NO129432B - - Google Patents

Description

Armatur for oljefylte sterkstrømskabler.

Kabler beregnet på overforing av elektrisk kraft med meget hdye stromstyrker har av okonomiske grunner vært dimensjonert på en slik måte at lederen eller lederne antar en ganske hoy temperatur, f.eks. av størrelsesorden 85°C, under full belastning.

Oppnåelse av denne temperaturverdi hindres undertiden av det forhold at isolasjonen i noen deler av anlegget, spesielt i skjoter og endeavslutninger som her skal betegnes "armatur", er fremstilt av lag av isolasjonsmaterial som har en storre tykkelse enn i kabelen. Som folge av den kraftigere elektriske isolasjon oppnås en hoyere varmeisolasjon slik at hvis den maksimalt tillatte temperatur innvendig i denne armatur ikke skal overskrides, må den faktiske temperatur i resten av kabelen være lavere, med derav folgende okonomiske ulemper.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en' armatur hvor den elektriske isolasjon ikke forer med seg en varmeisolasjon som er storre enn i kabelisolasjonen.

I en armatur av denne type kan det være hensiktsmessig å foreta en kjoling ved sirkulasjon av isolasjonsolje. Denne kjolemetode som allerede er kjent på foreliggende område forutsetter stromning av olje mellom armaturen og kabelen.

Folgelig går foreliggende oppfinnelse også ut på en armatur hvor det er mulighet for olje-gjennomstromning, med henblikk på en slik kjoling.

Generelt sett angår oppfinnelsen en armatur for oljefylte sterkstromskabler, og av den type som omfatter et forste isolasjonslag viklet på minst ett avisolert kabelavsnitt samt et annet isolasjonslag som danner en kappe av inert gass konsentrisk omkring det forste isolasjonslag, slik det f.eks. er angitt i svensk patentskrift nr. 117.496.

På denne bakgrunn har oppfinnelsens armatur som særtrekk at nevnte forste isolasjonslag utgjores av en papirisolasjon som minst er lik tykkelsen av kabelens isolasjon utenfor det avisolerte avsnitt, mens det annet isolasjonslag utgjores av et kammer som hverken står i forbindelse med kabelens oljefylning eller den omgivende atmosfære og omfatter en indre sylinder av tett isolasjonsmaterial og hvis innerdiameter er tilpasset kabelendens papirisolasjon, samt et ytre hylster som er tett forbundet med sylinderen, idet kammeret er fylt med en elektronegativ gass.

Forsok har vist at ved å holde den impregnerte papir-isolasjon og den omsluttende sylinder tilstrekkelig tynn, blir det mulig å nå meget lavere verdier for spesifikk varmelednings-motstand i en armaturisolasjon fremstilt på denne måte på grunn av gassens hdye varmeledningsevne, fortrinnsvis når gassen er svovelheksafluorid og spesielt når den understøttes av s konveksjonsbevegelse.

I en utforelsesform for oppfinnelsen er det etterlatt et hulrom, hvis radiale dimensjon er storre enn 1 mm, mellom det forste lag av impregnert papirisolasjon og det annet lag som består av et rorformet legeme av isolasjonsmaterial, for sirkulasjon av kjoleoljen. Denne radiale dimensjon ligger fortrinnsvis mellom 1 og 10 mm.

Okningen av hulrommet mellom papirisolasjonen og det rorformede legeme som dekker denne, er gjort mulig ved at den elektronegative gass som utgjor en del av isolasjonen, har en dielektrisitetskonstant som er lavere enn for det papir som normalt brukes i slik armatur. Derfor okes den potensialforskjell som påtrykkes det gassfylte område, mens den som påtrykkes oljen i hulrommet nå blir mindre.

Okningen av den potensialforskjell som påtrykkes gassen er uten særlig betydning, da armaturens ytterste område som er fylt med gass, på grunn av at det elektriske felt har sylindrisk symmetri, er mindre elektrostatisk påkjente enn de innen-forliggende områder.

I en armatur i henhold til foreliggende oppfinnelse kan tynne sylindriske barrierer av isolasjonsmaterial, for eksempel papir, som eventuelt hefter ved elektrodene, fores inn i det ringformede rom som er fylt med gass, for å oke den dielektriske fasthet uten nevneverdig å påvirke dielektrisitetskonstanten.

I henhold til foreliggende oppfinnelse kan armaturen ha forskjellige former, avhengig av om den er en skjot mellom to kabellengder eller om den er en endeavslutning. På vedfoyde tegninger er det vist eksempler på utforelsesformer: Fig. 1 viser et skjematisk aksialsnitt gjennom en endeavslutning. Fig. 2 viser et skjematisk aksialsnitt gjennom en endeavslutning 1 en annen utforelsesform.

Fig. 3 viser et skjematisk aksialsnitt for en skjot.

Fig. 4 viser et skjematisk aksialsnitt for en skjot av en annen type. Fig. 1 viser kabelen 1 som ender i en avslutning hvor den hylse som er påfort lederenden på vanlig måte, ikke kan ses da det er dekket av impregnert papirisolasjon 2 hvorfra enden av lederen 3, som er fast forbundet med hylsen, rager ut. Over isolasjonen 2 er tredd en sylinder 4 av isolasjonsmaterial, for eksempel fylt epoksyplast, som overst er festet til lederen 3 under den elektrostatiske skjerm 5 og nederst til et metallhylster 6. Ovenfor dette er isolatoren 7 montert, tettende festet overst

på enden av lederen 3.

Det indre rom 8, som består av rommet mellom sylinderen 4 og hylsteret 6, og rommet inne i isolatoren 7 er fylt med svovelheksafluorid eller annen elektronegativ gass.

Fig. 2 viser en annen utformning hvor hylsteret 6 er sloyfet, idet 4 er anbragt innenfor isolatoren 7. Rommet 8 som er fylt med elektronegativ gass, er fullstendig omsluttet av isolatoren 7.

Når det gjelder skjoter mellom to kabellengder kan oppfinnelsen bringes til utfdreise slik som skjematisk vist i fig. 3 og 4.

Lederne 10 og 10<*> i de to kabler 11 og 11' i fig. 3 er forbundet med hverandre ved hjelp av skjotehylsen 20 og er deretter belagt med impregnert papirisolasjon 12. En isolerende sylinder 14 er tredd utenpå papirisolasjonen. Denne sylinder er eksempelvis fremstilt av epoksyplast fylt med kvarts, og omkring roret 14 er metallhylsteret 16 tettende festet ved hjelp av flenser 19. Det ringformede rom 18 mellom sylinderen 14 og hylsteret 16 er fylt med svovelheksafluorid, eventuelt blandet med nitrogen eller annen inert gass.

Hvis det er onskelig å skjerme forbindelsespunktet elektrostatisk, slik som for eksempel i sperremuffer, kan utformningen være slik som vist i fig. 4, hvor det er brukt samme henvisningstall som i fig. 3 og den elektrostatiske skjerm er betegnet 21. I dette tilfelle må den gass som fyller rommet 18 tåle den fulle spenning.

De armaturer som er beskrevet gir ikke bare fordelene ved hoy varmeledningsevne som gjor det mulig å fore meget hoye strøm-styrker, men også fordelene ved at de er lette å sette sammen og å kontrollere etter fjerning av gasstrykket.

Claims (4)

1. Armatur for oljefylte sterkstrdmskabler, og som omfatter et forste isolasjonslag (2,12) viklet på minst ett avisolert kabelavsnitt, samt et annet isolasjonslag som danner en kappe av inert gass konsentrisk omkring det forste isolasjonslag, karakterisert ved at nevnte forste isolasjonslag utgjores av en papirisolasjon (2,12) som minst er lik tykkelsen av kabelens isolasjon (1,11,11') utenfor det avisolerte avsnitt; mens det annet isolasjonslag utgjores av et kammer som hverken står i forbindelse med kabelens oljefylning eller den omgivende atmosfære og omfatter en indre sylinder (4,14) av tett isolasjonsmaterial og hvis innerdiameter er tilpasset kabelendens papirisolasjon, samt et ytre hylster (6,7,16) som er tett forbundet med sylinderen, idet kammeret er fylt med en elektronegativ gass.

2. Armatur som angitt i krav 1, karakterisert ved- at den radiale avstand mellom papirisolasjonen (2,12) og den indre sylinder (4,14) er storre enn 1 mm, fortrinnsvis mellom 1 og 10 mm.

3. Armatur som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at den elektronegative gass er svovelheksafluorid, eventuelt blandet med nitrogen eller annen inert gass, med et trykk på mellom 2 og 15 kg/cm .

4. Armatur som angitt i kravene 1-3, karakterisert ved at tynne sylindriske barrierer av isolerende material, og som eventuelt hefter til det ytre hylster (6,7,16) er anordnet i det kammer (8,18) som er fylt med elektronegativ gass.