DE841297C

DE841297C - DC high voltage cable system

Info

Publication number: DE841297C
Application number: DEP9093D
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Doerfel; Christian Dipl-Ing Held
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-06-13

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die Wirtschaftlichkeit von Gleichstromhochspannungskabelanlagen zu erhöhen bzw. die Herstellungskosten derselben herabzusetz*en, ohne aber ihre Betriebssicherheit zu vermindern. Die Erfindung gründet sich einerseits auf die Tatsache, daß in Gleichstromkabelanlagen infolge Elektroosmose der negative Pol zu erhöhter Feuchtigkeitsaufnahme neigt, d. 1i. umgekehrt der positive Pol durch Feuchtigkeit weniger gefährdet ist, und andererseits auf die Feststellung, daß die Durchschlagfestigkeit der Isolierung elektrischer Kabel bei positiver Polarität des 1_eiters gegenüber dem Mantel wesentlich höher ist als bei negativer Polarität. Gemäß der Erfindung wird daher die positive Ader von elektrischen Gleichstromhoclispannungskabelanlagenmit einer scli« ächeren Isolierung als die negative und finit eirein nichtmetallischen Mantel ausgerüstet, während die negative Ader einen metallischen Mantel ei-liält. Auf diese Weise kann einerseits der Aufwand für die Isolierung der positiven Ader wesentlich herabgesetzt und andererseits der Metallbedarf für den Mantel verringert werden. Die Werkstoff- und Herstellungskosten der Anlage können auf diese Weise bei gleicher Sicherheit wesentlich herabgesetzt werden.The invention is concerned with the problem of economy of direct current high voltage cable systems or the production costs reduce the same, but without reducing their operational safety. The invention is based on the one hand on the fact that in direct current cable systems as a result Electro-osmosis the negative pole tends to increase moisture absorption, d. 1i. vice versa the positive pole is less endangered by moisture, and on the other hand on the finding that the dielectric strength of the insulation of electrical cables with positive polarity of the 1_leiters compared to the jacket is significantly higher than with negative polarity. According to the invention, therefore, the positive wire of electrical DC high voltage cable systems with a lower insulation than that negative and finite a non-metallic jacket, while the negative Vein a metallic jacket. In this way, on the one hand, the effort for the insulation of the positive wire is significantly reduced and on the other hand the Metal requirement for the jacket can be reduced. The material and manufacturing costs the system can be significantly reduced in this way with the same level of security will.

Im Rahmen der Erfindung ist es nun möglich, zur Isolierung der beiden Adern gleiche Isolierstoffe zu verenden, in welchem Falle die Stärke der Isolierung der positiven Ader entsprechend der höheren lurchschlagfestigkeit geringer gehalten werden kann. So wurde z. B. durch Versuche bei einem i 5o tnin= Einleiterkabel mit 12 mm starker massegetränkter Papierisolierung bei Schaltung des positiven Pols an den Leiter und des negativen Pols an den Mantel eine Durchschlagspannung von etwa 12oo kV gegenüber etwa goo bis 95o kV bei umgekehrter Schaltung festgestellt.In the context of the invention it is now possible to isolate the two Cores use the same insulating material, in which case the thickness of the insulation the positive wire is kept lower in accordance with the higher dielectric strength can be. So was z. B. through experiments with an i 5o tnin = single-conductor cable with 12 mm thick mass-impregnated paper insulation when the positive pole is switched a breakdown voltage of at the conductor and the negative pole at the jacket about 12oo kV compared to about goo to 95o kV with reverse switching.

Man kann aber auch für die Isolierung der positiven Ader weniger hochwertige Isolierstoffe als für die negative Ader verwenden, also beispielsweise minderwertigeres Papier oder aber Papier im Gegensatz zu Folien mit höherer Durchschlagfestigkeit, oder man tränkt die aus gleichen Faserstoffen aufgebaute Isolierung der positiven Ader mit üblichen natürlichen Tränkmassen, während für die negative Ader solche auf synthetischem Wege gewonnene gewählt werden, die höhere elektrische \Verte besitzen.But you can also use less high-quality insulation for the positive wire Use insulating materials than for the negative wire, e.g. inferior quality Paper or paper as opposed to foils with higher dielectric strength, or one soaks the insulation of the positive, which is made up of the same fibers Vein with the usual natural impregnation masses, while such for the negative vein synthetically obtained, which have higher electrical values.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele @-on Kabeln für eine Anlage gemäß der Erfindung dargestellt.In the drawing are three embodiments @ -on cables for one Plant shown according to the invention.

Bei dein Beispiel nach Fig. i sind für Hin- und Rückleitung zwei getrennte Einleiterkabel verwendet. Hierbei ist die Isolierung der beiden Adern aus gleichen Isolierstoffen aufgebaut und im Sinne der Erfindung die Isolierung 1 der Ader A für den positiven Pol schwächer gehalten als die Isolierung 2 der Ader B für den negativen Pol. Die Ader A hat weiter einen Mantel 3 aus einem nichtmetallischen Kunststoff, z. 13. auf Basis von Polyvinylchlorid, während die Ader B einen Afantel 4 aus Metall, z. B. Blei oder Aluminium, besitzt.In the example according to FIG. I, two separate single-conductor cables are used for the outward and return lines. Here, the insulation of the two wires is made up of the same insulating materials and, in the context of the invention, insulation 1 of wire A for the positive pole is kept weaker than insulation 2 of wire B for the negative pole. The core A also has a jacket 3 made of a non-metallic plastic, for. 13. based on polyvinyl chloride, while the core B has an Afantel 4 made of metal, for. B. lead or aluminum.

Fig. 2 zeigt im Gegensatz hierzu eine Anlage, bei der die Isolierstoffe für den Aufbau der Aderisolierung so ausgewählt sind, daß sich bei gleicher Durchschlagspannung unter Berücksichtigung der verschiedenen Polarität gleiche Durchmesser der beiden Adern ergeben. Die Isolierung i i der Ader A besteht demgegenüber aus einem dielektrisch weniger hochwertigen Isolierstoff als die Isolierung 12 der Ader B. Die Ader A ist dabei wieder mit einem nichtmetallischen Mantel 13 und die Ader B mit einem Metallmantel 14 ausgerüstet.In contrast to this, FIG. 2 shows a system in which the insulating materials for the structure of the core insulation are selected in such a way that the same diameter of the two cores results with the same breakdown voltage, taking into account the different polarity. In contrast, the insulation ii of the wire A consists of a dielectrically less high-quality insulating material than the insulation 12 of the wire B. The wire A is again equipped with a non-metallic jacket 13 and the wire B with a metal jacket 14.

In Fig. 3 ist als weiteres Ausführungsbeispiel die Möglichkeit angedeutet, die beiden Adern A und B zu einem gemeinsamen Gebilde zu vereinen. Hierbei sind die beiden Adern, die zweckmäßig Sektorform besitzen, miteinander verseht und können mit einer gemeinsamen Bewehrung 25 und gegebenenfalls gemeinsamen Korrosionsschutzschichten versehen werden. Zweckmäßig ist es, hierbei die Isolierung 21 der Ader A, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, aus weniger hochwertigen Stoffen aufzubauen als die Isolierung 22 der Ader B, um möglichst gleiche Abmessungen der beiden Adern zu erzielen. Auch hier besitzt die Ader A einen Mantel 23 aus einem nichtmetallischen Stoff, während die Ader B mit einem Metallmantel 24 ausgerüstet ist.In Fig. 3, the possibility is indicated as a further embodiment of combining the two wires A and B to form a common structure. Here, the two cores, which are expediently sector-shaped, are provided with one another and can be provided with a common reinforcement 25 and, if necessary, common anti-corrosion layers. It is useful here to construct the insulation 21 of the wire A, as in the exemplary embodiment according to FIG. 2, from less high-quality materials than the insulation 22 of the wire B, in order to achieve the same dimensions of the two wires as possible. Here, too, the core A has a jacket 23 made of a non-metallic material, while the core B is equipped with a metal jacket 24.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrical direct current high-voltage cable system, characterized in that the positive wire has a weaker insulation than the negative and a non-metallic sheath, while the negative wire has a metal sheath.

2. DC high-voltage cable system according to claim i, characterized in that characterized that with the same insulation thickness the insulation of the positive wire is made up of materials with a lower dielectric strength.

3. DC high voltage cable system according to claim i or 2, characterized in that the two wires are connected to one another stranded and, if necessary, provided with common protective layers and reinforcements are.