FI72624B - Oljefyllt elektriskt kabelsystem. - Google Patents

Description

72624 Ö1jytäytteinen sähkökaapelijärjestelmä Tämä keksintö koskee öljytäytteistä kaapelijärjestelmää, johon kuuluu ainakin kaksi päittäin kaapeliliitoksella 5 toisiinsa liitettyä kaapelipituutta, joista kumpaankin kuuluu pitkittäisellä tiehyellä varustettu johdin, johtimen ympärille sijoitettu eristys ja johdinta ja sen eristystä ympäröi metallivaippa, johtimen tiehyen ollessa täytetty eristysöijyllä, joka myös impregnoi kaapelieristyksen ja 10 täyttää välitilan kaapelieristyksen ja kaapelivaipan välissä, ainakin yksi öljyä syöttävä painetankki, joka on järjestetty, järjestelmän ollessa toiminnassa, olemaan yhteydessä ainakin yhden kaapelin välitilaan, järjestelyn ollessa sellainen, että järjestelmän ollessa käytössä öljyn vir-15 taus öljyä syöttävän painetankin ja tämän kaapelin johdin-tiehyen välillä tapahtuu olennaisesti säteettäisenä virtauksena kaapelin johtimen ja eristyksen lävitse ja pitkittäisenä virtauksena välitilan läpi, jolloin kaapeliliitok-seen kuuluu välineet kahden kaapelipituuden johtimien säh-20 köistä toisiinsa liittämistä varten, eristys, jonka tehtävänä on eristää kaapelijohtimet liitosvyöhykkeessä ja kotelo, joka sulkee sisäänsä kaapelit ja liitoseristyksen yli liitosvyöhykkeen.

Tavanomaisessa hyvin suurjännitteisessä öljytäyttei-25 sessä järjestelmässä on peräkkäiset kaapelipituudet liitetty päittäin puskuliitoksilla (straight or stop joints) ja järjestelmän molemmat päät on päätetty suljetuilla päillä. Tavanomaisessa yksisydämisessä järjestelmässä on kunkin kaapelipituuden johdin varustettu keskeisellä öljytiehyel-30 lä ja painetankit on kytketty sopiviin pisteisiin kuten suljettuihin päihin ja puskuliitoksiin, öljyn lämpölaajenemisesta ja kutistumisesta kuormituksen vaihdellessa on huolehdittu öljyn virtauksella suoraan pitkin johtimen tiehyttä painetankkeihin suljetuissa päissä ja puskuliitoksis-35 sa. Jokaisessa puskuliitoksessa on muodostettu kanava lii- 2 72624 toseristyksen lävitse kustakin johtimen tiehyestä tilaan liitoseristyksen ja liitoskotelon sisäpinnan välissä mahdollistamaan suora öljyn virtaus ulkopuolisen painetankin ja johtimen tiehyen välillä tämän liitostilan kautta. Koke-5 mus on osoittanut, että hyvin usein tämä öljykanava voi aiheuttaa heikkoutta sähköeritykseen ei ainoastaan silloin, kun liitos on juuri rakennettu vaan myös erityisesti liitoksen oltua jonkin aikaa käytössä, kun johtavia hiukkasia, jotka voivat olla suspendoituneena virtaavaan öljyyn, ker-10 rostuu öljykanavan eristyspinnoille.

Esillä olevalle keksinnölle on tunnusomaista, että liitoseristykseen on muodostettu ainakin yksi kanava, joka ulottuu tämän ulkopuolelta alueeseen, joka on kaapelijohtimien liitettyjen päiden vieressä, mutta ei suorassa yh-15 teydessä näiden kumpaankaan johtimeen ja jonka tehtävänä on edistää tyhjentymistä ja tällä alueella olevan liitos-eristyksen alkuimpregnointia.

Käytössä ei täten ole mitään tai ei mitään merkittävää öljyn virtausta sen kanavan lävitse, jolla liitoseris-20 tys on varustettu, koska (kuten edellä jo mainittiin) öljyn virtaus öljyä syöttävän painetankin ja kaapelijohtimen tiehyen välillä tapahtuu olennaisesti säteettäisenä virtauksena kaapelijohtimen ja eristyksen lävitse ja pitkittäisenä virtauksena läpi kaapelin vaipan alaisen väliti-25 lan. Tämän mukaisesti on olemassa vain minimaalinen vaara virtaavaan öljyyn mahdollisesti suspensioituneiden hiukkasten kerrostumisesta tähän kanavaan. Kanava, jolla liitos-eristys on varustettu, varmistaa liitoksen alkuimpregnoin-nin aikana sen, että liitoseristys ensin tulee perusteel-30 lisesti evakuoiduksi, myös alueella johtimien toisiinsa liitettyjen päiden läheisyydessä, ja sitten tulee perusteellisesti öljyllä impregnoiduksi.

Kaikissa tässä kuvatussa suoritusmuodoissa liitoksena 3 72624 on sulkuliitos (barrier joint), jolla tarkoitamme sitä, että liitos on järjestetty muodostamaan sulku kahden kaapelin öljyjärjestelmän välille ja käytössä tapahtuu öljyn syöttö kumpaankin öljyjärjestelmään yhteydellä asianomai-5 sen kaapelin vaipan alaiseen välitilaan, öljynsyöttöputki johtaa liitoskotelon lävitse ja suoraan vaipan alaiseen välitilaan kussakin kaapelissa, kunkin vaipan pään ollessa suljettu vaipan alaisen välitilan erottamiseksi viereisestä öljyllä täytetystä tilasta liitoksen sisällä. Mainitut 10 kanavat ulottuvat asianomaisista liitostiloista (yksi kum mallakin kaapelilla) alueisiin, jotka ovat lähellä toisiinsa liitettyjen johtimien päitä. Johtimien tiehyeiden päät on suljettu kummassakin kuvattavassa suoritusmuodossa ja täten ei ole olemassa mitään yhteyttä mainittujen kanavien 15 lävitse suoralle öljyn virtaukselle johdintiehyeisiin.

Öljyn syöttö edellä mainittuihin liitostiloihin tapahtuu käytössä säteettäisesti ulospäin läpi kaapelijohtimen ja eristyksen johdintiehyeestä.

Seuraavassa selitetään vain esimerkkeinä keksinnön 20 suoritusmuotoja oheisiin piirustuksiin liittyen. Kuvio 1 on kaaviollinen pituusleikkaus sulkuliitoksesta, joka yhdistää kaksi kaapelipituutta öljytäytteisessä sähkökaapeli järjestelmässä, esittäen liitoksen yhtä puolikasta, toisen puolikkaan ollessa olennaisesti samanlainen tässä 25 suoritusmuodossa. Kuvio 2 esittää samanlaista leikkausta modifioidusta sulkuliitoksesta.

On ymmärrettävä, että kuvio 1 esittää kaksi hyvin suurjännitteistä kaapelipituutta liitettynä päittäin sulku-liitoksella, vaikka kuviossa on kuvattu vain yksi kaapeli 30 ja puolet liitoksesta. Kumpaankin kaapeliin (siirtää esi merkiksi 400 kV) kuuluu johdin 1, johon on muodostettu keskeinen tiehyt, eristys 2 (mukaanluettuna eristyskerrokset ja suojauskerrokset) sijoitettuna johtimen ympärille ja aallotettu alumiinivaippa 3, joka ympäröi johdinta 35 ja sen eristystä, jolloin pieni välitila jää vaipan alle 4 72624 eristyksen ja itse vaipan väliin. Eristysöljy täyttää johtimen tiehyen ja impregnoi kaapelin eristyksen ja täyttää vaipan alaisen välitilan.

Vaippa ja eri eristyskerrokset on leikattu pois kaa-5 pelijohtimen päästä tavanomaiseen tapaan ja kahden kaapeli- johtimen paljastetut päät on sähköisesti ja mekaanisesti liitetty toisiinsa liitosholkilla 4. Kukin johdintiehyt on tosiasiassa suljettu, kuvatussa esimerkissä tulpalla 5. Eristys 11 ja holkki 4 muodostavat sulun näiden kahden kaa-10 pelin öljyjärjestelmien välille. Kunkin vaipan poisleikatun osan takapää on suljettu putkimaisella sulkimella 6, joka on yhdestä päästä tiivistetty itse vaipan ympärille ja toisesta päästä kaapelieristyksen ympärille. Liitokseen sisältyy eristys 7, joka on sijoitettu kaapelin ympärille sen osan 15 päälle, josta kaikki tai osa kaapelieristyksestä on pois tettu liittämistä varten ja myös esimuodostettu paperiputki-eristys 8 (yksi kummallekin kaapelille), joka pituussuunnassa ulottuu ulospäin ympäröimään poisleikkaamatonta kaapeli-eristystä tämän tietyltä pituudelta. Liitokseen sisältyy 20 lisäksi valu-epoksihartsinen hylsy 9, joka ympäröi hoikkia ja jossa on putkimainen rasituksenpäästöelektrodi 10 sen aineeseen upotettuna, joka elektrodi on sähköisesti kytketty hoikkiin. Lisäksi liitokseen sisältyy valettu putkimainen epoksihartsieristin 11 (yksi kumpaakin kaapelia 25 varten), joka sopii paperiputkieristimen 8 ympärille ja on työnnetty eristimen 9 kysymyksessä olevaan päähän. Paperieristys 12 ympäröi eristimiä 9 ja 11 ja nämä yksiköt on suljettu putkimaiseen metalliseen liitoshylsyyn 13, jonka molemmat päät on varustettu sulkulevyllä 14, johon 30 eristeen 11 ulkopää on kiinnitetty. Liitoksen kumpikin pää on varustettu putkimaisella metallisella päätytulpalla 15, joka sisäpäässään on kiinnitetty ja tiivistetty sulkulevyyn 14 ja ulkopäässään kaapelivaippaan 3. Kuvatun liitoksen päässä päätytulppaan kuuluu kaksi osaa, jotka on kiinni-35 tetty rengasmaisen eristimen 15a vastakkaisille sivuille.

72624

Liitoksen alkuimpregnointia varten on aluksi tarpeen evakuoida liitos. Liitoksen kummassakin päässä evakuoidaan päätytulpan aukon 17 lävitse tila 16 asianomaisen päätytul-pan sisällä ja asianomaiset paperieristykset 7 ja 8. Sen 5 varmistamiseksi, että paperieristys 7 ja 8 tulee perusteellisesti evakuoiduksi myös alueella, joka on etäällä liitos-tilasta 16 ja aukosta 17 (so. alueella, joka on lähellä kaapelijohtimen päätä), on liitoseristys varustettu kanavalla, joka ulottuu kummastakin liitostilasta 16 kysymyk-10 sessä olevaan alueeseen. Kuvatussa esimerkissä kanava on muodostettu kohtaan 18 (esimerkiksi pitkittäisellä uralla, joka on muodostettu eristimen 11 sisäpintaan) eristimen 11 ja paperiputkieristimen 8 väliin ja ulottuu liitostilasta 16 eristimen 8 sisäpäähän. Liitos voi olla varustettu 15 esimerkiksi neljällä sellaisella kanavalla. Evakuointi- vaiheen jälkeen liitos impregnoidaan öljyllä ja kumpikin tila 16 ja siihen liittyvä eristys 7 ja 8 impregnoidaan aukon 17 kautta ja perusteellinen impregointi varmistetaan sillä, että kanava 18 muodostaa tien öljyvirtaukselle eris-20 tyksen sille alueelle, joka on kaapelijohtimen sisäpään vieressä. Eristys 12 ja tila 21 keskeisen hylsyn 13 sisällä evakuoidaan ja sitten täytetään öljyllä aukon 22 kautta.

Liitokseen kuuluu lisäksi putki 19, joka johtaa päätytulpan 15 aukosta 20 vaipan sulkimeen 6 ja jonka 25 tehtävänä järjestelmän ollessa käytössä on muodostaa öljyl le suora yhteys ulkopuolisesta painetankista kaapelin vaipan-aliseen välitilaan. Käytössä tapahtuu täten öljyn syöttö painetankista suoraan vaipan aliseen välitilaan (joka on erotettu asianomaisesta liitostilasta 16 sulkimella 6) 30 ja täältä johtimen tiehyeeseen pitkittäisellä virtauksella vaipan alisessa välitilassa ja säteettäisellä virtauksella läpi kaapelin eristyksen ja johtimen. Käytössä tapahtuu öljyvirtaus liitoksen sisällä johtimen tiehyestä säteet-täisesti ulospäin läpi johtimen ja sen eristyksen kaapelin 35 pituudelta sulkimen 6 sisäpään ja hoikin 4 välillä.

6 72624

Kanavan 18 lävitse ei ole mitään tai ei ole merkittävää öljyvirtausta eikä kanava missään tapauksessa muodosta suoraa yhteyttä johtimen tiehyeeseen, koska viimeksi mainitun pää on suljettu tulpalla 5.

5 Kuvatussa esimerkissä on liitostila 21 yhteydessä toisen kaapelipituuden öljyjärjestelmään ja tätä syötetään, ei kuvatussa liitoksessa, vaan tämän kaapelipituuden vastakkaisessa päässä olevasta liitoksesta. Järjestelmän kukin kaapelipituus varustetaan öljyn syötöllä painetankista, mut-10 ta syöttöä ei ole tarpeen toteuttaa tämän kaapelipituuden kummassakaan liitoksessa, vaan se voi sen sijaan tapahtua vaipan aliseen välitilaan jossakin muussa pisteessä pitkin kaapelipituutta, esimerkiksi suoraan läpi aukon, joka nimenomaan tätä tarkoitusta varten on muodostettu itse kaapeli-15 vaippaan.

Kuviossa 2 on kuvattu modifioitu sulkuliitos ja tämän liitoksen yhteisiä komponentteja kuvion 1 mukaisen liitoksen kanssa on osoitettu samoilla viittausnumeroilla. Tässä modifikaatiossa on kanava tai kanavat 18 yhteydessä 20 liitostilaan 16 kulkemalla säteen suunnassa ulkopuolella rengasmaisen rasitussäätöelektrodin 11a sen sijaan että ne kulkisivat rasituksen säätöelektrodia 11a sisäpuolella kuviossa 1. Täten kuviossa 2 kanava tai kanavat 18 kulkevat läpi suhteellisesti vähemmän rasitettujen alueiden.

25 Eristimeen 11 kuviossa 2 kuuluu kaksi osaa, nimittäin put kimainen osa eli torvi 11b, jossa on leviävä ulkopää ja kartiomainen osa 11c, joka on varustettu elektrodilla 11a ja sopii torviosan 11b levenevään päähän kanavan 18 tai kanavien 18 ollessa näiden kahden osan välissä. Kanava 30 tai kanavat 18 voivat esimerkiksi olla muodostetut urina torven 11b sisäpintaan tämän sisäpäästä sen liitoskohtaan kartiomaisen osan 11c kanssa ja sitten nämä kanavat voivat jatkua urina, jotka on muodostettu kartiomaisen osan 11c ulkopintaan.

35

Claims (6)

1. 72624 1. öljytäytteinen sähkökaapelijärjestelmä, johon kuuluu ainakin kaksi päittäin kaapeliliitoksella toisiinsa 5 liitettyä kaapelipituutta, joista kumpaankin kuuluu pitkittäisellä tiehyellä varustettu johdin (1), johtimen ympärille sijoitettu eristys (2) ja johdinta ja sen eristystä ympäröi metallivaippa (3), johtimen tiehyen ollessa täytetty eristysöljyllä, joka myös impregnoi kaapelieris-10 tyksen ja täyttää välitilan kaapelieristyksen ja kaapeli-vaipan välissä, ainakin yksi öljyä syöttävä painetankki, joka on järjestetty, järjestelmän ollessa toiminnassa, olemaan yhteydessä ainakin yhden kaapelin välitilaan, järjestelyn ollessa sellainen, että järjestelmän ollessa käy-15 tössä öljyn virtaus öljyä syöttävän painetankin ja tämän kaapelin johdintiehyen välillä tapahtuu olennaisesti sä-teettäisenä virtauksena kaapelin johtimen ja eristyksen lävitse ja pitkittäisenä virtauksena välitilan läpi, jolloin kaapeliliitokseen kuuluu välineet (4) kahden kaapeli-20 pituuden johtimien sähköistä toisiinsa liittämistä varten, eristys (8, 11, 12), jonka tehtävänä on eristää kaapeli-johtimet liitosvyöhykkeessä ja kotelo (13, 14, 15), joka sulkee sisäänsä kaapelit ja liitoseristyksen yli liitos-vyöhykkeen, tunnettu siitä, että liitoseristyk-25 seen (8, 11, 12) on muodostettu ainakin yksi kanava (18), joka ulottuu tämän ulkopuolelta alueeseen, joka on kaapeli johtimien liitettyjen päiden vieressä, mutta ei suorassa yhteydessä näiden kumpaankaan johtimeen ja jonka tehtävänä on edistää tyhjentymistä ja tällä alueella olevan liitos-30 eristyksen alkuimpregnointia.
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen öljytäytteinen sähkökaapelijärjestelmä, tunnettu siitä, että liitoksessa on kummankin kaapelipituuden johtimen (1) tiehyen päähän sijoitettu tulppa (5).
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen öljytäyt teinen sähkökaapelijärjestelmä, tunnettu siitä, 8 72624 että liitoseristykseen (8, 11, 12) kuuluu valettu putkimainen eristin (11), joka on sijoitettu kummankin kaapeli-pituuden pääteosan ympärille ja että kanava (18) käsittää pitkittäisen uran, joka on muodostettu putkimaisen eristi-5 men (11) sisäpintaan ja putkimaisen eristimen ulkopäässä on yhteydessä liitostilaan liitoskotelon (13, 14, 15) sisällä.
4. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen öljytäyt-teinen sähkökaapelijärjestelmä, tunnettu siitä, 10 että liitoseristykseen (8, 11, 12) kuuluu kaksiosainen valettu putkimainen eristin (11), joka on sijoitettu kummankin kaapelipituuden pääteosan ympärille, jolloin yhtenä osana on kartiomainen osa (11c) , joka sopii toisen osan ulkopäähän ja että kanava (18) käsittää pitkittäisen uran, 15 joka on muodostettu toisen osan sisäpintaan tämän sisäpääs-tä sen liitokseen kartiomaisen osan kanssa ja sitten jatkuu näiden kahden osan välissä ollakseen kaksiosaisen eristimen ulkopäässä yhteydessä liitoskotelon (13, 14, 15) sisäiseen liitostilaan (16).
5. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen öljytäytteinen sähkökaapelijärjestelmä, tunnettu siitä, että öljyä syöttävä painetankki on liitoskotelon (13, 14, 15) lävitse suoraan yhdistetty asianomaisen kaapelin vaipan (3) aliseen välitilaan sulkimen (6) lävitse, 25 joka on sijoitettu kaapelivaipan (3) päähän.
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen öljytäytteinen sähkökaapelijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu öljyä syöttävä painetankki on asianomaisen kaapelin vaipan (3) lävitse ja suoraan yhdistetty 30 sen vaipan aliseen tilaan liitoksen ulkopuolella. 9 Patentkrav 72624