EP0416452A2 - Elektrofilterkabel - Google Patents

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EP0416452A2
EP0416452A2 EP90116546A EP90116546A EP0416452A2 EP 0416452 A2 EP0416452 A2 EP 0416452A2 EP 90116546 A EP90116546 A EP 90116546A EP 90116546 A EP90116546 A EP 90116546A EP 0416452 A2 EP0416452 A2 EP 0416452A2
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electrostatic
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Suedkabel GmbH
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Suedkabel GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0054—Cables with incorporated electric resistances

Definitions

  • the invention relates to an electrostatic precipitator cable for an electrostatic precipitator system with an inner electrical conductor, an insulation made of cross-linked polyethylene, an outer conductive layer, a copper screen and a PVC outer jacket.
  • Such an electrostatic filter cable is e.g. known from the cable + wire publication K + D 1060D (2.78) MGD, page 1.
  • This electrostatic precipitator cable has a round, multi-wire aluminum conductor as the inner electrical conductor and is used in an electrostatic precipitator system to connect a high-voltage rectifier system to a spray wire arranged in a filter housing.
  • the filter housing is at earth potential.
  • the invention has for its object to provide an electrostatic filter cable, with the help of which the structure of an electrostatic filter system can be simplified.
  • the inner electrical conductor consists of a conductive plastic with a specific resistance in the range 2 to 200 ⁇ mm2 / m.
  • the advantages that can be achieved with the invention consist in particular in that, by using the proposed electrostatic filter cable, damping resistances no longer have to be provided between the spray wire, electrostatic filter cable and rectifier system.
  • the proposed electrostatic precipitator cable also takes on the function of damping the overvoltages that occur in the electrostatic filter system during the intended flashovers.
  • the weight of the electrostatic filter cable is advantageously reduced. Handling is also simplified. If the tensile strength of the proposed electrostatic filter cable is not sufficient, additional tensile materials can be introduced into the inner electrical conductor.
  • the electrostatic filter cable has a conductor 1 made of an electrically conductive plastic.
  • conductive polymers e.g. a PE copolymer
  • polypyrroles can be used as conductive plastics for the conductor 1.
  • the specific electrical resistance ranges from 2 to 200 ⁇ mm2 / m and is preferably 10 ⁇ mm2 / m. However, the exact value to be selected depends to a large extent on the type, embodiment, operating mode and performance of the electrostatic precipitator used.
  • the conductor 1 made of conductive plastic can be encased by an inner conductive layer 2.
  • This inner conductive layer 2 can be dispensed with if, for example, a conductive polymer with a smooth surface is used as conductor 1, since it is then not necessary to smooth the conductor 1 to ensure that the field strength occurring on the surface is reliably controlled.
  • the inner conductive layer 2 or directly the conductor 1 are surrounded by an insulation 3 made of cross-linked polyethylene (VPE).
  • the insulation 3 is encased by an outer conductive layer 4 made of an electrically conductive application or an extruded one conductive material. This is followed by a further outer conductive layer 5 made of a conductive tape.
  • the outer guiding layers 4, 5 serving to limit the field are covered by a copper screen consisting of copper wires with a counter helix.
  • a separating layer 7 and a PVC outer jacket 8 follow.
  • Fig. 2 shows the use of an electrostatic filter cable in an electrostatic filter system.
  • the electrostatic filter cable 9 can be seen, which is connected on the one hand to a rectifier system 10 and, on the other hand, reaches into the interior of a cylindrical dust filter housing 12 of the electrostatic filter system via an insulator 11 and applies a high direct voltage to a spray wire 13 there.
  • the metallic, electrically conductive dust removal filter housing 12 has a raw gas inlet opening 14 arranged laterally in its lower part, a clean gas outlet opening 15 located laterally in its upper part and a dust outlet opening 16 arranged centrally in its lower part.
  • the raw gas inlet, the clean gas outlet and the dust outlet are each indicated by arrows.
  • Numeral 17 designates the ground cable of the dedusting filter housing 12 on the one hand and the rectifier system 10 on the other.
  • the rectifier system 10 is supplied by a three-phase supply 18.
  • FIG. 3 and 4 different variants are shown in the design of the inner electrical conductor of the electrostatic filter cable.
  • the tensile strength of the conductor 1 and thus of the electrostatic filter cable can be increased considerably by the variants shown.
  • a central strand 19 is provided in the inner electrical conductor 1, while according to FIG. 4 several — in the example four — individual strands 20 are arranged symmetrically distributed in the conductor 1.
  • the central strand 19 or the individual strands 20 consist of a tensile, electrically non-conductive material, preferably of a very tensile, electrically non-conductive plastic, such as e.g. Polyamide, polypropylene or similar (against glass fiber reinforced).
  • a very tensile, electrically non-conductive plastic such as e.g. Polyamide, polypropylene or similar (against glass fiber reinforced).
  • it is also possible to dispense with the additional incorporation of these tensile materials if the electrostatic filter cable equipped with a conduct

Abstract

Bei diesem Elektrofilterkabel für eine Elektrofilteranlage ersetzt ein innerer elektrischer Leiter (1) aus leitfähigem Kunststoff den üblichen Aluminiumleiter. Der spezifische Widerstand des verwendeten Kunststoffes liegt im Bereich 2 bis 200 Ω mm²/m. Das vorgeschlagene Elektrofilterkabel dient zur Verbindung zwischen einer hochspannungserzeugenden Gleichrichteranlage (10) mit einem Sprühdraht (13) eines Entstaubungsfiltergehäuses (12) einer Elektrofilteranlage. Der ohmsche Widerstandsbelag des Elektrofilterkabels dämpft die bei Überschlägen zwischen Sprühdraht (13) und Filtergehäuse (12) entstehenden Überspannungen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrofilterkabel für eine Elektrofilteranlage mit einem inneren elektri­schen Leiter, einer Isolierung aus vernetztem Polyethy­len, einer äußeren Leitschicht, einem Kupferschirm und einem PVC-Außenmantel.
  • Ein solches Elektrofilterkabel ist z.B. aus der Kabel + Draht-Druckschrift K+D 1060D (2.78) MGD, Seite 1 bekannt. Dieses Elektrofilterkabel besitzt einen runden, mehrdrähtigen Aluminium-Leiter als inneren elektrischen Leiter und dient bei einer Elektrofilteranlage zur Ver­bindung einer hochspannungserzeugenden Gleichrichteran­lage mit einem in einem Filtergehäuse angeordneten Sprühdraht. Das Filtergehäuse liegt dabei auf Erdpoten­tial.
  • In Elektrofilteranlagen treten bestimmungsgemäß elektri­sche Überschläge zwischen Hochspannungs- und Erdpoten­tial auf. Um die dabei entstehenden Stoßspannungen zu dämpfen, werden üblicherweise zwischen dem Sprühdraht, dem Elektrofilterkabel und der hochspannungserzeugenden Gleichrichteranlage Dämpfungswiderstände eingefügt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektro­filterkabel anzugeben, mit dessen Hilfe der Aufbau einer Elektrofilteranlage vereinfacht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der innere elektrische Leiter aus einem leitfähigen Kunst­stoff mit einem spezifischen Widerstand im Bereich 2 bis 200 Ω mm²/m besteht.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins­besondere darin, daß durch den Einsatz des vorgeschlage­nen Elektrofilterkabels keine Dämpfungswiderstände mehr zwischen Sprühdraht, Elektrofilterkabel und Gleichrich­teranlage vorgesehen werden müssen. Das vorgeschlagene Elektrofilterkabel übernimmt neben der Funktion der Hochspannungszuführung zum Sprühdraht auch die Funktion der Dämpfung der bei den bestimmungsgemäßen Überschlägen in der Elektrofilteranlage auftretenden Überspannungen. Infolge des Einsatzes von Kunststoff als innerem elek­trischen Leiter wird das Gewicht des Elektrofilterkabels vorteilhaft verringert. Desweiteren wird die Handhabung vereinfacht. Falls die Zugfestigkeit des vorgeschlagenen Elektrofilterkabels nicht ausreicht, können zusätzlich zugfeste Materialien in den inneren elektrischen Leiter eingebracht werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeich­nung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 den Aufbau eines Elektrofilterkabels,
    • Fig. 2 den Einsatz eines Elektrofilterkabels in einer Elektrofilteranlage,
    • Fig. 3 und 4 verschiedene Varianten bei der Ausführung des inneren elektrischen Leiters des Elektrofilterkabels.
  • In Fig. 1 ist der Aufbau eines Elektrofilterkabels dar­gestellt. Das Elektrofilterkabel weist einen Leiter 1 aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff auf. Je nach Widerstandsanforderung können in der Kabeltechnik ange­wandte leitfähige Polymere (z.B. ein PE-Copolymer), wie sie z.B. für innere und äußere Leitschichten von Kabeln bekannt sind, verwendet werden. Weiterhin können Poly­pyrrole als leitfähige Kunststoffe für den Leiter 1 ein­gesetzt werden. Mit Hilfe dieser Materialien ist der Leitwert des Leiters 1 je nach Anforderung in weiten Grenzen variabel vorgebbar. Der spezifische elektrische Widerstand bewegt sich im Bereich von 2 bis 200 Ω mm²/m und liegt vorzugsweise bei 10 Ω mm²/m. Der genaue zu wählende Wert ist jedoch in weitem Ausmaß abhängig von der Art, Ausführungsform, Betriebsart und Leistungsfä­higkeit der verwendeten Elektrofilteranlage.
  • Der Leiter 1 aus leitfähigem Kunststoff kann von einer inneren Leitschicht 2 umhüllt sein. Diese innere Leit­schicht 2 ist entbehrlich, wenn z.B. ein Leitpolymer mit glatter Oberfläche als Leiter 1 eingesetzt wird, da dann eine Glättung des Leiters 1 zur Gewährleistung einer si­cheren Beherrschung der an der Oberfläche auftretenden Feldstärke nicht notwendig ist. Die innere Leitschicht 2 bzw. direkt der Leiter 1 sind umgeben von einer Isolie­rung 3 aus vernetztem Polyethylen (VPE). Die Isolierung 3 ist umhüllt von einer äußeren Leitschicht 4 aus einem elektrisch leitenden Auftrag oder einem extrudierten leitfähigen Material. Es schließt sich eine weitere äu­ßere Leitschicht 5 aus einem leitfähigen Band an.
  • Die zur Feldbegrenzung dienenden äußeren Leitschichten 4, 5 sind von einem Kupferschirm, bestehend aus Kupfer­drähten mit einer Gegenwendel, umhüllt. Es schließen sich eine Trennschicht 7 und ein PVC-Außenmantel 8 an.
  • Fig. 2 zeigt den Einsatz eines Elektrofilterkabels in einer Elektrofilteranlage. Es ist das Elektrofilterkabel 9 zu erkennen, das einerseits an eine Gleichrichteranla­ge 10 angeschlossen ist und andererseits über einen Iso­lator 11 in den Innenraum eines zylindrischen Entstau­bungsfiltergehäuses 12 der Elektrofilteranlage greift und dort einen Sprühdraht 13 mit hoher Gleichspannung beaufschlagt. Das metallische, elektrisch leitfähige Entstaubungsfiltergehäuse 12 weist eine in seinem unte­ren Teil seitlich angeordnete Rohgaseintrittsöffnung 14, eine sich in seinem oberen Teil seitlich befindende Reingasaustrittsöffnung 15 und eine in seinem unteren Teil zentral angeordnete Staubaustrittsöffnung 16 auf. Der Rohgaseintritt, der Reingasaustritt und der Staub­austritt sind jeweils durch Pfeile angedeutet. Der aus dem Rohgas stammende und von der angelegten hohen Gleichspannung zur Wandung des Entstaubungsfiltergehäu­ses 12 getriebene Staub ist gepunktet dargestellt. Mit Ziffer 17 sind die Massekabel des Entstaubungsfilterge­häuses 12 einerseits und der Gleichrichteranlage 10 an­dererseits bezeichnet. Die Gleichrichteranlage 10 wird von einer Drehstromeinspeisung 18 versorgt.
  • In der Elektrofilteranlage treten bestimmungsgemäß elek­trische Überschläge zwischen dem auf Hochspannungspoten­tial liegenden Sprühdraht 13 und dem auf Massepotential liegenden Entstaubungsfiltergehäuse 12 auf. Die Gleich­spannung steigt dabei entsprechend einer Aufladekurve eines Kondensators bis zum Überschlag im Entstaubungs­filtergehäuse an und bricht beim Überschlag schlagartig zusammen, worauf der Ladevorgang von neuem beginnt. Der ohmsche Widerstandswert des Elektrofilterkabels 9 über­nimmt dabei die Funktion eines Dämpfungswiderstandes zur Dämpfung der zwischen Entstaubungsfiltergehäuse bzw. Sprühdraht 13, Elektrofilterkabel 9 und Gleichrichteran­lage 10 auftretenden Stoßspannungen.
  • In den Fig. 3 und 4 sind verschiedene Varianten bei der Ausführung des inneren elektrischen Leiters des Elektro­filterkabels dargestellt. Durch die gezeigten Varianten kann die Zugfestigkeit des Leiters 1 und damit des Elek­trofilterkabels beträchtlich erhöht werden. Gemäß Fig. 3 ist ein Zentralstrang 19 im inneren elektrischen Leiter 1 vorgesehen, während gemäß Fig. 4 mehrere - im Beispiel vier - Einzelstränge 20 symmetrisch verteilt im Leiter 1 angeordnet sind. Der Zentralstrang 19 bzw. die Einzel­stränge 20 bestehen dabei aus einem zugfesten, elek­trisch nichtleitenden Material, vorzugsweise aus einem sehr zugfesten, elektrisch nichtleitenden Kunststoff, wie z.B. Polyamid, Polypropylen o.ä. (geg. glasfaserver­stärkt). Je nach Anwendungsfall kann auch auf die zu­sätzliche Einlagerung dieser zugfesten Materialien ver­zichtet werden, wenn das mit einem Leiter 1 aus leitfä­higem Kunststoff ausgerüstete Elektrofilterkabel eine den gesetzten Anforderungen entsprechende Zugfestigkeit aufweist.

Claims (8)

1. Elektrofilterkabel für eine Elektrofilteranlage mit einem inneren elektrischen Leiter, einer Isolierung aus vernetztem Polyethylen, einer äußeren Leitschicht, einem Kupferschirm und einem PVC-Außenmantel, dadurch gekennzeichnet, daß der innere elektrische Leiter (1) aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff mit einem spezifischen Widerstand im Bereich 2 bis 200 Ω mm²/m besteht.
2. Elektrofilterkabel nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß der innere elektrische Leiter (1) aus einem leitfähigen Polymer besteht.
3. Elektrofilterkabel nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß der innere elektrische Leiter (1) aus einem Polypyrrol besteht.
4. Elektrofilterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Wi­derstand des Leiters (1) 10 Ω mm²/m beträgt.
5. Elektrofilterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im inneren elektri­schen Leiter (1) aus leitfähigem Kunststoff mindestens ein Strang (19,20) aus einem zugfesten, elektrisch nichtleitenden Material eingelegt ist.
6. Elektrofilterkabel nach Anspruch 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß ein Polyamid als zugfestes Material verwendet wird.
7. Elektrofilterkabel nach Anspruch 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß ein Polypropylen als zugefestes Mate­rial verwendet wird.
8. Elektrofilterkabel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zugfeste Material glasfaserverstärkt ist.
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