DE935375C

DE935375C - Hochspannungskabel mit einer aus Isolierstoffbaendern, vorzugsweise Papierbaendern, aufgebauten Isolierung, insbesondere mit OElfuellung fuer Nennspannungen ueber 200kV

Info

Publication number: DE935375C
Application number: DES29474A
Authority: DE
Inventors: Ernst Fischer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-07-27
Filing date: 1952-07-27
Publication date: 1955-11-17

Description

Hochspannungskabel mit einer aus Isolierstoffbändern, vorzugsweise Papierbändern, aufgebauten Isolierung, insbesondere mit Ölfüllung für Nennspannungen über 200 kV Die Erfindung betrifft Hochspannungskabel, deren Isolierung durch eine vielschichtige Isolierung aus dünnen Isolierstoffbändern, insbesondere Papierbändern, gebildet wird. In erster Linie ist die Erfindung für Ölkabel für Nennspannungen über Zoo kV vorgesehen. Die bisher für Hochspannungskabel verwendeten Papierbänder haben allgemein eine Dicke von o,z mm. Zur ,weiteren Erhöhung der Durchschlagfestigkeit ist es bekanntgeworden, die Dicke der Papierbänder noch weiter herabzusetzen, und zwar auf eine Dicke von 0,07 mm und darunter. Die Herstellung von Hochspannungskabeln unter Verwendung derart dünner Papierbänder führt aber zu fabrikatorischen Schwierigkeiten, da die Anzahl der Papierbänder bei Kabeln für höchste Spannungen so groß wird, daß es mit Hilfe der üblichen Maschinen zum Aufbringen der vielschichtigen Papierisolierung nicht immer möglich ist, sämtliche Papierbänder im gleichen Arbeitsgang auf den Leiter aufzubringen. Man könnte sich dadurch behelfen, daß man den zu isolierenden Leiter mehrmals durch die Papierband-Umspinnmaschine durchlaufen läßt. Die Aufbringung der Isolierung in mehreren Arbeitsgängen setzt die Spannungsfestigkeit des Kabels herab und verteuert zudem die Herstellung des Kabels nicht unerheblich. Ferner können durch das dadurch bedingte mehrmalige Auf- und Abtrommeln Be- Schädigungen der bereits hergestellten Kabelseele eintreten. Es besteht naturgemäß die Möglichkeit, die Papierband-Umspinnmaschinen von vornherein so groß zu bauen, daß sie imstande sind, im gleichen Arbeitsgang sämtliche Papierbänder aufzuspinnen. Derart große Maschinen sind aber unwirtschaftlich, da deren Baulänge sehr groß ist und die Umdrehungs- bzw. Spinngeschwindigkeit wegen der geringen Dicke der Papierbänder klein gehalten werden muß.
Es ist zum Aufbau der Isolierung von Hochspannungskabeln bereits bekanntgeworden, mehrere extrem dünne Papierbänder von o,oi mm Stärke, d. h. sogenannte Kondensatorpapiere, zu einem Band zusammenzufassen und gemeinsam um den Leiter zu spinnen. Die dünnen Papierbänder werden beispielsweise mit einem Öl auf Petroleumbasis längere Zeit bei einer Temperatur von etwa 16o° C imprägniert. Darauf erfolgt eine weitere Imprägnierung im gleichen Öl bei etwa 5o° C, worauf dann die zusammengelegten Bänder zwischen Druckrollen hindurchgeführt werden, um sie zu einem einzigen Band miteinander zu vereinigen und die Luft auszupressen. Die Vereinigung von derart extrem dünnen Papierbändern mit einer Stärke von etwa o,oi mm bereitet aber fabrikatorische Schwierigkeiten. Verwendet man dickere Einzelbänder, so entstehen verhältnismäßig dicke zusammengefaßte Bänder und infolgedessen keine glatten Einzelschichten, was wieder zu einer Herabsetzung der Spannungsfestigkeit führen würde.
Zur Vermeidung dieser Nachteile werden bei Hochspannungskabeln mit einer Isolierung aus Isolierstoffbändern, die aus mehreren miteinander vereinigten, beispielsweise miteinander verklebten Bändern mit einer Dicke von etwa 0,07 mm oder weniger bestehen, die die mehrschichtigen Isolierstoffbänder bildenden Einzelbänder in gegeneinander versetzter Lage miteinander vereinigt, so daß sich ein Querschnitt mit treppenförmigem Profil ergibt. Derartige Bänder werden mit Überlappung um den Leiter gewickelt, so daß sich glatte Bandlagen ergeben. Vorteilhaft werden die Einzelbänder so miteinander vereinigt, daß die Isolierung in üblicher Weise getrocknet und getränkt werden kann. Zu diesem Zweck können die Einzelbänder nur stellenweise, z. B. auf Linien oder an Punkten miteinander vereinigt werden. Für den Fall der gegenseitigen Verklebung der Bänder werden möglichst solche Klebstoffe verwendet, die die Spannungsfestigkeit der mehrschichtigen Bänder nicht herabsetzen, z. B. Klebstoffe auf Polyisobutylen-und Polyvinylätherbasis. Zur Herstellung der mehrschichtigen Isolierstoffbänder werden die Einzelbänder zweckmäßig aus breiten Bahnen geschnitten, z. B. auf an sich bekannten Papier- oder Folienschneidemaschinen, und im gleichen Arbeitsgang miteinander vereinigt.
Die Erfindung wird an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Die Fig. i zeigt zunächst die Zusammenfassung von drei dünnen Papierbändern io, ii und i2, die einzeln eine Stärke von etwa 0,05 mm haben sollen. Die drei Bänder sind so miteinander verklebt, daß sich ein Querschnitt mit treppenförmigem Profil ergibt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen dreischichtigen Papierbandes ist in der Fig: 2 angedeutet. Danach werden die von nicht dargestellten Vorratstrommeln ablaufenden Papierbänder io und ii über Klebstoff-Auftragerollen 1ß und 1q. geführt, wodurch die Bänder io und i i auf der unteren Seite mit Klebstoff versehen werden. Die drei Bänder laufen darauf über die gemeinsame Rolle 15 und werden durch den am Umfang der Rolle 15 vorhandenen Druck, der an dieser Stelle durch die .auf das geschichtete Band in Richtung des dargestellten Pfeiles ausgeübte Zugspannung entsteht, zusammengedrückt und verklebt, so daß das geschichtete Band 16 entsteht. Es ist aber auch möglich, die Einzelbänder nach Verlassen der Klebstoff-Auftragerollen zwischen zwei Druckrollen hindurchzuführen. Nach Verlassen der Rolle 15 läuft das Band durch einen Trockenzone und wird darauf auf die Vorratsspule 17 gewickelt. Zwischen den Klebstoff-Auftragerollen 13 und 1q. können noch zusätzliche Führungsrollen angeordnet sein, um die vorgeschriebene gegeneinander versetzte Lage der Einzelbänder sicherzustellen. Die in dieser Weise vollgewickelten Vorratsspulen 17 werden in üblicher Weise in die Papierband-Umspinnmaschine eingesetzt.
In der Fig. 3 wird noch gezeigt, wie ein Hohlleiter i S eines Hochspannungs-Ölkabels mit dem geschichteten Band 16 umsponnen wird.
Wie bereits erwähnt, werden die Einzelbänder in gegeneinander versetzter Lage so miteinander vereinigt, daß sich ein Querschnitt mit treppenförmigem Profil ergibt. Werden derartige mehrschichtige Bänder zu Vorratsscheiben gewickelt, besteht die Gefahr einer Beschädigung der Kanten der dünnen Einzelbänder an den Stirnseiten der Vorratsscheiben. Um dies zu vermeiden, können gemäß Fig. q. an beiden Stirnseiten der Vorratsscheibe i9 Schutztellerscheiben 2o angeordnet werden.
Um ein gegenseitiges Abheben der Einzelbänder und eine glatte, geschichtete Isolierung zu erhalten, werden die mehrschichtigen Isolierstoffbänder während ihrer Herstellung und ihrer Aufbringung auf den Leiter stets nur in einer mit ihrer endgültigen Lage übereinstimmenden Richtung gebogen bzw. gekrümmt. Dies läßt sich durch entsprechende Anordnung der Vorratsspulen, Führungsrollen usw. erreichen.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsmöglichkeiten beschränkt. Die gegenseitige Vereinigung bzw. -Verklebung mehrerer extrem dünner Isolierstoffbänder kann sinngemäß auch während der Aufbringung der Bänder auf den Leiter vorgenommen werden. Dies bedeutet beispielsweise in Anlehnung an das Verfahren gemäß der Fig. 2, daß das geschichtete Band 16 nicht auf die Vorratsspule 17, sondern unmittelbar um den Leiter, z. B. um den Hohlleiter i9 gemäß Fig. 3, gewickelt wird. Abweichend von der Fig.2 kann das Isolierstoffband i i auch beidseitig mit Klebstoff bestrichen werden, desgleichen die obere Fläche des Bandes 12. Die Erfindung ist sinngemäß auch anwendbar für die Isolierung von elektrischen Leitern mit extrem dünnen Folien aus anderen Isolierstoffen. Ferner können extrem dünne Papierbänder mit extrem dünnen Bändern mit thermoplastischen Kunststoffen vereinigt werden.
Die mehrschichtigen Bänder können auch in längs gerichteter Lage um den Leiter gelegt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hochspannungskabel mit einer Isolierung aus Isolierstoffbändern, vorzugsweise Papierbändern, die aus mehreren miteinander vereinigten, beispielsweise miteinander verklebten Bändern mit einer Dicke von 0,07 mm oder weniger bestehen, insbesondere mit Ölfüllung für Nennspannungen über Zoo kV, dadurch gekennzeichnet, daß die die mehrschichtigen Isolierstoffbänder bildenden Einzelbänder in gegeneinander versetzter Lage miteinander vereinigt sind, so daß sich ein Querschnitt mit treppenförmigem Profil ergibt.
2. Hochspannungskabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbänder so miteinander vereinigt sind, daß die Isolierung in üblicher Weise getrocknet und getränkt werden kann.
3. Hochspannungskabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbänder nur stellenweise, z. B. auf Linien oder an Punkten miteinander vereinigt sind.
4. Hochspannungskabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder mittels eines Klebstoffes miteinander verklebt sind, der die Spannungsfestigkeit des mehrschichtigen Bandes nicht herabsetzt, z. B. mittels eines Klebstoffes auf Polyisobutylen- und Polyvinylätherbasis.
5. Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Isolierstoffbändern für ein Hochspannungskabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbänder aus breiten Bahnen geschnitten und im gleichen Arbeitsgang miteinander vereinigt werden.
6. Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Isolierstoffbändern für ein Hochspannungskabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbänder (io, 11, 12) zunächst über Klebstoff-Auftragerollen (13, 14) geführt, darauf zusammengelegt und dann durch Führung über eine Rolle (15) oder zwischen zwei Druckrollen unter Druck zusammengepreßt werden, worauf das geschichtete Band - gegebenenfalls nach dem Durchleiten durch eine Trockenzone -auf die in die Umspinnmaschine einzusetzende Vorratsspule (17) gewickelt wird.
7. Verfahren zur Herstellung von Hochspannungskabeln nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrschichtigen Isolierstoffbänder während ihrer Herstellung und ihrer Aufbringung auf den Leiter stets in einer mit ihrer endgültigen Lage übereinstimmenden Richtung gebogen bzw. gekrümmt werden. B. Vorrichtung zur Herstellung von Hochspannungskabeln nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den mehrschichtigen Isolierstoffbändern gebildeten Vorratsscheiben an beiden Stirnseiten durch Schutztellerscheiben (2o) gegen Beschädigungen geschützt sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 744 886; USA.-Patentschrift Nr. 1 836 57o.