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Vorgeformter Sektorleiter Die Erfindung bezieht sich auf Sektorleiter,
die, zu mehreren miteinander vereinigt, zum Aufbau eines Kabels dienen, und bezweckt,
den Sektorleiter so zu gestalten, daß sein nutzbarer Querschnitt nur- wenig von
dem eigentlichen Flächenquerschnitt abweicht.
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Grundsätzlich werden zwei Arten von Sektorkabeln unterschieden, nämlich
solche mit vorgeformten Leitern und solche mit nichtvorgeformten Leitern. Die Herstellung
von Kabeln aus Sektorleitern ist bekanntlich insofern erschwert, als jeder Sektorleiter
entsprechend dem Drall eine Drehung erfährt. Daher kann insbesondere beim überschreiten
einer gewissen Größe des Querschnittes des Sektorleiters der letztere nicht mehr
aus einem Volleiter bestehen. Er muß vielmehr in Einzelleiter unterteilt sein. Der
Sektorleiter wird in diesem Fall im Litzenverfahren hergestellt oder setzt sich
aus einer Anzahl von parallel einlaufenden Einzeldrähten zusammen.
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Beim Verseilen von nichtvorgeformten Litzen erhält jeder einzelne
Litzendraht eine Verdrehung entsprechend dem Verseildrall. Beträgt beispielsweise
die Verdrehung beim Verseilen von einem bestimmten Punkt aus gerechnet 360°a so
wird auch jeder einzelne
Sektorleiterdraht die gleiche Verdrehung
erhalten. Hierdurch treten bekanntlich innere Spannungen auf, deren Größe ein Maß
für den Querschnitt der einzelnen Drähte des Sektorleiters ergibt.
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Sind der Verseilschlag und der Litzendrall gleichsinnig, so wird ein
noch weiteres Zusammendrehen der aus Litzen hergestellten Sektorleiter in demselben
Sinn erfolgen. Verlaufen dagegen der Verseilschlag und der Litzendrall im entgegengesetzten
Sinn, so sind die einzelnen Drähte der Litze bzw. des Sektorleiters bestrebt, sich
wieder zurückzudrehen und somit aus dem Verband herauszulösen.
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Das Zurückdrehen des ganzen Sektorleiters wie auch das Sichloslösen
der einzelnen Drähte aus dem letzteren wirken sich, da sie an der Stelle der höchsten
Beanspruchungen liegen, als eine recht beachtliche Beeinträchtigung hinsichtlich
der Größe der Durchschlagsfestigkeit des Kabels aus.
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Die Benutzung von vorgeformten Sektorleitern weist den Vorteil auf,
daß die Einzelleiter sich nicht aus dem Verband herauslösen können.
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Sowohl die vorgeformten Sektorleiter als auch die nichtvorgeformten
besitzen einen für die Stromleitung nicht ausgenutzten Teil von ungefähr :25010
ihrer gesamten Querschnittsfläche, so daß die Abmessungen des Kabels in unerwünschter
Weise vergrößert sind und ein Mehraufwand von Isoliermasse, Papier, Blei und Bedeckungsmaterial
erforderlich wird. Beim Erwärmen des Kabels dehnt sich die innerhalb des Sektorleiters
befindliche Flüssigkeit aus und bewirkt, daß der Bleimantel, der schon durch das
Vorhandensein der Kabelisoliermasse innerhalb der Isolation bei Temperaturerhöhung
aufgeweitet wird, eine noch größere Aufweitung erfährt.
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Um die nicht ausgenutzte Fläche zu verkleinern, ist bereits vorgeschlagen
worden, den aus Einzelleitern bestehenden Sektorleiter durch Walzen oder Pressen
zu verringern. Auf diese Weise ist es möglich, einen Füllfaktor von go%bisnahezu
ioo% zu erzielen. Bei -der Anwendung derartiger Bearbeitungsvorgänge werden die
Einzelleiter, jedoch so stark verformt, daß sich der Sektorleiter einem Massivleiter
nähert. Damit treten aber auch wieder die Nachteile eines solchen Leiters in Form
von sehr großen Verdrehungsspannungen auf.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, unter Beibehaltung einer größtmöglichen
nutzbaren OOuerschnittsfläche mit der unteren Grenze des Füllfaktors von go% das
Auftreten von Torsionsspannungen im Kabel zu vermeiden.
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Es sind vorgeformte Sektorleiter schon bekanntgeworden, jedoch sind
sie nur aus Runddrähten zusammengesetzt, die mit Verdrehung eingelegt werden müssen.
Der Nachteil dieser bekannten Leitungen besteht darin, daß die nutzbare Ouerschnittsfläche
sehr klein bleibt.
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Erfindungsgemäß wird nun ein vorgeformter Sektorleiter so aufgebaut,
daß er aus drei Einzelleitern sich zusammensetzt, von denen zwei als Runddrähte
ausgebildet sind., während das Reststück einen Profildralit, der zweckmäßig Doppel-T-Form
besitzt, darstellt. Die Runddrähte können beim Zusammensetzen eines solchen Sektorleiters
mit einer dem späteren Verseildrall des Kabels entgegengesetzten Drehung einlaufen.
Ferner ist es vorteilhaft, zwecks Vermeidung der auftretenden Torsionskräfte des
Profildrahtes, den letzteren vorzuformen. Die beiden Runddrähte werden bei der Vorformung
des Profildrahtes mit Rückdrehung eingelegt. Sie verursachen daher keine Verdrehung.
Da der gesamte Sektorleiter einschließlich des Profildrahtes vorgeformt ist, kann
weiterhin bei der Vereinigung der Einzelsektorleiter zu einem Kabel ebenfalls eine
Torsionskraft nicht mehr auftreten.
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Die Abbildungen stellen ein Ausführungsbeispiel dar.
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Abb. i zeigt den Querschnitt durch ein Kabel; Abb. a läßt einen Sektorleiter
erkennen. Dem OOuerschnitt der Abb. i kann entnoininenwerden, daß drei Sektorleiter
a zu einem Kabel vereinigt sind. Jeder der Sektorleiter (Abb. 2) besteht aus einem
Profildraht b und zwei Runddrähten c. Der Profildraht ist im Querschnitt doppel-T-förmig
ausgebildet, indem die in der Hauptsache das Trägheitsinoment bestimmenden Seitenstücke
herausgeschnitten sind. In diesen Ausschnitten finden die Runddrähte zum Teil Platz,
indem sie sich in die halbzylinderförmigen Seitenflächen d der T-Stücke einlegen.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die freiliegende zylindrische Oberfläche
der Runddrähte c einen möglichst absatzlosen Vbergang zu den benachbarten Oberflächen
des Profildrahtes b bildet.
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Die Größe des O_uerschnittes des Profildrahtes hängt von dem jeweils
hierfür verwendeten Werkstoff ab. Es hat sich herausgestellt, daß für Aluminium
der Querschnitt von 70 mm= am vorteilhaftesten ist. Überschreitet der Querschnitt
des Profildrahtes diesen Wert nicht, dann können die auftretenden Torsionskräfte
klein genug gehalten werden.
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Die in dem Profildraht b liegenden Runddrällte c sind so eingefügt,
daß sie die Drehbarkeit um ihre eigene Achse besitzen und
sich somit
frei bewegen können, so daß sie sich je nach den eintretenden Torsionskräften gegenüber
dem Profildraht zu verdrehen vermögen.
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Es hat sich ferner als zweckmäßig erwiesen, die Runddrähte beim Zusammenbau
des Sektorleiters mit einer dem späteren Verseildrall des Kabels entgegengesetzten
Drehung einlaufen zu lassen. Diese Drehung kann beispielsweise so geführt werden,
daß für die Länge eines Verseildralls von 36o° auch eine Verdrehung der Runddrähte
c von 36o° eintritt.
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Um die Runddrähte ferner in dem Profildraht festzuhalten, ist derselbe
so ausgebildet, daß er sie zangenartig mit seinen übergreifenden Rändern e zum Teil
umfaßt. Beim Einlegen der Runddrähte sind zunächst die letzteren aufgebogen. Erst
nachdem die beiden Runddrähte c in die vorgesehenen Ausschnitte des Profildrahtes
eingelegt worden sind, werden die Ränder e an die Runddrähte herangebogen, wobei
zu beachten ist, daß die Umklammerung nur so weit getrieben werden darf, daß die
Runddrähte an einer freien Bewegung um ihre Achse nicht verhindert sind.
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Beim Verseilen derartig aufgebauter Sektorleiter zu einem Kabel wird
die Verdrehung in den halbzylind,erförmigen Aussparungen d des Profildrahtes rückgängig
gemacht, so daß die beiden Runddrähte c in dem fertigen Kabel wieder ihre normale
Lage einnehmen. In diesem Augenblick sind sie wieder völlig entspannt. Im gesamten
Querschnitt bleiben somit nur die Spannungen des Profildrahtes übrig.