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Elektrisches Starkstromkabel zur Übertragung höchster Spannungen Für
die Energieübertragung mit Spannungen über 6o kV haben sich die für niedrigere Spannungen
allgemein üblichen Kabel mit einer aus Papierbändern geschichteten Isolierung, die
mit zähflüssigen Ölharzgemischen getränkt ist, als unbrauchbar erwiesen wegen der
Gefahr von Hohlraumbildungen innerhalb des Dielektrikums, die als Auswirkung von
bleibenden Dehnungen des Mantels bei den Wärmespielen infolge wechselnder Belastung
auftreten. Für die Energieübertragung bei höheren Spannungen haben sich deshalb
allgemein Spezialkabel eingeführt. Solche Kabel sind beispielsweise die bekannten
Ölkabel, bei denen das Dielektrikum .mit einem dünnflüssigen Öl getränkt ist, für
das besondere Ausgleichsgefäße vorgesehen sind, in denen es sich bei Ausdehnung
sammeln kann und durch die es bei Abkühlung wieder in das Kabel hineingedrückt wird.
Weiter sind für diese Spannungen Druckkabel entwickelt worden, bei denen das mit
Masse getränkte Kabel in eine mit Druckgas gefüllte Stahlrohrleitung eingezogen
ist. In neuerer Zeit sind. auch gasgefüllte Kabel entwickelt worden, bei denen neben
oder statt einer Tränkung mit mehr oder weniger zähflüssigen Massen ein unter Druck
stehendes Gas zur Ausfüllung der Hohlräume innerhalb der Isolierung verwendet wird.
Alle diese Kabel bedingen aber einen verhältnismäßig großen Aufwand für Nebenanlagen
und Zubehör, der sich nur bei Kabeln für größere Entfernungen
lohnt.
Bei Kabeln zur -Übertragung höchster Spansungen auf kurze Entfernungen wird dagegen,dieser
Aufwand unwirtschaftlich. Bei Kabeln zur Einführung von Freileitungen -in Kraftwerke,
Umspannstationen u. dgl., kommt noch hinzu, daß Blitzeinschläge oder atmosphärische
Überspansungen auf der Freileitung das Kabel gefährden,-so, daß bei den bisher üblichen
Ausführungen besondere Schutzeinrichtungen vorgesehen werden müssen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Starkstromkabel
zur Übertragung von Spannungen in der Größenordnung von 8o bis ioto kV auf kurze
Entfernungen, z. B. für die Einführung von Freileitungen in 'Kraftwerke, Umspannstationen,
Kraftwerksbunker ü. dgl., zu schaffen, das bei geringstem Aufwand- für Herstellung
und Montage größtmögliche Betriebssicherheit gewährleistet. Diese Aufgäbe- wird
gemäß der Erfindung durch eine Kombination an sich bekannter Maßnahmen gelöst.
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Ein Starkstromkabel für die vorgenannten Zwecke besitzt gemäß. der
Erfindung eine aus Faserstoff-, insbesondere Papierbändern oder Folien, geschichtete
Isolierung erhöhter Stärke; die mit einem homogenen natürlichen oder künstlichen
zähflüssi-: gen Öl hoher Durchschlagsfestigkeit getränkt ist, das von einem oder
beiden Kabelenden unter geringem Überdruck gehalten wird.
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Durch die Verstärkung der Isolationsschicht, die etwa so hoch zu bemessen
ist, daß die Feldstärke am Leiter etwa 6 bis 7 kVeff/mm bei ioo kV nicht
überschreitet, gegenüber einer üblichen Bemessung von g bis zo kVeff/mm bei Öl-
oder Druckkabeln, wird erreicht, - däß Durchschläge-'im Betrieb mit Sicherheit vermieden
werden. Dadurch ergibt sich aber gleichzeitig der Vorteil, daß die beim Übergang
von Freileitungen auf Kabel- meist erforderliehen Schutzeinrichtungen gegen- atmosphärische
Überspannungen überflüssig werden. Durch Wahl eines zähflüssigen Öles für die Tränkung
wird die Gefahr eines Ausfließens bei Beschädigungen' vermieden. Man kann für die
Tränkung dabei natürliche Öle ohne Harzzusatz oder künstliche Öle geeigneter Viskosität,
z. B. zwischen 25 bis q.o ooo Centipöisen bei q.0° C, wählen. Besonders geeignet
sind beispielsweise Öle auf der Basis von Polymerisaten oder Mischpolymerisaten
des Isobutylens, die sich durch eine besondere- hohe Durchschlagsfestigkeit auszeichnen,
oder aber chlorierte Kohlenwasserstofföle, wie z. B. chloriertes Diphenyl, das infolge
seiner höhen DK günstig in bezug auf die Dämpfung von Stoßüberspännurigen wirkt.
Außerdem haben solche Öle den Vorzug; daß sie unbrennbar sind.
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Um die Entstehung von Hohlräumen innerhalb der Isolierung zu vermeiden,
wird das Tränkmittel unter einem gewissen Überdruck gehalten, wofür etwa 2 bis 5
atü ausreichend erscheinen. Hierzu werden je nach der Länge des Kabels- an einem
oder beiden Kabelenden Ölvorratsgefäße angeordnet, in denen das Öl beispielsweise
unter Druckeinwirkung eines inerten Gaspolsters, z. B. Stickstoff, steht. Zur Erleichterung
des Masseflusses können Längskanäle innerhalb des Kabels vorgesehen werden, indem
beispielsweise die Leiter als Hohlleiter ausgeführt werden. Bei geringeren Kabellängen
können aber zu diesem Zweck auch bereits die in einem Litzenleiter an sich bereits
vorhandenen Hohlräume ausreichen.
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Das Kabel wird bei Verlegung in Erde mit einem Mantel erhöhter Druckfestigkeit
versehen. Wird der Mantel aus Blei gemacht; so erhält er an sich bekannte Druckbandagen,
die aus dünnen Metallbändern oder aber auch aus Faserstoffbändern oder Folien aufgebaut
werden. Vorteilhaft ist aber die Wahl eines Aluminiummantels; dessen Festigkeit
auch ohne zusätzliche Bandagierung bei den in Frage kommenden inneren Überdrücken
ausreichend ist. Wird das: Kabel dagegen zur Durchführung durch Gebäudewandungen
aus Beton od. dgl.-benutzt, so kann es auch mit einem im Mantel geringer Festigkeit,
z. B. aus nichtm.etallischerri - Stoff, direkt in den Beton eingebettet werden.
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Zum Abschluß des Kabels in Gebäuden können Endverschlüsse üblicher
Bauart dienen. Auf dem freileitungsseitigen Ende findet vorzugsweise ein Endverschluß
mit .Doppelisolator Verwendung; wobei der Zwischenraum zwischen den beiden Isolatoren
mit-01 oder Druckgas gefüllt sein kann.
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In der Zeichnung- ist ein Ausführungsbeispiel eines Kabels gemäß der
Erfindung dargestellt.
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Die Zeichnung zeigt dabei ein Einleiterkabel mit einem Hohlleiter,
ohne daß. die Erfindung jedoch hierauf beschränkt wäre. So können sinngemäß auch-
Mehrleiterkabel entsprechend aufgebaut und -auch Stelle der Hohlleiter übliche Seilleiter
verwendet werden.
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Über dem Leiter i ist eine Isolierung 2 angeordnet, die aus Papierbändern
geschichtet ist, die mit einem harzfreien zähflüssigen Öl getränkt ist. Diese Isolierung
hat eine Stärke von 18 mm, Hierüber liegt als Strahlungsschutz ein metallisiertes
Papierband 3 und darüber der Mantel ¢, der beispielsweise aus Aluminium bestehen
kann und durch eine Korrosionsschutzschicht 5 geschützt ist.