NO833601L - Fremgangsmaate og innretning for forbedring av den dielektriske fasthet av en isolasjon for likestroemkabler e.l - Google Patents

Fremgangsmaate og innretning for forbedring av den dielektriske fasthet av en isolasjon for likestroemkabler e.l

Info

Publication number
NO833601L
NO833601L NO833601A NO833601A NO833601L NO 833601 L NO833601 L NO 833601L NO 833601 A NO833601 A NO 833601A NO 833601 A NO833601 A NO 833601A NO 833601 L NO833601 L NO 833601L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
voltage
alternating voltage
insulation
cable
conductor element
Prior art date
Application number
NO833601A
Other languages
English (en)
Inventor
Paolo Gazzana Priaroggia
Original Assignee
Pirelli Cavi Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to IT24309/82A priority Critical patent/IT1153064B/it
Priority to DK442483A priority patent/DK442483A/da
Priority to SE8305247A priority patent/SE8305247L/xx
Priority to FI833492A priority patent/FI833492A/fi
Application filed by Pirelli Cavi Spa filed Critical Pirelli Cavi Spa
Priority to GB08326534A priority patent/GB2147469B/en
Priority to DE3336086A priority patent/DE3336086A1/de
Priority to NO833601A priority patent/NO833601L/no
Priority to YU02042/83A priority patent/YU204283A/xx
Priority to JP58189791A priority patent/JPS6082029A/ja
Priority to ES83526422A priority patent/ES8407236A1/es
Priority to FR8316259A priority patent/FR2553564B1/fr
Priority to ES526423A priority patent/ES526423A0/es
Priority to AU20271/83A priority patent/AU560270B2/en
Priority to US06/550,248 priority patent/US4540889A/en
Priority to BR8306495A priority patent/BR8306495A/pt
Publication of NO833601L publication Critical patent/NO833601L/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/75Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/757Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/7575Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only for high voltage direct transmission link
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06Insulating conductors or cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • H01B7/2813Protection against damage caused by electrical, chemical or water tree deterioration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00Power cables
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

En fremgangsmåte og et system for forbedring av den dielektriske fasthet av en isolasjon av en kabel eller andre komponenter for anlegg for overføring av høyspent elektrisk likestrømsenergi. Fremgangsmåten innebærer at man opererer på typen av påtrykt spen-. ning i stedet for på isolasjons teknologien. Således påtrykkes en likespenning på kabelens (10) leder (11) eller på komponentens høyspenningselektrode, idet det på likespenningen er overlagret en vekselspenning som har en forutbestemt amplitude, slik at den kontrolle-. rer eventuelle gjennomslag i de hulrom som dannes i isolasjonen under de kritiske avkjlingsfaser med

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og et system for forbedring av den dielektriske fasthet av en isolasjon for en kabel og/eller andre komponenter i et anlegg for over-føring av høyspent elektrisk likestrømsenergi.
Nærmere bestemt angår oppfinnelsen likestrømkabler
som er egnet for drift ved spenninger på over 100 kV.
Videre kan oppfinnelsen på fordelaktig måte anvendes på komponenter eller tilbehør for anlegg for overføring av elektrisk likestrømsenergi, hvor komponentene eller til-behøret er forsynt med isolerende materiale, såsom f.eks. luftlinjeisolatorer for likestrøm, eller for isolasjonene av likestrømkomponenter som benyttes i stasjoner for omforming av strømmen fra vekselstrøm til likestrøm.
For enkelhets skyld vil den følgende beskrivelse referere til isolasjoner for likestrømkabler. Det er imidlertid underforstått at de angitte begreper også kan anvendes på isolasjonene for de nevnte komponenter eller tilbehør.
Det er kjent at det ved likestrøm, særlig i en kabel med en isolasjon son ikke holdes under trykk, hverken under gasstrykk eller under væsketrykk, opptrer en kritisk situasjon for isolasjonens dielektriske fasthet under de termiske transienter, såsnart avkjølingsfasen starter etter at lasten er blitt frakoplet.
Da disse kablers dielektrika ikke mates med olje eller gass og følgelig ikke utsettes for tilsiktet anvendt fluidumtrykk, kan de ikke ha noen vesentlig, langsgående bevegelse av fluida under de nevnte termiske transienter,
men bare ekspansjoner eller kontraksjoner i hovedsaken i radial retning.
Med likt ytre trykk under oppvarmingen og den radiale utvidelse av isolasjonen skjer det en stigning av det indre trykk.
Under avkjølingsfasen blir det indre trykk lavere som følge av den termiske sammentrekning av isolasjonen, og det finner sted en plutselig formasjon, eller dimensjonsøkning, eller hulrom eller gassbobler, i hvilke trykket av restgassen er mye lavere enn atmosfæretrykket.
De nevnte hulrom blir seter for partielle utlad-ninger som kanoover til gjennomslag som kan føre til sammenbrudd av isolasjonen.
Dette er i stor utstrekning blitt demonstrert under laboratorieprøver på kabler med ekstrudert isolasjon, mens det for kabler som er forsynt med en isolasjon av papir som er impregnert med isolasjonsmasse, er mulig å studere føl-gende litteratur: - "High voltage direct current cables: the state of the art"
G. Maschio&E. Occhini - 21/29. august 1974 - CIGRE
"200 kV D.C. submarine cable interconnection between Sardinia and Corsica and between Corsica and Italy"
Gazzana Priaroggia&Palandri - 10/20. juni, 1968 - CIGRE "Dielectric Phenomena in Impregnated Paper Insulated Cables for H.V.D.C. Transmission"
Gazzana Priaroggia - Direct Current - Vol. 8 N. 8, august 1963
Varmeforskjeller på ca. 10 - 15° C over isolasjonen under kabelens oppvarming med maksimale spenningsgradienter på kabellederen på ca. 50 kV/mm og også lavere, er tilstrekkelig til å forårsake plutselig sammenbrudd av isolasjonen i løpet av de første to timer etter fråkoplingen av lasten.
Hulrommene under avkjølingsfasen dannes også ved vekselstrøm, eller ved allerede eksisterende dimensjonsøkning, men de utgjør et fenomen som er mindre farlig enn ved like-strøm. Ifølge ovennevnte litteratur skyldes dette minst tre forskjellige faktorer som skal beskrives i det følgende: 1) Fordelingen av det elektriske felt er forskjellig ved likestrøm i forhold til vekselstrøm. Særlig i gasshulrom med en flat form kan det under for-ioniseringsfasen opp-tre gradientkonsentrasjoner som ved likestrøm er mye høyere enn ved vekselstrøm. Dette skyldes den forskjellige oppførsel av de relative ledningsevner ved likestrøm i forhold til de relative dielektrisitetskonstanter ved vekselstrøm. I dette sistnevnte tilfelle er i virkeligheten fordelingen av spenningsgradienten en funksjon av den relative dielektrisitetskonstant, mens den ved like-strøm er en funksjon av den spesifikke motstand. Ved like- strøm, hvor gasshulrommets spesifikke motstand er praktisk uendelig, er det på gasshulrommet lokalisert en meget høy spenningsgradient som forårsaker at gasshulrommet repre-senterer en betydelig utladningsrisiko. 2) De midlere spenningsgradienter som likestrømskabler utsettes for under drift, er mye høyere enn de gradienter (målt ved toppverdi) som er til stede ved vekselstrøm. 3) Akkumuleringen av statiske ladninger ved likestrøm repre-senterer en energimengde som er klar til å danne gjennomslag ved begynnelsen av gassboblens ionisasjon. Dette kan ikke sammenliknes med vekselstrøm hvor vekslingen av polariteter utøver en kontrollerende virkning over bortledningen av ladningene.
Teknologien har foreslått å finne et botemiddel på de foran nevnte ulemper ved at man, når det gjelder kabler med ekstrudert isolasjon, tyr til den såkalte "tørr-herding" - tverrbinding av isolasjonen i en oljeomgivelse eller en om-givelse av inert gass - eller til tørr-kjøling, for å redusere antallet og dimensjonene av gasshulrommene til et mini-mum, mens man, når det gjelder kabler som er isolert med papir som er impregnert med viskøse oljer eller med oljevis-køse isolasjonsmasser, sørger for at det i isolasjonsmassen under krympningsfasen dannes hulrom som er så små som mulig, ved benyttelse av meget tynt papir som er viklet på kompakt må te.
Det resultat som oppnås på den dielektriske fasthet, er imidlertid forholdsvis ubetydelig, i høyden av størrelses-orden 10 % av den maksimale gradient på lederen.
I kabler som er isolert med impregnert papir, har det også vært forsøkt å benytte bånd av papir som er impregnert med en ikke-vandrende isolasjonsmasse, hvilket favoriserer dannelsen av på forhånd dannede hulrom.
De nevnte, på forhånd dannede hulrom bør ha den teoretiske fordel at de under de termiske transienter endrer sin dimensjon i begrenset grad, slik at de på sin innside oppviser et ikke-neglisjerbart gasstrykk som er tilstrekkelig til å blokkere eller svekke gassionisasjonen. Med den nåværende praksis er imidlertid dette formål vanskelig å oppnå.
Det norske patentskrift nr. 112 830 viser hvordan man skal oppnå en stabil spesifikk motstand i dielektrikumet til impregnerte likestrømkabler ved å inkorporere antistatis-ke stoffer i impregneringsmassen og/eller i isolasjonsbåndet, mens det i den norske patentsøknad nr. 820096 er foreslått å benytte impregneringsmasser med lav spesifikk motstand for å redusere gradientene på gasshulrommene og å lette bortledningen av romladningene rundt hulrommene i likestrømskablenes isolasjon.
Selv om utførelsene ifølge forslagene i det nevnte norske patentskrift og den nevnte patentsøknad har gitt resultater som uten tvil er bedre enn den kjente teknikk frem til dette tidspunkt, tillater de ikke oppnåelse av den opti-male oppførsel som ville være ønskelig for likestrømkabler for driftsspenninger på 300 kV og mer.
Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny løsning ved hjelp av hvilken de foran omtalte ulemper kan elimineres i isolasjonen for en kabel og/eller andre komponenter for anlegg for overføring av høyspent likestrømsenergi.
Den foreslåtte løsning er basert på en meget viktig observasjon: Man har nemlig observert at de omtalte ulemper finner sted når den likespenning som påtrykkes på kabellederen, er strengt konstant.
Den likespenning som genereres av likerettere som er kjent i teknikken, er imidlertid ikke konstant, men oppviser bølgeliknende bevegelser eller pulsasjoner ("ripples").
Disse bølgeliknende bevegelser er hittil blitt betraktet bare som et forstyrrende og parasittisk element.
De kan i virkeligheten frembringe tap i dielektrikumet,. kapasitive strømmer, parasittiske strømmer i lederne og andre negative virkninger.
Den nåværende teknikk med hensyn til likespenninger sørger, for tilkopling av forseglende ender, utjevningsf il tre for eliminering av de bølgeliknende bevegelser. Når like-strømledningen består av en meget lang kabel, av størrelses-orden 50 til 100 km eller mer, utøver kabelens kapasitet en filtreringsvirkning som allerede er i og for seg kjent, slik at pulsasjonene kan være fullstendig fraværende på kabelen.
Man har funnet at den dielektriske fasthet av isolasjonen av kabler for benyttelse ved likestrøm, og som har en isolasjon som ikke holdes under trykk, forbedres i vesentlig grad når den spenning som påtrykkes på lederen, oppviser bølgeliknende bevegelser eller "ripples" som følge av en vekslende komponent som har forutbestemt amplitude målt over toppverdiene.
Det fenomen som forårsaker at tilføyelsen av en vekslende komponent til en likestrømkomponent favoriserer den dielektriske fasthet av isolasjonen, er ennå ikke opp-klaret.
Man antar imidlertid at "pulsasjonene" utøver en virkning for å kontrollere bortledningen av ladninger rundt hulrommene, eller de begunstiger rask etablering av et posi-tivt trykk i hulrommene som er tilstrekkelig til å blokkere de farlige gjennomslag, slik at den dielektriske fasthet forbedres på denne måte.
Det har blant annet vært mulig å observere at midlertidig anvendelse, for eksempel fra 10 til 30 dager, av en likespenning med overlapping av "pulsasjoner" av forutbestemt verdi, i noen tilfeller kan ha en varig virkning i den betyd-ning at den gunstige virkning på isolasjonens fasthet utstrek-kes i tid, selv når "pulsasjonene" senere elimineres.
Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for forbedring av den dielektriske fasthet av isolasjonen av en kabel og/eller av andre komponenter for anlegg for overføring av høyspent elektrisk likestrømsenergi, idet kabelen og/eller komponentene omfatter i det minste et lederelement og en isolasjon som ikke holdes under trykk, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at lederelementet mates med en spenning som skriver seg fra overlapping av en vekselspenning med en forutbestemt amplitude på en likespenning.
Når det gjelder den foreliggende oppfinnelse, skal man med uttrykket "lederelement" forstå den virkelige leder når det dreier seg om kabler, eller høyspenningselektroden når det dreier seg de nevnte komponenter.
Ved en foretrukket utførelse av fremgangsmåten har vekselspenningen en amplitude som ligger mellom 0,5 % og 10 %, og fortrinnsvis mellom 1 % og 5 %, av verdien av likespenningen.
En annen foretrukket utførelse sørger for av vekselspenningen har en frekvens som ikke er høyere enn 50 Hz, og fortrinnsvis ligger mellom 1 og 20 Hz.
Ifølge oppfinnelsen er det også tilveiebrakt et system for mating av en kabel og/eller andre komponenter for anlegg for overføring av høyspent elektrisk likestrømsenergi, idet kabelen og/eller komponentene omfatter i det minste et lederelement og en isolasjon som ikke holdes under trykk, hvilket system er kjennetegnet ved at det omfatter en anordning for mating av lederelementet med en spenning som skriver seg fra overlapping av en vekselspenning med en forutbestemt amplitude på en likespenning.
Videre angår oppfinnelsen også en elektrisk kabel såvel som hvilken som helst komponent for anlegg for over-føring av høyspent likestrømsenergi, som begge har en isolasjon som ikke holdes under trykk og som mates i overensstemmelse med fremgangsmåten og/eller systemet ifølge oppfinnelsen.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende
i forbindelse med ikke-begrensende utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 skjematisk viser en lengde av en likestrømskabel med en ekstrudert isolasjon,
fig. 2 viser et diagram av matespenningen ifølge oppfinnelse og dens delspenninger, og fig. 3 viser et system for mating av kabelen på fig. 1 i overensstemmelse med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Fig. 1 viser en kabel 10 med en ekstrudertisolasjon og som omfatter i det minste en leder 11 rundt hvilken det er anordnet en indre, halvledende skjerm 12 som kan være tilveiebrakt på kjent måte, for eksempel ved ekstrusjon.
Isolasjonen 13, som utgjøres av ett eller flere lag av ekstrudert isolasjonsmateriale, er anordnet på den halvledende skjerm 12, og en ytre, halvledende skjerm 14 er anordnet på isolasjonen 13.
I det viste eksempel er det hele innesluttet i en metallkappe 15 som virker som en barriere mot inntrengning av fuktighet. Metallkappen kan eventuelt være dekket av beskyttende lag som er kjent i teknikken, eller av andre elementer som blir nødvendige for en mulig kritisk situasjon.
På figuren er metallkappen dekket av en korrosjons-hindrende kappe 16.
Selv om eksemplet på fig. 1 viser en kabel med en ekstrudert isolasjon, er det underforstått at isolasjonen eventuelt kan være av en annen type, for eksempel av bånd som er viklet med papir som er impregnert med olje eller olje-blandinger, eller bånd av syntetisk eller halvsyntetisk materiale som er impregnert med de samme oljer eller blandinger. Det som er vesentlig er at isolasjonen som ikke holdes under noe indre trykk, som følge av de termiske transienter kan frembringe hulrom eller gassbobler (eller økning i dimensjon) under avkjølingsfasen.
En likespenning V som ikke er strengt konstant,
men som oppviser bølgeliknende bevegelser som holder seg over hele lengden av kabelen, påtrykkes på lederen 11 i kabelen som er vist på fig. 1.
Den nevnte spenning er resultatet av overlapping eller overlagring på en likespenning, som har konstant verdi, av en vekselspenning (som i eksemplet er vist, men ikke nød-vendigvis er sinusformet) som har en på forhånd fiksert eller forutbestemt amplitude R av "pulsasjonene" og en sådan verdi at den øker isolasjonens dielektriske fasthet idet den styrer bortledningen av ladningene rundt gasshulrommene som dannes i dielektrikumet . 13 under kabelens avkjølingsfase som følge av de termiske transienter.
"Pulsasjonen" som, slik som omtalt foran, hittil
er blitt betraktet som et forstyrrende og følgelig parasi<t->tisk element som man alltid ønsker å eliminere fullstendig, blir i overensstemmelse med oppfinnelsen et gunstig element uten å forårsake vesentlige ulemper, da man har funnet at komponenten av vekselspenning som skal overlagres på likespenningen og er tilstrekkelig til å oppnå den ønskede dielektriske fasthet, ligger innenfor de grenser som tolere-res av teknikken for likespenninger.
Man har funnet at med en "pulsasjon" med amplitude R som er definert ved forholdet og som har en verdi som ligger mellom 0,5 % og 10 %, og fortrinnsvis mellom 1 % og 5 %, er kabler med en isolasjon som ikke holdes under trykk, for spenninger som ligger mellom 300 og 500 kV, i stand til uten skade å tåle termiske transienter med gradienter av størrelsesorden 60 til 70 kV/mm,
og også høyere, og med varmeforskjeller mellom de radialt innerste og radialt ytterste overflater av isolasjonen som er høyere enn 15° C, uten fare for sammenbrudd i dielektrikumet 13.
Man har videre funnet at ved å tildele en frekvens som ikke er høyere enn 50 Hz til vekselspenningskomponenten, reduseres i vesentlig grad de parasittiske virkninger som skyldes tilstedeværelsen av "pulsasjonen" (tap i dielektrikumet, kapasitive strømmer, parasittiske strømmer i lederne osv.).
Virkningsfullheten av vekselspenningskomponenten på isolasjonens dielektriske fasthet er spesielt merkbar også
med en frekvens på 1 Hz, mens de parasittiske virkninger blir praktisk talt neglisjerbare.
Særlig frekvenser som ligger mellom 1 og 20 Hz, har vist seg å være effektive. Tilfredsstillende resultater er blitt oppnådd med en frekvens på 16 2/3 Hz.
Vekselspenningskomponenten som er overlågret på likespenningskomponenten kan påtrykkes på kabelen i overensstemmelse med forskjellige driftsmodi Den kan anvendes under kabelens drift på kontinuerlig måte i hele den tid i hvilken driften varer, eller den kan anvendes alltid under drift,
men på diskontinuerlig måte, for eksempel i en tidsperiode som ligger mellom 10 og 30 dager, og gjentatt fra 1 til 3 timer hvert år.
I begge tilfeller vil vekselspenningskomponenten være overlagret på likespenningskomponentens driftsverdi.
Den nevnte vekselspenningskomponent som overlagres på likespenningskomponenten, kan eventuelt også anvendes på kabelen preventivt, før selve kabelen starter driften, for eksempel under prøvene, i en midlertidig periode som ligger mellom 10 og 30 dager. I dette sistnevnte tilfelle kan likespenningskomponenten også anta verdier som er forskjellige r- _-i ■ r-, n •
Jo kortere tiden for påtrykning av vekselspenningskomponenten er, jo mindre viktige vil de parasittiske virkninger som induseres i kabelen, være. Vekselspenningskompo-nentens frekvens kan derfor anta de høyere verdier blant de som er angitt foran, og iblant også høyere.
Den mest passende amplitude R av "pulsasjonen" kan avhenge av den mer eller mindre lange tid for påtrykning av vekselspenningskomponenten.
Dersom vekselspenningskomponenten påtrykkes på kontinuerlig måte, er det å foretrekke at pulsasjonens amplitude er slik at den gir partielle gradienter på lederen som er lavere enn 5 kV/mm i effektivverdi, for å garantere kabelens sikkerhet (med partielle gradienter forstås de gradienter som skyldes bare vekselspenningskomponenten).
Dersom vekselspenningskomponenten påtrykkes på diskontinuerlig eller midlertidig måte som angitt foran, kan de nevnte partielle gradienter på lederen også oppnå en effektivverdi på 10 kV og mer.
En "pulsasjon" som har de foran angitte amplitude-verdier, kan påtrykkes på kabelen ved hjelp av de samme anordninger som de som benyttes for mating av likespenning, for eksempel ved hjelp av den samme likeretter som genererer likespenning, da likeretteren aldri frembringer en spenning som er helt konstant. Den nevnte "pulsasjon" har imidlertid vanligvis høy frekvens, for eksempel 100 Hz eller høyere.
I kabler med lang lengde eller i kabler som til-hører kretser som er forbundet med store kapasitanser, hen-der det videre at spenningen fra den ikke-belastede likeretter er fullstendig utjevnet under dens arbeid under belastning.
For å overlagre vekselspenningen på en likespenning i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse, foreslås det å benytte et matesystem som vist på fig. 3.
Fig. 3 viser en vekselretter eller vekselstrømgene-rator AC som er koplet i serie med en likestrømgenerator DC og er koplet til lederen 11 i kabelen 10. Kabelen 10 er ved den motsatte ende koplet til en belastning 17.
For å unngå at likestrømmen passerer gjennom veksel-retteren, er det nødvendig å parallellkople sistnevnte med en reaktansspole 18 som har henholdsvis en mye lavere ohmsk motstand (f.eks. 10 ganger) og en mye høyere induktiv reaktans (f.eks. 10 ganger) enn vekselretterens indre motstand og reaktans.
Oppfinnelsen har vist seg å være effektiv for forbedring av den dielektriske fasthet av isolasjonen av like-strømkabler både av den type som er forsynt med ekstrudert isolasjon, f.eks. polyetylen eller tverrbundet polyetylen,
og den type som er forsynt med isolasjon som utgjøres av bånd av papir, eller syntetisk materiale eller halvsyntetisk materiale, som er impregnert med olje eller oljeblanding, og av hvilket som helst annet materiale som betraktes som isolerende på likestrømområdet, og som omfatter hulrom som kan variere i dimensjon under de termiske transienter.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan videre anvendes på fordelaktig måte ikke bare på kabelområdet, men også
på området for komponenter for anlegg for overføring av høy-spent elektrisk likestrømsenergi og som er forsynt med en isolasjon som ikke holdes under trykk, såsom f.eks. isola-torene for en likestrøm-luftlinje, eller isolasjonene for likestrømkomponenter som utgjør stasjoner for omforming av strømmen fra vekselstrøm til likestrøm, etc.

Claims (20)

1. Fremgangsmåte for forbedring av den dielektriske fasthet av isolasjonen av en kabel og/eller andre komponenter for anlegg for overføring av høyspent elektrisk likestrøms-energi, idet kabelen og/eller komponentene omfatter i det minste et lederelement og en isolasjon som ikke holdes under trykk, karakterisert ved at lederelementet mates med en spenning som skriver seg fra overlagring av en vekselspenning med forutbestemt amplitude på en likespenning.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vekselspenningen har en amplitude som ligger mellom 0,5 % og 10 % av verdien av likespenningen.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at amplituden ligger mellom 1 % og 5 % av verdien av likespenningen.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vekselspenningen har en frekvens som ikke er høyere enn 50 Hz.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at frekvensen ligger mellom 1 og 20 Hz.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vekselspenningen påtrykkes på lederelementet via en vekselspenningsgenerator som er koplet i serie med en likespenningsgenerator, idet vekselspenningsgeneratoren er parallellkoplet med en reaktansspole som har lavere ohmsk motstand og høyere reaktans enn vekselspenningsgeneratorens indre motstand og reaktans.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vekselspenningen påtrykkes på lederelementet under driften av kabelen og/eller komponentene.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at vekselspenningen påtrykkes på kontinuerlig måte i en tid som er i hovedsaken lik tiden for den nevnte drift.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at vekselspenningen påtrykkes påd iskontinuer-lig måte under den nevnte driftsperiode.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at vekselspenningen påtrykkes i en tidsperiode som ligger mellom 10 og 30 dager, og gjentas fra 1 til 3 timer hvert år.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at spenningen påtrykkes på lederelementet før kabelen og/eller komponentene settes i drift.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at vekselspenningen påtrykkes i en tidsperiode som ligger mellom 10 og 30 dager.
13. Matesystem for en kabel og/eller andre komponenter for anlegg for overføring av høyspent elektrisk likestrøms-energi, idet kabelen og/eller komponentene omfatter i det minste et lederelement og en isolasjon som ikke holdes under trykk, karakterisert ved at det omfatter en anordning for mating av lederelementet med en spenning som skriver seg fra overlagring av en vekselspenning med en forutbestemt amplitude på en likespenning.
14. Matesystem ifølge krav 13, karakterisert ved at anordningen for påtrykning av den nevnte spenning som tilveiebringes ved lederelementet, omfatter en vekselspenningsgenerator som er koplet i serie med en likespenningsgenerator, idet vekselspenningsgeneratoren er parallellkoplet med en reaktansspole som har lavere ohmsk motstand og høyere reaktans enn vekselspenningsgeneratorens indre motstand og reaktans.
15. Matesystem ifølge krav 13, karakterisert ved at vekselspenningen har en amplitude som ligger mellom 0,5 % og 10 % av verdien av likespenningen.
16. Matesystem ifølge krav 15, karakterisert ved at amplituden ligger mellom 1 % og 5 % av verdien av likespenningen.
17. Matesystem ifølge krav 13, karakterisert ved at vekselspenningen har en frekvens som ikke er høyere enn 50 Hz.
18. Matesystem ifølge krav 17, karakterisert ved at frekvensen ligger mellom 1 og 20 Hz.
19. Elektrisk kabel for overføring av høyspent elektrisk likestrømsenergi, omfattende i det minste et lederelement og en isolasjon som ikke holdes under trykk, karakterisert ved at den mates i overensstemmelse med fremgangsmåten ifølge ett av kravene 1-12.
20. Komponenter for anlegg for overføring av høyspent elektrisk likestrømsenergi, omfattende i det minste et lederelement og en isolasjon som ikke holdes under trykk, karakterisert ved at de mates i overensstemmelse med fremgangsmåten ifølge ett av kravene 1-12.
NO833601A 1982-11-18 1983-10-04 Fremgangsmaate og innretning for forbedring av den dielektriske fasthet av en isolasjon for likestroemkabler e.l NO833601L (no)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT24309/82A IT1153064B (it) 1982-11-18 1982-11-18 Metodo e relativo sistema per favorire la rigidita' dielettrica di un isolamento per cavi in corrente continua
DK442483A DK442483A (da) 1982-11-18 1983-09-27 Fremgangsmaade og anlaeg til forbedring af gennemslagsstyrken af en isolation til jaevnstroemskabler
SE8305247A SE8305247L (sv) 1982-11-18 1983-09-28 Forfarande for forbettring av genomslagsstyrkan hos isoleringen i en likstromskabel jemte derfor avsett system
FI833492A FI833492A (fi) 1982-11-18 1983-09-28 Foerfarande och system foer att foerbaettra den dielektriska styrkan hos isoleringen foer likstroemskablar.
GB08326534A GB2147469B (en) 1982-11-18 1983-10-04 Direct current, high voltage transmission
DE3336086A DE3336086A1 (de) 1982-11-18 1983-10-04 Verfahren und anlage zum verbessern der dielektrischen festigkeit der isolierung von gleichstromkabeln
NO833601A NO833601L (no) 1982-11-18 1983-10-04 Fremgangsmaate og innretning for forbedring av den dielektriske fasthet av en isolasjon for likestroemkabler e.l
YU02042/83A YU204283A (en) 1982-11-18 1983-10-10 Apparatus for improving dielectric insulation strength for dc cables
JP58189791A JPS6082029A (ja) 1982-11-18 1983-10-11 直流ケ−ブル用絶縁物の絶縁耐力を改善するための方法および装置
ES83526422A ES8407236A1 (es) 1982-11-18 1983-10-13 Procedimiento para mejorar la rigidez dielectrica del aislamiento de cables ynu otros componentes para corriente continua
FR8316259A FR2553564B1 (fr) 1982-11-18 1983-10-13 Procede et dispositif correspondant pour ameliorer la rigidite dielectrique d'un isolement pour cables a courant continu
ES526423A ES526423A0 (es) 1982-11-18 1983-10-13 Sistema para la alimentacion de cables ynu otros componentes para corriente continua de alta tension
AU20271/83A AU560270B2 (en) 1982-11-18 1983-10-18 System for improving dielectric strength
US06/550,248 US4540889A (en) 1982-11-18 1983-11-09 Method and apparatus for improving the dielectric strength of direct current cable insulation
BR8306495A BR8306495A (pt) 1982-11-18 1983-11-25 Metodo e respectivo processo para melhorar a rigidez dieletrica de um isolamento para cabos de corrente continua

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT24309/82A IT1153064B (it) 1982-11-18 1982-11-18 Metodo e relativo sistema per favorire la rigidita' dielettrica di un isolamento per cavi in corrente continua
DE3336086A DE3336086A1 (de) 1982-11-18 1983-10-04 Verfahren und anlage zum verbessern der dielektrischen festigkeit der isolierung von gleichstromkabeln
NO833601A NO833601L (no) 1982-11-18 1983-10-04 Fremgangsmaate og innretning for forbedring av den dielektriske fasthet av en isolasjon for likestroemkabler e.l
YU02042/83A YU204283A (en) 1982-11-18 1983-10-10 Apparatus for improving dielectric insulation strength for dc cables
ES83526422A ES8407236A1 (es) 1982-11-18 1983-10-13 Procedimiento para mejorar la rigidez dielectrica del aislamiento de cables ynu otros componentes para corriente continua
ES526423A ES526423A0 (es) 1982-11-18 1983-10-13 Sistema para la alimentacion de cables ynu otros componentes para corriente continua de alta tension

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO833601L true NO833601L (no) 1985-04-09

Family

ID=36788443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO833601A NO833601L (no) 1982-11-18 1983-10-04 Fremgangsmaate og innretning for forbedring av den dielektriske fasthet av en isolasjon for likestroemkabler e.l

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4540889A (no)
JP (1) JPS6082029A (no)
AU (1) AU560270B2 (no)
BR (1) BR8306495A (no)
DE (1) DE3336086A1 (no)
DK (1) DK442483A (no)
ES (2) ES8407236A1 (no)
FI (1) FI833492A (no)
FR (1) FR2553564B1 (no)
GB (1) GB2147469B (no)
IT (1) IT1153064B (no)
NO (1) NO833601L (no)
SE (1) SE8305247L (no)
YU (1) YU204283A (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1180238B (it) * 1984-10-26 1987-09-23 Pirelli Cavi Spa Metodo e apparecchiatura per alimentare un cavo elettrico con una tensione continua ciu e' sovrapposta una tensione alternata
US5448176A (en) * 1993-12-30 1995-09-05 The University Of Connecticut Cable fault detection using a high voltage alternating polarity DC signal superposed with a system frequency AC signal
RU2643158C2 (ru) * 2013-11-19 2018-01-31 Хекер Электроника Потенсиа И Процесос С.А. Система наложения переменного тока на постоянный при электролизе

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US26683A (en) * 1860-01-03 Composition for preventing incrustation of steam-boh
CA781616A (en) * 1968-03-26 G. Priaroggia Paolo Dielectrics for electric cables
DE554966C (de) * 1929-08-01 1932-07-18 Felten & Guilleaume Carlswerk Verfahren zur Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit der geschichteten Isolierung von Kabeln und anderen elektrisch leitenden Koerpern, die betriebsmaessig unter hoher Wechselspannung stehen
FR1041783A (fr) * 1951-05-11 1953-10-27 Osnabru Cker Kupfer Und Drahtw Procédé et dispositif pour le séchage des âmes de câbles
FR1557147A (no) * 1968-01-16 1969-02-14
DE1763750A1 (de) * 1968-07-31 1971-12-23 Licentia Gmbh Stromrichteranlage mit wenigstens zwei gleichstromseitig in Reihe geschalteten steuerbaren Teilstromrichtern in Brueckenschaltung
USRE26683E (en) * 1968-10-08 1969-10-07 Method for drying the insulation of electrical cables laid in a damp atmos- phere, in particular cables of mine networks having insulated neutral and an arrangement for the realiza- tion of such method
US3702939A (en) * 1971-03-04 1972-11-14 Westinghouse Air Brake Co Fail-safe comparator
US3701938A (en) * 1971-08-09 1972-10-31 Gen Electric Minimum valve voltage method and control apparatus for hvdc power converters
SE363001B (no) * 1972-05-18 1973-12-27 Asea Ab
SE364822B (no) * 1972-07-10 1974-03-04 Asea Ab
ZA74908B (en) * 1973-03-08 1974-12-24 Siemens Ag Circuit arrangements including static converters
US4124886A (en) * 1974-07-03 1978-11-07 Counting Instruments Limited Generation of low frequency, high voltages
FR2337455A1 (fr) * 1975-12-30 1977-07-29 Trefimetaux Procede permettant d'utiliser a des niveaux eleves de puissance les cables isoles d'une ligne de transport de courant continu haute tension, et lignes de transport mettant ce procede en oeuvre
GB1585276A (en) * 1976-07-27 1981-02-25 Horstmann Gear Co Ltd Ripple control systems
IT1135021B (it) * 1981-01-14 1986-08-20 Pirelli Cavi Spa Cavo elettrico perfezionato

Also Published As

Publication number Publication date
GB2147469B (en) 1987-06-24
YU204283A (en) 1986-08-31
DK442483A (da) 1985-03-28
IT8224309A0 (it) 1982-11-18
JPS6082029A (ja) 1985-05-10
SE8305247D0 (sv) 1983-09-28
GB8326534D0 (en) 1983-11-02
US4540889A (en) 1985-09-10
AU2027183A (en) 1985-04-26
IT8224309A1 (it) 1984-05-18
FR2553564B1 (fr) 1986-03-21
FI833492A (fi) 1985-03-29
FI833492A0 (fi) 1983-09-28
ES526422A0 (es) 1984-09-01
FR2553564A1 (fr) 1985-04-19
ES8407236A1 (es) 1984-09-01
SE8305247L (sv) 1985-03-29
AU560270B2 (en) 1987-04-02
GB2147469A (en) 1985-05-09
ES8407237A1 (es) 1984-09-01
BR8306495A (pt) 1985-07-02
IT1153064B (it) 1987-01-14
DE3336086A1 (de) 1985-04-18
DK442483D0 (da) 1983-09-27
ES526423A0 (es) 1984-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1234885A (en) Apparatus and method for prolonging the service life of electrical power cables
US9129721B2 (en) Direct current (DC) transmission system comprising a thickness controlled laminated insulation layer and method of manufacturing
US4417093A (en) High voltage direct current cable with impregnated tape insulation
US2216010A (en) High tension electric cable
NO833601L (no) Fremgangsmaate og innretning for forbedring av den dielektriske fasthet av en isolasjon for likestroemkabler e.l
US4783576A (en) High voltage gas filled pipe type cable
WO1979000607A1 (en) Gas-filled cable
US3767835A (en) Pothead termination comprising a vapor condenser and a tubular conductor extension containing a vaporizable liquid, and method
JP2001527265A (ja) 電気絶縁性直流ケーブル
GB2062671A (en) Electric device comprising electrical insulating material
US20200126687A1 (en) Electric cable having a protecting layer
US2782248A (en) Electrical cable structure
JPH06302229A (ja) 油浸電力ケーブル
US3930112A (en) Mixed fluid impregnant for oil filled electric cables
GB1582312A (en) Impregnated electrical capacitor
Koo et al. A design and characterization of condenser cone used for the sealing end of 154 kV of power cable
EP4024412A1 (en) Cable design for high voltage cables and qualification method for rating cables
Yoshimura et al. Voltage and frequency dependence of bow-tie trees in crosslinked polyethylene
Allam et al. Low-loss 765 kV pipe-type power cable
RU2824648C1 (ru) Кабель для быстроразвертываемых сетей высокого напряжения
Standring et al. Impulse breakdown characteristics of solid and liquid dielectrics in combination
JP3050316B1 (ja) 海底ソリッドケ―ブル
RU166061U1 (ru) Кабель силовой одножильный, не распространяющий горение, с изоляцией из сшитого полиэтилена
Sacks Development of a separable connector system for underground power distribution
Croxford Electric strength of liquid-filled plastics tape insulation