
• .Anstatt den Hochspannungsleiter bei der Fabrikation mit einer Schicht zu überziehen, deren Kathodenfall größer ist als der des Trägermetalles selbst, empfiehlt es sich, mitunter auf den Hochspannungsleiter Stoffe aufzubringen, die erst unter dem Einfluß der während des Betriebes auftretenden Glimmerscheinungen auf ,der Leiteroberfläche einen Überzug bilden, der die vorerwähnten Eigenschaften besitzt.
• Anstatt den Leiter vor seiner Verlegung oder Verwendung mit derartigen Schutzschichten zu versehen, kann man auch in der Weise verfahren, daß man den Leiter mit Stoffen überzieht, bei denen ,die natürliche Verwitterung, d. h. die Reaktion zwischen dem Leiter und Bestandteilen der Atmosphäre, die Bildung von Schutzschichten der vorerwähnten Art beschleunigt. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise den Leiter mitAlkalicarbonaten, organischen Säuren u. a. behandeln.
• Man kann die Leiter natürlich auch mit Stoffen überziehen, die in der Lage sind, die natürliche Reaktionsgeschwindigkeit zwischen dem Leiter und Bestandteilen der Atmosphäre zu beschleunigen, so daß auch dann nach kurzer Zeit auf den Hoch:paririungsleitern Überzüge vorhanden sind. deren Kathodenfall größer ist als der Kathodenfall des'#%Terkstoffes, aus dem der Hochspannung-Leiter selbst besteht.

Claims (2)

1. P=1TENTAXSPRÜCIIR: i. Hochspannungsleiter finit Überzügen zur @'ermindcrunIr von Glimmverlusten, dadurch gekenn7cichnet, daß die Überzüge aus leitenden Stoffen bestehen, deren l,Z:ttllUClellt111 größer ist 11s der Kathoden-fall des 1-loclispannungsleiters selbst.
2. 2. HochspaunungsleiternachAnspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Stoffen überzogen ist, aus denen sich während des Betriebes die. leitenden Stoffe bilden, deren Kathodenfall größer ist als der Kathodenfall des Hochspannungsleiters.