FI71441C - Elkabel - Google Patents
Elkabel Download PDFInfo
- Publication number
- FI71441C FI71441C FI814204A FI814204A FI71441C FI 71441 C FI71441 C FI 71441C FI 814204 A FI814204 A FI 814204A FI 814204 A FI814204 A FI 814204A FI 71441 C FI71441 C FI 71441C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- mixture
- electric cable
- cable according
- parts
- hydrocarbon oil
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 65
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 23
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 14
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229920002595 Dielectric elastomer Polymers 0.000 claims description 7
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 4,4,4-trifluorobutan-2-one Chemical compound CC(=O)CC(F)(F)F BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N Abietic acid Natural products CC(C)C1=CC2=CC[C@]3(C)[C@](C)(CCC[C@@]3(C)C(=O)O)[C@H]2CC1 BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N 0.000 claims description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940120693 copper naphthenate Drugs 0.000 claims description 2
- SEVNKWFHTNVOLD-UHFFFAOYSA-L copper;3-(4-ethylcyclohexyl)propanoate;3-(3-ethylcyclopentyl)propanoate Chemical compound [Cu+2].CCC1CCC(CCC([O-])=O)C1.CCC1CCC(CCC([O-])=O)CC1 SEVNKWFHTNVOLD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 239000000025 natural resin Substances 0.000 claims description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- BYRDKPPIMWRURI-JMKGYWDZSA-N (9Z,12Z,15Z)-octadeca-9,12,15-trienoic acid (Z)-octadec-9-enoic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O.CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O BYRDKPPIMWRURI-JMKGYWDZSA-N 0.000 description 1
- 239000004169 Hydrogenated Poly-1-Decene Substances 0.000 description 1
- -1 Palmitic Acid - Stearic Acid Modified Naphthenic Acid Chemical class 0.000 description 1
- 239000004264 Petrolatum Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 235000019383 crystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229940066842 petrolatum Drugs 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/06—Gas-pressure cables; Oil-pressure cables; Cables for use in conduits under fluid pressure
- H01B9/0611—Oil-pressure cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/20—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/48—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances fibrous materials
- H01B3/52—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances fibrous materials wood; paper; press board
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/06—Gas-pressure cables; Oil-pressure cables; Cables for use in conduits under fluid pressure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
Description
71441 Sähkökaapeli
Keksintö koskee parannuksia aineseoksella impregnoiduilla eristysnauhoilla varustettuihin kaapeleihin, jotka ovat joko täysin impregnoituja tai kaasunpaineen alaisia ja jotka erikoisesti soveltuvat käyttöön tasavirralla ja ainakin välillä 200-1000 kV olevilla käyttöjännitteillä.
Keksinnön mukaisesti parannetut kaapelit sopivat erikoisesti, mutta ei yksinomaan, käytettäviksi vedenalaisina kaapeleina.
Erityisesti keksinnön mukaiset kaapelit osoittautuvat tehokkaiksi käytettäessä niitä pitkillä vedenalaisilla välimatkoilla (esim. yli 100 km).
Kuten asiantuntijat tietävät, kriittistä tilannetta suur-jännite (H.V.)-kaapeleissa osoittaa onteloiden eli kuplien muodostuminen eristeessä kaapelin toimiessa, johtuen termisistä jaksoista jäähtymisvaiheen aikana.
Tunnetut kaapelit, kuten 0.F.-kaapelit, joiden eristysnau-hat on impregointu pienen viskositeetin omaavalla nestemäisellä dielektrikumilla, ovat parhaiten varmistettuja kuplien muodostumista vastaan.
Itse asiassa lämpötilan noustessa nestemäinen dielektri-kumi eli juokseva öljy, kuten se yleisesti määritellään, tulee laajenemaan sopivissa säiliöissä, sopivimmin vaih-televassa paineessa, jotka säiliöt on tarvittaessa sijoitettu kaapelin jompaan kumpaan tai kumpaankin uloimpaan päähän.
Jäähtymisvaiheessa öljyn kokoonvetäytyrnisen kompensoi öljy, joka virtaa säiliöstä takaisin kaapeliin.
71441 2 Tämä on syynä siihen, ettei O.F.-kaapelien eristeessä voi muodostua kuplia. Lyhyesti sanoen, 0.F.-kaapelit. ovat riippumattomia kaikista lämpötilanvaihteluista eli oikeastaan termisesti stabiileja.
Lisäksi koska normaalisti käytettävän öljyn ominaispaino on niin lähellä kuin mahdollista veden ominaispainoa, O.F.-kaapelien sisällä vallitseva paine on likimain sama kuin kaapelin ympäristön paine. Tämä seikka tekee mahdolliseksi sen, ettei O.F.-kaapelei11a ole käytännössä mitään rajoitusta asetussyvyyden suhteen.
Jäähtymistilanteessa (kuten edellä on mainittu), öljy vetäytyy kokoon, ja sen on siirryttävä kaapelin ulkopaistä liitännän keskustaan.
Johtuen vaikuttavasta hydraulisesta vastuksesta ja osaksi öljyn viskositeetista huomattavia paineenalenemisia esiintyy kauttaaltaan pitkin laskettua kaapelia.
On selvää, että näiden paineenalenemien suuruus tulee olemaan verrannollinen 0.F.-kaapelin pituuteen. Niinpä kaapelissa tapahtuvan kokoonpainumisen estämiseksi jääh-tymisvaiheen aikana, hyvin pitkien kaapelien ollessa kyseessä, on tarpeen lisätä öljyn syöttöpäjnetta. On kuitenkin selvää, ettei tätä painetta voiuu lisätä rajattomasti, ja tästä johtuu, että 0.F.-kaapelei11a on tiettyjä rajoituksia hyvin pitkien välimatkojen tapauksessa.
Suuria etäisyyksiä varten on ehdotettu sellaisilla paperi-nauhoilla varustettujen kaapelien käyttöä, jotka on esi-impreemoitu paineena]aisessa kaasukehässä vaoltamattomal-la aineseoksella. Nimenomaan tällaiset kaapelit tunnetaan alalla GLOVER-tyyppisinä kaapeleina. Ne itse asiassa sisältävät paperia, joka on esi-impregnoitu aineseoksella pninecnalsiisessa kaasukehässä, esim. typpikaasukehässä, jonka paine on välillä 14-IL atm.
3 71441
Kaasunpaineen alaiset kaapelit eivät sovellu suuriin syvyyksiin. Itse asiassa tämäntyyppisiä kaapeleita ei voida laskea käyttöjännitepaineen alaisina, koska ne tällöin eivät olisi taipuisia. Sitäpaitsi kun ulkopuolinen vedenpaine ylittää sisäisen kaasunpaineen, kaapeli voi painua kokoon.
Kokemus on osoittanut, että sisäisellä kaasunpaineella varustettuja kaapeleita ei voida käyttää yli 250 metrin syvyyksissä.
Lisäksi GLOVER-tyyppisessä kaapelissa voi muodostua kuplia valmistuksen aikana intervallien eli dielektristen aukkojen väliin. Aineseoksella impregnoitujen nauhojen käämiminen ja pingoittaminen tiukasti kaapelin ympäri pusertaa ulos aineseosta, joka tämän jälkeen täyttää vain osittain nauhojen väliset aukot jättäen pieniä ontelolta sisäpuolelle.
Tämä seikka ei ole merkityksellinen vaihtovirralla, koska tällöin potentiaaligradientin jakaantuminen tapahtuu eristeen dielektrisyysvakion funktiona.
Tasavirtakaapeleissa, joissa, kuten asiantuntijat tietävät, potentiaalit jakaantuvat ominaisvastuksen perusteella, eristysnauhojen kierteiden välisissä aukoissa eli intervalleissa esiintyvät kuplat voivat aiheuttaa huomattavan sähkö purkausvaaran.
Itse asiassa, kuplien ominaisvastuksen ollessa käytännössä ääretön, niiden kohdalla tulee esiintymään gradientti, joka on hyvin suuri verrattuna siihen gradienttiin, joka esiintyisi kuplan kohdalla, jos se olisi täytetty aine-seoksella.
Kaapelit, jotka voivat toimia hyvin pitkillä välimatkoilla 71441 4 sekä myös suurissa syvyyksissä, ovat kokonaan aineseok-sella impregnoituja ja lyijyllä päällystettyjä, riippumatta siitä, onko niiden poikkileikkauksen kehä ympyrän tai ellipsin muotoinen.
Kuten asiantuntijat tietävät, tällaisissa kaapeleissa ei esiinny mitään olennaista pitkittäistä liikettä, vaan ainoastaan säteittäistä. Itse asiassa niissä on esiintynyt termisten jaksojen aikana vuorotellen aineseoksen termisiä laajenemisia ja kutistumisia. Ulkoisen paineen ollessa tasapainossa on aineseoksen kuumenemisen ja säteittäisen laajenemisen yhteydessä esiintyvät sisäisen paineen lisääntymistä .
Seuraavan jäähdytysvaiheen aikana, tarkoituksena terminen kutistaminen, sisäinen paine pienenee kunnes se saavuttaa tietyissä pisteissä absoluuttisen tyhjöarvon.
Vastaten näitä pisteitä aineseokseen voi muodostua ontelolta, ainakin aluksi suuren tyhjön vallitessa, jotka tasa-virtakaapeleissa (mikäli koskee edellä mainittua) voivat aiheuttaa sähköisiä läpilyöntejä eristeessä.
Aineseoksilla täysin impregnoituja tasavirtakaapeleita käytettiin muutamia vuosikymmeniä sitten alle 200 kV jänniteille, tavallisesti noin 100 kV jännitteille.
Kuitenkin, kuten asiantuntijat tietävät, tasavirtakaapelien käyttöjännitteet ovat nykyisin vähitellen suurentuneet, samalla kun termiä "suurjännitteet" vastaava arvo on muuttunut. Nykyään "suurjänniteillä" tarkoitetaan jännitteitä, joiden arvot ovat ainakin yli 200 kV.
Käyttöjännitteiden suurenemisen myötä tekniikka on sovittanut kaapelien eristyksen vastaamaan kasvaneita rasituksia lisäämällä eristeen paksuutta ja ottamalla käyttöön aineseoksia, joilla on parannetut eristysominaisuudet.
5 71441 Tästä huolimatta termisten jaksojen aikana tapahtuvia läpilyöntejä ei ole vältetty. Sen sijaan on esimerkiksi kokeissa saatu tulos, että tasavirtakaapelikoetteessa, joka oli eristetty aineseoksella impregnoidulla sellu-loosapaperilla eristeen paksuuden ollessa 9 mm, sähköpurkauksia esiintyi koejännitteellä n. 400 kV. Samalla impregnoidulla paperilla eristetyssä tasavirtakaapelissa, jossa eristeen paksuus oli 18 mm, ei tapahtunut sähkö-purkauksista johtuvia läpilyöntejä käytettäessä koejännitettä 800 kV, mutta niitä esiintyi sen sijaan jo jännitteellä n. 600 kV.
Tämän ilmiön voidaan katsoa olevan korrelaatiossa niiden ontelojen muodostumisen kanssa, joita todetaan suuremmassa määrin ja enemmän vaikuttavina riippuen käytetyn ai-neseoksen määrästä, minkä seikan johdosta läpilyöntien tapahtumisen mahdollisuus suurenee.
Jos vedenalainen täysin impregnoitu kaapeli lasketaan riittävään syvyyteen (yli 120 m), veden aiheuttama ulkoinen paine voi välittyä muovivaipan kautta eristeeseen estäen siten yllämainitun ilmiön. Mutta valitettavasti pienemmissä syvyyksissä kuin 120 m yhteistoiminta ulkoisen paineen kanssa on riittämätön, ja suurjännitekaapeleilla, jotka ovat täysin impregnoituja ja jotka ovat huomattavan pitkiä, saatavat hyvät tulokset ovat pelkästään sattumanvaraisia.
Tämän keksinnön tarkoituksena on konstruoida sellaisia kaapeleita tasavirtaa ja suurjännitteitä varten, jotka erikoisesti mutta ei yksinomaan soveltuvat vedenalaiseen käyttöön pitkille välimatkoille, ja jotka antavat parhaan käyttövarmuuden, vieläpä vaikka niitä ei avusteta ympäristön aikaansaamalla paineella. Tätä tarkoitusta varten on nyt ehdotettu sellaisen aineoseoksen käyttämistä, joka on vähemmän eristävä kuin yleisesti käytetyt seokset ja joka voi erottaa sähköisesti tai oikosulkea kaikki aine-seoksessa mahdollisesti esiintyvät kuplat.
6 71441
Tarkemmin määriteltynä tämän keksinnön tavoitteena on parannettu sähkökaapeli, joka erikoisesti soveltuu käytettäväksi tasavirralla ja käyttöjännitteillä välillä 200-1000 kV ja joka käsittää ainakin yhden johtimen, yhden sisemmän puolijohtavan kerroksen, yhden dielektri-kumin, joka on muodostettu ainakin yhdestä tai useammasta kerroksesta aineseoksella impregnoituja selluloosapaperi-eristysnauhoja käämittynä kierukkamaisesti mainitun sisemmän puolijohtavan kerroksen ympäri, koko tämän yhdistelmän ollessa ympäröitynä ainakin yhdellä puolijohta-valla kerroksella sekä metallivaipalla, jolle kaapelille on tunnusomaista, että käytön aikana odotettavissa olevalla lämpötilavälillä mainitulla aineseoksella on riittävän pieni ominaisvastus ja vähintään 100 kertaa pienempi kuin aineseoksella impregnoiduilla selluloosapaperinauhoil-la, niin että aikaansaadaan kaikkiin ainesoksen mahdollisesti sisältämiin kupliin kohdistuva suojaava vaikutus, aineseoksen pienen ominaisvastuksen ollessa määritettynä aineseoksen käsittäessä ainakin yhden polaarisia ryhmiä sisältävän aineen.
Keksintö selviää paremmin seuraavasta selostuksesta, jossa viitataan pelkästään keksintöä rajoittamattomana esimerkkinä, oheisten piirustusten kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti täysin impregnoidun tasa-virtakaapelin osaa, kuvio 2 esittää kaaviomaisesti kaasunpaineen alaisen tasa-virtakaapelin osaa, kuvio 3 on graafinen kuva esittäen tiettyjen aineseosten ominaisvastusta paperin ominaisvastukseen verrattuna, kuvio 4 on graafinen kuva esittäen erään keksinnön mukaisen aineseoksen sähköpurkausintensiteettiä tunnetun aine-seoksen purkausintensiteettiin verrattuna.
Kuviossa 1 esitetty tasavirtakaapeli käsittää ainakin yh- 7 71441 den johtimen 10, jonka päälle on sijoitettu sisempi puoli-johtava kerros 11 valmistettuna esimerkiksi käämimällä johtimen ympäri puolijohdenauhaa.
Puolijohtavan kerroksen 11 päällä on dielektrikumi, joka koostuu ainakin yhdestä tai useammasta kerroksesta sellu-loosaeristyspaperinauhaa 12, kierukkamaisesti käämittynä ja aineseoksella impregnoituna.
Eristysnauhan 12 päälle on sijoitettu ulompi puolijohtava kerros 13. Tämä voi olla muodostettu esimerkiksi puoli-johdenauhaa käämimällä. Koko yhdistelmä on suljettu ainakin yhden lyijyvaipan 14 sisään. Lyijyvaippa voi lisäksi olla päällystetty suojakerroksella, joko tekniikassa tunnetuilla tai muilla, jotka osoittautuvat tarpeellisiksi erityisolosuhteissa.
Esimerkissä lyijyvaippa 14 on päällystetty korroosionesto-vaipalla 15. Nyt on yllättäen todettu, että on mahdollista välttää sellaisten ainesoksen sisäisten mahdollisten on-teloiden eli kuplien esiintymisen vaara, jotka voivat olla jo alkuaan läsnä tai jotka muuten voivat syntyä termisten jaksojen aikana, jos aineseoksella on odotettavissa olevissa toimintalämpötiloissa riittävän pieni ominais-vastus, joka pysyy vakiona kautta koko toiminta-ajan.
Tällaiset ominaisuudet omaava aineseos kykenee sähköisesti erottamaan pois kaikki sen mahdollisesti sisältämät ontelot eli kuplat.
On kokeellisesti osoitettu, että tehokkaan erotussuojavai-kutuksen saavuttamiseksi on välttämätöntä, että aineseok-sen ominaisvastus on vähintään JOO kertaa pienempi kuin impregnoitujen selluloosapaperinauhojen ominaisvastus.
Kuitenkin, sopivimmin vaikka ei yksinomaan, ominaisvas- 8 71441 tuksen tulee olla noin 100 kertaa pienempi kuin impregnoiduilla paperinauhoilla.
Keksinnön tavoitteiden mukainen aineseos voidaan aikaansaada lisäämällä sähkökaapeleiden impregnointiin yleisesti käytettyyn hiilivetyöljyyn ainakin yhtä ainetta, joka sisältää polaarisia ryhmiä, millä tarkoitetaan sitä, että ne voivat sisältää yhden tai useamman polaarisen ryhmän /termin "polaarisia ryhmiä sisältävä aine" määritelmä sisältyy julkaisuun: Samuel Gladstone, TRATTATO DI CHIMI-CA-FISICA, amerikkalainen painos, sivuilla 114-115 italialaisessa käännöksessä (1956), Carlo Manfredi Editors/.
Eräs esimerkki tällaisesta aineseoksesta käsittää:
Viskoosia hiilivetyöljyä painosuhteessa vähintään 60 osaa aineseoksen 100 osaa kohti.
Orgaanisia polaarisia seoksia, joissa polaarisuuden aikaansaa yhden tai useamman karboksyyliryhmän -CH-OH läsnäolo seoksessa, näiden seosten määrän noustessa aina 40 paino-osaan saakka aineseoksen jokaista 100 paino-osaa kohti.
Paitsi nämä kaksi komponenttia aineseos voi sisältää myös muita komponentteja, esimerkiksi aineseoksen viskositeetin tarkistamiseksi suhteellisesti aina 15 %:iin saakka, kahden edellisen aineseoksen painon vastatessa arvoa 100.
Erikoisesti erinomaisia tuloksia antanut aineseos käsittää: - 63 paino-osaa hiilivetyöljyä, jonka viskositeetti-indeksi on 75 ja viskositeetti lämpötilassa 38°C 800 cSt, 27 paino-osaa orgaanista seosta, jonka olennaisesti muodostaa abietiinihappoon perustuva luonnonhartsi, - 10 paino-osaa hienokiteistä vahaa, jonka sulamispiste on 103-107°C.
9 71441 Tämä koostumus on osoittautunut erityisen tehokkaaksi paitsi kaapelille kuviossa 1 myös kaapelille kuviossa 2.
Jälkimmäisessä kaapelissa on ainakin yksi johdin 16, joka on päällystetty sisemmällä kerroksella 17 ja jossa on kierukkamaisesti käämityistä huokoisista eristyspaperi-nauhoista 18 muodostettu dielektrikumi.
Ulompi kerros 19 peittää eristysnauhat 18. Koko yhdistelmä on suljettu ainakin yhteen metallivaippaan 20, joka on esimerkiksi aallotettua alumiinilevyä.
Metallivaippa voidaan peittää yhdellä tai useammalla suo-jusvaipalla 21. Kuvion 2 mukaisen kaapelin eristysnauhat ovat tyyppiä, joka on impregnoitu aineseoksessa kaasun-paineen, esim. typpipaineen avulla paineessa, joka voi nousta aina arvoon 25 atm. saakka. Kuvio 3 esittää jälkimmäisen aineseoksen ominaisvastuksen muuttumiskäyrän (a) lämpötilan funktiona verrattuna aineseoksella impregnoidun paperin ominaisvastuksen muuttumiseen (käyrä b).
Tämä aineseos on antanut erittäin tyydyttäviä tuloksia verrattuna aikaisemmin ja yleisesti käytettyyn yhtiön WITCO (U.S.A.) tuotteeseen IL03 (valkaistu vaseliini) (käyrä d), jonka ominaisvastus on lähellä ja yläpuolella sen paperin ominaisvastusta, joka sillä impregnoidaan (käyrä c).
Itse asiassa voidaan havaita kuvion 4 diagrammista, joka esittää purkausintensiteetin ilmaistuna piko-coulombeina (pC) paineessa 14 atm. esiintyvän gradientin E (yksikkönä kV/mm) funktiona, kuplien suhteen koekappaleissa, joiden dielektrikumi on impregnoitu kummallakin mainituista kahdesta aineseoksesta, että keksinnön mukaisissa aineseok-sissa (käyrä a) ei esiintynyt mitään purkauksia, vaikka gradientti oli kolme kertaa niin suuri kuin tavanmukaisessa aineseoksessa (käyrä d), jossa purkauksia syntyi.
71441 10
Muita sopivia aineseoksia ovat sellaiset/ jotka koostuvat paitsi hiilivetyöljystä, jonka viskositeetti lämpötilassa 38°C on 800 cSt, myös yhdestä seuraavista hapoista, hapon suhteellisen määrän noustessa aina 10 %:iin saakka: öljyhappo - Linoleenihappo
Resino1eiinihappo Palmitiinihappo - Steariinihappo Muutettu nafteenihappo Muutettu terpeenihappo
Eräät muut keksintöä vastaavat aineseokset voivat käsittää esimerkiksi viskoosin hiilivetyöljyn, johon on lisätty sellaisia orgaanisten happojen suoloja, jotka liukenevat hyvin hiilivetyihin.
Erikoisen sopivaksi osoittautunut tämäntyyppinen aineseos sisältää hiilivetyöljyä, jonka viskositeetti lämpötilassa 38°C on 600 cSt, painosuhteessa 95 osaa tai enemmän aine-seoksen 100 osaa kohti ja kuparinaftenaattia aina 5/100 paino-osaan saakka.
Edelleen eräs sopiva aineseos voi käsittää edellisissä esimerkeissä mainittua lajia olevan hiilivetyöljyn, jossa on varmistettu sellaisten aineiden läsnäolo, jotka sisältävät polaarisia ryhmiä tai selluloosapaperinauhoista lähtöisin olevia johtavia osasia, kun nauhat ovat sellaista vesiuutetta, jonka johtokyky on välillä 50-200 ^u SIEMENS.
Vesiuutteen määrittämistä ja sen johtokyvyn mittaamista varten viitataan menetelmään ASTM D 202-62T.
Paperin vesiuutteen johtokyky voidaan määritellä sellaisten lämpimään veteen liukenevien elektrolyyttien mittana, joita esiintyy paperissa.
11 71441
Vaikka vain tiettyjä aineseostyyppejä on mainittu, keksintöön on katsottava sisältyvän kaikkien sellaista tyyppiä olevien aineseosten, joiden ominaisuudet sekä ominais-vastus kuuluvat keksinnön piiriin, käytettäväksi joko täysin impregnoitujen kaapelien tai ulkoisen paineen omaa-vien kaapelien yhteydessä.
Keksinnön toteutuksen yksityiskohtia voidaan tämän jälkeen muunnella tarpeen mukaan poikkeamatta kuitenkaan keksinnön suojapiiristä.
Claims (10)
1. Sähkökaapeli, joka erikoisesti soveltuu käytettäväksi tasavirralla ja käyttöjännitteillä välillä 200-1000 kV ja joka käsittää ainakin yhden johtimen, yhden sisemmän puoli-johtavan kerroksen, yhden dielektrikumin, joka on muodostettu ainakin yhdestä tai useammasta kerroksesta aineseoksella impregnoituja selluloosaeristyspaperinauhoja käämittynä kie-rukkamaisesti mainitun sisemmän puolijohtavan kerroksen ympäri, joka aineseos käsittää ainakin viskoosisen hiilivety-öljyn, koko tämän yhdistelmän ollessa ympäröitynä ainakin yhdellä ulommalla puolijohtavalla kerroksella sekä metalli-vaipalla, tunnettu siitä, että aineseos sisältää ainakin yhden aineen, joka sisältää polaarisia ryhmiä, ja jonka resistiivisyys on ainakin 100 kertaa pienempi kuin aineseoksella impregnoitujen selluloosapaperinauhojen resistiivisyys kaapelin toimintalämpötila-alueella.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkökaapeli, tunnettu siitä, että mainitun aineseoksen ominaisvastus on noin 100 kertaa pienempi kuin impregnoitujen selluloosapaperinauhojen ominaisvastus.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sähkökaapeli, tunnettu siitä, että polaarisia ryhmiä sisältävä aineseos on orgaaninen aine.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sähkökaapeli, tunnettu siitä, että polaarisuuden aiheuttaa mainitulle orgaaniselle aineelle ainakin yhden karboksyyliryhmän -COOH läsnäolo, aineen suhteellisen määrän noustessa aina 40/100 paino-osaan saakka aineseoksessa, joka sisältää vähintään 60/100 paino-osaa viskoosia hiilivetyöljyä. 13 71 441
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sähkökaapeli, tunnettu siitä, että orgaaninisena aineena on abietiini-happoon perustuva luonnonhartsi, seoksen sisältäessä painosuhteina 27/100 osaa hiilivetyöljyä, jonka viskositeetti-indeksi on 75 ja viskositeetti lämpötilassa 38°C 800 cSt, sekä 10/100 osaa hienokiteistä vahaa, jonka sulamispiste on 103-107°C.
6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sähkökaapeli, tunnettu siitä, että aineseos sisältää hiilivety-öljyä, jonka viskositeetti lämpötilassa 38°C on 600 cSt, painosuhteessa 95/100 osaa tai enemmän sekä kuparinafte-naattia aina painomäärään 5/100 osaa saakka.
7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sähkökaapeli, tunnettu siitä, että aineseos sisältää hiilivetyöl-jyä, jonka viskositeetti lämpötilassa 38°C on välillä 600-800 cSt, sekä ainakin yhden polaarisia ryhmiä sisältävän aineen, joka on lähtöisin selluloosapaperinauhoista, joiden vesiuutteen johtokyky on välillä 50-200 ^u SIEMENS.
8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sähkökaapeli, tunnettu siitä, että orgaanisena aineena on orgaaninen happo, jota on lisätty painosuhteessa 10/100 osaan saakka hiilivetyöljyyn, jonka viskositeetti lämpötilassa 38°C on 800 cSt.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen sähkökaapeli, tunnettu siitä, että orgaanisena happona on öljyhappo.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sähkökaapeli, tunnettu siitä, että mainitun aineseoksen apuna toimii kaasunpaine. 14 71 441
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1911581 | 1981-01-14 | ||
| IT19115/81A IT1135021B (it) | 1981-01-14 | 1981-01-14 | Cavo elettrico perfezionato |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI814204L FI814204L (fi) | 1982-07-15 |
| FI71441B FI71441B (fi) | 1986-09-09 |
| FI71441C true FI71441C (fi) | 1986-12-19 |
Family
ID=11154792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI814204A FI71441C (fi) | 1981-01-14 | 1981-12-30 | Elkabel |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4417093A (fi) |
| JP (1) | JPS57138712A (fi) |
| AU (1) | AU547235B2 (fi) |
| BR (1) | BR8200149A (fi) |
| CA (1) | CA1177922A (fi) |
| DE (1) | DE3200955A1 (fi) |
| DK (1) | DK156342C (fi) |
| ES (1) | ES509157A0 (fi) |
| FI (1) | FI71441C (fi) |
| FR (1) | FR2498000A1 (fi) |
| GB (1) | GB2091030B (fi) |
| GR (1) | GR82307B (fi) |
| HK (1) | HK22085A (fi) |
| IT (1) | IT1135021B (fi) |
| MX (1) | MX158712A (fi) |
| NO (1) | NO159826C (fi) |
| NZ (1) | NZ199292A (fi) |
| SE (1) | SE452217B (fi) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1153064B (it) * | 1982-11-18 | 1987-01-14 | Pirelli Cavi Spa | Metodo e relativo sistema per favorire la rigidita' dielettrica di un isolamento per cavi in corrente continua |
| US4577339A (en) * | 1983-10-28 | 1986-03-18 | Klostermann Heinrich F | Cable termination for x-ray tubes |
| DE3509168A1 (de) * | 1985-03-14 | 1986-09-18 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Kabel |
| IT1186188B (it) * | 1985-11-08 | 1987-11-18 | Pirelli Cavi Spa | Nastro composito per l'isolamento di cavi elettrici e cavo elettrico che utilizza tale nastro per il suo isolamento |
| NO158703C (no) * | 1985-11-25 | 1988-10-19 | Alcatel Stk As | Kabel. |
| IT1196496B (it) * | 1986-07-16 | 1988-11-16 | Pirelli Cavi Spa | Cavi elettrici per corrente continua |
| FR2710183B3 (fr) † | 1993-09-17 | 1995-10-13 | Alcatel Cable | Câble d'énergie à rigidité diélectrique améliorée. |
| NO301198B1 (no) * | 1995-07-14 | 1997-09-22 | Alcatel Kabel Norge As | Kabel, fremgangsmåte og impregneringsmasse |
| KR100498972B1 (ko) * | 1997-08-05 | 2005-07-01 | 피렐리 카비 에 시스테미 소시에떼 퍼 아찌오니 | 고온 초전도 케이블과 그의 제조 방법 |
| SE514063C2 (sv) * | 1997-12-22 | 2000-12-18 | Abb Ab | Förfarande för framställning av en elektrisk anordning med ett isoleringssystem som omfattar en porös, fibrös och/eller laminerad fast del impregnerad med en dielektrisk vätska, en porös, fibrös och/eller laminerad kropp och användning därav i en elektrisk anordning |
| EP2312591B1 (en) | 2009-08-31 | 2020-03-04 | Nexans | Fatigue resistant metallic moisture barrier in submarine power cable |
| JP5835987B2 (ja) * | 2011-08-01 | 2015-12-24 | 矢崎総業株式会社 | ワイヤハーネス |
| JP5737323B2 (ja) | 2013-05-01 | 2015-06-17 | 住友電気工業株式会社 | 電気絶縁ケーブル |
| EP3118862A1 (en) | 2013-05-01 | 2017-01-18 | 3M Innovative Properties Company | Edge insulation structure for electrical cable |
| KR101867168B1 (ko) * | 2016-08-18 | 2018-06-12 | 엘에스전선 주식회사 | 전력 케이블 |
| US11049631B2 (en) * | 2017-02-16 | 2021-06-29 | Ls Cable & System Ltd. | Power cable |
| WO2018174330A1 (ko) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 엘에스전선 주식회사 | 전력 케이블 |
| US10381897B2 (en) * | 2017-07-25 | 2019-08-13 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Bus bar with integrated voltage rise time filter |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA605747A (en) * | 1960-09-27 | King Albert | Insulated electric cables and impregnating compounds therefor | |
| US2019336A (en) * | 1933-04-29 | 1935-10-29 | Gen Electric | Insulating and cooling composition for electric devices |
| GB533444A (en) * | 1939-08-11 | 1941-02-13 | Enfield Cable Works Ltd | Improvements in the insulating material of electric cables and joints thereof |
| US2475592A (en) * | 1946-10-17 | 1949-07-12 | Gen Electric | Electric capacitor and dielectric material therefor |
| US2914429A (en) * | 1951-03-21 | 1959-11-24 | British Insulated Callenders | Manufacture of micro-crystalline wax impregnated electric cables |
| US2914430A (en) * | 1952-03-03 | 1959-11-24 | British Insulated Callenders | Method of using low viscosity-low volatility mineral oil and wax in an insulated electric cable |
| GB767836A (en) * | 1954-03-12 | 1957-02-06 | British Insulated Callenders | Improvements in or relating to h.t. electric cables and their manufacture |
| GB776174A (en) * | 1954-08-27 | 1957-06-05 | British Insulated Callenders | Improvements in or relating to insulated electric cables and impregnating compounds therefor |
| US3145258A (en) * | 1959-08-21 | 1964-08-18 | Anaconda Wire & Cable Co | Treated insulation impregnant for high voltage electrical cable |
| US3163705A (en) * | 1959-08-21 | 1964-12-29 | Anaconda Wire & Cable Co | Oil insulated impregnant for high voltage electrical apparatus |
| US3445394A (en) * | 1967-06-27 | 1969-05-20 | Simplex Wire & Cable Co | Voltage stabilized solid polyolefin dielectric |
| GB1271981A (en) * | 1969-01-09 | 1972-04-26 | British Insulated Callenders | Improvements in and relating to electrical insulating oils and to electrical apparatus incorporating them |
| US3586752A (en) * | 1969-08-18 | 1971-06-22 | Ivor W Mills | Electrical conduit containing hydrorefined oil |
| US3651244A (en) * | 1969-10-15 | 1972-03-21 | Gen Cable Corp | Power cable with corrugated or smooth longitudinally folded metallic shielding tape |
| US3811077A (en) * | 1973-05-04 | 1974-05-14 | Monsanto Co | Liquid impregnated capacitor |
| US3948787A (en) * | 1973-05-04 | 1976-04-06 | Monsanto Company | Capacitor and dielectric impregnant composition therefor |
| DE2435079A1 (de) * | 1973-08-31 | 1975-05-15 | Siemens Ag Oesterreich | Starkstromkabel mit folienisolierung und verfahren zur herstellung eines solchen kabels |
| JPS5113217A (ja) * | 1974-07-23 | 1976-02-02 | Shinko Electric Co Ltd | Dejitaruyokasetsutoshikijikiteepuno untenseigyohoho |
| FR2314563A1 (fr) * | 1975-06-12 | 1977-01-07 | Naphtachimie Sa | Compositions pour l'isolation longitudinale de cables conducteurs |
| GB1488811A (en) * | 1975-08-14 | 1977-10-12 | Bp Chem Int Ltd | Dielectric liquids |
| SU593254A1 (ru) * | 1976-10-18 | 1978-02-15 | Предприятие П/Я А-7186 | Электроизол ционна композици |
| IT1109991B (it) * | 1978-03-21 | 1985-12-23 | Pirelli | Perfezionamento a linee elettriche sottomarine |
-
1981
- 1981-01-14 IT IT19115/81A patent/IT1135021B/it active
- 1981-12-04 US US06/327,353 patent/US4417093A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-12-15 AU AU78515/81A patent/AU547235B2/en not_active Expired
- 1981-12-16 NZ NZ199292A patent/NZ199292A/en unknown
- 1981-12-30 FI FI814204A patent/FI71441C/fi not_active IP Right Cessation
- 1981-12-30 CA CA000393417A patent/CA1177922A/en not_active Expired
-
1982
- 1982-01-08 SE SE8200070A patent/SE452217B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-01-12 FR FR8200347A patent/FR2498000A1/fr active Granted
- 1982-01-12 GR GR66983A patent/GR82307B/el unknown
- 1982-01-12 DK DK009882A patent/DK156342C/da not_active IP Right Cessation
- 1982-01-13 NO NO820096A patent/NO159826C/no not_active IP Right Cessation
- 1982-01-13 BR BR8200149A patent/BR8200149A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-01-14 MX MX190983A patent/MX158712A/es unknown
- 1982-01-14 GB GB8201047A patent/GB2091030B/en not_active Expired
- 1982-01-14 DE DE19823200955 patent/DE3200955A1/de active Granted
- 1982-01-14 ES ES509157A patent/ES509157A0/es active Granted
- 1982-01-14 JP JP57004766A patent/JPS57138712A/ja active Granted
-
1985
- 1985-03-21 HK HK220/85A patent/HK22085A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2091030A (en) | 1982-07-21 |
| JPH0261083B2 (fi) | 1990-12-19 |
| FI71441B (fi) | 1986-09-09 |
| FI814204L (fi) | 1982-07-15 |
| CA1177922A (en) | 1984-11-13 |
| JPS57138712A (en) | 1982-08-27 |
| AU7851581A (en) | 1982-07-22 |
| DK9882A (da) | 1982-07-15 |
| DK156342C (da) | 1989-12-27 |
| ES8305148A1 (es) | 1983-03-16 |
| DE3200955A1 (de) | 1982-08-12 |
| HK22085A (en) | 1985-03-29 |
| GB2091030B (en) | 1984-08-22 |
| NO159826C (no) | 1989-02-08 |
| ES509157A0 (es) | 1983-03-16 |
| DK156342B (da) | 1989-08-07 |
| AU547235B2 (en) | 1985-10-10 |
| FR2498000A1 (fr) | 1982-07-16 |
| SE452217B (sv) | 1987-11-16 |
| DE3200955C2 (fi) | 1989-12-21 |
| NO820096L (no) | 1982-07-15 |
| IT8119115A0 (it) | 1981-01-14 |
| US4417093A (en) | 1983-11-22 |
| BR8200149A (pt) | 1982-11-03 |
| FR2498000B1 (fi) | 1983-12-30 |
| GR82307B (fi) | 1984-12-13 |
| NO159826B (no) | 1988-10-31 |
| SE8200070L (sv) | 1982-07-15 |
| MX158712A (es) | 1989-03-03 |
| NZ199292A (en) | 1984-11-09 |
| IT1135021B (it) | 1986-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI71441C (fi) | Elkabel | |
| US3878312A (en) | Composite insulating barrier | |
| US4095039A (en) | Power cable with improved filling compound | |
| US2312652A (en) | Cable joint and process | |
| WO2001052272A1 (en) | Electrical cable having a self-sealing agent and method for preventing water from contacting the conductor | |
| US4104480A (en) | Semiconductive filling compound for power cable with improved properties | |
| KR20150099373A (ko) | Dc용 케이블의 종단접속함 | |
| US3527874A (en) | Crosslinked polyethylene oil filled high voltage powered cable | |
| AU737130B2 (en) | An insulated electric direct current cable | |
| FI73844B (fi) | Med flytande isoleringsmedel foersedd elektrisk kraftkabel. | |
| Robinson | Ageing characteristics of paper-insulated power cables | |
| US3229024A (en) | Polypropylene filled cable | |
| PT953194E (pt) | Cabo electrico | |
| KR102258894B1 (ko) | 고점도 절연유 함침 케이블의 중간접속함 | |
| US4271226A (en) | Insulating layers for electrical cables | |
| WO1997004466A1 (en) | Power cable, manufacturing method and impregnating compound | |
| Miranda et al. | Self-contained oil-filled cables. A review of progress | |
| US4774382A (en) | Direct current cable insulation with insulating composition including electronegative gas | |
| Furusawa et al. | Water impervious URD cable having lead foil on conductor and on core | |
| US2229967A (en) | Method of manufacturing electric | |
| EP0041407B1 (en) | Improvements relating to metal sheathed elastomeric cables | |
| Hayami | Development of liquid-filled type cross-linked polyethylene cable | |
| Couderc | Dielectric response of oil-impregnated cable insulation at low temperature | |
| Tanaka | Recent progress in electrical insulation systems and prospects for the 21st century | |
| Kuhl | Impulse breakdown characteristics of power cables |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired |
Owner name: SOCIETA CAVI PIRELLI S.P.A. |