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Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kabeln mit mit Masse getränkter
Papierisolierung Elektrische Starkstromkabel erhalten in der Regel eine aus Papferbändern
aufgebaute Isolierung, die mit mehr oder minder flüssigen Isolierstoffen getränkt
und über der ein tränkmitteldichter Mantel fest aufgebracht wird. Zur Tränkung der
Papierisolierung werden entweder dünnflüssige Öle oder aber zähflüssige Massen verwendet.
In ersterem Fall wird durch an das Kabel angeschlossene Ausgleichsgefäße dem, Tränköl
eine Möglichkeit gegeben, sich bei den, Erwärmungen des Kabels auszudehnen, ohne
den Kabelmantel übermäßig zu beanspruchen, indem durch Längskanäle in oder zwischen
den Leitern für einen leichten Längsffu:ß, des Tränköls gesorgt wird. Derartige
Gefäße verteuern, aber die Anlagekosten wesentlich. Bei mit Masse getränkten Kabeln
ist ein derartiger Ausgleich der Raumschwankungen der Tränkmasse nicht möglich,
so daß- hier die Gefahr besteht, daß innerhalb der Isolierung beim Abkühlen des
Kabels Hohlräume entstehen, die durch in ihnen auftretende Ionisationserscheinungen
eine vorzeitige Zerstörung der
Kabelisolierung herbeiführen können.
Es sind bereits verschiedene Ausführungen und Vorschläge zur Vermeidung dieser Gefahr
bekanntgeworden. So wird bei einer Kabelart die Hohlraumbildung dadurch vermieden,
daß das Kabel von außen her durch ein von der Isolierung getrenntes Druckmittel
unter dauerndem Überdruck gehalten wird, durch den der bei der Erwärmung des Kabels
ausgedehnte KabeImanteI bei der Abkühlung des Tränkmittels wieder in seine urspriingliche
Form zurückgepreßt wird. Zu diesem Zweck müssen aber die Kabel in eine Druckrohranlage
eingezogen werden, die mit Druckerzeugern ausgerüstet ist und ständig überwacht
werden muß. Bei einer anderen bekannten Ausführung wird dagegen in das nicht voll
mit Masse durchsetzte Kabelinnere ein gasförmiges Druckmittel eingeleitet und ständig
von außen unter Überdruck gehalten. wodurch in den im Kabel vorhandenen Hohlräumen
die Ionisationsspannung heraufgesetzt wird. Auch eine solche Kabelanlage muß, abgesehen
von der besonderen Ausgestaltung des Kabelmantels. dauernd an Druckerzeuger angeschlossen
sein, und der in ihr herrschende Druck muß dauernd überwacht werden. Es ist weiterhin
der Vorschlag bekannt, an das Kabel ein Massevorratsgefäß anzuschließen, dessen
Masseinhalt unter dem Druck eines Gases gehalten wird, wodurch bei etwaigen Hohlraumbildungen
innerhalb der Kabelisolierung ständig Masse nachgepreßt werden soll. Auch diese
Anlage erfordert das dauernde Vorhandensein einer Druckquelle und deren überwachung.
Weiter ist es bekannt, durch einen besonderen Aufbau der Kabelseele unterhalb des
Kabelmantels Hohlräume zu schaffen. die mit einem Gas unter Druck gefüllt werden
und bei den Erwärmungsspielen des Kabels als Gaspolster wirken. Diese Ausführung
erfordert aber einen besonderen Aufwand bei der Herstellung des Kabels.
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Die Erfindung hat sich demgegenüber zur Aufgabe gestellt, ein Kabel
mit mit Masse getränkter Papierisolierung ohne Tränkmittelkanäle und darüber fest
aufgebrachtem tränkmitteldichtem Mantel derart zu verbessern, daß die Gefahr einer
vorzeitigen Zerstörung durch Ionisationserscheinungen innerhalb der Isolierung vermieden
wird, ohne daß hierfür übermäßige Aufwendungen bei der Kabelherstellung oder im
Betrieb erforderlich wären. Gemäß der Erfindung gelingt dies dadurch, daß das fertige,
vorzugsweise gepanzerte Kabel von einem oder beiden freien Enden her durch ein neutrales
Gas hoher Durchschlagsfestigkeit so lange unter Druck gesetzt wird, bis sich der
Gasdruck über die ganze Kabellänge gleichmäßig verteilt hat, worauf die Kabelenden
von der Druckvorrichtung getrennt und verschlossen «erden. Durch dieses Verfahren
werden die innerhalb der Isolierung gegebenenfalls vorhandenen Hohlräume mit Gas
gefüllt und unter Druck gesetzt. Die Dauer der Behandlung gemäß der Erfindung richtet
sich einerseits nach der Zähigkeit ',# s Tränkmittels und andererseits nach den
Abmessungen des Kabels und wird in der Regel mehrere Stunden betragen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann so ausgeübt «-erden, daß das
Kabel unmittelbar nach seiner Fertigstellung unter Druck gesetzt wird, und zwar
derart, daß durch den Gasdruck bereits eine gewisse Dehnung des Bleimantels erzielt
wird. Die Durchführung des Verfahrens kann aber dadurch erleichtert werden, daß
das Kabel vorher einem Erwärmungskreislauf unterworfen wird. wodurch bereits vorher
eine Dehnung des Kabelmantels hervorgerufen wird. Weiterhin kann es sich empfehlen,
während oder zumindest gegen Ende des Druckverfahrens des Kabels zu unterkühlen,
um durch Vergrößerung der Hohlräume innerhalb der Isolierung das Eindringen des
Gases längs der Kabellänge in diese Hohlräume zu erleichtern.
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Beim Trennen des Kabels von der Gasdruckeinrichtung und bei der Herstellung
der Kabelverbindungen wird zwar der Druck innerhalb des Kabels wieder etwas absinken.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß dieser Vorgang nur sehr langsam vor sich geht, so
daß genügend Zeit für die Durchführung von SpIeißarbeiten -und Abschlüssen zur Verfügung
steht, ohne daß der Druck im Kabel übermäßig absinkt. Es wird sich dann nach dem
Abschließen des Kabels ein allmählicher Druckausgleich über die ganze Kabellänge
ergeben, der, wie praktische Versuche gezeigt haben, eine bedeutende Verbesserung
des Kabels gewährleistet. Auf jeden Fall wird durch die Erfindung vermieden, daß
im Kabelinnern Hohlräume vorhanden sind, deren Inneres unter geringerem als Atmosphärendruck
steht.
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Trotzdem empfiehlt es sich, die Kabelenden nur so kurzzeitig wie möglich
geöffnet zu lassen, um im Kabelinnern einen möglichst hohen Gasdruck aufrechtzuerhalten.
Außerdem können nach der Herstellung der Kabelverbindungen das Innere der Kabelmuffen
und die Kabelenden von den 'Muffen her noch einmal kurzzeitig unter Gasdruck gesetzt
werden, um etwaige Gasverluste zu ersetzen.
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Das '\'erfahren gemäß der Erfindung hat außer der Heraufsetzung der
Ionisationsspannung in den mit unter Druck stehenden gasgefüllten Hohlräumen den
weiteren Vorteil, da.ß die Gaseinschlüsse als Atmungspolster wirken, da sie bei
Wärmedehnung des Tränkmittels zusammengedrückt «-erden und infolgedessen
den
normalerweise bereits durch die Armierung genügend gestützten Bleimantel weiterhin
vom Druck entlasten. Bei der Abkühlung des Kabels dehnt sich das in den Hohlräumen
enthaltene Gas wieder aus und vermeidet dadurch die Bildung von Hohlräumen mit Unterdruck.
Versuche haben gezegt"daß ein nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandeltes
Kabel im Aufstieg des dielektrischen Verlustwinkels vor und nach einem Erwärmungszyklus
bedeutend geringere Unterschiede aufweist als ein nicht behandeltes Kabel.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann mit geringen Kosten sowohl
an neu hergestellten Kabeln am. Erzeugungsart alts auch an bereits verlegten Kabeln
am Verlegungsort 'durchgeführt werden.