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Raumausgleichgefäß für Ölkabel und andere mit einer Flüssigkeit gefüllte
Rohrsysteme In Rohrnetzen oder Behältergruppen, in denen unabhängig von Temperaturschwankungen
eine iooo/oigeFüllung innegehalten werden muß, werden Ausgleichgefäße verwendet;
die je nach Bedarf Flüssigkeit abgeben oder aufnehmen können. Für den: Fall, daß
der Volumenausgleich ohne Veränderung des statischen Druckes vor sich gehen und
die Flüssigkeit mit Luft in Berührung stehen darf, werden einfache Behälter verwendet,
deren Fassungsvermögen nach dem größtmöglichen Raumunterschied der auszugleichenden
Flüssigkeit bemessen sein muß. In Anlagen, an denen aus gewissen Gründen die Flüssigkeit
nicht mit Luft oder anderen Gasen in Berührung kommen darf, ist bisher der Rauma,us:gleich
bei praktisch gleichbleibendemstatischen Druck nicht möglich gewesen. Man hilft
sich in ölkabelanlagen z. B. derart, daß man mit Luft oder anderen Gasen gefüllte
luftdichte Behälter mit verformbaren Wandungen in die auszugleichende Flüssigkeit
ein.beittet. Sie werden der Ausdehnung der Flüssigkeit entsprechend in gleichem
Maße zusammengedrückt. Wenn der dabeii auftretende Gegendruck des ein geschlossenen
Gaseis in erträglichen Grenzen
bleiben mußr ist eine große Anzahl
solcher Luftbehälter erforderlich, die Raum und Kosten beanspruchen.
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Durch die Erfindung ist nun ein Ausgleichgefäß geschaffen, worden,
das denn Raumausgleich der Flüssigkeit bei praktisch; gleichbleibendem, wenn, erforderlich
aber auch bei regelbarem Gegendruck gestattet unter ,gleichzeitigem dichtem Abschluß
der auszugleichenden Flüssigkeit von dem den Gegendruck hervorrufenden Medium. Dieses
Ziel wird dadurch erreicht, daß in einem- vorzugsweise zylindrischen Gefäß ein Kolben,
vorzugsweise Tauchkolben, angeordnet ist, der gegen die Zylinderwand beweglich mit
eiteim formveränderlichen, zu Erzielung eines großen Hubraumes vorzugsweise- stulpenförmigen
Glied. aus einem elastischen, gegen die Flüssigkeit unempfindlichen, Stoff abgedichtet
ist und eine große Veränderung des Ausgleichraumes. zuläßt. Die Ränder des. formveränderlichen
Gliedes sind einerseits am Gefäß und andererseits am Kolben dicht eingespannt. Bei
Ausbildung des formveränderlichen Gliedes als Stulpen: wird zwischen den Einspa,nnungsstelden
ein kreisringförmiger Raum. mindestens teilweise umschlossen und dadurch eine besonders
große Veränderung des Ausgleiehraumes ermöglicht.
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Der Kolben kann in seiner einfachsten Form aus einer Scheibe bestehen.
Um zu verhindern, daß die Stülpen ungleichmäßig gebogen werden, wird der in der
Längsachse des Ausgleichgefäßes hin und her bewegliche Tauchkolben gegen die. Behälterwand
abgestützt oder durch. eine Mittelachse geführt. Damit werden zu schräge Stellungen
des Tauchkolbens vermieden, selbst wenn die, Führung des Tauchkolbens in dem Gefäß
nur löse ist. Unter Umständen kann es zweckmäßig- sein, mehrere hintereinandergescfialtete
Stulpen anzuordnen.. Die Stellung der Stulpen zueinander, nämlich konkav oder konvex
gegeneinandergerichtet oder gleichgerichtet konkav oder konvex gegen die auszugleichende
Flüssigkeit ist abhängig von den dynamischen Druckverhältnissen während des Ausgleiches.
Der zwischen den Stulpen vorhandene Zwischenraum kann mit einer Flüssigkeit ausgefüllt
sein, was besonders zweckmäßig ist, wenn die beiden Stulpen konkav einander gegenüber
angeordnet sind, weil das dadurch gebildete ringförmige Kissen trotz der darauf
ausgeübten Drücke leichter seine Grundform behält. Die zwischen die Stulpen eingefüllte
Flüssigkeit hält auch bei einer Änderung der Grundform des von den Stulpen umschlossenen
kreisringförmigen Raumes diesen Raum in allen Stellungen des Kolbens gleich groß.
Es empfiehlt sich, eine Flüssigkeit zu verwenden, die sich gegenüber dem Stulpenwerkstoff
gleich öder ähnlich verhält wie die auszugleichende Flüssigkeit. Damit der Stulpenwerkstoff
auch auf der Außenseite der äußeren Stulpe den gleichen physikalischen Bedingungen
wie auf der Innenseite ausgesetzt ist, kann er durch die gleiche oder eine sich
ähnlich verhaltende Flüssigkeit dauernd bedeckt sein. Infolge des Gewichtes des
Tauchkolbens steht die Flüssigkeit zunächst unter einem Überdruck; der durch Gewichtsausgleich
verkleinert oder gar aufgehoben bzw. durch Vergrößerung des Kolbengewichtes in weiten.
Grenzen erhöht werden kann.. Sollte gleichzeitig mit der Ausdehnung der Flüssigkeit
ein Anstieg des Gegendruckes erwünscht sein, dann braucht die im oberen Teil des
Ausgleichgefäßes eingeschlossene Luft nur in den gewünschten Graden unter Druck
gesetzt zu werden. je nach dem Verhältnis der Größe dieses Luftraumes zu dem Hubraum
des in die Ausgleichflüssigkeit eintauchenden Kolbens kann die Druckänderung steil
oder flach vor sich gehen. Durch diese willkürliche Bemessung des Gegendruckes können
die Ausgleichgefäße ahne Gefährdung der Anlage an jeder Stelle einer beispielsweise
mit Gefälle verlegten Rohrleitung eingebaut werden. Es ist aber auch möglich, den
Gasraum des Ausgleichgefäßes über eine Trockenvorlage mit der Atmosphäre in Verbindung
zu setzen, wodurch sich Anlagen gemäß der Erfindung besonders einfach gestalten.
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Die geschilderten Vorteile haben besondere Bedeutung für CSlkabelanlagen,
in denen das Kabelöl nicht mit der Außenluft in Verbindung treten darf und die Kabelmäntel
nur mit verhältnismäßig niedrigen Innendrücken belastet werden dürfen, wenn eine
genügende Sicherheit gegen Mantelfehler, die wiederum Betriebsstörungen zur Folge
haben würden, bestehenbleiben soll.
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In der Zeichnung ist in Fig. i ein Ausführungsbeispiel eines Ausgleichgefäßes
gemäß der Erfindung dargestellt. Der zylindrische Kessel des Gefäßes besteht aus
zwei Hälften i und :2 die durch einen Deckel 3 und einen mit Stutzern q. versehenen
Boden 5 nach außen abgeschlossen sind. Am Deckel 3 ist ein ins Innere des Ausgleichgefäßes
ragendes Führungsrohr 6 befestigt. Auf diesem gleitet der Tauchkolben, der wie der
zylindrische Kessel des Gefäßes aus zwei Hälften 7 und 8 besteht: Zwischen den aneinanderstoßenden
Rändern der Zylinderhälften i und 2 einerseits und Tauchkolbenhälften 7 und 8 andererseits
sind die- Stulpen 9 und io eingespannt, die einen bei beliebigen Stellungen des
Kolbens stets gleich groß bleibenden kreisringförmigen Raum umschließen. Dieser
Raum ist mit einer Ölmenge i i gefüllt. Die dem Ausgleich der Ölfüllung des elektrischen
Kabels dienende und mit ihm über die Rohrleitung 12 in Verbindung stehende Ölmenge
13 füllt den unteren Teil des Ausgleichgefäßes aus. Das 01 11 ist von der
gleichen Sorte wie das Öl 13. Der obere Teil des Ausgleichgefäßes ist mit Luft gefüllt
und bildet das Gaspolster 1q., das den Gegendruck liefert. Die Stulpen g und io
bestehen aus ölbeständigem synthetischem Kautschuk, wie er beispielsweise unter
dem durch Warenzeichen geschützten Namen Perbunan erhältlich ist. Die Stulpen können
aber auch aus einem Acrylsäurederivat oder aus anderen ölfesten organischen Kunststoffen.
bestehen; gegebenenfalls auch aus z-,veischichtigen Kombinationen von Leder mit
solchen Stoffen.
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Der Vollständigkeit halber sind in Fig. i am oberen und unteren Ende
des Tauchkolbens Führungsscheiben 15 und 16 vorgesehen; die infolge der
Anordnung
des Führungsrohres 6 an sich nicht benötigt werden.
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In Fig. a sind einige weitere Beispiele von einfachen und zweifachen
Stulpen dargestellt.