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Vorrichtung zum Speisen von Hochspannungskabeln mit 01
Diejenigen
Kabel, welche zu der Gattung der mit 01 gefüllten Kabel gehören, werden von
ihren Enden oder von anderen Stellen aus vermittels besonderer Vorratsbehälter mit
Öl gespeist.
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Diese Behälter haben im allgemeinen das Kennzeic'hen, daß ihr
01 mit Luft oder einem anderen Gas niemals in Berührung kommt. Eine notwendige
Bedingung für das einwandfreie Arbeiten des Kabeldielektrikums besteht in der Tat
darin, daß kein Gas in dem 01 verteilt sein darf. Daher müssen die Behälter
undurchdringliche und biegsame Wandungen aufweisen, so daß ihr Aufnahmevermögen
sich mit der Menge des darin enthaltenen Öles verändern kann. Auf diese Weise hergestellte
Vorrats-Behälter sind in zwei verschiedenen Gattungen bekannt.
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Die erste Gattung besteht aus einigen Zellen in der Form von flachen
Trommeln. Jede Zelle wird durch einen starren Ring gebildet, mit dem zwei Scheiben
einer Platte verschweißt sind, die zweckmäßig gewellt sind, um biegsam zu sein.
Eine Anzahl dieser Zellen wird durch ein Rohr untereinander verbunden und mit Öl
gefüllt; sie sind außen dem Atmosphärendruck unterworfen. Wenn sich das Volumen
des in ihnen enthaltenen Öles vergrößert, vergrößert sich jede Zelle, weil die beiden
flexiblen Scheiben sich voneinander wegbewegen, und nimmt statt der ursprünglichen
ebenen Form die Form
eines Teiles einer Kugel an. Das Maß des Ausdehnens
der Seheibe kann eine Anzeige über das Volumen des enthaltenen Öles liefern.
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Es ist einleuchtend, daß, wenn die tatsächlich geringe Steifigkeit
der beiden Scheiben außer acht gelassen wird, das in diesen Vorratsbehältern enthaltene
öl einen Druck hat, der im wesentlichen gleich dem Atomsphärendruck ist. Die Vorratsbehälter
müssen daher in einer zweckentsprechenden Höhe oberhalb des Kabels angeordnet werden,
um in ihm den gewünschten Ölkopf zu erhalten. Weiterhin müssen die Seheiben, da
sie der freien Atmosphäre ausgesetzt sind, aus einem gegen Korrosion widerstandsfähigen
Material bestehen; sie sind im allgemeinen aus Nickel oder aus einer vorwiegend
Nickel enthaltenden Legierung hergestellt. Die oben gekennzeichnete Messung des
Gehalts an öl aus dem Ausdehnen der Scheiben ist sehr unsicher und überschlägig.
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Eine zweite Gattung von Vorratsbehältern wird durch einen starren
metallenen Tank gebildet, der mit Öl gefüllt ist und bei dem einige Zellen in das
01 eingetaucht sind, welche mit den vorbeschriebenen Zellen identisch, aber
voneinander getrennt und mit Luft oder einem anderen Gas gefüllt sind. Wenn sich
das Volumen des in dem Tank befindlichen Öles vergrößert, werden die Zellen zusammengedrückt,
und infolgedessen erhöht sich der Druck des in ihnen enthaltenen Gases. Derartige
Vorratsbehälter werden bis zu einem bestimmten, vorher festgelegten Druck mit
01 beschickt und können das Kabel mit öl speisen, wobei der Druck verkleinert
wird. Sie brauchen natürlich nicht wie die vorbeschriebenen Vorratsbehälter in einer
erhöhten Lage oberhalb des Kabels angeordnet sein; sie haben einen Druck, der etwas
höher als der Atmosphärendruck ist, und der sich mit dem Volumen des in ihnen enthaltenen
Öles ändert. Weiterhin brauchen die biegsamen Scheiben der Zellen nicht aus einem
teueren Material, wie Nickel, hergestellt zu sein, weil sie mit der Atmosphäre niemals
in Berührung bleiben.
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Bevorzugt wurde bisher gewöhnlich diese zweite Gattung von Vorratsbehältern.
Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie ein verhältnismäßig kleines ölaufnahmevermögen
aus dem Grunde besitzen, daß eine geringe Veränderung des Volumens des in ihnen
enthaltenen Öles einer zu großen Änderung des Druckes in dem Vorratsbehälter entspricht,
insbesondere wenn der Druck auf 2 bis 3 Atmosphären ansteigt.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist, einen Vorratsbehälter zu schaffen,
der gegenüber den Vorratsbehältern der vorbeschriebenenGattungen erhebliche Vorteile
aufweist.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
zur Darstellung gebracht. In den Zeichnungen (Fig. i) benennt i einen metallenen
starren Tank, der, falls notwendig, gemäß nachfolgender Beschreibung genügend widerstandsfähig
ist, um einen beträchtlichen Außendruck auszuhalten; 2 bedeutet eine der mit biegsamen
Wandungen versehenen Zellen oder Trommeln, welche durch ein Rohr 3 miteinander verbunden
sind und welche ein isolierendes Kabelöl enthalten. Diese Zellen bilden im wesentlichen
insgesamt einen Vorratsbehälter der oben beschriebenen ersten Gattung. Wie aus der
Zeichnung ersichtlich ist, sind die Zellen in dem starren Tank i angeordnet, aus
welchem ein Sammelrohr 3 das Isolieröl durch den Auslaß 4 hindurch zum Kabel wegführt.
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Der starre Tank ist weiterhin bis zu einer gewissen Höhe 5 mit einer
anderen Flüssigkeit gefüllt, die vorzugsweise ein 0I der Art ähnlich dem Kabelöl
ist. Ein Schauglasrohr 6 zeigt diesen Ölspiegel an wie das Wasserstandsrohr eines
Kessels.
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Diese Flüssigkeit, die, wie gesagt, ein öl sein kann, wird im nachstehenden
als Außenöl bezeichnet; sie ist von dem Kabelisolieröl vollständig getrennt. Das
Außenöl hat zwei Aufgaben: erstens, es schützt die biegsamen Scheiben der Zellen
gegen die chemische Korrosion, da diese stets vollständig in das Außenöl eingetaucht
sind; zweitens, es erfüllt die Aufgabe, das Volumen des in den biegsamen Zellen
enthaltenen Öles mit Sicherheit zu messen.
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Oberhalb des Außenöles kann der Atmosphärendruck herrschen, oder gegebenenfalls
kann mittels eines zweckentsprechenden Behälters mit einem komprimierten Gas ein
höherer Druck ausgeübt werden. Aus diesem Grunde kann der Auslaß 7 an der Oberseite
des Vorratsbehälters mit der Atmosphäre durch einen zweckentsprechenden Lufttrockner
mit Filter, beispielsweise mit Calciumchlorid oder wasserfreiem Kupfersulfat, in
Verbindung stehen; gemäß einer anderen Ausführungsform kann er mit einem zweckentsprechenden
Gaskompressor verbunden sein. In dem letztgenannten Fall wird der Druck durch ein
Manometer 8 angezeigt.
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Die Vorteile, welche durch diesen Vorratsbehälter gegenüber den vorbeschriebenen
erhalten werden, sind einleuchtend. Der Vorratsbehälter kann wie ein Behälter der
oben beschriebenen ersten Gattung arbeiten, d. h. als Vorratsbehälter mit Schwerkraft,
er braucht aber keine Scheiben aus nicht oxydierbarem Material zu haben, da diese
Scheiben durch das Außenöl gegen Korrosion geschützt sind. Jede Volumenänderung
des in den Zellen enthaltenen Öles entspricht einer Veränderung des Spiegels des
Außenöles, welcher vermittels des Schauglases abgelesen werden kann. Es kann eine
elektrische Einrichtung zur Fernanzeige eingebaut werden, wenn das Maximum oder
das Minimum des Spiegels erreicht ist. Falls gegebenenfalls ein Durchlecken durch
die Scheiben der Zellen stattfindet, kann dies keinen Eintritt von Luft, sondern
nur von Außenöl hervorrufen, das zweckmäßig von der gleichen Gattung wie das Kabelöl
gewählt wird.
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Auf der anderen Seite kann der Vorratsbehälter gemäß der Erfindung
auch bei einem Druck arbeiten, der höher als der Atmosphären@diruck ist, nämlich
als Vorratsbehälter der vorbeschriebenen zweiten Gattung; aber er kann eine größere
Menge Öl liefern und kann mit einem absolut konstanten Druck arbeiten, indem die
gesamte Ausdehnung der Zellen nutzbar gemacht wird.
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Im Gegensatz dazu verändert sich der Druck in den Vorratsbehältern
der oben beschriebenen zweiten
Gattung gemäß vorstehender Beschreibung
mit dem Volumen, und die Menge des zugeführten Öles wird beträchtlich reduziert.
Derartige Behälter werden gewöhnlich in zwei Klassen eingeteilt, nämlich Hochdruck-
und N iederdruckvorratsbehälter, indem in der erstgenannten Klasse Zellen benutzt
werden, welche anfänglich mit Luft oder einem anderen Gas mit einem vorbestimmten
Druck gefüllt werden, der höher als der .,Xtmosphä rendruck ist. Dies bedeutet aber
eine erhebliche Komplizierung, weil Vorratsbehälter mit verschieden hohem _lusgangsdruck
hergestellt werden müssen.
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In den Vorratsbehältern der vorliegenden Erfindung wird der Druck
in Übereinstimmung mit dem Bedarf bestimmt, nachdem jeweils ein Behälter eingebaut
ist. Diese Vorratsbehälter sind insbesondere zweckvoll, wenn in dein Kabel ein verhältnismäßig
hoher Druck, beispielsweise etwa io Atmosphären, gewünscht wird.