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Elektrisches Starkstromkabel Die Erfindung bezieht sich auf elektrische
Starkstromkabel, bei denen das Dielektrikum mit einer Isolierflüssigkeit getränkt
ist und. die einen dem Ausgleich des Flüssigkeitsdrucks dienenden Kapillarraum besitzen,
der ringförmig zwischen dem Bleimantel und dem Leiter angeordnet ist. Bei Temperaturschwankungen
ist diese Isolierflüssigkeit bekanntlich Ausdehnungen und Zusammenziehungen unterworfen.
Zum Ausgleich des Flüssigkeitsdrucks verwendet man Kapillarräume im Kabel, die die
Aufgabe haben, bei Erhöhung des Drucks die Flüssigkeit anzusaugen und bei Erniedrigung
wieder abzugeben.
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Die Aufgabe besteht nun darin, hohe dielektrische Beanspruchungen
in derartigen Kapillarräumen zu verhindern. Es sind bereits Kabel bekanntgeworden,
bei denen solche elektrischen Beansprüchungen zwischen zwei verschiedenen Kabelschichten,
z. B. zwischen. der Außenseite des Dielektrikums und dem Kabelmantel, dadurch verhindert
werden, daß zwischen diesen beiden Schichten metallisierte Bänder gewickelt werden.
Diese Bänder nehmen dadurch, daß sie mit dem Kabelmantel in elektrisch leiten: der-
Verbindung stehen, dasselbe Potential an wie dieser und verhindern dadurch das Auftreten
hoher elektrischer Feldstärken in dem Zwischenraum zwischen Dielektrikum und Kabelmantel.
Man hat auch bereits erkannt, daß derartige Bänder andererseits auch porös sein
müssen, um die Tränkung des Dielektrikums, die ja erst nach Aufbringung der Bänder
geschieht, nicht zu beeinträchtigen. Es ist daher bereits vorgeschlagen. worden,
diese Bänder nur schwach zu metallisieren, so daß ein Durchtritt der Isolierflüssigkeit
durch die Poren des Bandmaterials trotzdem möglich ist. Man hat auch zu diesem Zweck
schon gewebte Bänder v orgeschlagem deren Längsfäden aus leitendem und deren Querfäden
aus saugfähigem Werkstoff bestehen.
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Auch ist es schon bekanntgeworden, den Kapillarraum dadurch elektrisch
abzuschirmen, daß man das poröse Papier bei seiner Herstellung mit fein verteiltem
Metallpulver, Graphit oder anderem leitenden Metall vermischt. Bei diesem Verfahren
ist es aber
nicht möglich, die leitenden Teilchen so dicht aneinanderzupressen,
daß eine hohe Leitfähigkeit erzielt wird, weil bei einer so dichten Packung kein
genügender Raum für die Iinprägnierun.gsmasse übrigbleibt. Ferner -wird bei der
Imprägnierung mit dem Ö1 der elektrische Kontakt zwischen den einzelnen leitenden
Partikelchen sehr schlecht.
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Alle diese Lösungen sind teils unvollkommen, teils kostspielig. Denn
bei nur schwacher Metallisierung der Bänder wird naturgemäß entweder die Saugfähigkeit
oder die Leitfähigkeit in Richtung des elektrischen Feldes beeinträchtigt.
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Je mehr übereinanderliegende Bänder der Kapillarraum enthält, um so
größer wird daher die Schwierigkeit, einerseits einen gut zusammenhängenden Kapillarraum
und andererseits eine gut leitende Verbindung in kichtun:g des elektrischen Feldes
zu erhalten.
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Erfindungsgemäß wird nun ein Kapillarraum vorgeschlagen, der durch
einseitig metallisierte Bänder gebildet wird, die sich derart überlappen, daß einerseits
die saugfähigen Teile der einzelnen Bänder einen zusammenhängenden Kapillarraum
und andererseits die metallisierten Teile der einzelnen Bänder eine ununterbrochene
leitende Verbindung in Richtung des elektrischen Feldes bilden, so daß, Innen- und
Außenseite des Kapillarraumes auf gleichem Potential gehalten werden..
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Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Man kann z. B. nur
einseitig metallisierte Bänder, die an sich bekannt sind, benutzen und diese, entsprechende
Seiten einander zugekehrt, paarweise zusamrnengefaßt aufwickeln. In jedem Fall kann
man es so einrichten, daß eine radiale leitende Verbindung und andererseits ein
zusammenhängendes Gebilde entsteht.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kapillarraumes besitzt den Vorteil,
daß es trotz Verwendung nur einer einzigen einseitig metallisierten Bandart durch
besondere Wicklung ermöglicht wird, eine elektrische Verbindung zwischen den einzelnen
Schichten des Kapillarraumes, also auch zwischen. den, beiden metallischen Schichten
2 und j in Abb. i, zu gewährleisten.
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Der Kapillarraum kann in bekannter Weise an verschiedenen Stellen
des Kabels liegen, z. B. unmittelbar urn den Kern herum zwischen diesem und einer
elektrisch leitenden Zwischenschicht, die z. B. zur künstlichen Vergrößerung des
Leiterdurchmessers dienen kann. Oder der Kapillarraum liegt zwischen einer solchen
leitenden Schicht und dem Kabelmantel. so daß er diese Zwischenschicht auf dem Potential
des Mantels hält.
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Um zu gewährleisten, daß die von dein hapillarrauin angesaugte Isolierflüssigkeit
bei Druckverminderung, insbesondere infolge der Abkühlung, wieder an das Ha.uptdielektrikum
abgegeben wird, baut man den Kapillarraum zweckmäßig aus einem Werkstoff auf, dessen
Saugeigenschaften gerirger sind als die des Hauptdielektrikums.
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Die Erfindung ist im folgenden an einigen Ausführungsbeispielen beschrieben.
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In A bb. i zeigt der Teil 2 einen Längsschnitt der metallisierten
Schicht, die um das Di-elektrikum eines Höchstädter-Kabels gelegt ist. Um die metallisierte
Schicht 2 sind mehrere metallisierte Papierbänder 3 und gelegt, deren metallisierte
Oberfläche mit nr, bezeichnet ist. Die beiden Bänder 3 und sind so gelegt, daß sie
sich beinahe zur Hälfte mit ihrer metallisierten Oberfläche überlal)-pen. Durch
diese Anordnung wird die nietallisierte Schicht 2 über die metallisierten Oberflächen
der Bänder 3 und d. mit dem Bleimantel 5 leitend verbunden. Durch einen solchen
Aufbau zwischen. den metallisierten Schichten eines. Höchstädter-Kabels -wird der
Bontakt zwischen der metallisierten Schicht und dem Bleimantel gewährleistet.
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In der Abb. 2 ist ein ähnlicher Aufbau gezeigt. In diesem Fall -wird
ein. Kapillarrauni durch den Aufbau geschaffen, dessen äußere Oberfläche aus in
Abständen angeordneten Bändern 6 und j besteht, von denen (las Band 6 metallisiert
ist. Die Saugfähigkeit der Bänder 3 und a kann so sein, daß deren Aufbau zur Saugwirkung
beiträgt, während die Innen- und Außenseiten des Kapillarraumes durch sie auf dein
gleichen elektrischen Potential gehalten: werden-.
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In Abb. 3 sind die Bänder 3 und .:1. auf einer Oberfläche metallisiert,
die schraffiert ist (m). Wie vorher sind die Bänder, die mit den metallisierten
Flächen durch L`berlappung zusammenliegen, bis auf die untere Lage paarweise gewickelt.
Zwischen die aufeinanderfolgendenBänder sind an den Bewegungsflächen des Kapillarraumes
Dochtpapiere 8 gelegt, um die Kapillaranziehung an der Oberfläche zu unterstützen.
Dieser Aufbau kann als innerer oder Kernkapillarraurn, als Zwischen- oder äußerer
Kapillarraum verwendet -werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die besonderen Ausführungsformen der Abbildungen
beschränkt. Z. B. können in Abb. i und 2 die gufeinanderfolgenden Windungen des
Paares von metallisierten Papieren 3 und q_ mit verschiedenen Llberlappungen oder
auch ohne Überlappungen angeordnet sein. Anstatt Bänder mit metallisierten Oberflächen
zu verwenden:, kann der Aufbau durch Papier-und metallische Zwischenschichten hergestellt
werden. In diesem Falle -würden die Schichten
so durch Überlappungen.
angeordnet sein, daß die leitende Wirkung wie vorher erhalten bleibt.