DE897435C - Sektorleiter fuer Hochspannungskabel - Google Patents

Description

• Zur Herabsetzung des Aufwandes an Isolierstoffen, Mantelwerkstoff und Werkstoff für Schutzschichten und Bewehrungen ist es bekannt, den Leitern von Mehrleiter-Starkstromkabeln einen kreissektorähnlichen Querschnitt zu geben. Aus fabrikatorischen Gründen ist es jedoch nicht möglich, den Leiter mit genauer Sektorform herzustellen, sondern sie erhalten als Begrenzung zwei radial liegende Ebenen, die miteinander und mit der äußeren Zylinderfläche durch mehr oder weniger scharfe Abrundungen verbunden sind.
• Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß in der Isolierung solcher Sektorleiter ungünstige Tängentialbeanspruchungen entstehen können, und hat zur Aufgabe, diese durch geeignete Gestaltgebung der Leiter zu beseitigen. Bei der üblichen Gestaltgebung von Sektorleitern gehen die radial liegenden ebenen Flächen unmittelbar in die Zylinderflächen der abgerundeten Kanten über. An der Übergangsstelle ist also in der Isolierung einerseits das Potentialgefälle zwischen zwei ebenen Flächen, andererseits das der Anordnung von zwei parallelen Zylindern entsprechende vorhanden. Dies ergibt an zwei sehr nahe beieinanderliegenden Punkten gleichen Abstandes von der Leiteroberfläche im Innern der Isolierung Potentialdifferenzen, die erhebliche Tangentialbeanspruchungen zur Folge haben, da ja die Punkte mit dem verschiedenen Potential durch den unvermittelten übergang von Zylinderoberfläche zur Ebene sehr nahe beieinanderliegen.
• Da aber gerade in tangentialer Richtung die dielektrische Festigkeit der üblichen aus Bändern geschichteten Isolierung sehr gering ist, kann an solchen Stellen leicht ein frühzeitiges Glimmen auftreten, das im Läufe der Zeit die Isolierung zerstört.
• Gemäß der Erfindung werden daher bei Sektorleitern für Hochspannungskabel die Profilbegrenzungsrinien aus Kurven gebildet, deren Krümmungshalbmesser sich stetig ändern bzw. an den Stellen, an denen Kurven verschiedener Krümmung ineinander übergehen, zumindest von derselben Größenordnung sind.
• In der Zeichnung ist ein Dreileiter-Starkstromkabel mit Sektorleitern der bisher üblichen Gestalt (Fig. r) einem gleichen Kabel mit gemäß der Erfindung gestalteten Sektorleitern (Fig.2) gegenübergestellt, und zwar sind Kabel angenommen, deren Leiter z mit einer üblichen getränkten Papierbandisolierung 2 versehen sind und einen gemeinsamen Schutzmantel 3 besitzen, über dem übliche Korrosionsschutzschichten und Bewehrungen angeordnet sein können. Bei dem Kabel nach Fig. z bilden die Begrenzung der Sektoren radial verlaufende ebene Flächen r r und äußere Zylinderbögen 12 und gehen unmittelbar in die die Kantenabrundungen bildenden Zylinderflächen 13 über. Bei dem Kabel nach der Erfindung gemäß Fig. 2 ist dagegen die Sektorumgrenzung aus Parabeln bzw. Hyperbeln so zusammengesetzt, daß die Krümmungshalbmesser sich stetig ändern und insbesondere auch an den Stellen, in denen die einzelnen Kurven ineinander übergehen, zumindest von derselben -Größenordnung sind. Neben Parabeln und Hyperbeln sind z. B. auch Ellipsenausschnitte zur Bildung der Sektorbegrenzung geeignet.
• Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Sektoren wird die Potentialverteilung in der Isolierung so beeinflußt; daß Tangentialbeanspruchungen weitgehend beseitigt sind. Dadurch ist es auch möglich, diese Sektorleiter bei solchen Kabeln zu verwenden, die keine Metallisierung der Einzeladern besitzen.
• Besonders vorteilhaft ist die Erfindung auch bei Kabeln mit Gasfüllung der Isolierung zu verwenden. Bei solchen Kabeln befindet sich der größere Elektrodenabstand an der Stelle der kleineren Krümmungsradien der Zwickelräume; ist der Zwickelraum, wie das bei gasgefüllten Kabeln der Fall ist, hohl, so hat er eine Herabsetzung der mittleren Dielektrizitätskonstante der entsprechenden Feldröhre zur Folge, so daß die sich daraus ergebende Erniedrigung der Beanspruchung eine Verkleinerung des Krümmungsradius ermöglicht. Die kontinuierlich nach innen zunehmende Vergrößerung der Profilkrümmungsradien läuft parallel mit der Verkleinerung des Zwickelraumes. Die Beanspruchung, die also durch Vergrößerung der mittleren Dielektrizitätskonstante und den geringer werdenden Elektrodenabstand vergrößert wird, wird durch die Vergrößerung der Krümmungsradien wieder vergleichmäßigt, d. h. mehr über die Dicke der ganzen Isolierung verteilt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Sektorleiter für Hochspannungskabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbegrenzungslinien aus Kurven bestehen, deren Krümmungshalbmesser sich stetig ändern bzw. an den Stellen, an denen Kurven verschiedener Krümmung ineinander übergehen, zumindest von derselben Größenordnung sind.
2. 2. Sektorleiter nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungslinien aus Parabeln, Hyperbeln oder Ellipsenschnitten gebildet sind.