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Hoch- und. Höchstspannungskabol Die Erfindung betrifft eine Ausbildung
von Hoch- und Höchstspannungskabeln mit Vorrichtungen zum Ausgleich von Druckänderungen
der Ölfüllung oder der Is,oliermass.e. Die bekannten. Ausgleichsvorrichtungen können
in zwei Gruppen eingeteilt werden. Bei der ersten, außerhalb des Bereichs der vorliegenden
Erfindung liegenden Gruppe wird der Bleimantel selbst als verformbares Glied benutzt.
Bei der zweiten. Gruppe verformt sich der Bleimantel nicht, und die Kabel weisen
äußere oder innere Ausgleicbsvorrichtungen auf.
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Die Erfindung betrifft mit inneren Ausgleichsvorricbtung-en versebene
Kabel, welche zahlreiche ,vohlbekannte Vorteile aufweisen und insbesondere durch
das Fehlen von Bewegungen des Tränkungsmittels in der Längsrichtung gekennzeichnet
sind.
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Für die Ausführung dieser letzten Kabelart sind bereits zahlreiche
Vorschläge gemacht worden, welche trotz ihrer großen Verschiedenheit bisher nicht
zu pral<tischen Verwirklichungen. geführt 'haben.
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Es ist z. B. vorgeschlagen worden, in der Achse des Kabels einen durch
ein. Rohr mit elastischen Wänden oder ein schraubenförmig aufgewickeltes Metallband
gebildetenLängskanal anzuordnen. Man stellte jedoch fest, daß derartige Kanäle keine
genügende Steifigkeit in radialer Richtung aufweisen.
und bei der
Herstellung des Kabels oder bei seiner Biegung nachgeben können. Es ist daher vorgeschlagen
worden, in diesen, Kanälen eine Reihe von elastischen und luftdichten Ausgleichsvorrichtungen
anzuordnen, die mit Gas gefüllt und aneinander befestigt sind; diese empfindlichen.
Ausgleichsvorrichtungen sind jedoch nicht genügend gegen äußere mechanische Einwirkungen
geschützt, und ihre Verformungen, welche die Elastizitätsgrenze überschreiten können,
erfolgen nicht ohne Reibung, d. h. diese Ausgleichsvorrichtungen laufen Gefahr,
beschädigt zu werden..
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Es sind ferner Kabel bekannt, welche eine Anordnung von zylindrischen
Metallbüchsen enthalten, die teilweise mit 01 gefüllt sind und als Ausgleichsvorrichtungen
wirken. Diese Vorrichtungen gestatten, jedoch nicht die Vornahme einer vorherigen
Einstellung ihres Innendrucks, und ihre elastischen Eigenschaften sind nicht konstant,
insbesondere wegen der Lösung der Gase in dem Tränkungsmittel.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt die Abstellung aller dieser Nachteile
der inneren Ausgleichsvorrichtungen bekannter Bauart.
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Sie hat insbesondere die praktisch wirtschaftliche Herstellung von
kräftigen, biegsamen Kabeln der Bauart zum Ziel, welche ohne. Längsverschiebung
des Tränkungsmittels und ohne äußere Vorrichtungen zur Regelung des Drucks arbeiten.
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Das erfindungsgemäße Kabel weist wenigstens eine innere biegsame Bewehrung
auf, welche durch uriverformbare und verhältnismäßig kurze rohrförmige Elemente
gebildet wird, .die aneinanderstoßend angeordnet und mit radialen Öffnungen für
den Umlauf des Tränkungsmittels und elastischen abgedichteten Druckausgleichsvorrichtungen
versehen sind, welche im Innern dieser rohrförmigen Elemente so untergebracht sind,
daß sie mechanisch vollständig geschützt werden, wobei diese Vorrichtungen so ausgebildet
sind, daß sie ohne Reibung arbeiten und mit Mitteln. versehen sind, welche ihre
vorherige Füllung mit unter'einem gewünschten Druck stehenden Gasen ermöglichen.
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Die rohrfärmigen Elemente können so angeordnet werden, daß sie einen
biegsamen, gegebenenfalls mit Querwänden versehenen Längskanal oder in bekannter
Weise eine Kette von getrennten zylindrischen Büchsen bilden.
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Sie können mit Vorrichtungen zur kinematischen. Verbindung versehen
sein,. welche die Form von: ineinandergreifenden Organen haben und so ausgebildet
sind, daß sie gegenseitige Winkelbewegun gen der Elemente ermöglichen.
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Jede dieser elastischen Vorrichtungen weist die Form eines in der
Längsachse liegenden. Balges auf, welcher mit einem zusammendrückbaren Medium gefüllt
ist und einen geschlossenen Abschluß aufweist, welcher sich frei ohne Reibung im
Innern seines rohrförmigen Elements verstellt, um einen axialenAnschlag zu erreichen,
während sein anderer Abschluß an einer Querwand luftdicht befestigt ist, welche
Mittel zur genauen Zentrierung des Balges, für seine luftdichte Befestigung, für
seine regelbare Füllung und für die Herstellung des gegenseitigen. Eingriffs der
Elemente der Innenbewehrung aufweist.
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Die Kette der rohrförmigen Elemente kann eine Reihe von gekapselten
Bälgern enthalten un:d den Träger der Leiterlitze bilden, doch kann auch, gemäß
einer Abwandlung diese Reihe von Bälgen, in einem biegsamen Rohr untergebracht sein,
welches mit mehreren isolierten Leitern verseift ist, um mit diesen in einem gemeinsamen
Mantel untergebracht zu werden.
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Die weiteren Merkmale der Erfindung werden, an Hand der Zeichnung
an. einigen beispielshalber angegebenen Ausführungsformen, beschrieben.
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Fig. i ist ein Längsschnitt eines Kabels mit einem zentralen Kanal;
Fig. 2 zeigt ein; ähnliches Kabel, dessen. zentrale Bewehrung durch aneinanderstoßende
Metallbüchsen gebildet wird; Fig. 3 zeigt die Ansicht einer Einzelheit der Fig.
2; Fig. 4 .und 5 sind Abwandlungen der Fig. 2, und Fig.6 und 7 betreffen die nicht
axiale Anordnung der rohrförmigen Elemente.
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Fig. I -zeigt im Längsschnitt ein Einleiterkabel mit einem Bleimantel
i. Inder Mitte dieses Kabels ist ein Kanal 2 vorgesehen. Dieser Kanal wird durch
eine Aufeinanderfolge von kurzen, starren, rohrförmigen Elementen 3, 4, 5 usw. gebildet.,
die an ihren Enden in der dargestellten Weise etwas ineinandergreifen.
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An. diesen Eingriffsstellen ist ein gewisses Spiel vorgesehen, - um
den Durchtritt des Tränkungsmittels in der Querrichtung zu ermöglichen, aber auch
um jede merkliche Querverschiebung der Elemente des Kanals zu vermeiden, insbesondere
bei einer Biegung des Kabels. Diese Eingriffsstellen. erleichtern ferner den Einbau
dieser verhältnismäßig kurzen Elemente im Innern des litzenförmigen Leiters 7 während
der Kabelverseilung. Zur Erleichterung des Umlaufs des Tränkungsmittels können ferner
Öffnungen 8 vorgesehen werden..
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Die Innenwände des Kanals sind glatt und weisen beim Übergang vorn
einem rohrförmigen Element zum nächsten keine Vorsprünge auf. Dieser Kanal gestattet,
mit voller Sicherheit die nachstehend beschriebenen und zum Ausgleich des Drucks
des Tränkungsmittels bestimmten geeigneten Vorrichtungen unterzubringen, da seine
Wände in der Tat eine sehr widerstandsfähige Umfassung bilden.
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Der so gebildete Kanal bildet den wirksamen Träger des litzenartigen
Leiters 7. Innerhalb dieser Leiterlitze kann, z. B. auf der ersten Schicht ihrer
Drähte, ein sehr dünnes Band 9, z. B. aus Messing, vorgesehen -werden, um die richtige
Lage dieser Drähte während der Herstellung zu gewährleisten.' Die Isolierschicht
des Kabels ist mit io bezeichnet.
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Der Kanal 2 kann sich" über die ganze Länge des Kabels erstrecken.
Er kann jedoch auch in. zahlreiche Unterabteilungen unterteilt sein, wenn gewisse
oder auch alle seine Elemente, wie für das Element 6 dargestellt, eine Querwand
i i aufweisen.
Das Vorhandensein dies@°r Querwände bewirkt insbesondere
eine erhebliche Vergrößerung der radialen Steifigkeit des Kanals, was wiederum der
Verringerung seiner Wandstärke und infolgedessen des Durchmessers des Kabels sowie
seines Preises zugute kommt.
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Die nachstehend beschriebenen Ausgleichsvorrichtungen sind entweder
im Innern des durchlaufenden Kanals oder auch; im Innern seiner Unterabteilungen,
bzw. im Innern von getrennten Büchsen untergebracht.
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An Stelle der Elemente ,4 oder 6 kann man im Innern des Kabels eine
Reihe von zylindrischen Büchsen anordnen, wie auf Fig. 2 dargestellt. Dabei wird
jede Büchse durch ein metallisches, rohrförmiges Element 12 gebildet, deren äußere
Erzeugende leicht gekrümmt ist, sowie durch zwei Böden 13 und 14, von denen wenigstens
einer eine leicht konvexe Außenfläche besitzt, damit die während der Herstellung
und der Biegung auftretenden mechanischen Kräfte in die Längsachse geleitet «erden.
Hieraus ergibt sich, daß die mittlere verformte Faser des Kabels sich stets in die
Achse desselben einstellt.
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Die Böden 13 und 14 können. eingepreßt, eingeschraubt., eingeschweißt
oder durch ein beliebiges anderes Mittel an den Elementen 12 befestigt werden. Fig.
3 zeigt z. B. die Befestigung des Bodens 14 durch Umbördelung.
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Ein vorzugsweise an einem Ende geschlossener Balg 15 ist durch Schweißung
oder auf andere Weise frei tragend an dem Boden 14 befestigt, welcher hierfür eine
Zentrierungsnut 16 aufweist, die eine gute Befestigung, z. B. durch Sch:weißung,
in der richtigen koaxialen Lage ermöglicht sowie eine tadellose Abdichtung erleichtert.
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Im Innern des Balges wird ein gewünschter Gasdruck hergestellt, der
z. B. zwischen, o,5 und 15 kg/cm= liegen kann. Ein Ventil 17 und eine Lötstelle
18 gestatten die bequeme Einführung eines geeigneten Gases. In dem Boden. 13 können
Löcher ig für den Durchtritt des Isoliermittels angebracht werden. Es ist zu bemerken,
daß sich der Balg 15 in axialer Richtung ohne die geringste Reibung verstellt, was
ihn gegen Abnutzung schützt, und daß sein Hub durch den einen. starren Anschlag
bildenden Boden begrenzt wird, so daß auch die Verformung des Metalls begrenzt wird.
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Bei dieser Ausbildung ist die Ausgqeichsvorrichtung vollständig gegen
alle äußeren Einwirkungen mechanisch geschützt und. hat die Form eines gekapselten
Balges, der als axialer Träger der Leiterlitze ausgebildet ist.
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Nach Fig. 4, w@elcbe eine Abwandlung der Fig. 2 ist, wird der Balg
15 durch. eine von dem Boden. 20 der Büchse getrennte Kappe 21 abgeschlossen. Die
mit 16A bezeichnete Verbindungsstelle zwischen Balg und Kappe ist hier anders ausgeführt,
dennoch aber ebenso wirksam wie die vorhergehende trotz ihrer verschiedenen Ausführungsform.
Einer der Böden der zylindrischen Büchse,, z. B. der mit 13A bezeichnete, ist mit
einem Ansatz 22 versehen, welcher, wie die Fig. 4 zeigt, in die Mittelöffnun z des
Bodens 2o der vorhergehenden Büchse eingreift. Dieser Ansatz erleichtert erforderlichenfalls
den Einbau des gekapselten Balges bei seiner (Einführung in die erste in Bildung
begriffene 'Schicht Schicht der Leiterlitze 7.
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Die Länge der in Fig.2 und 4 dargestellten Elemente kann in weiten
Grenzen schwanken. In wirtschaftlicher Hinsicht ist es zweckmäßig, sie zu vergrößern,
um ihre Zahl und infolgedessen auch den Gestehungspreis des Kabels zu verringern.
Ihre Länge ist praktisch durch den zulässigen Krümmungshalbmesser des Kabels begrenzt.
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Fig. 5 zeigt beispielshalber ein derartiges längliches Element. Es
entspricht dem der Fig. 2, weist jedoch den Ansatz 22 der Fig. 4 auf. Dieser Ansatz
ist besonders zweckmäßig, wenn die Länge L groß ist. Das Rohr 12 ist nämlich in
der Längsrichtung gewölbt, damit es sich besser dem durch das Kabel bei seiner Biegung
gebildeten Bogen anschmiegt und seine richtige Lage besser durch die kinematische
Verbindung zwischen, den Elementen gewährleistet ist.
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Bei den obigen Beispielen handelt es sich um Einleiterkabel mit einer
axialen Ausgleichsbewehrung. Fig. 6 zeigt, wie die erfindungsgemäßen gekapselten
Bälge zum Einbau in ein Dreileiterkabel ausgebildet werden können.
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Sie werden zunächst hintereinander gemäß Fig. 5 im Innern eines biegsamen
Schlauchs 23 gängiger Bauart angeordnet, welcher z. B. aus Metall besteht und leicht
gespannt ist. Man kann auf diese Weise in den Schlauch 23 Bälge gemäß Fig. 2 und
4 oder Abwandlungen derselben einführen. Der geeignete Mittel für den Umlauf des
Druckmediums aufweisende und die gekapselten Bälge enthaltende biegsame Schlauch
23 wird hierauf mit den drei isolierten Leitern verteilt, worauf die Gesamtanordnung
mit einem Bleimantel i überzogen wind.
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Fig.7 zeigt einen Querschnitt eines derartigen Kabels, dessen mit
seinen Bälgen versehener biegsamer Schlauch bei 24 liegt, während die isolierten.
Leiter bei 25 angeordnet sind. Anstatt des dargestellten Metallschlauchs kann man
auch eine rohrförmige Hülle aus einem geeigneten. nachgiebigen Werkstoff oder auch
ein sch.raub-enförmig aufgewickeltes Band benutzen. Die Widerstandsfähigkeit dieser
Hülle oder des biegsamen Schlauchs gegen eine Verformung infolge der sie innen.
abstützenden gekapselten Bälge ist mindestens ebenso groß wie die der isolierten
Leiter. Die rohrförmigen Elemente gewährleisten somit gleichzeitig die Formhaltung
des Dreileiterkabels und den vollständigen mechanischen Schutz der Ausgleichsbälge.
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Eis ist selbstverständlich; daß die nur beispielshalber beschriebenen
Vorrichtungen auf verschiedene Weise abgewandelt -,werden können. So kann man z.
B. die zylindrischen Büchsen durch Ziehen. oder Pressen herstellen und ihnen verschiedene
Form geben. Man sieht, daß die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Mittel, ganz
gleich, welche Ab-
wandlungen von ihnen, benutzt werden., eine einfache und
wirksame Herstellung von gekapselten,
als Träger für die Leiterlitze
ausgebildeten Bälgen gestatten. Diese Träger sind unverformbar, wobei sie jedoch
die Biegung des Kabels ermöglichen. Die vollständig geschützten elastischen Bälge
sind so angeordnet, daß jede Reibung vermieden. wird. Ihr Hub ist durch starre Anschläge
begrenzt, was jede Möglichkeit einer übermäßigen. Ermüdung ihres Materials ausschließt.
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Diese Ergebnisse werden durch die frei tragende Befestigung .der Bälge
und durch ihre genaue Zentrierung, sowie durch die besondere Ausbildung der sie
enthaltenden Abteilungen erzielt, welche jede übermäßige Verformung der Bälge verhindern,
die von dem hohen Druck des Gases. erzeugt werden könnte, wobei dieser Druck im
voraus durch einfache und wirksame Füllmittel erzeugt und richtig eingestellt werden
kann.