NO842206L - Oljefylt, elektrisk kabel, fremgangsmaate ved fremstilling derav og anvendelse derav - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

for å gjøre elektriske oljefylte kabler slik at de ikke vil forplante flammer, og den angår mer spesielt en fremgangsmåte for å bevirke at slike for tiden eksisterende oljefylte kabler ikke vil forplante flammer, dvs. slike oljefylte kabler hvori den isolerende flytende olje som impregnerer kablene, er av den type som bevirker forplantning av flammer.

Den foreliggende oppfinnelse angår også en elektrisk kopling som omfatter oljefylte kabler som ikke forplanter flammer, og også en oljefylt elektrisk kabel som ikke forplanter flammer og som er innarbeidet i den elektriske kopling som oppnås ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte .

Oljefylte elektriske kabler omfatter generelt minst

én leder rundt hvilken en fast lagdelt isolasjon er anordnet som utgjøres av viklinger av isolerende båndmateriale impregnert med isolerende 0.F.-olje, og minst én langsgående renne eller kanal, for å bevege den isolerende fluidumolje langs kabelen, mens hele kabelen er omsluttet i en metallisk kappe. I de kjente elektriske kabler fyller den samme isolerende fluidumolje som er valgt fra mineraloljer, alkylbenzener eller lignende materialer og som alle er flammeforplantende, kabelens oljekanal og impregnerer den faste lagdelte isolasjon.

Som en følge av dette vil dersom brudd skulle forekomme

i kabelkappen, en lekkasje av 0 .F .-f lamme forplan tende , isolerende fluidumolje finne sted, idet denne olje alltid holdes under trykk i kabelen, og i nærvær av en brann vil denne spre seg.

Dette er én av grunnene til at det i slike elektriske koplinger som omfatter 0.F.-isolerte kabler er nødvendig .at flammeslukningsmidler alltid er tilstede.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte for å gjøre eksisterende elektriske O.F.-kabler, hvis isolerende fluidumolje utgjøres av mineraloljer, alkylbenzener eller lignende materialer, ikke flammeforplantende for på denne måte å bidra til å øke de sikkerhets-forholdsregler som tas mot forplantning av flammer og som tilveiebringes av de brannslukningsmidler som er tilstede i de elektriske koplinger hvori 0.F.-kabler benyttes.

Dessuten tas det ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en elektrisk kopling med 0.F.-kabler, idet koplingen skal gi større garanti mot flammeforplantning, og elektriske 0.F.-kabler som ikke forplanter flammer og er innarbeidet i den elektriske kopling og fås ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte for å bevirke at slike 0.F.-elektriske kabler som har minst én elektrisk leder, en fast, lagdelt isolasjon som er impregnert med isolerende fluidumolje anordnet rundt lederen, minst én kanal for å bevege den isolerende fluidumolje langs kabelen, og en metallisk mantel, ikke vil forplante flammer, og fremgangsmåten er særpreget ved at all isolerende fluidumolje som foreligger i det minste i kanalen, fjernes under vakuum mens kabelen oppvarmes til en temperatur som ikke er lavere enn den høyeste temperatur som kabelen hadde under bruk, og kabelen fylles med en isolerende fluidumolje som utgjøres av en isolerende fluidumolje som ikke er flammeforplantende.

Med uttrykket "isolerende fluidumolje som ikke er flammeforplantende" er her ment å beskrive en hvilken som helst isolerende fluidumolje med en enkelt kjemisk sammensetning eller bestående av en blanding av kjemiske sammensetninger og som er egnet for å impregnere 0.F.-kabler og oppviser de følgende egenskaper: - verdiene for denne egenskap som for fagfolk innen dette område er kjent under betegnelsen "flammepunkt" bestemt i overensstemmelse med standarden ASTM D93-79 (og som representerer den temperatur for en væske ved hvilken straks forbrenningen av damper avgitt av selve væsken er blitt igangsatt under innvirkning av en ekstern liten flamme, vil forbrenningen fortsette i minst 5 minutter)

må være høyere enn 160°C, fortrinnsvis over 220°C,

- forbrenningsvarmen må være lavere og høyst lik 9 kcal/g,

- selvantennelsespunktet, dvs. den temperatur for væsken

ved hvilken i nærvær av luft en spontan forbrenning av væsken som sådan finner sted, må være høyere og minst lik 350°C.

Dessuten må viskositeten ve<^ 25°C for en isolerende fluidumolje som ikke er flammeforplantende og som er definert ovenfor, ligge mellom 5 og 50 cSt, fortrinnsvis mellom 10 og 30 cSt.

Isolerende fluidumoljer sem ikke er flammeforplantende og som kommer inn under den ovenfor angitte definisjon og som har vist seg å være spesielt bekvemme, er spesielt polydimethylsiloxaner med de like ovenfor definerte viskositeter.

Et annet eksempel på en spesielt bekvem isolerende fluidumolje som ikke er flammeforplantende og som kan anvendes ifølge oppfinnelsen og er dannet av en blanding av kjemikalier, utgjøres av en blanding av et polydimethylsiloxan og av et isopropyldifenyl, idet det sistnevnte er tilstede i blandingen i en mengde av ikke over 10 vekt% basert på blandingens samlede vekt, og fortrinnsvis i en mengde av 3-7 vekt%, basert på blandingens samlede vekt.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å bevirke at 0.F.-elektriske kabler ikke blir flammeforplantende under kabelens brukstid, omfatter dessuten de trinn at

- den isolerende fluidumolje som er tilstede i kabelen fjernes i løpet av dens bevegelse henimot utsiden av

kabelen mens denne er i bruk, og

- en isolerende fluidumolje som ikke er flammeforplantende, innføres i kabelen når den isolerende fluidumolje er nød-vendig i kabelen under bruk av denne.

Under fjernelsen av den isolerende fluidumolje (som utgjøres av en blanding av oljer) som beveger seg henimot utsiden av kabelen, blir den isolerende fluidumolje av praktiske grunner fortrinnsvis overført til et første opp-samlingsreservoar, mens når isolerende fluidumolje som ikke er flammeforplantende tilføres til selve kabelen, fås oljen fra et annet reservoar.

Det er et ytterligere formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe en elektrisk kopling som innbefatter en elektrisk O.F.-kabel som ikke er flammeforplantende, og koplingen er særpreget ved at den omfatter et første og et annet reservoar anbragt ved én ende av en 0.F.-kabel og ved hjelp av énveis-ventiler koplet til en ledning som står i forbindelse med kabeloljekanalen, idet det første reservoar mottar blandingen av isolerende flytende olje som kommer fra kabelen under de forbigående oppvarminger av den sistnevnte,og idet det annet reservoar bare inneholder flytende olje som ikke er flammeforplantende og som skal innføres i kabelen under de forbigående avkjølinger av kabelen.

Det tas også ved oppfinnelsen s;ikte på å tilveiebringe

en 0.F.-kabel som ikke er flammeforplantende og som omfatter minst én leder, en fast, lagdelt isolasjon impregnert med isolerende flytende olje anordnet rundt lederen og bestående av flere viklinger av isolerende materialbånd, minst én kanal for å bevege den isolerende flytende olje langs kabelen, og en metallisk mantel, og kabelen er særpreget ved at den isolerende flytende olje som impregnerer den faste, lagdelte isolasjon, er forskjellig fra den isolerende flytende olje som kommer ut av kabelens oljekanal, idet den isolerende flytende olje foreligger i kabelens oljekanal og utgjøres av en flytende olje som ikke er flammeforplantende.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart nedenfor i form

av et eksempel under henvisning til den vedføyede tegning hvorpå

Fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en 0.F.-kabel og

Fig. 2 et skjematisk oppriss av elementene for en elektrisk kopling ifølge oppfinnelsen forsynt med en elektrisk 0.F.-kabel som ikke er flammeforplantende.

På Fig. 1 er vist et spesielt eksempel på en O.F.-

kabel. Det skal imidlertid bemerkes at selv om på Fig. 1

en spesielt énpolar 0.F.-kabel er vist (og også nærmere beskrevet nedenfor), tas det ved oppfinnelsen sikte på å

dekke samtlige énpolare og flerpolare 0.F.-kabler og også slike kabler som av fagfolk er kjente som "kabler i ledning".

På Fig. 1 er vist et tverrsnitt gjennom en elektrisk énpolar 0.F.-kabel. Det fremgår av Fig. 1 at den elektriske 0.F.-kabel omfatter en leder 1 som i sitt sentrum er forsynt med en kanal 2 for at den isolerende olje skal kunne bevege seg langs kabelen.

Ifølge den spesielt viste utførelsesform utgjøres

lederen 1 av et hult tau dannet av en rekke formstykker 3

som ligger an mot hverandre.

Rundt lederen 1 er et halvledende lag 4 anordnet, og over dette forekommer en fast, lagdelt isolasjon 5 dannet av en rekke viklinger av isolerende materialbånd, som f.eks. bånd av naturlig eller syntetisk papir.

Over den faste, lagdelte isolasjon 5 finnes et halvledende lag 6, og over dette er en mantel 7 av et metallisk materiale, f.eks. bly eller aluminium, anordnet.

I de kjente elektriske 0.F.-kabler er kabelens isolerende olje, dvs. den olje som fyller kanalen 2 og impregnerer den faste, lagdelte isolasjon 5, den samme olje, og den ut-gjøres av en mineralolje eller alkylbenzener etc, dvs.

av flammeforplantende isolerende oljer. Det følger av dette at disse kjente 0.F.-kabler ikke oppviser motstand mot forplantning av flammer.

For å bevirke at de kjente 0.F.-kabler som her er kort beskrevet, skal bli "ikke-flammeforplantende" omfatter den foreliggende fremgangsmåte de følgende trinn:

Den størst mulige mengde av isolerende flytende olje

som er tilstede i kabelen, blir drenert av under vakuum ved at kabelen oppvarmes til en temperatur som ikke er lavere enn den høyeste temperatur kabelen hadde under bruk. I praksis blir kabelen oppvarmet til en temperatur som er høyere, med noen få grader, enn den høyeste temperatur som kabelen hadde under bruk.

Ved denne metode blir hele mengden av den isolerende flytende olje som foreligger i det minste i oljekanalen, fjernet fra kabelen/og dessuten en viss del (som ikke lar seg nøyaktig presisere) av den isolerende flytende olje som impregnerer den faste, lagdelte kabelisolasjon, blir også fjernet. Den faste, lagdelte isolasjon som er dannet av viklinger av isolerende materialbånd, f.eks. papirbånd, holder fremdeles på grunn av kapillarvirkning på den impregnerende, isolerende, flytende olje.

Straks dette trinn av prosessen er blitt avsluttet og mens kabelen fremdeles holdes under vakuum, blir kabelen på ny fylt med en "ikke flammeforplantende" isolerende, flytende olje, f.eks. med et polydimethylsiloxan med en viskositet av 20 cSt ved 25°C, ved at det sørges for at oljetrykket inne i kabelen vil nå de på forhånd fastslåtte verdier, f.eks. 2 atmosfærer.

Alternativt kan det istedenfor den isolerende, flytende olje som er "ikke flammeforplantende", anvendes en blanding av polydimethylsiloxan valgt blant slike som har de oven-

for definerte viskositetsverdier, og isopropyldifenyl,

idet den sistnevnte er tilstede i blandingen i en mengde som ikke overskrider 10 vekt% av blandingens samlede vekt,

og den er fortrinnsvis tilstede i en mengde av 3-7 vekt%, basert på blandingens samlede vekt.

Som en følge av dette vil kabelens oljekanal bare bli fylt med isolerende, flytende olje som er 'Ikke-flammeforplantende" ff.eks. med et polydimethylsiloxan med de karakteristika som er gjengitt ovenfor, mens det i den faste, lagdelte isolasjon er tilstede en flammeforplantende, isolerende, flytende olje som inneholder en viss mengde av den samme olje som fyller kabelkanalen.

På dette stadium kan 0.F.-kabelen erholdt ved hjelp av

de prosesstrinn som er gjengitt ovenfor, tas i bruk.

Da i 0.F.-kabelen når den er i bruk, fås en bevegelse

av olje langs kabelen og radialt i forhold til denne på grunn av varmeoverganger i den sistnevnte, finner det uunngåelig sted en blanding av den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og er tilstede i kabelens oljekanal, med den isolerende, flytende olje som er av en annen type og har andre egenskaper og spesielt er "flammeforplantende" og impregnerer den faste, lagdelte kabelisolasjon.

Resultatet er at når kabelen er i bruk, forekommer det

i kabelens oljekanal ikke lenger bare polydimethylsiloxan som er et eksempel på en isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, men det foreligger i oljekanalen en blanding av polydimethylsiloxan og av den flammeforplantende, isolerende, flytende olje som impregnerer den faste, lagdelte kabelisolasjon.

Da, som angitt ovenfor, den isolerende, flytende olje som impregnerer kabalens faste, lagdelte isolasjon, har de egenskaper at den er flammeforplantende, v±l. på grunn av at oljen beveger seg i kabelens radiale retning sammensetningen variere for den blanding av oljer som er tilstede i kabelens oljekanal, dvs. sammensetningen for blandingen av f.eks. polydimethylsiloxan og den flammeforplantende olje som impregnerer den faste, lagdelte isolasjon, i den forstand at mengden av polydimethylsiloxan reduseres i forhold til den samlede mengde av oljeblandingen med derav følgende reduksjon av oljeblandingens ikke flammeforplantende egenskaper.

Den foreliggende fremgangsmåte for å bevirke at elektriske 0-F.-kabler skal bli "ikke flammeforplantende" omfatter dessuten de følgende trinn når kabelen er i bruk<*>. ;Å fjerne den blanding av isolerende, flytende oljer som er blitt dannet i kabelkanalen, hver gang en forbigående oppvarming av kabelen finner sted, dvs. når bevegelsesretningen for blandingen av oljer er henimot kabelens utside slik at blandingen kan fjernes fra kabelens hydrauliske oljekrets, ;ved å fjerne blandingen over i f.eks. et første oppsamlings-reservoar. ;Å tilføre til kabelkanalen, hver gang en forbigående avkjøling finner sted som krever olje i kabelen, bare en flytende olje som ikke er flammeforplantende, f.eksbestående av et polydimethylsiloxan med en viskositet av 20 cSt ved 25°C eller av den tidligere definerte blanding av polydimethylsiloxan og isopropyldifeny1. ;For å utføre den ovenfor beskrevne fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen er en elektrisk kopling som ikke er flammeforplantende og forsynt med 0.F.-kabel, vist skjematisk i form av et eksempel på Fig. 2 hvor bare de elementer er blitt angitt som er nødvendige for å utføre den foreliggende fremgangsmåte. ;Det fremgår av Fig. 2 at en elektrisk kobling for O.F.-kabler ifølge den foreliggende oppfinnelse, og ved hjelp av hvilken den ovenfor beskrevne fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen utføres, omfatter en 0.F.-kabel 8 hvis oljekanal via en ledning 9 står i forbindelse med to reservoarer, nærmere bestemt med et første reservoar 10 via en tilbakeslagsventil 11 og med et annet reservoar 12 via en ventil 13. Oppbyg-ningen av reservoarene 10 og 12 og av ventilene 11 og 13 er nærmere beskrevet nedenfor. ;Ledningen 9 står i forbindelse med kabelens oljekanal 8 der hvor denne er avsluttet 14, dvs. ved den ende av kabelen som er anordnet på et minimumsnivå. På-avventiler 15 og 16 ;er innført i ledningen 9.;Fra den del av ledningen 9 som befinner seg mellom på-avventilene 15 og 16, er en ledning 17 avgrenet hvori en på-avventil 18 er innført som står i forbindelse med en beholder 19 som av fagfolk innen dette område går under betegnelsen "flaske" og hvis oppbygning er nærmere beskrevet nedenfor. ;Beholderen 19 står via en ledning 20 (hvori på-avventiler 21 og 21' er tilstede) i forbindelse med den ende 22 av kabelen 8 som befinner seg på det høyeste nivå av kabelen. ;Dessuten står beholderen 19 i forbindelse med en vakuumpumpe 23 via en ledning 24 i hvilken en på-avventil 24' er ført inn. Dessuten er en drevpumpe 25 ført inn i en ledning 26 og forsynt med en på-avventil 26' som forbinder beholderen ;19 med en beholder 27.;Sem angitt ovenfor står kabelens 8 oljekanal i forbindelse med et første reservoar 10 og med et annet reservoar 12 via ventilene hhv. 11 og 13. ;Reservoarene 10 og 12 omfatter en metallkappe 28 hvori befinner seg en rekke celler 29 med bølgeformede metallvegger fylt med trykkgass. ;I rommet mellom metallkappen 28 og cellene 29 i reservoarene 10 og 12 befinner seg en isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, f.eks. et polydimethylsiloxan med en viskositet av 20 cSt ved 25°C. ;Det første reservoar 10 (hvis nærvær i det vesentlige skyldes behovet for å oppsamle oljen som kommer ut fra kabelen) inneholder den minst mulige mengde av en isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, dvs. at den mengde av isolerende, flytende olje som inneholdes i reservoaret svarer til minsteverdiene for selve reservoarets arbeidsdiagram, som nærmere beskrevet nedenfor. Alternativt kan det første reservoar 10 inneholde en olje av den flammeforplantende type. ;Det annet reservoar 12 inneholder den størst mulige mengde av en isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, dvs. at mengden av isolerende, flytende olje i reservoaret svarer til maksimumsverdiene for reservoarets ;arbeidsdiagram.;Med betegnelsen "arbeidsdiagram" for et reservoar er;den kurve ment som gjør det .mulig å overføre trykkverdiene for oljen i reservoaret til verdier for oljevolumet som skal avleveres inntil reservoaret er blitt fullstendig tømt. ;Som allerede nevnt står reservoarene 10 og 12 i forbindelse med ledningen 9 via ventilene hhv. 11 og 13. Ventilen 11 omfatter en kappe 30 som. oppviser et kammer 31 med en over-flate hvorav én vegg 32 er avsmalnende utad slik at det fås en avkortet kjegleform. Inne i kammeret 31 er et avkortet kjegleformig ventillegeme 33 tilstede. En fjær 34 skyver ventillegemet 3 3 mot veggens 32 avkortet kjegleformige over-flate. ;I veggen 32 er kappen 30 for ventilen 11 forsynt med en gjennomgående åpning 35 som står i forbindelse med ledningen 9, og i veggen 36 har kappen 30 en gjennomgående åpning 37 ;som via en ledning 38 står i forbindelse med det første reservoar 10. ;Ventilen 13 har den samme oppbygning som ventilen 11;(og dens komponenter er derfor angitt på Fig. 2 med de samme henvisningstall, men med apostrof for å angi de samme elementer som for ventilen 11). Ventilen 13 er imidlertid anvendt på en slik måte at den gjennomgående åpning 35' i ventilkappen står i forbindelse med det annet reservoar 12 ;via en ledning 39, mens den gjennomgående åpning 37<*>står i forbindelse med ledningen 9.

Det fremgår av Fig. 2 at en beholder eller "flaske" 19 hvis oppbygning er nærmere forklart nedenfor, er til-knyttet 0.F.-kabelen 8. Beholderen eller "flasken" 19 ut-gjøres av en sylindrisk kappe 4 0 som ved hjelp av lokk 41 og 42 er avtettet oventil og nedentil. Gjennomgående hull er anordnet i lokket 41 for å sette beholderen, eller "flasken"

19 i forbindelse med ledningen 24 hvori en vakuumpumpe 23

er innført, og ned ledningen 20 og dermed kabelens 8 ende 22

og med ledningen 17 for koplingen, og via ledningen 9 med kabelens 8 ende 14.

I lokket eller bunnen 42 befinner seg et gjennomgående hull for å forbinde beholderens eller "flaskens" 19 indre med

drevpumpen 25 via ledningen 26.

Denne elektriske krets som er forsynt med 0.F.-kabler ifølge oppfinnelsen og ved hjelp av hvilken den foreliggende fremgangsmåte utføres for å bevirke at elektriske kabler som er impregnert med en flammeforplantende, flytende olje, blir ikke flammeforplantende, virker som følger: Når ventilen 15 er stengt og ventilene 16, 18, 21, 21" og 24' er åpne, settes først vakuumpumpen 23 i drift. På denne måte kommer den isolerede, flytende olje som befinner seg under trykk, f.eks. et trykk av 2 atmosfærer, inne i kabelen 8 og som består av en flammeforplantende, isolerende, flytende olje, som mineraloljer eller alkylbenzener, inn i beholder eller "flasken" 19. Efterhvert som den isolerende, flytende olje kommer inn i beholderen 19, åpnes ventilen 26', og drevpumpen 25 settes i gang og sender olje inn i beholderen 27. Dessuten holdes vakuumpen i gang i hele den periode i løpet av hvilken oljen skal drenere ut fra kabelen og i løpet av hvilken olje som ikke er flammeforplantende, suk-sessivt innføres i kabelen.

Mens den isolerende, flytende olje i kabelen fjernes fra denne ved hjelp av sug, blir kabelen oppvarmet, f.eks. ved at en elektrisk strøm ledes gjennom kabellederen, til en temperatur som er noen grader høyere enn den maksimumstem-peratur kabelen hadde under bruk, slik at den størst mulige mengde av flammeforplantende, isolerende, flytende olje vil bli fjernet fra kabelen. Ved slutten av de ovenfor angitte trinn vil hele mengden av den isolerende, flytende olje som foreligger i det minste i kabelens oljekanal, være fjernet, mens en god del av den impregnerende olje i den faste, lagdelte kabelisolasjon fremdeles er tilstede og holdes på plass på grunn av papirbåndets kapillaritet.

På dette stadium stenges ventilen 18, mens ventilen 15 åpnes for å sette ledningen 9 som er fylt med isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, i forbindelse med kabelens 8 oljekanal ved kabelens ende 14.

Når dette utføres, dannes et undertrykk i ledningen 9, og dette undertrykk bevirker at ventilen 13 åpnes fordi det avkortet kjegleformige ventillegeme 33' på grunn av trykkfor- skjellen oppstrøms og nedstrøms for ventilen 13 trekker seg vekk fra den avkortet kjegleformige vegg 32' ved at fjærens 31' motstand overvinnes. På denne måte vil den flytende olje som ikke er flammeforplantende, f.eks. et polydimethyl-

siloxan med en viskositet av 20 cSt ved 25°C, som inneholdes i det annet reservoar 12, komme inn i kabelen 8 og fylle denne fullstendig. Straks kabelen 8 er blitt fylt med den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som kommer fra det annet reservoar 12, stenges ventilene 21, 21', 24',

26', og vakuumpumpen 23 og drevpumpen 25 stanser.

Oppmerksomhet skal nu rettes mot innføringen av isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, inn i det annet reservoar 12 ved hjelp av kjente midler (ikke vist på

Fig. 2), men på en slik måte at dets tilstand bringes opp til maksimumsverdien i henhold til arbeidsdiagrammet. Denne operasjon kan gjentas når som helst dette skulle være nød-vendig, med mellomrom i løpet av kabelens brukslevealder for å sikre at reservoaret 12 alltid vil være istand til å tilføre en isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende.

Under kabelens levealder kan dessuten når som helst dette skulle være nødvendig, den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, og som befinner seg i reservoaret 12, modifiseres ved anvendelse av tilsetningsmidler som imidlertid ikke forandrer den isolerende flytende oljes egenskaper at den ikke er flammeforplantende, for å tilfredsstille ethvert behov for kabelen som sådan. For eksempel kan når polydimethylsiloxan anvendes som isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende (idet dette materiale har lav absorpsjons-evne for de gasser som dannes ved spaltningen av papir),

også isoprpyldifenyl tilsettes i de ovenfor angitte mengder når som helst mengden av den flammeforplantende, isolerende, flytende olje som er tilstede i den lagdelte kabelisolasjon, har sunket til mengder som ikke muliggjør absorpsjon av de ovennevnte gasser. Grunnene til dette vil nærmere fremgå av den nedenstående forklaring.

På dette stadium har kabelen 8 fått en oljekanal som er fullstendig fylt med en flytende olje som ikke er flammeforplantende, mens det i den faste, lagdelte isolasjon fremfor alt befinner seg en flammeforplantende, isolerende, flytende ol j e.

Den elektriske kopling for en 0.F.-kabel ifølge oppfinnelsen kan bringes til å virke for overføring av kraft. Når den elektriske kopling er i drift, vil forbigående oppvarming forekomme i kabelen, dvs. at kabelen utsettes for oppvarming og avkjøling og dens tverrsnitt derfor utsettes for ekspansjoner og krympning som gjør at oljen i kabelen vil bevege seg. Under disse forbigående varme.tilstander finner således en bevegelse av oljen sted langs kabelen og radialt i forhold til kabelen. Resultatet er at en blanding finner sted mellom den flytende olje som ikke er flammeforplantende, og den flammeforplantende, flytende olje, og blandingens sammensetning vil fortsette- å variere.

Når kabelen er i drift, dannes spesielt to blandinger, og nærmere bestemt én blanding i kabelens oljekanal og en annen blanding i den faste, lagdelte isolasjon.

Det som er av betydning hva gjelder problemet med å skulle opprettholde den egenskap at flammer ikke skal spres, er sammensetningen av den blanding som inneholder såvel flammeforplantende oljer som oljer som ikke er flammeforplantende og som blandes i kabelens oljekanal.

Når kabelen er i drift, vil variasjonene i sammensetningen av blandingen av oljer som er tilstede i kabelens oljekanal, i virkeligheten virke på den måte at mengden av den flammeforplantende, isolerende, flytende olje som kommer ut av den faste, lagdelte isolasjon vil øke, med derav følgende forringelse av selve kabelens evne til ikke å spre flammer.

For å unngå at dette skal oppstå holdes under de forbi-J.. gående o<p>pvarminger som forårsaker at blandingen av de isolerende, flytende oljer beveger seg og fjernes fra kabelen, dvs. når oljeblandingens bevegelse i ledningen 9 er henimot reservoarene, ventilen 13 stengt,mens ventilen 11 tillater blandingen av oljer å komme inn i det første reservoar 10.

Når blandingen av isolerende, flytende oljer fjernes fra kabelen 8, vil i virkeligheten det erholdte trykk i ledningen 9 være høyere enn det trykk som forekommer inne i ledningen 38, og på grunn av virkningen av denne trykkfor skjell vil derfor ventillegemet 33 trekke seg bort fra den avkortet kjegleformige vegg 32 for ventilkappen ved at fjærens 34 motstand overvinnes, og ventilen vil derfor åpne seg. Ventilen 13 holder seg imidlertid stengt fordi trykket inne i ledningen 9 samarbeider med fjæren 34' i å holde ventillegemet 33' mot den avkortet kjegleformige vegg 32' og dermed ventilen 13 stengt.

Ved de forbigående avkjølinger i løpet av hvilke den isolerende, flytende olje tilbakeføres inn i kabelen, dvs. når bevegelsen for den isolerende, flytende olje i ledningen er henimot kabelen, åpnes ventilen 13, mens ventilen 11 er stengt, og den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende , og som befinner seg i det annet reservoar 12, kommer inn i kabelen. Når bevegelsen av oljen i ledningen 9 er henimot kabelen, vil det i virkeligheten oppstå et undertrykk i den sistnevnte, og den trykkforskjell som oppstår mellom ledningen 39 og ledningen 9, forårsaker at ventillegemet 33' vil bevege seg bort fra den avkortet kjegleformige vegg 32', og ventilen 13 vil derfor åpnes.

Under de forbigående varmesituasjoner som krever at isolerende, flytende olje skal bevege seg henimot kabelen, vil det derfor i kabelen utelukkende komme inn isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som inneholdes i reservoaret 12, og på denne måte vil det oppnås at egen-skapen med at flammer ikke spres opprettholdes for O.F.-kabler ifølge oppfinnelsen.

Det har nu vist seg ved forsøk at i kanalen for bevegelse av den isolerende, flytende olje langs kabelen fås til enhver tid en isolerende, flytende olje som op<p>viser den egenskap at den ikke er flammeforplantende.

I kanalen hvori den isolerende, flytende olje kan bevege seg langs kabelen, utgjøres i virkeligheten den til-stedeværende olje av en av de følgende: - oljen utgjøres bare av den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som tilføres kabelen og som kan utgjøres f.eks. av et polydimethylsiloxan valgt fra de ovenfor angitte, eller av en blanding av polydimethylsiloxan og isopropyldifenyl som også angitt ovenfor. - oljen utgjøres av en blanding av isolerende, flytende olje som kabelen forsynes med, og mineraloljer eller alkylbenzener som kommer fra kabelisolasjonen hvori de sistnevnte er tilstede i en mengde av ikke over 5% av blandingens samlede vekt. Denne blanding har dermed den egenskap at den ikke er flammeforplantende.

For imidlertid å gi en bedre forståelse av de ved for-søk fastslåtte kjensgjerninger som er gjengitt ovenfor, kan det forutsettes at volumet av den isolerende, flytende olje i kabelkanalen bare utgjør en liten del av den isolerende, flytende olje inne i 0.F.-kabelen.

For eksempel er for en 400 kV 0.F.-kabel med en elektrisk leder med et tverrsnittsareal av 1000 mm 2 og en oljekanal med en diameter av 12 mm volumet av den isolerende, flytende olje i den faste, lagdelte isolasjon 90%, mens volumet av oljen i kanalen bare er ca. 10%.

Ved en forbigående varmeendring mellom omgivelses-temperaturen (ca. 20°C) og 90°C, dvs. innen et temperatur-område av 70°C, er den volumetriske variasjon som hele mengden av den isolerende, flytende olje . i kabelen utsettes for,

ca. 5%, dvs. tilnærmet lik de verdier som er ekvivalente med halvparten av kapasiteten for kabelens oljekanal.

Dette antyder at ved hver forbigående varmeendring blir et oljevolum som er lik halvparten av volumet av oljen som befinner seg i kabelkanalen, drenert av og blir i løpet av en forbigående avkjøling erstattet med en lik mengde av en isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, f.eks. et polydimethylsiloxan.

Det som er blitt anført like ovenfor, underbygger i tilstrekkelig grad de tidligere nevnte eksperimentelt fastslåtte kjensgjerninger.

Den foreliggende oppfinnelse omfatter også en 0.F.-kabel som ikke er flammespredende og som er blitt erholdt ved hjelp av den ovenfor beskrevne fremgangsmåte.

En elektrisk O.F.-kabel ifølge oppfinnelsen som ikke

er flammes<p>redende, oppviser som sine vesentlige egenskaper at den isolerende, flytende olje som foreligger i kabelens oljekanal, er en olje som ikke er flammeforplantende, dvs.

en olje som er forskjellig fra oljen som impregnerer den faste, lagdelte isolasjon og som er en flammeforplantende olje.

Nærmere bestemt er det inne i oljekanalen for en kabel ifølge oppfinnelsen tilstede en enkelt isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, som f.eks. et polydimethylsiloxan med en viskositet av 20 cSt ved 25°C, eller en blanding av isolerende, flytende oljer som ikke er flammeforplantende, hvori de flammeforplantende, flytende oljer er tilstede som ble anvendt for å impregnere den faste, lagdelte isolasjon, omfattende f.eks. mineralolje: eller alkylbenzener i mengder som ikke overskrider 5 vekt% basert på

den samlede vekt av blandingen som sådan. Den angjeldende blanding er f.eks. basert på et polydimethylsiloxan med en viskositet av 20 cSt ved 25°C og mineraloljer eller alkylbenzener, og av disse er de sistnevnte tilstede i en mengde som ikke overskrider 5 vekt% basert på selve blandingens samlede vekt.

Derimot er det i den faste, lagdelte isolasjon for en kabel ifølge oppfinnelsen tilstede en blanding av oljer hvis sammensetning varierer kontinuerlig under kabelens samlede levealder. Denne blanding utgjøres av en flammeforplantende, flytende olje, som f.eks. mineraloljer eller alkylbenzener,

og av en flytende olje som ikke er flammeforplantende, som f.eks. polydimethylsiloxan.

Det har ifølge oppfinnelsen i virkeligheten vist seg

at når brudd forekommer på et eller annet punkt i en elektrisk O.F.-kabel, vil oljen som lekker ut fra kabelen i det vesentlige utgjøres av den olje som befinner seg i kabelkanalen, og ikke av oljen som impregnerer den faste, lagdelte isolasjon for selve kabelen. Den sistnevnte olje holdes til-bake på grunn av kapillariteten i de isolerende materialbånd som den faste, lagdelte isolasjon utgjøres av.

Det fremgår derfor at dersom et brudd i 0.F.-kabelen ifølge oppfinnelsen skulle oppstå under et brannutbrudd, er den isolerende, flytende olje som kan lekke ut fra kabelen, ikke flammeforplantende, og den kan derfor ikke mate eller spre brannen.

Skulle dessuten polydimethylsiloxaner anvendes som isolerende, flytende oljer for å bevirke at de elektriske 0. F.-kabler ikke blir f lammespredende, vil virkningen av dens brannsikkerhet bli spesielt effektiv på grunn av den kjensgjerning at i nærvær av en brann finner en spaltning av polydimethylsiloxandampene sted under dannelse av silicium som er i det vesentlige ubrennbart og som spres og dekker såvel kabelen som dens omgivelser, hvorved beskyttelsen mot spredning av brann blir ennu bedre.

Dette gir ytterligere sikkerhet utover den som allerede er blitt oppnådd ved hjelp av de brannhemmende midler som alltid tilveiebringes og er tilstede i de elektriske koplinger for 0.F.-kabler.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for å gjøre oljefylte, elektriske kabler ikke flammeforplantende, hvor kablene omfatter minst én elektrisk leder, en fast, lagdelt isolasjon impregnert med isolerende, flytende olje anordnet rundt lederen, minst én kanal for at den isolerende, flytende olje skal kunne bevege seg langs kabelen, og en metallisk mantel, karakterisert ved at all isolerende, flytende olje som foreligger i det minste i kabelens oljekanal, fjernes ved hjelp av sug mens oljekanalen oppvarmes til en temperatur som ikke er lavere enn den høyeste temperatur kabelen har hatt under bruk, og kabelen fylles på ny med en isolerende, flytende olje som utgjøres av en isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved de ytterligere trinn at fra kabelen fjernes den isolerende flytende olje som beveger seg henimot kabelens utside under bruk av kabelen, og når som helst kabelen er i bruk og isolerende, flytende olje er nødvendig i kabelen, sendes en isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende, inn i kabelen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som innføres i kabelen, anvendes et polydimethylsiloxan med en viskositet ved 2 5°C av 5-50 cSt.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det som den isolerende, flytende olje som innføres i kabelen og som ikke er flammeforplantende, anvendes et polydimethylsiloxan med en viskositet ved 25°C av fortrinnsvis 10-30 cSt.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som innfø res i kabelen, anvendes en blanding av polydimethylsiloxan med en viskositet ved 25°C av 5-50 cSt, fortrinnsvis 10-30 cSt, og isopropyldifenyl, idet den sistnevnte anvendes i en mengde av ikke over 10 vekt% av blandingens samlede vekt.

6. Elektrisk kopling som omfatter en elektrisk, isolerende, flytende oljekabel som ikke er flammeforplantende, karakterisert ved at den omfatter et første og et annet reservoar ved en ende av en 0.F.-kabel og via tilbakeslagsventiler forbundet med en ledning som står i forbindelse med kabelens oljekanal, idet det første reservoar mottar en isolerende, flytende oljeblanding som kommer fra kabelen under forbigående oppvarminger av denne, og idet det annet reservoar bare inneholder isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som er beregnet for innføring i kabelen i løpet av forbigående avkjølinger av denne.

7. Elektrisk kopling ifølge krav 6, karakterisert ved at den ikke antennbare, isolerende, flytende olje som foreligger i det annet reservoar, er et polydimethylsiloxan med en viskositet ved 25°C av 5-50 cSt.

8. Elektrisk kopling ifølge krav 7, karakterisert ved at den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som foreligger i det annet reservoar, er et polydimethylsiloxan med en viskositet ved 25°C av fortrinnsvis 10-30 cSt.

9. Elektrisk kopling ifølge krav 6, karakterisert ved at den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som foreligger i det annet reservoar, er en blanding av et polydimethylsiloxan med en viskositet ved 25°C av 5-50 cSt, fortrinnsvis 10-30 cSt og isopropyldifenyl, idet det sistnevnte foreligger i en mengde av ikke over 10 vekt% basert på den samlede vekt av selve blandingen.

10. Elektrisk 0.F.-kabel som ikke er flammeforplantende og som omfatter minst én leder, en fast, lagdelt isolasjon impregnert med en isolerende, flytende olje anordnet rundt lederen og bestående av flere viklinger av isolerende materialbånd, minst én kanal for at den isolerende, flytende olje skal kunne bevege seg langs kabelen, og en metall-mantel, karakterisert ved at den isolerende, flytende olje for impregnering av den faste, lagdelte isolasjon er forskjellig fra den isolerende, flytende olje som forekommer i kabelens oljekanal, idet den sistnevnte olje utgjøres av en isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende.

11. Kabel ifølge krav 10, karakterisert ved at den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som forekommer i kabelens oljekanal, er et polydimethylsiloxan med en viskositet ved 25°C av 5-50 cSt.

12. Kabel ifølge krav 10, karakterisert ved at den isolerende, flytende olje som ikke er f 1-ammeforplantende og som foreligger i kabelens oljekanal, er et polydimethylsiloxan med en viskositet ved 25°C av fortrinnsvis 10-30 cSt.

13. Kabel ifølge krav 10, karakterisert ved at den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som foreligger i kabelens oljekanal, er en blanding av et polydimethylsiloxan mad en viskositet ved 25°C av 5-50 cSt, fortrinnsvis 10-30 cSt, og isopropyldifenyl, idet det sistnevnte foreligger i en mengde av ikke over 10 vekt% basert på den samlede vekt av selve blandingen.

14. Kabel ifølge krav 10, karakterisert ved at den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som foreligger i kabelens oljekanal, er en blanding av et polydimethylsiloxan med en viskositet ved 25°C av 5-50 cSt, fortrinnsvis 10-30 cSt, og en isolerende, flytende olje som er flammeforplantende og som impregnerer den faste, lagdelte isolasjon, idet den sistnevnte olje foreligger i en mengde av ikke over 5 vekt% basert på den samlede vekt av selve oljeblandingen.

15. Kabel ifølge krav 10, karakterisert ved at den isolerende, flytende olje som ikke er flammeforplantende og som foreligger i kabelens oljekanal, er en blanding av et polydimethylsiloxan med en viskositet ved 25°C av 5-50 cSt, fortrinnsvis 10-30 cSt, som inneholder isopropyldifenyl i en mengde av ikke over 10 vekt%, basert på vekten av polydimethylsiloxanet, og av en flammeforplantende, isolerende, flytende olje som foreligger i kabelens faste, lagdelte isolasjon og er tilstede i en mengde av ikke over 5 vekt% av den samlede vekt av selve blandingen.