DE849130C - Verfahren zur Vermeidung einer Ionisierung in elektrischen Hochspannungskabeln mit Polyaethylen-Isolierung - Google Patents

Description

• Verfahren zur Vermeidung einer Ionisierung in elektrischen Hochspannungskabeln mit Polyäthylen-Isolierung Bei Hochspannungskabeln, deren Leiter mit Polyäthylen isoliert sind, wirkt es sich außerordentlich störend aus, daß das Polyäthylen, selbst wenn es mit der Schneckenspritzmaschine um den Leiter gepreßt ist, die Unebenheiten an der Leiteroberfläche nur unvollkommen ausfüllt. Dadurch bilden sich namentlich an der Oberfläche seilförmiger Leiter luft-oder gaserfüllte Hohlräume aus, die gerade an dieser im Betriebe des Kabels elektrisch am höchsten beanspruchten Stelle leicht zu Ionisationsvorgängen führen, wodurch sich der Verlustfaktor des Kabels von einer jeweils bestimmten Spannung ab sehr stark verschlechtert. Aber auch bei Kabeln mit glatten, massiven Leitern kann diese Erscheinung auftreten, weil sich das Polyäthylen beim Biegen des Kabels leicht von der Leiteroberfläche löst, wodurch wiederum Hohlräume entstehen. Weitere Hohlräume können sich infolge der schlechten Haftfähigkeit des Polyäthylens an der Metallfläche des Leiters durch die sehr unterschiedlichen Wärmedehnungen von Polyäthylen und Metall im Betriebe des Kabels bilden.
• Um die geschilderten Nachteile. zu vermeiden, ist es bekannt, den Leiter vor dem Aufbringen der Polyäthylenisolierung mit einer die Unebenheiten der Leiteroberfläche ausfüllenden Schicht aus einem festen (Stoff zu versehen, der mindestens die gleiche Wärmedehnung hat wie Polyäthylen, und über dieser Schicht einen elektrischen Schirm aus Metallfolie od. dgl. anzubringen. Dabei kann der Stoff, mit dem die Unebenheiten der Leiteroberfläche ausgefüllt sind, elektrisch leitend oder nichtleitend sein. Als Beispiele sind Polyamid und ein Polyäthylen von höherer Wärmedehnung als der verwendete Isolierstoff genannt. Als weiteres Mittel, um Ionisationsvorgänge an der Leiteroberfläche zu vermeiden, hat man auf den Leiter von Hochspannungskabeln Schichten, aus sogenanntem leitendem Gummi aufgebracht. ,Außerdem ist es bekannt, den Leiter zur Ausfüllung der Unebenheiten zunächst mit einem besonders weichen Isolierstoff zu überziehen.
• Die genannten Überzüge aus festen Stoffen erfüllen ihren Zweck nicht vollkommen genug. Oft dringen sie ebenfalls nicht genügend in die Unebenheiten der Leiteroberfläche ein. Im übrigen kann es, beispielsweise beim Biegen des Kabels, doch noch vorkommen, daß sich ein solches festes Füllmittel vom Leiter oder von der Isolierschicht ablöst. .So entstehen immer wieder solche luft- oder gaserfüllten Hohlräume, in denen unter dem Einfluß des elektrischen Feldes eine Ionisierung stattfinden kann.
• Die Erfindung hat zum Ziele, bei Kabeln mit Polyäthylenisolierung jegliche Ionisierung am Leiter unmöglich zu machen. Zu diesem Zweck werden nach der Erfindung die Hohlräume an der Leiteroberfläche mit einem elektrisch halbleitenden flüssigen Fülltnittel, einer Flüssigkeit oder ,Suspension, gefüllt. Ein solches Füllmittel dringt selbst in die äußersten Winkel und kleinsten Zwischenräume der Leiteroberfläche ein und paßt sich lückenlos der Isolierschicht an, so daß freie Zwischenräume mit Sicherheit vermieden sind.
• Als halbleitendes flüssiges Füllmittel kann beispielsweise eine Flüssigkeit wie chemisch neutrales Wasser verwendet werden, das zweckmäßig vorher entgast worden ist und keine den Leiter oder die Polyäthylenisolierung schädigenden Bestandteile enthält. Eine geeignete halbleitende iSuspension ist beispielsweise eine Suspension von fein verteiltem Ruß, Graphit oder Metallpulver in einer Flüssigkeit, wie Glycerin, Athylenglykol oder geeigneten höherwertigen aliphatischen Hydroxylverbindungen, gegebenenfalls in wäßrigen Lösungen.
• Die Erfindung ist nicht auf Kabel mit Polyäthylenisolierung,beschränkt, sondern kann auch in Verbindung mit Kabelisolierungen angewendet werden, die aus einem dem Polyäthylen ähnlichen Stoff bestehen, beispielsweise aus Polystyrol. Ebenso kann die Erfindung Anwendung finden, wenn die Isolierung nicht nahtlos gepreßt, sondern beispielsweise ausBand zu einem lückenlosenKörper gewickelt ist.
• Um dem flüssigen Füllmittel einen genügend großen Durchtrittsquerschnitt zu verlchaffen, ist die Isolierung vorteilhaft mit glatter Innenwand, etwa nach Art eines Schlauchs, um den beispielsweise seilförmigen Leiter gepreßt oder gewickelt oder der Leiter mit geringem radialem Spiel in die Isolierung eingebettet. Zu -dem gleichen Zweck kann auch ein Hohlleiter verwendet sein, dessen Wandung durch Fugen zwischen den den Hohlleiter bildenden Verseilelementen oder durch Durchbrechungen für das flüssige Füllmittel durchlässig gemacht ist.
• Das erfindungsgemäß verwendete flüssige Füllmittel kann schon bei der Herstellung des Kabels eingefüllt werden. Dabei muß allerdings durch geeignete Verschlüsse an den ,Kabelenden dafür gesorgt werden, daß das Füllmittel nicht auslaufen kann. Es empfiehlt sich daher, das Füllmittel erst am Verlegeort in das bereits verlegte Kabel einzufüllen. Um das Kabel stets restlos mit dem Füllmittel gefüllt zu halten, können in an sich bekannter Weise an den Kabelenden sowie gegebenenfalls an einigen weiteren Stellen der Kabellänge Vorratsbehälter für das verwendete Füllmittel angeordnet sein.
• Das erfindungsgemäß verwendete Füllmittel kann gleichzeitig dazu dienen, die Kabelisolierung vom Leiter her unter Überdruck zu setzen, um so in an sich bekannter Weise die Durchschlagsfestigkeit der Isolierung zu erhöhen. Dies kann dadurch geschehen, daß man auf den Spiegel des Füllmittels in den Vorratsbehältern ein Druckgas wirken läßt oder, beispielsweise bei Kabeln mit Hohlleitern, dadurch, daß man in die Hohlräume des Leiters Druckbehälter mit elastisch nachgiebigen Wänden einsetzt, die beim Füllen des Kabels durch den Flüssigkeitsdruck zusammengepreßt werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verhütung einer Ionisierung in den Zwischenräumen zwischen Leiter und Isolierung von elektrischen Hochspannungskabeln, deren Leiter mit Polyäthylen od. dgl. isoliert sind, insbesondere von Kabeln mit seilförmigen Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß die. Zwischenräume mit einem elektrisch halbleitenden flüssigen Mittel, einer Flüssigkeit oder Suspension, gefüllt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wasser als Füllmittel.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Suspension von fein verteiltem Ruß, Graphit oder Metallpulver in einer Flüssigkeit, wie Glycerin, Ät'hylenglykol oder geeigneten höherwertigen aliphatischen Hydroxylverbindungen, gegebenenfalls in wäßrigen Lösungen.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Füllmittel zur .Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit der Kabelisolierung unter Überdruck gehalten wird.