DE7433013U - Vorrichtung zur Führung eines leitfähigen Kühlmittels zwischen unterschiedlichen elektrischen Potentialen - Google Patents

Description

Kabel- und Lackdrahtfabriken GmbH : , 68 Mannheim 1, Waldhofstr. 244 26. September 1974

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Vorrichtung zur Führung eines leitfähigen Kühlmittels zwischen unterschiedlichen elektrischen Potentialen.

Die Feuerung betrifft eine Vorrichtung zur Führung eines vorzugsweise im Kreislauf strömenden elektrisch leitenden Kühlmittels zwischen Anlageteilen mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen, insbesondere bei Endverschlüssen innengekühlter Hochspannungskabel.

Bei einer bereits vorgeschlagenen derartigen Vorrichtung wird das zur Kühlung des durch einen als Hohlleiter ausgebildeten Stromleiters eines Hochspannungskabels umgewälzte Wasser nach seinem Austritt aus dem Hohlleiter zwischengekühlt, bevor ihm in einer weiteren nachgeschalteten Haupt kühl einrichtung,· die verbleibende Wärme entzogen wird. Dabei sind zur Zwischenkühlung des Wassers ein Vorkühler und/oder eine Wasser-Isolierstrecke vorgesehen. Die Wasser-Isolierstrecke ist hierbei als gewunden ausgeführtes Isolierrohr ausgebildet, das in einem mit öl gefüllten Isolierkörper angeordnet ist. Auf diese Weise wird das nach Durchlauf durch den Hohlleiter aufgeheizte Kühlwasser am Kabelende vom hohen Potential auf Erdpotential zwecks Rückkühlung gebracht, wobei das Entstehen hoher Ablei.tströme infolge überhöhter Temperatur des Kühlwassers "behindert und auch die von noch entstehenden Ableitströmen erzeugte Wärme weitgehend abgeführt wird.

Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in ihrem Aufbau und in der Dimensionierung einfach ist, und bei der die durch Temperaturerhöhung bedingte Vergrößerung

der Leitfähigkeit des zum Kühlen verwendeten Wassers nach seinem Austritt aus dem als Hohlleiter ausgebildeten Stromleiter keine wesentliche Rolle mehr spielt.

Diese Aufgabe wird nach der Neuerung dadurch gelöst, daß am Ende und/oder am Anfang eines als Hohlleiter ausgeführten Stromleiters ein als Mehrfachdüse, Brause oder dgl. ausgebildeter Aufteiler für das Kühlmittel, z.B. Wasser in der Abschlußkopfarmatur eines Isolierrohres angeordnet ist, dessen anderes Ende eine Grundplatte aufweist, und daß die lichte Weite des Isolierrohres wesentlich größer bemessen ausgeführt ist als der Durchmesser des Hohlleiters vom Stromleiter.

In vorteilhafter Weise bestehen die dem Innern des Isolierrohres zugewandte Oberfläche der AbschluEkopfarmatur und auch die Oberfläche der das Isolierrohr nach unten abschließenden Grundplatte jeweils aus leitfähigem, nichtmetallischem Werkstoff, z.B. Kohle, Graphit oder leitfähigem, nichtlöslichem Kunststoff.

Weiterhin kann nach der Neuerung in der Abschlußkopfarmatur eine Pumpe angeordnet werden.

Mit der Neuerung ist insbesondere eine überbrückung sehr hoher Potentialdifferenzen in einfacher Weise möglich und außerdem wird die zu schädlichen Korrosionen und dgl. Anlaß gebende Elektrolyse weitgehend vermieden. Diese Vorteile werden ermöglicht, weil in der Überfuhrungsstrecke zum oder vom Erdpotential die durch Temperaturerhöhung bedingte, für den Betrieb nachteilhafte Vergrößerung der Leitfähigkeit des Wassers

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neuerungsgemäß infolge wesentlicher Erhöhung seines Längsv/iderstandes vernachlässigter ist. Dieser Längswidefstand kann außerdem durch den Wasserstrahl im Isolierrohr durchsetztes Gas, das vorteilhaft unter erhöhtem Druck steht, erhöht werden.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Neuerung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der ein in der zugehörigen Zeichnung dargestelltes Ausführungs-"beispiel erläutert wird.

Xn der Zeichnung ist rechts das Ende eines ankommenden Kabels mit Endverschluß dargestellt, dessen Stromleiter durch strömendes V/asser gekühlt wird. In einem dafür als Hohlleiter 1 ausgebildeten Stromleiter, der von einer Hochspannungsisolierung und einem Kabelmantel umgeben ist, fließt Wasser 2 in Richtung zu einem herkömmlichen Endverschluß 3· An das obere Ende des Endverschlusses 3« von dem eine Anscalußschiene 4 zu . einem nichtdargestellten Hochspannungstransformator hoher Leistung oder dgl. abgeht,' ist ein Verbindungsrohr 5 angeschlossen. Dieses Verbindungsrohr 5 kann aus isolierendem oder leitendem Material hergestellt sein und sein innerer Durchmesser ist der lichten Weite des Hohlleiters 1 angepaßt ausgebildet. Das nach unten geführte andere Ende des Verbindungsrohres 5 mündet in eine ein Isolierrohr 6 nach oben abschließende haubeförmige Abschlußkopfarmatur 7 und ist durch einen Aufteiler 8 für das Wasser 2 abgeschlossen. Dieser Aufteiler 8 kann eine Mehrfachdüse, Brause oder dgl. sein. In vorteilhafter Weise besteht die, dem Inneren des Isolierrohres 6 zugewandte Oberfläche der Abschlußkopfarmatur 7 sowie des Aufteilers 8 aus leitfähigem, nichtmetallischem Werkstoff, wie z.B. Kohle, Graphit oder leitfähigem, nichtlöslichem Kunststoff. Es ist möglich, in der Abschlußkopfarmatur 7 eine Pumpe zur Erhöhung der Geschwindigkeit des in das ItDlierrohr 6

eintretenden Wassers 2 vorzusehen. Das Isolierrohr 6 weist eine z.B. zylindrische, ggf. gerippte Innenmantelfläche auf und an ßeiiier insbesondere auch mit Rippen oder dgl. versehenen Außenmantelfläche können metallische Schirmringe 9 zur kapazitiven Spannungssteuerung angebracht sein, um übtr- oder Durchschläge zu verhindern.

Die lichte Weite des Isolierrohres 6 ist wesentlich großer als der Durchmesser des Verbindungsrohres 5 und beträgt beispielsweise JO cm. Die Länge des Ipo-· lierrohres 6 wird nach der jeweils zu überbrückenden Spannung bemessen und beträgt bei Spannungen

von 110 k? etwa 2 bis 5 m, ν 220 " " 4 " 6 m, «■ 580 " " 6 " 9 m.

Es ist möglich, das aus Glas, Porzellan oder Kunststoff bestehende Isolierrohr 6 einstückig zu gestalten, oder es aus mehreren, jeweils übereinandei'setzbarer^ Teilen aufzubauen.

s untere Ende des Isolierrohres 6 wird abgeschlossen durch eine ebenfalls oberflächlich aus leitfähigem nichtmetallischem Werkstoff, z.B. Kohle, Graphit oder leitfähigem, nichtlöslichem Kunststoff bestehende Grundplatte 10, in die ein. Abflußrohr 11 mündet. Dieses Abflußrohr 11 führt zu einer auf Erdpotential liegenden nichtdargestellten Kühlanlage, in der dem eingeleiteten Wasser 2 zwecks Wiederverwendung zur Kühlung des Kabels die aufgenommene Wärme wieder entzogen wird. Weiterhin endet in der Grundplatte 10 eine Zuleitung 12, durch die ein Gas, ggf. unter Druck, z.B. Stickstoff oder SF^, in das Innere des Isolierrohres 6 eingeleitet werden kann.

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Das in dem Hohlleiter 1 des Kabels erwärmte Wasser gelaagt durch das Verbindungsrohr 5 in den Aufteiler 8 und wird hier in einzelne, unterbrochene Flüssigkeitsstrahlen zerlegt. Die Aufteilung in die einzelnen Flüssigkeitsstrahlen, die noch durch das eingebrachte Gar, z.B. Stickstoff oder SF,- in kleinere Flüssigkeitsvolumina zerlegt werden können, bewirkt eine starke Erhöhung des Längswiderstandes des Wassers Nachdem die Flüssigkeitspartikel die Länge des Isolierrohres 6 passiert haben, sammeln sie sich auf der Grundplatte 10 und werden durch das Abflußrohr 11 der auf dem Erdpotential liegenden Kühlanlage zugeführt.

Das Wasser wird im kalten Zustand wieder in den Kühlkreislauf geleitet. Da bei dieser Zuführung der Potentialunterschied zwischen Erde und Hochspannungsleiter ebenfalls überwunden werden muß, allerdings mit kaltem und daher geringer leitfäliigem V7asser, ist dieser Vorgang weniger problematisch. Zweckmäßig wird hier jedoch eine gleiche überbrückungsanordnung verwendet, wobei das sich ansammelnde Wasser mit Hilfe einer Pumpe unter dem erforderlichen hohen Druck in das Kühlmittelrohrmundstück des Endverschlusses gedrückt wird.

Weiterhin ist es möglich, die neuerungsgemäße Ausführung auch bei wassergekühlten Kabeln für Hochßpannungsgleichstromübertragung sowie für wassergekühlte hochbelastete Generatorableitungen für mittlere Hochspannung einzusetzen.

Schut zansprüche: - 6 -

Claims (3)

- 6 - , . 74714 £ Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zur Führung eines vorzugsweise im Kreislauf strömenden elektrisch leitenden Kühlmittels zwischen Anlageteilen mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen, insbesondere bei Endverschlüssen inntngekühlter Hochspannungskabel, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende und/oder am Anfang eines als Hohlleiter (1) ausgeführten Stromleiters ein als Mehrfachdüse, Brause oder dgl. ausgebildeter Aufteiler (8) für das Kühlmittel, z.B. Wasser(2)in der Abschlußkopfarmatur (7) eines Isolierrohres (6) angeordnet ist, dessen (6) anderes Ende eine Grundplatte (lo) aufweist, und daß die lichte !/eite dts Isolierrohres (6) wesentlich größer bemessen ausgeführt ist als der Durchmesser des Hohlleitern (1) vom Stromleiter.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Inneren des Isolierrohres zugewandte Oberfläche der Abschlußkopfarmatur (7) aus leitfähigem, nichtmetallischem Werktitoff besteht, z.B. Kohle, Graphit oder leitfähigem, nichtlöslichem Kunststoff.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Isolierrohr (6) nach unten abschließende Oberfläche der Grundplatte (10) aus leitfähigem, nichtmetallischem Werkstoff besteht, z.B. Kohle, Graphit oder leitfähigem, nichtlöslichem Kunststoff.

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4·. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschlußkopfarmatur (7) eine Pumpe angeordnet ist.

5· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelfläche des Isolierrohres (6) metallische Schirmringe (9) aufweist.