DE636004C - Einadriges elektrisches Kabel - Google Patents

Einadriges elektrisches Kabel

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DE636004C
DE636004C DEC45145D DEC0045145D DE636004C DE 636004 C DE636004 C DE 636004C DE C45145 D DEC45145 D DE C45145D DE C0045145 D DEC0045145 D DE C0045145D DE 636004 C DE636004 C DE 636004C
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DE
Germany
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insulation
cable
shape
layers
jacket
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DEC45145D
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Callenders Cable and Construction Co Ltd
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Callenders Cable and Construction Co Ltd
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Description

  • Einadriges elektrisches Kabel Die Erfindung betrifft einadrige elektrische Kabel mit geschichteter Isolierung, die z. B. aus schraubenförmig in einer Anzahl von Schichten aufgewickeltem Papier besteht und mit einem flüssigen oder halbflüssigen Isoliermittel (z. B. C51 oder Masse) getränkt ist.
  • Es hat sich gezeigt, daß es wesentlich ist, soweit als möglich- die Bildung von Vakuumräumen oder Räumen geringen Drucks innerhalb der Isolierung zu vermeiden. Bei den bisherigen Bauarten von einadrigen Kabeln war es üblich, den Leiter mit einer Isolierung von kreisförmigem Querschnitt zu versehen. Es ist jedoch ein Nachteil derartig aufgebauter Kabel, daß bei der betriebsmäßigen Erwärmung des Kabels die Volumenzunahme des zwischen den Isolierschichten und zwischen der innersten Schicht und dem Leiter befindlichen Tränkmittels nicht stattfinden kann, ohne eine ungünstig starke Zugbeanspruchung auf die Isolierschichten auszuüben, indem das Tränkmittel durch die verschiedenen die Isolierung bildenden Schichten hindurchgedrückt wird. Bei der Abkühlung des Kabels kühlt sich das Tränkmittel in den äußeren Teilen der Isolierung schneller ab als in den inneren Teilen des Kabels, so daß das Tränkmittel, das aus den Schichten der Isolierung nach außen gedrückt wurde, nicht in seine ursprüngliche Lage in der Isolierung zurückkehren kann, wodurch Vakuumräume oder Räume geringen Drucks entstehen.
  • Die Erfindung bezweckt die Ausbildung eines Kabels, bei welchem die Ausdehnung des zwischen den Isolierschichten und zwischen der innersten Schicht und dem Leiter befindlichen Tränkmittels stattfinden kann, ohne auf die Schichten eine ungünstige Zugbeanspruchung auszuüben und ohne daß ein schädliches Hinausdrücken des Tränkmittels durch die einzelnen Isolierschichten in im, allgemeinen radialer Richtung eintritt.
  • Um dieses zu erreichen, werden gemäß der Erfindung die Schichten des Isolierstoffes so aufgebracht, daß sie in den zur Kabelachse senkrechten Querschnitten nichtkreisförmige Gestalt haben. Dies kann entweder durch einen nichtkreisförmigen Leiter verursacht werden oder dadurch, daß, wie bereits für mehradrige Kabel vorgeschlagen wurde, bei Verwendung eines kreisförmigen Leiters die erforderliche Gestalt- erzielt wird, indem Streifen von Isolierstoff im gegenseitigen Abstand auf seine Oberfläche aufgebracht werden. Bei derartig aufgebauten Kabeln ändert die Ausdehnung des zwischen den Schichten der Isolierung befindlichen Tränkmittels die Gestalt der Isolierung, die dabei sich der kreisförmigen Gestalt zu nähern bestrebt i$L: Dieses Ergebnis wird ohne nennens"ver@s' Strecken der Isolierschichten oder Hindurelz=' drücken des Tränkmittels durch die Isolieren schichten erzielt.
  • Bei Kabeln mit der üblichen kreisförmigen Isolierung ist es notwendig, einen Isolierstoff zu benutzen, der einen gewissen Durchlässigkeitsgrad hat, und ferner ein. Tränkmittel, Glas eine bestimmte Dünnflüssigkeit besitzt, so daß ein Durchtreten des Tränkmittels durch die Schichten der Isolierung eintreten kann. Bei Kabeln gemäß der Erfindung kann durch die Wahl einer geeigneten Gestalt für .die Isolierung eine beträchtliche Zunahme des von jeder Schicht eingeschlossenen Volumens stattfinden mit einer verhältnismäßig geringen Streckung des Stoffes der Schichten. Info,1gedes.sen wird die Gefahr der Überbeanspruchung beseitigt und ebenso auch die Voraussetzungen für das Hindurchdrücken des Tränkmittels. Abgesehen von den Anforderungen an die Anfangstränkung kann die Wahl des Isoliermittels für die Schichten und für die Tränkung ohne Rücksicht auf die Durchdringung im Kreislauf unter den Betriebsbedingungen erfolgen. Eine vorteilhafte Auswahl der Isoliermittel kann daher unter den üblichen Bedingungen stattfinden. Dem Papier kann z. B. eine Behandlung gegeben werden, die seine Durchschlagsspannung erhöht, obwohl sie es gleichzeitig verhältnismäßig undurchlässig macht, und der Bereich der zulässigen-Tränkmittel kann- sogar bis zu bei normaler Lufttemperatur verhältnismäßig festen Gallerten ausgedehnt werden.
  • Durch die vorstehenden Ausführungen ist der Zweck der Wahl einer nichtkreisförmigen Gestalt für die Schichten, die sehr verschieden sein kann, klar angegeben. Die nachstehend angegebenen Ausführungen sind nur Beispiele.
  • Eine geeignete und vorteilhafte Gestalt für die Isolierschichten ist die Ellipse, da bei dieser der Unterschied zwischen den beiden Achsen groß gewählt werden kann. Die Ellipse gestattet die leichte Herstellung des Kernes und die leichte Anbringung der Isolierschichten. Außerdem können die elektrischen _ Beanspruchungen leicht errechnet werden.
  • Andere brauchbare Formen sind Dreiecke oder Vierecke. Im allgemeinen müssen die Ecken abgerundet und die Seiten etwas konvex gemacht werden.
  • Die Leiter werden im allgemeinen in Strängen hergestellt mittels eines Ziehwerkzeuges oder Walzen. Sie können entweder gerade oder um die eigene Achse schraubenförmig gedreht verlaufen. Im letzten Falle wird der Leiter, der aus Drahtsträngen hergestellt ist, :.kor der Isolierung zu dem nichtkreisförmi-@eiz Querschnitt so- geformt, daß der nicht-:kreisförmige Querschnitt um die Längsachse des Stranges gedreht ist. Diese Gestaltung ist aus Abb. 6 ersichtlich, die einen Leiter nach Anbringung der Isolierung darstellt. Solche Leiter werden in der Beschreibung vorgeformte Leiter oder vorgeformte Stränge genannt. Diese Leiter, die bei der Herstellung von mehrädrigen Kabeln bekannt sind, können nach bekannten Verfahren hergestellt werden.
  • Der isolierte Leiter wird in einen Mantel aus Blei oder Bleilegierung eingeschlossen. Der Mantel kann kreisförmig sein oder die gleiche nichtkreisförmige Gestalt haben wie die Kabelseele.: Im ersten Falle können nachgiebige Füllstoffe um die Kabelseele gelegt werden, um sie zu der kreisförmigen Gestalt zu ergänzen (Abb.3). Wird der Bleimantel ohne Füllstücke aufgebracht (Abb. i), so daß Zwischenräume zwischen der Kabelseele und dem Mantel an einigen Stellen seines Umfanges verbleiben, so wird der Zwischenraum teilweise mit dem Tränkmittel und teilweise mit einem inerten Gas ausgefüllt. Die Anwesenheit des Gases beschränkt den Druck innerhalb des Bleimantels bei den Wärmedehnungen des Tränkmittels.
  • Der Zwischenraum zwischen der Kabelseele und dem Bleimantel ist besonders vorteilhaft, wenn die an sich bekannten vorgeformten Stränge verwendet werden. Die Form des schraubenförmigen Stranges begrenzt die Kräfte, die bei der Längsausdehnung des Kupfers infolge der Temperatursteigerung auftreten. Der Zwischenraum zwischen der Kabelseele und dem Bleimantel gestattet die Formänderung des Leiters unter dem Einfluß dieser Längsdehnung, ohne den Mantel auszuweiten oder einen schädlichen Druck auf ihn auszuüben. Bei dieser Form des Stranges äußert sich dann mir die Wirkung der Längskräfte in der Zunahme des Durchmessers der Schraubenform der einzelnen Drähte.
  • In der Zeichnung zeigen Abb. i bis 3 Schnitte von einadrigen Kabeln, Abb. q. einen Einzelteil des Schnittes in größerem Maßstabe, Abb.5 einen Grundriß dieses Teiles in größerem Maßstabe, Abb. 6 ein Schaubild für den vorgeformten, schraubenförmig gedrehten Leiter.
  • Gemäß Abb. i hat das Kabel i einen Leiter 2 von elliptischem Querschnitt und eine Isolierung 3 aus getränktem Papier. Das Papier wird um den Leiter in der üblichen Weise gewickelt und nimmt natürlich eine elliptische Gestalt an. Eine leitende Schicht q. wird, wie an sich bekannt, um die Isolierung 3 herumgewickelt und stellt eine leichte Verbindung mit der Innenfläche eines Bleimantels 6 her. Dieser Mantel hat in diesem Falle den üblichen kreisförmigen Querschnitt, so daß Zwischenräume 7 zwischen dem Mantel und der Kabelseele gebildet werden. Diese Zwischenräume werden teilweise mit Tränkmittel, teilweise mit einem inerten Gas ausgefüllt. Der Bleimantel 6 wird wie üblich mit einem getränkten Faserstoff 17 bedeckt. Wenn der Bleimantel nichtkreisförmig ist, hat er dieselben Vorteile hinsichtlich der Vermeidung ungewöhnlicher Beanspruchungen, wie sie für die Schichten aus Isolierstoff festgestellt sind.
  • Bei dieser Ausführungsform nach Abb. 2 haben sowohl der Leiter 2 als auch die Isolierung 3 als auch der Mantel 6 elliptischen Querschnitt, und zwar der Mantel solche Abmessungen, daß zwischen ihm und der Kabelseele ein schmaler radialer Zwischenraum vorhanden ist.
  • Die Ausführungsform nach Abb. 3 ist die gleiche wie diejenige nach Abb. i mit der Ausnahme, daß die Zwischenräume zwischen dem Mantel und .der Kabelseele mit nachgiebigem Stoff, z. B. losem Papier 8, ausgefüllt sind.
  • Um der leitenden Schicht ein bestimmtes Potential zu geben, wird diese, wie bekannt, zweckmäßig mit dem Mantel leitend verbunden. Zu diesem Zweck wird ein Metallband mit federnden Ansätzen um die Kabelseele gewickelt. Für den radialen Zwischenraum zwischen der Kabelseele und dem Mantel genügt etwa o,75 mm, so daß sich für die Bandstärke 0,25 mm ergibt, da die Ansätze, wenn sie nicht zusammengedrückt sind, nur etwa zweimal so hoch wie die Bandstärke zu sein brauchen. Ein Teil des Metallbandes ist in den Abb. q. und 5 dargestellt, wo 14 das Band und 15 die Ansätze bezeichnen. Das Band wird über den Kern so gewickelt, daß die Vorsprünge innen an der leitenden Schicht 4. anliegen. Die Ansätze überbrücken dann den Zwischenraum und bilden eine metallische Verbindung zwischen der leitenden Schicht und der inneren Fläche des Bleimantels. Ein Zusammendrücken der Ansätze durch die Bewegung der Oberfläche der Kabelseele nach außen kann eintreten, ohne daß die Vorsprünge eine dauernde Formänderung erleiden. Die Ansätze dienen als Brükken zwischen dem Bleimantel und der leitenden Schicht auch dann, wenn unterhalb des Bleimantels in dem Zwischenraum sich das isolierende Tränkmittel befindet, die leitende Schicht wird also auf demselben Potential erhalten wie der Bleimantel. Das Band 14 ist gemäß den Abb. I, 2 und 3 auf den Kern aufgebracht, jedoch kann .das Band in gewissen Fällen fortgelassen werden. Wenn das Band bei der in Abb.2 dargestellten, Aus-' führungsform fortgelassen wird, so ist zwischen dem Kern und dem Mantel ein schmaler radialer -Zwischenraum vorhanden. Bei der Ausführung nach Abb. i und 3 mit radialem Zwischenraum muß dieser etwa 0,75 mm zwischen den Enden der elliptischen Kabelseele und dem Teil der inneren Fläche des .Bleimantels in Richtung der großen Achse der Ellipse betragen. In einigen Fällen, z. B. bei der Ausführungsform nach Abb. i. können die Länge und Ausladung der federnden Ansätze längs der größeren Achse des 'elliptischen Kernes abnehmen, aber längs der kleinen Achse zunehmen.
  • Die Ansätze 15 können durch Ausstanzen auf dem Bande 1d. hergestellt werden; wenn das Band als zusätzliche Umhüllung der gewöhnlichen leitenden Schichten 4 verwendet wird, kann es als offene Schraube angebracht werden, und es braucht dann nicht auf der ganzen Oberfläche des Kernes befestigt zu werden, um eine gute Verbindung an allen Punkten zu erhalten, in denen es auf der Oberfläche anliegt. Es brauchen nur die leitenden Brücken zwischen der leitenden Oberfläche der Kabelseele und der Innenfläche des Bleimantels vorhanden zu sein. Die federnden Ansätze können in verschiedener Weise gebildet werden. Die Vorsprünge können auch durch Befestigen dünner Metallstreifen auf dem Metallbande erzeugt werden oder bei einem Metallbande mit elliptisch darumgewickeltem Draht oder dadurch, daß einem Bande aus hart gezogenem Kupfer oder Bronze eine Wellenform gegeben wird, so daß die Wellenberge nach außen vorspringen, wenn das Band fest um die Kabelseele gewickelt wird.

Claims (5)

  1. PATRNTANr%PRÜCIIL: i. Einadriges elektrisches Kabel mit geschichteter Isolierung, die mit einem flüssigen oder halbflüssigen Isoliermittel getränkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten der Isolierung in den zur Kabelachse senkrechten Querschnitten nichtkreisförmige Gestalt haben und daß der die Isolierung umgebende Bleimantel eine von der unrunden Form der Isolierung ab-,veichende Gestalt besitzt (Abb. i und 3). Einadriges elektrisches Kabel mit geschichteter Isolierung, die mit einem flüssigen oder halbflüssigen Isoliermaterial getränkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten der Isolierung in den zur Kabelachse senkrechten Ouerschnitten nichtkreisförmige Gestalt haben und daß der die Isolierung umgebende Bleimantel die gleiche Form wie die Isolierung hat, aber von dieser durch eine federnde Zwischenlage (r4, 15) aus Metall getrennt ist (Abb.
  2. 2).
  3. 3. Kabel nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter eine der Form der Isolierung entsprechende nichtkreisförmige Gestalt hat. q..
  4. Kabel nach 'Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daB die unrunde Isolierung mit dem Leiter um die Kabelachse schraubenförmig verdreht ist (Abb. 6).
  5. 5. Kabel nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Isolierung und dem Bleimantel teilweise gasgefüllt ist.
DEC45145D 1930-08-20 1931-07-22 Einadriges elektrisches Kabel Expired DE636004C (de)

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GB636004X 1930-08-20

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DE636004C true DE636004C (de) 1936-10-01

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ID=10489173

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DEC45145D Expired DE636004C (de) 1930-08-20 1931-07-22 Einadriges elektrisches Kabel

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DE (1) DE636004C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE962350C (de) * 1953-07-03 1957-04-18 Felten & Guilleaume Carlswerk Mehrleiter-OElkabel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE962350C (de) * 1953-07-03 1957-04-18 Felten & Guilleaume Carlswerk Mehrleiter-OElkabel

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