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Ein- oder Mehrleiterkabel mit einer Isolierung aus geschichtetem Isolierstoff,
der mit einem zäh- oder dünnflüssigen Isoliermittel getränkt ist, welches in Kanälen
angeordnete Druckausgleichseinrichtungen enthält Um bei Kabeln mit einer Isolierung
aus geschichtetem Isolierstoff, der mit einem flüssigen Isoliermittel getränkt ist,
die üblichen Ausdehnungsgefäße ganz oder teilweise entbehren zu können, ist bereits
vorgeschlagen worden, Druckausgleichseinrichtungen in das Kabel selbst einzubauen.
Von derartigen Kabeln sind zwei Arten bekannt. Die eine Ausführungsform betrifft
ein ölgefülltes Hohlleiterkabel, in dessen Hohlräumen elastische Teile angeordnet
sind, und zwar wurde hier für ein elastisches zusammendrückbares Rohr benLitzt,
durch dessen Elastizität einerseits den durch die Schwankungen der Temperatur beim
Betriebe des Kabels bedingten Raumänderungen des Tränkmittels Rechnung getragen
und andererseits dieses Mittel unter dem erforderlichen Druck gehalten wird. Es
ist auch vorgeschlagen worden, dieses Rohr, das sich über die ganze Kabellänge erstreckt,
mit einer dicken, elastischen Gummischicht zu umgeben. Da Gummi gewöhnlich nicht
ölbeständig ist, kann diese Bauart für ölgefüllte Kabel nicht verwendet werden.
Auch das elastische Rohr ohne Gummischicht erweist sich als ungeeignet, da beim
Bruche desselben die in ihm befindliche Luft von dem Ö1 aufgenommen und demzufolge
die elektrische Festigkeit desTränk mittels so wesentlich herabgesetzt wird, daß
sich die Gefahr eines Durchschlages ergibt. Ferner kann in diesem Falle das Öl in
das Rohr eindringen, was zur Folge hat, daß sich in der Isolierung des Kabels Hohlräume
bilden, die bekanntlich eine große Gefahr für den Bestand des Kabels darstellen.
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Bei der zweiten Bauart sind im Innern des Kabels schraubenförmig verlaufende
Hohlräume vorgesehen, die dadurch entstehen, daß auf einen festen zylindrischen
Kern eine Schnur o. dgl. in Form einer offenen Schraube gewickelt und darüber eine
zu dem Kern konzentrisch liegende, sich dicht an die Schnur anschließende Hülse
angeordnet ist, die durchlässig für das Tränkmittel sein muß. Die schraubenförmigen
Hohlräume sind teilweise mit dem Tränkmittel gefüllt, während sich in dem restlichen
Teil Gas, z. B. Luft, befindet. Da der Rauminhalt des eingeschlossenen Gases veränderlich
ist, wirkt es gewissermaßen als Druckausgleichseinrichtung, d. h. es gibt dem Tränkmittel
bei Temperaturerhöhung die Möglichkeit, sich auszudehnen, wobei der Druck des Gases
erhöht wird, und preßt bei Abkühlung des Kabels das Tränkmittel wieder in die
Isolierung
zurück. Auch diese Bauart ist namentlich für ölgefüllte Kabel nicht verwendbar,
da das Gas von dem Öl aufgenommen würde, was die genannten Erscheinungen zur Folge
hätte. Als Anwendungsgebiet kommen hier also nur Kabel mit einer dickflüssigen Tränkmasse,
die Gase nicht aufsaugt, in Frage.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Ein- oder Mehrleiterkabel mit einer
Isolierung aus geschichtetem Isolierstoff, der mit einem zäh-oder dünnflüssigen
Isoliermittel getränkt ist, welches in Kanälen angeordnete Druckausgleichseinrichtungen
enthält, wobei die Druckausgleichseinrichtung aus einer Vielzahl kapselartiger und
scheibenförmiger Zellen besteht, die dünne elastische Seitenwandungen haben und
im Kabel senkrecht zu dessen Achse angeordnet sind, so daß sie bei Raumänderungen
des Öles in axialer Richtung federnd nachgeben. Die Seitenwände der Zellen können
dabei zweckmäßig zur Erhöhung ihrer Elastizität gewellt sein.
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Derartige Druckausgleichseinrichtungensind sowohl für Kabel mit einem
zähflüssigen als auch mit einem dünnflüssigen Tränkmittel geeignet. Als besonderer
Vorteil ist anzusehen, daß beim Bruch eines Ausdehnungskörpers keine Gefahr für
die gesamte Kabelanlage besteht, da der von den Zellen eingeschlossene Rauminhalt
so gering ist, daß bei Aufsaugung der darin enthaltenen Gasmenge von dem Tränkmittel
dessen elektrische Eigenschaften nicht wesentlich beeinflußt werden können. Auch
gefährliche Unterdrücke können infolge dieses geringen Rauminhaltes durch das Eindringen
des Öles in den Hohlraum nicht entstehen.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i Aufriß und teilweisen Längsschnitt eines mit Öl gefüllten
Einleiterkabels, Abb. 2 einen Oüerschnitt desselben, Abb.3 Aufriß und teilweisen
Längsschnitt eines Dreileiterkabels, Abb.4 einen Querschnitt dieses Kabels, Abb.
5 mehrere in einer Hülle angeordnete Hohlzellen, Abb.6 den Querschnitt einer Hohlzelle
in vergrößertem Maßstab.
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In Abb. i und 2 ist 7 ein Hohlleiter, der um einen durch die Bandfeder
8 von bestimmter Festigkeit gebildeten Hohlkern verseilt ist. Um diesen Hohlleiter
ist eire Isolierung 9 aufgebracht, die vorzugsweise aus Papier in Form eines schmalen
Bandes um den Leiter herumgewickelt ist. Der Mantel io aus Blei oder Bleilegierung
umgibt die Isolierung. Die Bandfeder 8 bildet einen Kanal ii, der mit einer isolierenden
Flüssigkeit, beispielsweise dünnes Öl, gefüllt ist und der zum selbsttätigen Ausglei.:h
der Raumänderung des Öles eine Mehrzahl Zellen 12 enthält. Eine zweckmäßige Ausführung
dieser Zellen besteht darin, daß sie aus zwei aus dünnem Metallblech herausgestanzten
Schalen, von denen die eine in die andere hineinpaßt, besteht, die an ihren Rändern
14 verlötet oder sonstwie abgedichtet sind. Die Wandungen der Zellen können, beispielsweise
bei 15, gewellt sein, um ihre Elastizität zu erhöhen. Beim Einbau der Zellen nach
Abb. i liegt die Wölbung der einen Stirnseite der Zelle in der Vertiefung der nächsten,
wodurch eine Zentrierung der Zellen erreicht wird. Da die Zellen in axialer Richtung
dünn sind, kann das Kabel gebogen, auf- und abgerollt werden, ohne die Zellen zu
beschädigen. Die Kammern 16 der Zellen können entweder mit Luft oder einem Gase
gefüllt sein, das im Falle der Beschädigung einer Zelle vom Öl im Kanal ix aufgenommen
wird. Bei der Vielzahl der venvendeten Zellen hat die Beschädigung einiger Zellen
keinen. nennenswerten Einfluß auf die Sicherheit des Kabels.
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Das Öl im Kanal ii kann durch den Leiter 7 fließen und in die Isolierung
eindringen. Infolge der Raumänderung des Öles durch Temperaturschwankungen werden
die Wandungen der Zellen mehr oder weniger eingedrückt und somit die Raumänderungen
des Öles ausgeglichen. Bei Abkühlung des Kabels dehnen sich die Zellen infolge des
inneren Gasdruckes und der Elastizität der Wandungen wieder aus und halten den gewünschten
Öldruck auf die Isolierung aufrecht.
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Die Abb. 3 und 4 zeigen die Ausführung des Erfindungsgegenstandes
bei einem Mehrleiterkabel. Die Leiter sind hier mit 17 und die Papierisolierungen
durch 18 bezeichnet. Jeder Leiter ist durch ein dünnes metallisches, schraubenförmiges
Band i9 elektrostatisch abgeschirmt. Die elektrostatischen Abschirmungen stehen
nach Abb. 4 miteinander in Berührung und können nach Bedarf auch durchlöchert sein.
Ein Metallband 2o umgibt das Kabel, um die Einzelleiter zusammenzuhalten. Um dieses
Metallband liegt ein flüssigkeitsdichter Mantel ei aus Blei oder einer Bleilegierung.
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In den Räumen zwischen dem Metallband 2o und den elektrostatischen
Abschirmungen i9 ist eine Vielzahl von Zellen in der beschriebenen Ausführung angeordnet.
In Abb. i ist der Ölkanal gerade, in den Abb. 3 und 4 jedoch von der Form einer
langen steilgängigen Schraube entsprechend den Zwickeln der drei Leiter. Zum besseren
Einbau der Zellen, besonders in Mehrleiterkabeln, können sie nach Abb. 5 reihenweise
in einem gemeinsamen Behälter eingeschlossen werden. Dieser Behälter besteht vorteilhaft
aus einem Gewebe aus Faserstoff 22. Ein Ende des Behälters kann vollständig geschlossen
sein, während
das andere zum Einsetzen und Entfernen der Zellen
eingerichtet ist.
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Nach Abb. 3 und q. sind die Kanäle als freie Räume für das Öl abgebildet.
Sollte es jedoch wünschenswert sein, diese Kanäle kleiner zu halten, um beispielsweise
die Ölmenge herabzusetzen, so können die Kanäle ganz oder teilweise durch Einlagen
ausgefüllt werden. Je nach der Art der Anlage wird es zweckmäßig sein, daß die in
den Kammern der Zellen eingeschlossene Luft oder ein anderes Gas, beispielsweise
Kohlendioxyd, Atmosphärendruck besitzt, für andere Anlagen, die einen höheren inneren
Druck erfordern, wird der Gasdruck in den Zellen entsprechend vergrößert.