DE655924C - Hochspannungskabel - Google Patents

Description

Bei Hochspannungskabeln mit mehr oder weniger flüssigen Tränkmitteln der aus Faserstoff, insbesondere Papier, bestehenden Isolierung muß dafür gesorgt werden, daß die Volumenänderungen des Tränkmittels bei wechselnder Betriebstemperatur aufgenommen werden, ohne daß im Kabel die gefürchteten Hohlräume und Lufteinschlüsse entstehen, durch welche der Isolationswert herabgesetzt wird. Demgemäß hat man im Kabel Längskanäle vorgesehen, durch die das sich ausdehnende Tränkmittel in Ausgleichsbehälter gedrückt wird, welche in Abständen an das Kabel angeschlossen sind. Abgesehen davon, daß diese Längskanäle den Aufbau des Kabels verteuern und seine Abmessungen vergrößern, daß ferner die Ausdehnungsgefäße selbst den Aufbau der ganzen Anlage verwickeln und verteuern, hat dieses Mittel) die Volumenänderung aufzunehmen, den Nachteil, daß das Tränkmittel in der Längsrichtung durch das Kabel strömen muß. Man ist daher genötigt, verhältnismäßig dünnflüssige Öle als Tränkmittel zu benutzen, wenn die im Kabel auftretenden Drücke nicht unzulässig hoch werden und den regelmäßig aus Blei, also einem unelastischen Stoff bestehenden Mantel nicht strecken sollen.

Gemäß der Erfindung werden die Volumenänderungen des Tränkmittels durch den Kabelmantel selbst elastisch aufgenommen. Zu diesem Zweck wird der den mechanischen Außenschutz bildende, in an sich bekannter Weise aus einem nichtmetallischen Stoff bestehende Kabelmantel aus einem Stoff von solcher Elastizität hergestellt und so bemessen, daß er nach den beim Betrieb des Kabels auftretenden Wärmedehnungen des Tränkmittels den aus der Isolierung herausgedrängten Teil des Tränkmittels wieder zurückdrückt. Dabei geht der Mantel in eine Lage zurück, bei der er auf das Tränkmittel einen Druck ausübt, welcher bei allen Temperaturen des Kabels den Atmosphärendruck, der regelmäßig die untere zulässige Grenze des Druckes im Kabel darstellt, nicht unterschreitet. Dieser Druck wird durch eine Vorspannung des Kabelmantels hervorgerufen, die durch Einpressen von Tränkmittel beim Abschließen des Kabels erzeugt ist.

Kabel mit einem Mantel aus nichtmetallischem Stoff sind bekannt, und zwar besteht dort der Mantel aus Kautschuk oder Bitumen. Zur Aufnahme der Ausdehnung eines Tränkmittels soll er nicht dienen. Eine zwischen Mantel und Isolation vorgesehene

Zwischenschicht aus Papier, Metallgewebe Faserstoff oder Cellulosefilm würde eine Ausdehnung des Mantels, wie sie für die Aufnahme der Wärmedehnung des TränkmitteJgjJ notwendig ist, auch nicht zulassen.^ AußerdfiÄY. ist der Mantel bei dem bekannten Kabel nfth-t unter Vorspannung.

Die Erfindung macht Ausdehnungsgefäße mit ihren Nachteilen überflüssig. Längskanäle im Kabel brauchen nicht vorgesehen zu sein. Es findet keine Längsströmung des Tränkmittels und daher keine Verzögerung beim Aus- und Eintritt des Tränkmittels statt. Man ist nicht genötigt, ganz dünnflüssige Öle zur Tränkung zu benutzen, kann vielmehr Tränkmittel größerer Viskosität verwenden, die bei Betriebstemperatur noch flüssig sind, d. h. quer durch die Poren der Papierisolation treten können.

Als Werkstoff für den elastischen Mantel eignet sich insbesondere vulkanisierter Gummi. Dabei verwendet man zweckmäßig ein Tränkmittel, welches den Isolierstoff nicht angreift. Bei Verwendung von Öl als Tränkmittel wird mit Vorteil ein ölf ester Gummi für den Außenschutzmantel benutzt. Sind die isolierten Adern des Kabels mit der bekannten Metallisierung versehen, so werden zweckmäßig zusätzliche Leiter angeordnet, die im Kabel längs verlaufen und für Kurzschlußströme bemessen sind. Diese Leiter stehen in leitender Berührung mit der Metallisierung und sind geerdet, ersetzen somit im Falle eines Kurzschlusses den sonst zur Ableitung der Kurzschlußströme dienenden Metallmantel des Kabels.

Die Leiter werden vorteilhaft so geformt, daß sie auf der Metallisierung mit großer Oberfläche aufliegen. Zweckmäßig sind sie schraubenförmig angebracht, und zwar in einem Wicklungssinn, der dem der Metallisierung entgegengesetzt ist.

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar Fig. ι und 2 in Längs- und Querschnitt an einem Einleiterkabel,

Fig. 3 im Querschnitt an einem Dreileiterkabel.

Beim Einleiterkabel nach Fig. 1 und 2 besteht die hohle Kabelader aus einem schraubenförmig gewundenen Draht 12 aus Federstahl, der die einzelnen, seilartig gewundenen Drähte 11 trägt, welche den eigentlichen Leiter bilden. Der Draht 12 bildet ein Rohr, in dem das Tränkmittel längs dem Kabel während der Herstellung, der Verlegung und des Betriebes mit verhältnismäßig geringem Widerstand strömen kann. Die den eigentlichen Leiter bildenden Drähte sind so angeordnet, daß sie ■60 das Tränkmittel von dem Rohr zur Isolation 13 des Leiters durchtreten lassen.

Die Isolation 13 besteht 2. B. aus gewickeltem, getränktem Papier. Sie wird unmittelbar von einer dicht anliegenden, durchlässigen '■!Metallisierung 14 umgeben. In leitender Be-•'rührung damit stehen zusätzliche Leiter 15, '0\e sich längs dem Kabel erstrecken und zur '"•■Ableitung von Strömen dienen, die die Hülle 14 wegen ihres geringen Querschnittes selbst nicht aufnehmen könnte. Die Leiter 15, von denen in der Zeichnung vier angeordnet sind, besitzen eine gebogene Form und sind zweckmäßig schraubenförmig längs dem Kabel angeordnet, und zwar mit einer verhältnismäßig großen Steigung. Dadurch entstehen Ölkanäle, die längs dem Kabel zwischen der Isolation und dem Kabelmantel verlaufen.

Die metallisierte Isolation wird von einem Mantel 17 aus elastischem Isolierstoff, beispielsweise aus vulkanisiertem Gummi, umgeben. Der Mantel dehnt sich elastisch, wenn bei Erwärmung das Tränkmittel aus dem Papier nach außen tritt. Beim Erkalten drückt er das Tränkmittel wieder zurück.

Nachdem das ummantelte Kabel getränkt ist, wird es vor dem Verschließen unter Druck gesetzt. Dieser anfängliche Druck ist so groß, daß später, z. B. bei absinkender Temperatur, der Druck im Kabel niemals auf den Wert fällt, bei dem sich Gas- oder Dampfblasen in der Kabelisolation bilden. Der anfängliche Druck dehnt den Mantel 17. Infolgedessen sammelt sich zwischen dem Mantel und der Isolation eine gewisse Menge von Tränkmittel. Beim Abfallen der Temperatur zieht sich der Kabelmantel zusammen und preßt diese Menge in die Papierisolation hinein.

Beim Dreileiterkabel nach Fig. 3 besteht jeder Leiter aus einem Draht 22, der die schraubenförmig daruntergelegten Drähte 21 m» trägt. Die Papierisolation 23 der Leiter ist wieder mit einer Metallisierung 24 umgeben. Drei so gebildete Adern sind unter Verwendung eines Füllstoffes 29 nebeneinander verseilt angeordnet. Sie werden durch eine herumgelegte schraubenförmige Wicklung 30 aus Stahlband zusammengehalten.

Im Füllraum oder Zwickel zwischen den Leitern liegen Kanäle 28, die dem Tränkmittel die Möglichkeit geben, längs dem Kabel zu strömen, insbesondere beim Tränken. Die Kanäle 28 bestehen z. B. aus einem schraubenförmig gewundenen Draht, der mit einer dünnen Lage 31 von aufgewickeltem porösem Papier umgeben ist. Das Papier soll verhindern, daß die Kanäle durch den Füllstoff 29 verstopft werden.

Um die Metallisierung 24 gegen übermäßige Strombelastung zu schützen, sind wieder zusätzliche Leiter vorgesehen. Beispielsweise iao befindet sich ein Leiter 32 in der von zwei metallisierten Adern gebildeten Rinne, der

mit großer Oberfläche längs dem Kabel auf der Metallisierung 24 aufliegt. Das Kabel wird von einem elastischen Mantel 27 aus Gummi umschlossen.

Um chemische Angriffe zwischen Mantel und Tränkmittel zu verhindern, wählt man beispielsweise ölsicheren Gummi oder als Tränkmittel Rizinusöl.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ι . Hochspannungskabel mit einer Faserstoffisolierung und einem mehr oder minder flüssigen Tränkmittel sowie einem den mechanischen Außenschutz bildenden Mantel aus einem nichtmetallischen Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Stoff von einer solchen Elastizität und der Kabelmantel so bemessen ist, daß er nach den beim Betrieb des Kabels auftretenden Wärmedehnungen des Tränkmittels den aus der Isolierung herausgedrängten Teil des Tränkmittels wieder zurückdrückt, und daß er in eine Lage zurückgeht, bei der er auf das Tränkmittel einen Druck ausübt, der bei allen Temperaturen des Kabels den Atmosphärendruck nicht unterschreitet und der durch-eine Vorspannung des Kabelmantels hervorgerufen wird, die durch Einpressen von Tränkmittel beim Abschließen des Kabels erzeugt ist.
2. 2. Hochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Mantel aus Isolierstoff, beispielsweise vulkanisiertem Gummi, besteht, und daß ein Tränkmittel verwendet wird, welches den Isolierstoff nicht angreift.
3. 3. Hochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Öl als Tränkmittel ölfester Gummi für den Außenschutzmantel verwendet wird.
4. 4. Hochspannungskabel nach Anspruch 1 bis 3 mit Metallisierung der isolierten Ader oder Adern, dadurch gekennzeichnet, daß im Kabel längs verlaufende, für Kurzschlußströme bemessene zusätzliche Leiter angeordnet sind, die mit der Metallisierung in leitender Berührung stehen und geerdet sind.
5. 5. Hochspannungskabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Leiter derart geformt und angeordnet sind, daß sie auf der Metallisierung der Adern mit großer Oberfläche aufliegen.
6. 6. Hochspannungskabel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Leiter schraubenförmig angebracht sind und einen Wicklungssinn haben, der dem der Metallisierung entgegengesetzt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen