EP3500388A1 - Gasisolierte elektrische übertragungsleitung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Gasisolierte elektrische übertragungsleitung und verfahren zu deren herstellung

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EP3500388A1
EP3500388A1 EP17791952.9A EP17791952A EP3500388A1 EP 3500388 A1 EP3500388 A1 EP 3500388A1 EP 17791952 A EP17791952 A EP 17791952A EP 3500388 A1 EP3500388 A1 EP 3500388A1
Authority
EP
European Patent Office
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particle trap
jacket tube
transmission line
welding
tube
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17791952.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Ebner
Bruno HAUSMANN
Denis Imamovic
Stefan Schedl
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Publication of EP3500388A1 publication Critical patent/EP3500388A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23K9/32Accessories
    • B23K9/327Means for transporting supplies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K11/10Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11Spot welding
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    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
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    • B23K37/0211Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
    • B23K37/0217Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member being fixed to the workpiece
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B3/00Apparatus specially adapted for the manufacture, assembly, or maintenance of boards or switchgear
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/063Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings filled with oil or gas
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    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06Tubes
    • HELECTRICITY
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    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/061Tubular casings

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a gas-insulated transmission line.
  • Gas-insulated electrical transmission lines are known from the prior art. They comprise an inner conductor which extends inside an outer jacket tube. As an insulating medium between the internal conductor located at high voltage during operation of the transmission line and the ground potential, a suitable gas mixture is used. To avoid or minimize disturbing influences that may be caused by foreign particles inside the jacket tube, a particle trap is usually incorporated in the transmission line. Such foreign particles can enter at ⁇ play, during the manufacturing process in the transmission line. With the help of the particle trap, the foreign particles are caught, for example, in a region of low electric field strength within the transmission line, so that a trouble-free operation of the transmission line is made possible.
  • the known transmission line is usually made up of tube segments during manufacture.
  • the tube segments form the casing tube in a composite manner. They usually have a length between 1 m and 20 m.
  • the assembly of the Rohrsegmen- te carried out for example at the place of installation or the latest, ⁇ direct operation of the transmission line, preferably in a depression for dug in the ground or in a tunnel. Mounting the particulate trap in the power tube is generally a costly process.
  • the object of the invention is to specify a method for producing a gas-insulated transmission line which is as cost-effective and reliable as possible.
  • the object is achieved in a method according to the invention for producing a gas-insulated transmission line in that a particle trap is displaced into an outer jacket tube along its longitudinal axis and fixed at a predetermined position with respect to the jacket tube and a movable welding robot is displaced along the longitudinal axis of the particle trap and connects the particle trap at predetermined welds with the jacket tube by welding.
  • the particle trap is first introduced into the jacket tube, accurately positioned and fixed.
  • the particle trap is with ⁇ means of the welding robot, which can move in the tubular casing, connected at points or with longitudinal seam with the jacket tube.
  • the welding robot has suitable means to carry out the welding process.
  • Welding robot is moved in the casing by being moved by means of an external drive or be moved ⁇ automatically.
  • the welding robot is designed to be mobile and has suitable means of transportation such as wheels and / or der- same.
  • the particle trap is expediently arranged below the inner conductor in the jacket tube. It is expediently fixed at the bottom of the jacket tube.
  • the particle trap is welded selectively or over a short distance with a longitudinal seam with the jacket tube. A distance between see two welds can be 500 mm to 1500 mm.
  • An advantage of the method according to the invention is that the particle trap can be flexibly connected to the jacket tube both at the location of the laying of the transmission line and in the manufacturer of the jacket tube. As a result, The cost of manufacturing the entire transmission line can be reduced.
  • the attachment of the particle trap in the casing can be carried out largely automated. In this way, the time required and thus the cost of production can also be reduced. At the same time, the reliability of the manufacturing process can be increased by automating the manufacturing process, because errors caused by humans, for example when connecting the particle trap to the jacket tube, can be largely avoided.
  • the particle trap preferably has a guide groove along the longitudinal axis, and the welding robot is displaced along the guide groove.
  • the guide groove is suitably a recess or recess accessible to a welding head of the welding robot and extending along the particle trap.
  • the guide advantageously facilitates the movement of the welding robot.
  • the welding robot has its own drive and moves according to a previously defined programming specification in the jacket tube. Accordingly, the movement of the welding robot is controlled by the Program ⁇ minimizing handicap.
  • the drive of the welding robot can be, for example, an electric drive.
  • the energy for the drive can be provided by means of its own battery supply or via a cable by an external supply.
  • the welding robot can be moved by means of an external drive.
  • the welding robot can play for examples with a central station, for example by means ei ⁇ nes extendable arm be connected.
  • the particle trap is preferably connected to the jacket tube by means of friction stir welding. This process is particularly simple and clean, so that foreign particles can be avoided.
  • friction stir welding a welding head of the
  • the welding robot has supporting means, which are set up for supporting the welding robot during the welding process.
  • the welding robot on supporting arms which are extendable and support the welding robot during welding to an inner wall of the jacket tube.
  • the support means give the welding robot the required stability during the welding process.
  • the particle trap is not processed with short segments, but over the entire length of a pipe segment in one step.
  • the particle trap is therefore introduced over its entire length of between 0.2 m and 15 m, preferably between 5 m and 10 m in the jacket tube, wherein the length of Mantelroh ⁇ res is greater than the length of the particle trap.
  • the particle trap is before the welding means of a fixing joint on both sides of the jacket tube fi xed ⁇ .
  • the fixing device may comprise a first fixing element and a second fixing element.
  • the first Fixierele ⁇ ment will be reasonable arranged at a first end of the casing tube and the two ⁇ te fixing member at a second end of the jacket tube, so that the particulate trap can be fixed on both sides.
  • the fixing device may comprise a groove which is an extension of the guide groove of the fixed particle trap forms.
  • the fixing device for example both Fi ⁇ xierimplantation, may comprise a movable pedestal, by means of which the fixing device can be moved to the location of laying the transmission line. In the case of particle drops with a length between 0.2 m and 2 m, the welding robot can perform the positioning and fixing with a weld in the center.
  • the jacket tube is preferably filled with an insulating gas.
  • the insulating gas is suitably a gas mixture.
  • the gas mixture may comprise the gas SF6, but preferably the gas mixture is SF6-free.
  • the invention further relates to a gas-insulated transmission line with a jacket tube for receiving an inner conductor and at least one particle trap in the jacket tube.
  • Such a transmission line is known, for example, from US Pat. No. 3,515,939 A.
  • the known transmission line comprises a particle trap which is arranged in the gas-insulated line, that an area of weak field strength part as ⁇ is limited. In this area, the electric field strength is weaker by several orders of magnitude compared to the electric field strength outside the range, so that the foreign particles acting on them are
  • the object of the invention is to propose such a transmission ⁇ line, which is as inexpensive to manufacture and reliable in operation.
  • the object is achieved according to the invention in an art ⁇ over transmission line by the fact that the particle trap has a length between 0.2 m and 15 m, preferably between 5 m and 10 m, and with the jacket tube by puntipulem
  • the length of the particle trap of at least 20 cm reduces the manufacturing costs of the particle trap.
  • a further increase in the length of the particle trap permits a further Sen ⁇ effect of the cost of manufacturing the transmission line because it can be mounted in the casing ⁇ pipe in a manufacturing step, a prolonged portion of the particle trap, where it is reduced ⁇ by the logistical costs.
  • the selective welding of the particle trap reduces the risk of BeCdi ⁇ supply of the jacket pipe and the particle trap. The same applies to the connection by means of the short weld.
  • the particle trap has along its longitudinal axis a guide groove for guiding a welding robot.
  • the guide facilitates the automation of the manufacturing process of the transmission ⁇ line. At this cost, the manufacturing cost of the transmission line can be advantageously reduced.
  • the particle trap preferably comprises aluminum.
  • the particle trap is made of aluminum.
  • the jacket tube can be made for example of steel.
  • a welded connection between the particle trap and the jacket tube is electrically conductive.
  • the particle trap is in the operation of the transmission line on the electric potential of the jacket tube, whereby the particle trap is a field weak Form space within the transmission line in which foreign particles can be trapped.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a gas-insulated OF INVENTION ⁇ to the invention the transmission line in a perspective view
  • Figure 2 shows a first embodiment of an OF INVENTION ⁇ to the invention the manufacturing method of a transmission line according to the invention in a schematic side view
  • Figure 3 shows a schematic plan view of the representation of Figure 2;
  • Figure 4 shows a second embodiment of the manufacturing method according to Inventive ⁇ .
  • the transmission line 1 comprises a jacket tube 2 and an inner conductor 3.
  • the inner conductor 3 carries the current during operation of the transmission line 1.
  • the inner conductor 3 is arranged centrally in the jacket tube 2 and is supported on the jacket tube 2 by means of support feet 4 and 5 and held in position.
  • the transmission line 1 further includes a particle trap 6 extending in a longitudinal direction of the transmission line 1.
  • the particle trap 6 is arranged below the inner conductor 3 and electrically conductively connected to the jacket tube 2.
  • the particle trap 6 has a guide groove 7.
  • the guide groove 7 serves to guide a welding robot, the in the manufacturing process of the transmission line 1 is displaced along the particle trap 7 and this connects by means of welding ⁇ Shen with the jacket tube 2.
  • the production method of a transmission line 8 will be described below with reference to FIG.
  • a jacket pipe segment 9 is brought to the installation site and arranged on a receiving device 10. From several jacket tube segments, which are identical to the jacket tube segment 9, the jacket tube of the transmission line 8 is assembled.
  • a particle trap 11 is inserted over its entire length into the man ⁇ telrohrsegment 9, which is indicated in Figure 2 by an arrow 18.
  • a first fixing member 13 is disposed at a first end 12 of the sheath tube segment 9 which is indicated in Figure 2 by arrow ei ⁇ NEN fourteenth
  • a second Fixierele ⁇ ment 16 is arranged, which is indicated in Figure 2 by an arrow 17 ⁇ .
  • Both fixing elements 13 and 16 have wheeled pedestals with wheels.
  • a welding robot 19 is provided on the second fixing member 17, a welding robot 19 is provided on the second fixing member 17, a welding robot 19 is provided.
  • the Sch Strukturro ⁇ boter 19 is then displaced in the casing tube segment 9 according to the ge by an arrow 20 ⁇ showed direction. According to a previously performed programming of the welding robot by means of a data processing system 21 welded the
  • the gas-tight composite of the jacket tube segments jacket tube forms a receptacle for an inner conductor, which is arranged as in the illustration of Figure 1 in the jacket tube.
  • the space between the inner conductor and the jacket tube is filled with an insulating medium in the form of an insulating gas.
  • Figure 3 shows a schematic plan view of the ge in Figure 2 showed ⁇ arrangement. It can be seen that the particle trap 11 has a guide groove 22.
  • the guide groove 22 serves to guide the welding robot 19 (see FIG.
  • the guide ⁇ nut 22 is aligned with a groove 23 of a guide rail 24 of the second fixation sixteenth
  • the second fixing member 16 also has two projections 25, 26 and the receiving device 10 for the Mantelrohrseg ⁇ element 9 has two corresponding recesses 27, 28 for receiving the projections 25, 26, whereby the fixing member 16 can be stationary ⁇ firmly fixed when the projections 25, 26 are inserted into the receptacles 27,28 according to an arrow 29.
  • the first fixing element 13 (cf., FIG. 2) can be fixed by means of its own projections and further receptacles 30, 31 at the first end 12 of the casing tube segment 9.
  • FIG. 1 A further variant of the inventive manufacturing method of a transmission line 81 will be explained with reference to FIG.
  • the same and similar components are provided with the same reference numerals in Figures 2, 3 and 4.
  • the jacket tube segment 9 and a welding robot base station 32 are arranged on a common receiving device 37.
  • the welding robot base station 32 is detachably connected to the jacket tube segment 9 by means of a docking device 33.
  • the welding robot 19 is provided in the welding robot base station 32.
  • the particle trap 11 is introduced into the casing tube segment 9 by means of an insertion device 34.
  • the insertion device 34 comprises a movable Verschub- and supply rail 35 with grippers 36 for holding and shifting the particle trap 11 when inserted into the casing tube segment 9.
  • the Verschub- and Supply rail 35 also serves to supply power to the welding robot 19.
  • the particle trap 11 is introduced into the jacket tube segment 9 by means of the displacement and supply rail 35 and fixed there. An ⁇ closing the welding robot is moved 19 along the particle trap 11 and the particle trap 11 is welded to the jacket tube segment.
  • Jacket tube forms a receptacle for the inner conductor, which is arranged in the jacket tube as in the illustration of FIG. 1.
  • the intermediate space between the inner conductor and the jacket tube is filled with an insulating medium in the form of an insulating gas.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer gasisolierten Übertragungsleitung (1, 8, 81). Bei dem erfin- dungsgemäßen Verfahren wird eine Teilchenfalle (11) in ein Mantelrohr (9) entlang deren Längsachse verlagert und an ei- ner vorbestimmten Position bezüglich des Mantelrohres (9) fi- xiert, worauf ein beweglicher Schweißroboter (19) entlang der Längsachse der Teilchenfalle verlagert wird und die Teilchen- falle an vorbestimmten Schweißstellen mit dem äußeren Mantel- rohr mittels Schweißen verbindet. Die Erfindung betrifft fer- ner eine Übertraungsleitung mit einem Mantelrohr zur Aufnahme eines Innenleiters und mindestens einer Teilchenfalle im Man- telrohr. Die erfindungsgemäße Übertragungsleitung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchenfalle eine Länge zwischen m und 15 m, bevorzugt zwischen 5 m und 10 m aufweist, und mit dem Mantelrohr mittels punktuellem Schweißen verbunden ist.

Description

Beschreibung
Gasisolierte elektrische Übertragungsleitung und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer gasisolierten Übertragungsleitung .
Gasisolierte elektrische Übertragungsleitungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie umfassen einen Innenleiter, der sich im Inneren eines äußeren Mantelrohres erstreckt. Als Isoliermedium zwischen dem sich im Betrieb der Übertragungsleitung auf Hochspannungsniveau befindenden Innenleiter und dem Erdpotenzial wird ein geeignetes Gasgemisch verwendet. Zur Vermeidung oder Minimierung von Störeinflüssen, die durch Fremdpartikel im Inneren des Mantelrohres verursacht werden können, wird in die Übertragungsleitung üblicherweise eine Teilchenfalle eingebaut. Solche Fremdpartikel können bei¬ spielsweise während des Herstellungsprozesses in die Übertra- gungsleitung gelangen. Mit Hilfe der Teilchenfalle werden die Fremdpartikel beispielsweise in einem Bereich niedriger elektrischer Feldstärke innerhalb der Übertragungsleitung gefangen, so dass ein störungsfreier Betrieb der Übertragungsleitung ermöglicht wird.
Die bekannte Übertragungsleitung wird beim Herstellen meist aus Rohrsegmenten zusammengesetzt. Die Rohrsegmente bilden zusammengesetzt das Mantelrohr. Sie weisen meist eine Länge zwischen 1 m und 20 m auf. Das Zusammensetzen der Rohrsegmen- te erfolgt beispielsweise am Ort der Verlegung bzw. des spä¬ teren Betriebes der Übertragungsleitung, vorzugsweise in einer dafür ausgehobenen Vertiefung in der Erde oder in einem Tunnel. Das Montieren der Teilchenfalle im Leistungsrohr stellt im Allgemeinen einen kostenintensiven Vorgang dar. Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer gasisolierten Übertragungsleitung anzugeben, das möglichst kostengünstig und zuverlässig ist. Die Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer gasisolierten Übertragungsleitung dadurch gelöst, dass eine Teilchenfalle in ein äußeres Mantelrohr entlang deren Längsachse verlagert und an einer vorbestimmten Position bezüglich des Mantelrohres fixiert wird und ein be- weglicher Schweißroboter entlang der Längsachse der Teilchenfalle verlagert wird und die Teilchenfalle an vorbestimmten Schweißstellen mit dem Mantelrohr mittels Schweißen verbindet . Demnach wird die Teilchenfalle zunächst in das Mantelrohr eingebracht, genau positioniert und fixiert. Dann wird mit¬ tels des Schweißroboters, der sich im Mantelrohr bewegen kann, die Teilchenfalle punktuell oder mit Längsnaht mit dem Mantelrohr verbunden. Der Schweißroboter verfügt dabei über geeignete Mittel, um den Schweißvorgang durchzuführen. Der
Schweißroboter wird im Mantelrohr verlagert, indem er mittels eines externen Antriebs bewegt wird oder sich selbsttätig be¬ wegt. Der Schweißroboter ist fahrbar ausgebildet und verfügt über geeignete Fortbewegungsmittel wie Räder und/oder der- gleichen. Die Teilchenfalle wird zweckmäßigerweise unterhalb des Innenleiters im Mantelrohr angeordnet. Fixiert liegt sie zweckmäßigerweise dabei unten am Mantelrohr an. Die Teilchenfalle wird punktuell oder über ein kurzes Stück mit einer Längsnaht mit dem Mantelrohr verschweißt. Ein Abstand zwi- sehen zwei Schweißstellen kann dabei 500 mm bis 1500 mm betragen .
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass die Teilchenfalle flexibel sowohl am Ort der Verlegung der Übertragungsleitung als auch beim Hersteller des Mantelrohres mit dem Mantelrohr verbunden werden kann. Dadurch kön- nen die Kosten der Herstellung der gesamten Übertragungsleitung vermindert werden.
Darüber hinaus kann die Anbringung der Teilchenfalle im Man- telrohr weitgehen automatisiert erfolgen. Auf diese Weise kann die benötigte Zeit und damit die Kosten der Herstellung ebenfalls gesenkt werden. Durch die Automatisierung des Herstellungsprozesses kann zugleich die Zuverlässigkeit erhöht werden, weil durch Menschen verursachte Fehler, beispielswei- se bei der Verbindung der Teilchenfalle mit dem Mantelrohr, weitgehend vermieden werden können.
Vorzugsweise weist die Teilchenfalle entlang der Längsachse eine Führungsnut auf, und der Schweißroboter entlang der Füh- rungsnut verlagert wird. Die Führungsnut ist geeigneterweise eine für einen Schweißkopf des Schweißroboters zugängliche Vertiefung oder Ausnehmung, die sich entlang der Teilchenfalle erstreckt. Die Führungsnut erleichtert vorteilhaft die Fortbewegung des Schweißroboters. Auch kann hierbei vorteil- haft auf eine zusätzliche Führungsschiene für den Schweißro¬ boter verzichtet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Schweißroboter einen eigenen Antrieb auf und bewegt sich gemäß einer zuvor festgelegten Programmiervorgabe im Mantelrohr. Demnach wird die Bewegung des Schweißroboters mittels der Program¬ miervorgabe gesteuert. Der Antrieb des Schweißroboters kann beispielsweise ein elektrischer Antrieb sein. Die Energie für den Antrieb kann mittels einer eigenen Batterieversorgung oder auch über ein Kabel durch eine externe Versorgung bereitgestellt sein.
Alternativ kann der Schweißroboter mittels eines externen Antriebs bewegt werden. Dazu kann der Schweißroboter zum Bei- spiel mit einer zentralen Station beispielsweise mittels ei¬ nes ausfahrbaren Armes verbunden sein. Vorzugsweise wird die Teilchenfalle mittels Reibrührschweißen mit dem Mantelrohr verbunden. Dieses Verfahren ist besonders einfach und sauber, so dass Fremdpartikel vermieden werden können. Beim Reibrührschweißen wird ein Schweißkopf des
Schweißroboters mit großer Kraft an eine Verbindungsstelle der Teilchenfalle und des Mantelrohres gedrückt und entlang einer Fügelinie bewegt. Das Material der Teilchenfalle bzw. des Mantelrohres wird durch die Reibung zwischen Schulter und Werkstück erwärmt und verrührt, so dass die Teilchenfalle und das Mantelrohr verbunden werden. Eine besondere Nahtvorberei¬ tung und Schweißzusätze werden nicht benötigt.
Bevorzugt weist der Schweißroboter Abstützmittel auf, die zum Abstützen des Schweißroboters während des Schweißvorgangs eingerichtet sind. Beispielsweise weist der Schweißroboters Stützarme auf, die ausfahrbar sind und den Schweißroboter beim Schweißen an einer Innenwand des Mantelrohres abstützen. Die Abstützmittel verleihen dem Schweißroboter die erforderliche Stabilität beim Schweißprozess .
Es wird ferner als vorteilhaft angesehen, wenn die Teilchenfalle nicht mit kurzen Segmenten, sondern über die gesamte Länge eines Rohrsegmentes in einem Schritt verarbeitet wird. Bevorzugt wird die Teilchenfalle daher über ihre Gesamtlänge von zwischen 0,2 m und 15 m, bevorzugt zwischen 5 m und 10 m, in das Mantelrohr eingeführt, wobei die Länge des Mantelroh¬ res größer als die Länge der Teilchenfalle ist.
Vorzugsweise wird die Teilchenfalle vor dem Verschweißen mit- tels einer Fixiervorrichtung beidseitig des Mantelrohres fi¬ xiert. Die Fixiervorrichtung kann einen erstes Fixierelement und ein zweites Fixierelement umfassen. Das erste Fixierele¬ ment wird an einem ersten Ende des Mantelrohres und das zwei¬ te Fixierelement an einem zweiten Ende des Mantelrohres ange- ordnet werden, so dass die Teilchenfalle beidseitig fixiert werden kann. Die Fixiervorrichtung kann eine Nut umfassen, die eine Verlängerung der Führungsnut der fixierten Teilchen- falle bildet. Die Fixiervorrichtung, zum Beispiel beide Fi¬ xierelemente, kann einen fahrbaren Untersatz umfassen, mittels dessen die Fixiervorrichtung an die Stelle der Verlegung der Übertragungsleitung bewegt werden kann. Bei Teilchenfal- len mit einer Länge zwischen 0,2 m und 2 m kann der Schweißroboter die Positionierung und Fixierung mit einer Schweißnaht mittig durchführen.
Das Mantelrohr wird vorzugsweise mit einem Isoliergas ge- füllt. Das Isoliergas ist zweckmäßigerweise ein Gasgemisch. Das Gasgemisch kann das Gas SF6 umfassen, bevorzugt ist das Gasgemisch jedoch SF6-frei.
Die Erfindung betrifft ferner eine gasisolierte Übertragungs- leitung mit einem Mantelrohr zur Aufnahme eines Innenleiters und mindestens einer Teilchenfalle im Mantelrohr.
Eine solche Übertragungsleitung ist beispielsweise aus der US 3 515 939 A bekannt. Die bekannte Übertragungsleitung umfasst eine Teilchenfalle, die derart in der gasisolierten Leitung angeordnet ist, dass ein Bereich schwacher Feldstärke teil¬ weise begrenzt ist. In diesem Bereich ist die elektrische Feldstärke im Vergleich zu der elektrischen Feldstärke außerhalb des Bereiches um mehrere Größenordnungen schwächer, so dass die auf sich darin befindende Fremdpartikel wirkende
Kraft nicht ausreicht, um sie aus dem feldschwachen Bereich herauszuführen. Frei bewegliche Fremdpartikel in der gasiso¬ lierten Leitung erfahren beispielsweise aufgrund eines Wech¬ selfeldes eine Bewegung. Aufgrund dieser Bewegung können die Fremdpartikel in den feldschwachen Bereich eintreten. Im günstigen Fall verbleiben die Fremdpartikel anschließend dort. Auf diese Weise können mittels der bekannten Teilchenfalle Schäden durch Teilentladungen in der Übertragungsleitung vermieden werden. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Übertragungs¬ leitung vorzuschlagen, die möglichst kostengünstig in Herstellung und zuverlässig im Betrieb ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer artgemäßen Über¬ tragungsleitung dadurch gelöst, dass die Teilchenfalle eine Länge zwischen 0,2 m und 15 m, bevorzugt zwischen 5 m und 10 m aufweist, und mit dem Mantelrohr mittels punktuellem
Schweißen oder einer Schweißnaht verbunden ist.
Die Länge der Teilchenfalle von mindestens 20 cm senkt die Herstellungskosten der Teilchenfalle. Bei einer weiteren Erhöhung der Länge der Teilchenfalle erlaubt eine weitere Sen¬ kung der Kosten der Herstellung der Übertragungsleitung, weil dadurch ein längerer Abschnitt der Teilchenfalle im Mantel¬ rohr in einem Fertigungsschritt angebracht werden kann, wo¬ durch der logistische Aufwand vermindert wird. Die punktuelle Schweißung der Teilchenfalle senkt die Gefahr einer Beschädi¬ gung des Mantelrohres und der Teilchenfalle. Entsprechendes gilt auch für die Verbindung mittels der kurzen Schweißnaht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Teilchenfalle entlang ihrer Längsachse eine Führungsnut zur Führung eines Schweißroboters auf. Die Führungsnut erleichtert die Automatisierung des Herstellungsverfahrens der Übertragungs¬ leitung. Auf diese Kosten können die Herstellungskosten der Übertragungsleitung vorteilhaft gesenkt werden.
Bevorzugt umfasst die Teilchenfalle Aluminium. Vorzugsweise ist die Teilchenfalle aus Aluminium gefertigt. Demgegenüber kann das Mantelrohr beispielsweise aus Stahl gefertigt sein.
Zweckmäßigerweise ist eine Schweißverbindung zwischen der Teilchenfalle und dem Mantelrohr elektrisch leitfähig. Auf diese Weise befindet sich die Teilchenfalle im Betrieb der Übertragungsleitung auf dem elektrischen Potenzial des Mantelrohres, wodurch die Teilchenfalle einen feldschwachen Raumbereich innerhalb der Übertragungsleitung ausbilden kann, in dem Fremdpartikel gefangen werden können.
Im Übrigen können alle im Zusammenhang mit dem erfindungsge- mäßen Verfahren beschriebenen Ausgestaltungen bei der erfindungsgemäßen Übertragungsleitung ebenfalls Anwendung finden.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 4 weiter erläutert werden.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen gasisolierten Übertragungsleitung in einer perspektivischen Darstellung; Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin¬ dungsgemäßen Herstellungsverfahrens einer erfindungsgemäßen Übertragungsleitung in einer schematischen Seitenansicht; Figur 3 zeigt eine schematische Draufsicht der Darstellung der Figur 2;
Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungs¬ gemäßen Herstellungsverfahrens.
Im Einzelnen ist in Figur 1 ein Abschnitt einer Übertragungs- leitung 1 dargestellt. Die Übertragungsleitung 1 umfasst ein Mantelrohr 2 sowie einen Innenleiter 3. Der Innenleiter 3 führt im Betrieb der Übertragungsleitung 1 den Strom. Der Innenleiter 3 ist zentrisch im Mantelrohr 2 angeordnet und ist am Mantelrohr 2 mittels Stutzfüßen 4 und 5 abgestützt und in Position gehalten.
Die Übertragungsleitung 1 umfasst ferner eine Teilchenfalle 6, die sich in einer Längsrichtung der Übertragungsleitung 1 erstreckt. Die Teilchenfalle 6 ist unterhalb des Innenleiters 3 angeordnet und mit dem Mantelrohr 2 elektrisch leitend verbunden. Die Teilchenfalle 6 weist eine Führungsnut 7 auf. Die Führungsnut 7 dient zur Führung eines Schweißroboters, der beim Herstellungsprozess der Übertragungsleitung 1 entlang der Teilchenfalle 7 verlagert wird und diese mittels Schwei¬ ßen mit dem Mantelrohr 2 verbindet. Anhand der Figur 2 soll nachfolgend das Herstellungsverfahren einer Übertragungsleitung 8 beschrieben werden. Dazu wird ein Mantelrohrsegment 9 an den Verlegeort gebracht und auf einer Aufnahmeeinrichtung 10 angeordnet. Aus mehreren Mantelrohrsegmenten, die baugleich zum Mantelrohrsegment 9 sind, wird das Mantelrohr der Übertragungsleitung 8 zusammengesetzt. Eine Teilchenfalle 11 wird über ihre gesamte Länge in das Man¬ telrohrsegment 9 eingeschoben, was in Figur 2 durch einen Pfeil 18 angedeutet ist. Zum Anbringen der Teilchenfalle 11 wird an einem ersten Ende 12 des Mantelrohrsegmentes 9 ein erstes Fixierelement 13 angeordnet, was in Figur 2 durch ei¬ nen Pfeil 14 angedeutet ist. Entsprechend an einem zweiten Ende 15 des Leitungssegmentes 9 wird ein zweites Fixierele¬ ment 16 angeordnet, was in Figur 2 durch einen Pfeil 17 ange¬ deutet ist. Beide Fixierelemente 13 und 16 verfügen über fahrbare Untersätze mit Rädern. Auf dem zweiten Fixierelement 17 wird ein Schweißroboter 19 bereitgestellt. Der Schweißro¬ boter 19 wird anschließend gemäß der durch einen Pfeil 20 ge¬ zeigten Richtung in das Mantelrohrsegment 9 verlagert. Gemäß einer zuvor durchgeführten Programmierung des Schweißroboters mittels einer Datenverarbeitungsanlage 21 verschweißt der
Schweißroboter 19 an vorbestimmten Schweißstellen die Teilchenfalle 11 punktuell mit dem Mantelrohrsegment 9. Nach er¬ folgter Verschweißung wird der Schweißroboter 19 aus dem Mantelrohrsegment 9 wieder herausgeführt und die Fixierelemente 13, 16 von den Enden 12 bzw. 15 entfernt.
Das aus den Mantelrohrsegmenten gasdicht zusammengesetzte Mantelrohr bildet eine Aufnahme für einen Innenleiter, der wie in der Darstellung der Figur 1 im Mantelrohr angeordnet wird. Der Zwischenraum zwischen dem Innenleiter und dem Mantelrohr wird mit einem Isoliermedium in Form eines Isoliergases gefüllt. Figur 3 zeigt eine schematische Draufsicht der in Figur 2 ge¬ zeigten Anordnung. Es ist erkennbar, dass die Teilchenfalle 11 eine Führungsnut 22 aufweist. Die Führungsnut 22 dient zur Führung des Schweißroboters 19 (vgl. Figur 2) . Die Führungs¬ nut 22 fluchtet mit einer Nut 23 einer Führungsschiene 24 des zweiten Fixierelementes 16.
Das zweite Fixierelement 16 weist zudem zwei Vorsprünge 25, 26 auf und die Aufnahmeeinrichtung 10 für das Mantelrohrseg¬ ment 9 weist zwei entsprechende Aufnahmen 27, 28 zur Aufnahme der Vorsprünge 25, 26 auf, wodurch das Fixierelement 16 orts¬ fest fixiert werden kann, wenn die Vorsprünge 25, 26 in die Aufnahmen 27,28 gemäß einem Pfeil 29 eingeschoben werden. Das erste Fixierelement 13 (vgl. Figur 2) kann mittels eigener Vorsprünge und weiterer Aufnahmen 30, 31 am ersten Ende 12 des Mantelrohrsegments 9 fixiert werden.
Anhand der Figur 4 soll eine weitere Variante des erfindungs- gemäßen Herstellungsverfahrens einer Übertraqungsleitung 81 erläutert werden. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in den Figuren 2, 3 und 4 gleiche und gleichartige Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zur Ausführungsform der Figuren 3 und 4 sind das Mantelrohrsegment 9 und eine Schweißroboter-Basisstation 32 auf einer gemeinsamen Aufnahmevorrichtung 37 angeordnet. Die Schweißroboter-Basisstation 32 wird mittels einer Andockvorrichtung 33 mit dem Mantelrohrsegment 9 lösbar verbunden. Der Schweißroboter 19 wird in der Schweißroboter-Basisstation 32 bereitgestellt.
Die Teilchenfalle 11 wird mittels einer Einführvorrichtung 34 in das Mantelrohrsegment 9 eingeführt. Die Einführvorrichtung 34 umfasst eine bewegbare Verschub- und Versorgngsschiene 35 mit Greifern 36 zum halten und verlagern der Teilchenfalle 11 beim Einführen in das Mantelrohrsegment 9. Die Verschub- und Versorgngsschiene 35 dient zudem zu einer Energieversorgung des Schweißroboters 19.
Nach der Bereitstellung des Mantelrohrsegments 9 und dem An- docken der Schweißroboter-Basisstation 32 wird die Teilchenfalle 11 mittels der Verschub- und Versorgngsschiene 35 in das Mantelrohrsegment 9 eingeführt und dort fixiert. An¬ schließend wird der Schweißroboter 19 entlang der Teilchenfalle 11 verlagert und verschweißt die Teilchenfalle 11 mit dem Mantelrohrsegment 9.
Nach erfolgter Verschweißung wird der Schweißroboter 19 aus dem Mantelrohrsegment 9 wieder herausgeführt. Das aus den Mantelrohrsegmenten gasdicht zusammengesetzte
Mantelrohr bildet eine Aufnahme für den Innenleiter, der wie in der Darstellung der Figur 1 im Mantelrohr angeordnet wird Der Zwischenraum zwischen dem Innenleiter und dem Mantelrohr wird mit einem Isoliermedium in Form eines Isoliergases ge- füllt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer gasisolierten Übertragungsleitung (8), bei dem
- eine Teilchenfalle (11) in ein Mantelrohr (9) entlang deren Längsachse verlagert und an einer vorbestimmten Position bezüglich des Mantelrohres (9) fixiert wird, - ein beweglicher Schweißroboter (19) entlang der
Längsachse der Teilchenfalle (11) verlagert wird und die Teilchenfalle (11) an vorbestimmten Schweißstel¬ len mit dem äußeren Mantelrohr (9) mittels Schweißen verbindet .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Teilchenfalle (11) entlang der Längsachse eine Führungsnut (7) aufweist, und der Schweißroboter entlang der Führungsnut (7) verlagert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Schweißroboter (19) einen eigenen Antrieb aufweist und sich gemäß einer zuvor festgelegten Programmiervorgabe im Mantel¬ rohr (9) bewegt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Teilchenfalle (11) mittels Reibrührschweißen mit dem Man- telrohr (9) verbunden wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Teilchenfalle (11) über ihre Gesamtlänge von zwischen 0,2 m und 15 m, bevorzugt zwischen 5 m und 10 m, in das Mantel- rohr (9) eingeführt wird, wobei die Länge des Mantelrohres (9) größer als die Länge der Teilchenfalle (11) ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Teilchenfalle (11) vor dem Verschweißen mittels einer Fi- xiervorrichtung (13, 16) beidseitig des Mantelrohres (9) fi¬ xiert wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das äußere Mantelrohr (9) mit einem Isoliergas gefüllt wird.
8. Gasisolierte Übertragungsleitung (1) mit einem äußeren Mantelrohr (2) zur Aufnahme eines Innenleiters (3) und min¬ destens einer Teilchenfalle (6) im Mantelrohr (2),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Teilchenfalle (6) eine Länge zwischen 1 m und 15 m, be¬ vorzugt zwischen 5 m und 10 m aufweist, und mit dem Mantel- rohr (2) mittels punktuellem Schweißen oder einer Schweißnaht verbunden ist.
9. Gasisolierte Übertragungsleitung (1) nach Anspruch 8, wobei die Teilchenfalle (6) entlang ihrer Längsachse eine Füh- rungsnut (7) zur Führung eines Schweißroboters (19) aufweist.
10. Gasisolierte Übertragungsleitung (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Teilchenfalle (6) Aluminium um- fasst .
11. Gasisolierte Übertragungsleitung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei wenigstens eine Schweißverbindung zwischen der Teilchenfalle (6) und dem Mantelrohr (2) elektrisch leitfähig ist.
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