DE904202C

DE904202C - Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Kabels mit getraenkter Papierisolierung

Info

Publication number: DE904202C
Application number: DEF7115A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Claussnitzer; Dipl-Ing Karl Ditgens
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1951-09-08
Filing date: 1951-09-08
Publication date: 1954-02-15

Description

Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Kabels mit getränkter Papierisolierung Bei elektrischen Kabeln mit einer öl- oder massegetränkten Papierisolierung, die in ansteigendem Gelände oder unter Umständen sogar senkrecht in Schächten verlegt sind, ist das Tränkm-ittel bestrebt, dem natürlichen Gefälle folgend, abzuwandern. Dadurch kann es einerseits in den oberen Teilen des Kabels und in dem höher gelegenen Endverschluß zu einer Verarmung an Tränkmittel.n kommen, die Kabel und Endverschluß elektrisch gefährden kann. Andererseits werden unerwünschte .und gegebenenfalls @sagar schädliche mechanische Wirkungen auf die unteren Teile des Kabels und den tiefer gelegenen Endverschlußinfolge des von oben nach unten zunehmenden hydrostatischen Drucks ausgeübt. Im Falle des Vorhandenseins eines Luftpolsters im unteren Endverschluß nimmt der Druck in ihm allmählich in dem Maße zu, wie Tränkmittel durch das Kabel hindurch zufließt und wie dadurch das vorhandene Luftpolster im Endverschluß komprimiert wird. Bei vollständiger Füllung des unteren Endverschlusses ist praktisch von vornherein der hydrostatische Druck in voller Höhe wirksam. Sowohl infolge eines Unterdrucks in den oberen Teilen des Kabels und im höher gelegenen Endverschluß als auch infolge eines Überdrucks in den unteren Teilen des Kabels und dem tiefer gelegenen Endverschluß ist in erhöhtem Maße mit der Gefahr von Undichtigke.iten zu rechnen, deren Folge z. B. Eindringen von Feuchtigkeit bei Unterdruck oder Tränkmittelverlust bei Überdruck sein kann. Außerdem wird der Bleimantel des Kabels bei innerem Überdruck im Sinne einer Aufweitung mechanisch beansprucht. Diese Erscheinungen werden zudem noch verschärft durch die stets wechselnden Betriebsbedingungen des Kabels infolge unterschiedlicher Strombelastung und: Erwärmung. Dehnt sich z. B. infolge plötzlich zunehmender Kabelerwärmung :das Tränkmittel thermisch aus, so kann sich hierdurch in den unteren Teilendes Kabels und indem unteren Erndverschluß der Druck noch weiter erhöhen, was leicht zu einer Sprengwirkung führt, wenn eine gewisse Nachgiebigkeit, sei es der Kabelhülle oder sei es :durch ein Luftpolster, an keiner Stelle der Kabelanlage mehr besteht.
ES ist das Ziel der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, hei verschiedener Höhenlage der En:dverschl.üss° das Tränkmittel %des tiefer gelegenen Endverschlusses unter einem Druck zu halten, der den Druck in dem höher gelegenen Endverschluß um etwa den hydrastatischen Druck der Tränkmittelsäule des Kabels übersteigt, so d:aß eine Massewanderung verzögert oder ganz unterbunden wird. Zu diesem Zweck kann entweder nur in den unteren Teilen der Anlage ein Überdruck oder nur in den oberen Teilen ein Unterdruck oder zugleich Überdruck und Unterdruck angewendet werden, da es im wesentlichen nur auf die Druckdifferenz ankommt, Dabei wird zweckmäßig zur Erzeugung des Überdrucks, z. B. ,in :dem unteren Endverschluß; ein neutrales Druckgas benutzt, das entweder direkt oder indirekt vermittels eines besonderen Druckausgleichsgefäßes wirkt. Ein solches Druckausgleichsgefäß besteht z. B. aus zwei durch eine Membran oder durch einen Federungskörper gebildeten Kammern, von denen die eine; z. B. über eine Rohrleitung, mit dem unteren Endverschluß verbunden und wie dieser vollständig mit Tränkmittel gefüllt ist. Die andere Kammer ist mit Druckgas gehüllt und kann außerdem an ein Vorratsgefäß für das Druckgas angeschlossen sein. Sinngemäß kann ein Unterdruck im oberen Endverschluß hergestellt werden.
Bei _#ln-,vendung von Druckgas in dem tiefer gelegenen Endverschluß bildet dieses für das Tränkmittel im Endverschluß ein nachgiebiges Polster,- I ,das ein allzu schroffes Ansteigen des Tränkmitteldruckes verhindert. Dabei hat dieses Mittel den Vorzug, auch bei größeren Höhenunterschieden der Endverschlüsse noch wirksam zu sein, bei denen die Anwendung von Vakuum in dem höher gelegenen Endverschluß versagt.
Mit besonderem Vorteil läßt sich die Erfindung bei elektrischen Hochspannungsdruckkabelanlagen anwenden, bei denen das mit getränkter Isolierung und flüssigkeitsdichtem, aber genügend nachgiebigem Mantel versehene Kabel in einem Druckrohr verlegt und :durch ein in diesem Rohr befindliches Gas unter Druck gesetzt ist. Bei diesen Druckkabelanlagen sind die Endverschlüsse des Kabels üblicherweise schon mit Ausgleichsbehältern ausgerüstet, :die jeweils durch eine undurchlässige Membran in zwei Räume unterteilt sind, von denen der eine über eine Rohrleitung mit dem Druckrohr des Kabels in Verbindung steht. Nach der vorliegenden Erfindung wird bei Kabelanlagen dieser Art der Ausgleichsbehälter des tiefer gelegenen Endverschlusses nicht unter :dem gleichen Gasdruck gehalten wie das Druckrohr des Kabels, sondern er wird unmittelbar durch eine Druckgasquelle gespeist und unter einem höheren Gasdruck als das übrige Kabelgehalten.
Um besondere Druckgasquellen für die Endverschlüsse und das Kabel einzusparen, kann hierbei vorteilhaft am tiefer gelegenen Endverschluß das Druckrohr .des Kabels über eine geeignete Vorrichtung, z. B. ein Druckminderungsventil, an den Gasraum des Ausgleichsbehälters angeschlossen sein. Durch dieses Druckmin@derungsventil stellt sich in dem tiefer gelegenen Endverschluß selbsttätig ein höherer Druck ein als in dem Druckrohr des Kabels.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird namentlich bei größeren Höhenunterschieden der Endverschlüsse das Druckrohr des Kabels durch Sperrmuffen in einzelne Abschnitte unterteilt, zwischen denen jeweils von unten nach oben folgend Druckminderungsventile od. dgl. für das Druckgas angeordnet sind. Es versteht sich von selbst, . daß man dabei erforderlichenfalls auch zwischen dem oberen Ende des Druckrohres und dem Ausgleichsbehälter des höher gelegenen Endverschlusses eine solche Vorrichtung einbaut. Durch eine solche Anordnung läßt es sich sogar erreichen, daß der Druck im Druckrohr und in den Endverschlüssen dem durch den hydrostatischen Druck der Tränkmittelsäule bewirktenD':ruckverlauf auf der ganzenLänge des Kabels annäherungsweise angepaßt ist.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Hochspannungsdruckkabelanlage nach der Erfindung in. schematischer Darstellung.
Es bezeichnet i das Kabel, das in der mit Druckgas gefüllten Druckrohrleitung 2 verlegt ist. Die in verschiedener Höhenlage angeordneten Endverschlüsse sind mit 3 und 4 bezeichnet, die zugehörigen Tränkmittel.ausgleichsbehälter mit 5 und 6. Die Tränkmittelausgleichsbehälter 5 und 6 sind jeweils durch die undurchlässige :Membran 7 in zwei Räume 8 und 9 unterteilt, von denen der mit 8 bezeichnete über ?die Rohrleitung i o und den Endverschluß 3 bzw. q. mit der Isolierung des Kabels i in Verbindung steht. Der Raum 9 des zum oberen Endverschlüß 3 gehörigen Ausgleichsbehälters 5 ist über das Rohr i i -an :das Druckrohr 2 angeschlossen. Der Raum 9 des zum tiefer gelegenen Endverschluß 4 gehörigen Ausgleichsbehälters 6 dagegen wird aus einer besonderen Druckgasflasche 12, über die Leitung 13 und die Druckregelungävorrichtung i¢ unter einem Gasdruck gehalten; der um den. hydrostatischen Druck :des Tränkmittels im Kabel i höher ist als der Gasdruck im Druckrohr 2.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Kabels mit getränkter Papierisolierung bei verschiedener Höhenlage der Endverschlüsse, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkmittel des tiefer gelegenen Endverschlusses mittels Druckgas am tiefer .gelegenen und/oder durch Aufrechterhalten von Unterdruck am höher gelegenen Endverschluß unter einem Druck gehalten wird, der den Druck in dem höher gelegenen Endverschluß um etwa den hydrostatischen Druck der Tränkmittelsäuledes Kabels übersteigt. a. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der tiefer gelegene Endverschluß mit einem Ausgleichsbehälter fülr das Tränkmittel ausgestattet wird, -in dem das Tränkmittel der Kabelisolierung über eine undurchlässige Membran unter Gas,d;ruck gehalten wird. 3. Elektrische Hochspannungsdruckkabelanlage für das Verfahren nach Anspruch z, bei dem das mit getränkter Isolierung und flüssigkeitsdichtem, aber genügend nachgiebigem Mantel versehene Kabel .in einem Druckrohr verlegt und durch ein in diesem Rohr befindliches Gas unter Druck gesetzt wird, und bei ,dem weiterhin die Endverschlüsse des Kabels mit Ausgleichsbehältern ausgestattet werden, in denen das Tränkmittel der Kabelisolierung über eine undurchlässige Membran unter dem Druck eines Gases gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter des tiefer gelegenen Endverschlusses unmittelbar durch eine Druckgasquelle gespeist und unter höherem Gasdruck als das übrige Kabel gehalten wird. q.. Elektrische Hochspann.ungsdruckkabelanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am tiefer gelegenen Endverschluß das Druckrohr des Kabels über ein Druckminderungsventil od. dgl. an den Gasraum des Ausgleichsbehälters angeschlossen ist. Elektrische Hochspannungsdruckkabelanlage nach Anspruch 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr des Kabels durch Sperrmuffen in einzelne Abschnitte unterteilt ist, zwischen denen jeweils von unten nach oben folgend Druckminderungsventile od. dgl. für .das Druckgas angeordnet sind.