PL30617B1 - International Standard Electric Corporation, New York, N.Y. High voltage single-pass cable - Google Patents

International Standard Electric Corporation, New York, N.Y. High voltage single-pass cable Download PDF

Info

Publication number
PL30617B1
PL30617B1 PL30617A PL3061736A PL30617B1 PL 30617 B1 PL30617 B1 PL 30617B1 PL 30617 A PL30617 A PL 30617A PL 3061736 A PL3061736 A PL 3061736A PL 30617 B1 PL30617 B1 PL 30617B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cable
conductor
sheath
connector
voltage single
Prior art date
Application number
PL30617A
Other languages
Polish (pl)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL30617B1 publication Critical patent/PL30617B1/en

Links

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy kabli jednozylowych wysokiego napiecia.Wiadomo, ze jedna z trudnosci, wy¬ stepujacych przy fabrykacji kabli elek¬ trycznych wysokiego napiecia, polega * na tym, ze naprezenie dielektryczne w izola¬ cji kabla jest, normalnie biorac, najwiek¬ sze w najblizszym otoczeniu zyly we¬ wnetrznej, zmniejsza sie natomiast dosc szybko w miare zwiekszania odleglosci od tej zyly. Ten rozklad naprezen jest oczy¬ wiscie niekorzystny, poniewaz warstwa izolacji, przylegajaca do. zyly wewnetrz¬ nej, jest obciazona wówczas naprezeniem wiekszym, niz warstwa izolacji, przylega¬ jaca do plaszcza kabla. Im wiekszy jest stosunek promienia zewnetrznej po¬ wierzchni dielektryku do promienia zyly wewnetrznej, tym wieksza jest nierówno- miernosc rozkladu naprezen dielektrycz¬ nych, tak iz w niektórych okolicznosciach zachodzi koniecznosc powiekszenia pro¬ mienia tej zyly wewnetrznej. Najlepiej jest, gdy zewnetrzny promien izolacji wy¬ nosi nie wiecej niz 2,7 promienia we¬ wnetrznego tej izolacji, ale i wtedy prze¬ cietne naprezenie wynosi zaledwie 58°/o naprezenia najwiekszego. Gdyby wszyst¬ kie pojemnosci czastkowe wspólosiowych warstw izolacji o tej samej grubosci byly sobie równe, to spadki napiecia w po¬ szczególnych warstwach równiez bylyby sobie równe i naprezenia dielektryczne bylyby równomiernie rozlozone w calej izolacji. W wyniku tego przy tej samej grubosci izolacji mozna byloby osiagnacbardzo znaczne zmniejszenie najwieksze¬ go naprezenia dielektrycznego w izolacji dowolnego kabla, co daloby podwyzszenie wspólczynnika bezpieczenstwa izolacji ka¬ bla na przebicie.Proponowana uzyskac to wyrównanie pojemnosci czastkowych przez uzycie ma¬ terialów izolacyjnych o róznych stalych dielektrycznych. Taka metoda nie dala jednak zadowalajacych wyników z powo¬ du trudnosci wytwarzania kabli z izolacja, skladajaca sie z kilku róznych materialów izolacyjnych.Proponowano równiez podzial dielek- tryka na pewna liczbe elementów za po¬ moca metalowych oslon, których potencjal dobiera sie przez przylaczenie ich do za¬ czepów transformatora lub kondensatora zewnetrznego w ten sposób, aby najwiek¬ sze naprezenie dielektryczne we wszyst¬ kich elementach posiadalo w przyblizeniu taka sama wartosc. Metodzie tej mozna zarzucic, ze wymaga skomplikowanych po* laczen zewnetrznych, dostarczajacych pra¬ dów pojemnosciowych do róznych oslon, jalk równiez, ze wprowadza zródla uszko¬ dzen, które moga powstawac na skutek istnienia licznych zaczepów transformato¬ rowych. Metoda ta nie przyjela sie w tech¬ nice w skali przemyslowej.Inny projekt opisany jest w patencie brytyjskim SdMbermanna nr 218 279, w fctó* rym ujawniony jest kabel, zaopatrzony we wspomniane wyzej metalowe oslony, któ¬ rych potencjal dobiera sie przez polacze¬ nie ich z kondensatorami wyrównawczymi, umieszczonymi wewnatrz wydrazonej zyly kabla. Glówny zarzut, który mozna po¬ stawic temu rozwiazaniu zagadnienia, po¬ lega na tym, ie w miejscach laczenia ze soba kabli nalezy przeprowadzac polacze¬ nia poprzez wydrazona zyle, przez która przeplywa prad o duzym natezeniu. Tawy¬ drazona zyla musi byc jednak ciagla w kie¬ runku dlugosci kabla, wskutek czego istnie¬ je duza trudnosc sporzadzenia potrzeb¬ nych polaczen przy jednoczesnym zacho¬ waniu wymaganego wspólczynnika bezpie¬ czenstwa izolacji kabla na przebicie.Wynalazek dotyczy kabla jednozylo¬ wego wysokiego napiecia, w którego warst¬ wie izolacji pomiedzy zyla srodkowa i pla¬ szczem zewnetrznym umieszczone sa trzy oslony cylindryczne z materialu przewo¬ dzacego, otaczajace te zyle srodkowa, i polega na tym, ze w okreslonych miej¬ scach wzdluz kabla posrednia z tych oslon jest polaczona elektrycznie z zyla srodko¬ wa kabla, natomiast oslona wewnetrzna jest polaczona z oslona zewnetrzna.Na rysunku fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny przez kabel znanej konstruk¬ cji, zaopatrzony w kondensatory wyrów¬ nawcze, fig. 2 — wykres, wyjasniajacy uzyskane w ten sposób stopniowanie po¬ jemnosci, fig. 3 — przekrój poprzeczny przez kabel wedlug wynalazku, fig. 4 — wykres, ilustrujacy stopniowanie pojem¬ nosci, uzyskane w kablu wedlug fig. 3, fig. 5 — podluzny przekrój przez kabel wedlug wynalazku, wyjasniajacy schema¬ tycznie sposoby laczenia ze soba odcinków kabla wedlug fig. 3, fig. 6 — przekrój po¬ dluzny przez kabel wedlug wynalazku, uwidoczniajacy schematycznie inny spo¬ sób laczenia odcinków kabli, fig. 7 — prze¬ krój poprzeczny przez kabel jednozylowy w odmiennym wykonaniu wedlug wyna¬ lazku i w koncu fig. 8 — przekrój podluzny przez kabel, wyjasniajacy sposób laczenia ze soba odcinków kabla wedlug wynalazku z odcinkami kabla zaopatrzonego w jedna tylko oslone.Fig. 1 przedstawia kabel wedlug bry¬ tyjskiego patentu Silbermanna nr 218 279.W kablu tym oslony metalowe sa ulozone w izolacji wewnatrz wydrazonej zyly, tak iz tworza pomiedzy soba kondensatory o coraz mniejszych pojemnosciach v', w', x\ y\ przy czym w izolacji pomiedzy wy¬ drazona zyla a plaszczem kabla umie¬ szczone sa równiez oslony, tworzace kon- — 2 —densatory o pojemnosciach v, w, x, y, z.W zlaczach kabli oslony umieszczone we¬ wnatrz wydrazonej zyly sa polaczone z oslonami umieszczonymi na zewnatrz tej zyly tak, aby spowodowac w wyniku stop* niowanie pojemnosci, przedstawione sche¬ matycznie na fig. 2, przy czym teoretycz¬ nie zachodzi przyblizona równosci v + v% as \a + w* = x + x' =i y + y = z.W konstrukcji kabla, przedstawionej na fig. 3 oraz schematycznie na fig. 4, litera P oznacza pojemnosc pomiedzy oslona po¬ srednia 2\ posiadajaca potencjal zyly, a oslona zewnetrzna 22.Oslona zewnetrzna 2* jest polaczona z oslona wewnetrzna 2, umieszczona we¬ wnatrz izolacji 3 pomiedzy oslona 21 a zy¬ la srodkowa. Symbolem Px oznaczona jest pojemnosc pomiedzy zewnetrzna po¬ wierzchnia zyly a oslona wewnetrzna 2, symbolem zas P2 -— pojemnosc pomiedzy oslona wewnetrzna 2 a oslona posrednia 21. Wskutek polaczenia zyly 1 z oslona 21 zostaje podwyzszony potencjal oslony we¬ wnetrznej 2 oraz polaczonej z nia elek¬ trycznie oslony zewnetrznej 22, a przeto wzrasta równiez pojemnosc zespolu zlozo¬ nego z zyly srodkowej i oslony posredniej wzgledem zespolu zlozonego z oslony we¬ wnetrznej i zewnetrznej. Zewnetrzny uzie¬ miony plaszcz kabla jest oznaczony cyfra 4.Fig. 5 wyjasnia schematycznie sposób laczenia ze soba odcinków kabla wedlug fig. 3, a mianowicie laczenia oslony we¬ wnetrznej 2 z oslona zewnetrzna 22 oraz oslony posredniej 21 z zyla. 1. Jak zazna¬ czono schematycznie na fig. 5, linia kablo¬ wa zawiera na przemian zlacza, róznych typów, oznaczone literami Ai B, przy czym zlacze A sluzy do polaczenia oslony 21 z zyla 1 za pomoca lacznika 5, a zlacze B — do polaczenia oslony wewnetrznej 2 z oslo¬ na zewnetrzna 22 za pomoca lacznika 6.Fig. 6 wyjasnia odmienny sposób lacze¬ nia ze soba odcinków kabla, wedlug któ¬ rego z jednej strony zlacza C oslony 2, 22 sa polaczone ze soba lacznikiem 6, jak w zlaczu B na fig. 5, z drugiej zas strony oslona 21 jest polaczona z zyla 1 za pomo¬ ca lacznika 5, jak w zlaczu A na fig. 5.Oslony 2, 21 i 22 musza byc przystoso¬ wane do przewodzenia pradu ladowania w odcinku kabla pomiedzy zlaczami. Waru¬ nek ten nie jest trudny do spelnienia w ka¬ blu takiej konstrukcji.Wedlug fig. 8 zlacza D sluza do pola¬ czenia oslon 2* z zyla 1 .za. pomoca laczni¬ ka 5, zlacza zas E sluza do polaczenia ze soba oslon 2, 2* za pomoca lacznika 6 i je¬ dnoczesnie do polaczenia ich z pojedyncza oslona 2tó, nalezaca do odcinków kablo¬ wych Z,1, wreszcie zlacze F jest zwyklym zlaczem, sluzacym do laczenia ze soba oslon 213 w dwóch odcinkach Lx kabla. Te¬ go rodzaju laczenie ze soba w szereg od* cinka kabla wedlug wynalazku z odcin¬ kiem kabla zawierajacego tylko jedna oslo¬ ne stosuje sie w przypadku, gdy chodzi o zmniejszenie pojemnosci zyly srodkowej kabla wzgledem oslon, nie polaczonych elektrycznie z ta zyla.Fig. 7 przedstawia kabel wedlug wy¬ nalazku, w którym zyla jest podzielona na trzy czesci la, Ib, lc, z których kazda jest otoczona osobna warstwa izolacji 3 oraz osobna oslona 2a, 2b wzglednie 2c, ota¬ czajaca te warstwe izolacji 3. Te poszcze¬ gólne oslony sa otoczone wspólna oslona 2. polaczona z nimi elektrycznie. W warstwie izolacji, otaczajacej te wspólna oslone 2, umieszczone sa dalsze oslony 21, 22. Latwo stwierdzic, ze poszczególne oslony 2a, 2b i 2c oraz wspólna oslona 2 tworza razem odmiane oslony wewnetrznej, opisanej przy omawianiu fig. 3. Ta wewnetrzna oslona jest polaczona elektrycznie z oslona zewnetrzna 22, posrednia zas oslona jest polaczona, jak to juz wyzej opisano, z zy¬ la, to znaczy w danym razie z ikazda z czesci la, Ib, lc tej zyly. — 3 — PLThe present invention relates to high voltage single-thread cables. It is known that one of the difficulties encountered in the manufacture of high voltage electrical cables is that the dielectric stress in the insulation of the cable is normally taken to be greatest in the immediate vicinity. surrounding the internal vein, it decreases rather quickly as the distance from this vein increases. This stress distribution is of course disadvantageous since the insulation layer adjacent to the. the inner conductor is then subjected to a stress greater than the insulation layer adhering to the sheath of the cable. The greater the ratio of the radius of the outer surface of the dielectric to the radius of the inner conductor, the greater the unevenness of the distribution of dielectric stresses, and in some circumstances it is necessary to increase the radius of this inner conductor. Preferably, the outer radius of the insulation is no more than 2.7 times the inner radius of the insulation, but even then the average stress is only 58% of the maximum stress. If all the partial capacities of the coaxial insulation layers of the same thickness were equal, the voltage drops in the individual layers would also be equal and the dielectric stresses would be evenly distributed throughout the insulation. As a result, with the same insulation thickness, it would be possible to achieve a very significant reduction of the greatest dielectric stress in the insulation of any cable, which would increase the safety factor of the cable insulation at breakdown. It is proposed to achieve this partial capacity equalization by using insulation materials of different solids dielectric. Such a method, however, did not provide satisfactory results due to the difficulty of producing cables with insulation consisting of several different insulating materials. It was also proposed to divide the dielectric into a certain number of elements using metal sheaths, the potential of which is selected by connecting them to transformer or external capacitor terminals so that the greatest dielectric stress in all elements has approximately the same value. This method can be accused of requiring complicated external connections, supplying capacitive currents to various shields, but also that it introduces sources of damage that may arise due to the existence of numerous transformer taps. This method has not been adopted on an industrial scale. Another design is described in British Patent No. 218,279 by SdMbermann, whereby a cable is disclosed, provided with the above-mentioned metal sheaths, the potential of which is selected by connection their with equalizing capacitors, located inside the cable core. The main objection that can be made in this solution is that in the places where the cables are connected, connections should be made through an expressed conductor through which a current of high intensity flows. The exposed wire must, however, be continuous in the direction of the cable length, which makes it difficult to make the necessary connections while maintaining the required insulation safety factor of the cable to breakdown. The invention relates to a single-conductor high voltage cable. , in the insulation layer of which between the central conductor and the outer plasma are three cylindrical shields made of a conducting material, surrounding the central veins, and it consists in the fact that at certain places along the intermediate cable, these shields are connected to electrically from the center conductor of the cable, while the inner sheath is connected to the outer sheath. Fig. 1 shows a cross-section through a cable of known construction, provided with equalizing capacitors, Fig. 2 - diagram explaining the result obtained in this way. capacity grading, Fig. 3 - cross-section of a cable according to the invention, Fig. 4 - diagram illustrating the capacitance grading , obtained in the cable according to Fig. 3, Fig. 5 - longitudinal section through the cable according to the invention, schematically explaining the methods of connecting the cable sections according to Fig. 3, Fig. 6 - longitudinal section through the cable according to the invention, schematically illustrating another way of joining the cable sections, Fig. 7 - cross-section through a single-thread cable in a different embodiment according to the invention and finally Fig. 8 - longitudinal section through a cable, explaining the method of connecting cable sections according to the invention with the cable sections provided with in one cover only. 1 shows the cable according to the British Silbermann patent No. 218 279. In this cable, the metal sheaths are placed in the insulation inside the conduit, so that between them they form capacitors with smaller and smaller capacities v ', w', x \ y \ and in the insulation There are also shields between the expressed conductor and the sheath of the cable, forming capacitors with capacities v, w, x, y, z. In the cable connectors, the shields placed inside the expressed conductors are connected to the shields placed outside of the cable. have been used so as to result in a gradation of capacity as shown schematically in Fig. 2, theoretically being the approximate equality v + v% as \ a + w * = x + x '= iy + y = zW of the cable structure shown in Fig. 3 and schematically in Fig. 4, the letter P denotes the capacitance between the intermediate sheath 2 having a conductor potential and the outer sheath 22. The outer sheath 2 * is connected to the inner sheath 2, placed inside the interior. insulation 3 between the covers and 21 a middle wire. The symbol Px denotes the capacity between the outer surface of the core and the inner sheath 2, the symbol P2 -— the capacity between the inner sheath 2 and the intermediate sheath 21. As a result of the connection of the core 1 with the sheath 21, the potential of the inner sheath 2 and connected to the inner sheath is increased. electrically the outer sheath 22, and therefore the capacity of the median and intermediate sheath complex also increases in relation to the inner and outer sheath assembly. The outer earthing sheath of the cable is marked with the number 4. 5 schematically explains the method of connecting the cable sections to each other according to Fig. 3, namely connecting the inner shell 2 with the outer shell 22 and the intermediate shell 21 with a wire. 1. As shown schematically in Fig. 5, the cable line alternates between connectors, of different types, labeled A and B, connector A is used to connect sheath 21 to wire 1 by means of connector 5, and connector B - to connect the inner shell 2 with the outer shell 22 using the connector 6.Fig. 6 explains a different way of connecting the cable sections, according to which on one side of the connectors C the shields 2, 22 are connected with each other by a connector 6, as in connector B in Fig. 5, and on the other side the shield 21 is connected to wire 1 by means of a connector 5, as in connector A in Fig. 5. The shields 2, 21 and 22 must be adapted to conduct a charge current in the cable section between the connectors. This condition is not difficult to fulfill in a cable of such a construction. According to Fig. 8, the connector D serves to connect the shields 2 with the conductor 1 behind. by means of a connector 5, connector E is used to connect the shields 2, 2 * with the connector 6 and at the same time to connect them with a single shield 2, belonging to the cable sections Z, 1, finally the connector F is an ordinary a connector for connecting the shield 213 to each other in two cable lengths Lx. This type of connection in series with a cable section according to the invention with a cable section containing only one shield is used when it is a question of reducing the capacity of the cable's central conductor with respect to the shields not electrically connected to the conductor. . 7 shows a cable according to the invention in which the conductor is divided into three parts Ia, Ib, Ic, each surrounded by a separate insulation layer 3 and a separate sheath 2a, 2b or 2c surrounding the insulation layer 3. These individual ¬ The general shields are surrounded by a common shield 2. connected to them electrically. In the insulation layer surrounding this common shell 2, further shells 21, 22 are placed. It is easy to see that the individual shells 2a, 2b and 2c and the common shell 2 together form a variation of the inner shell described in the discussion of Figure 3. This inner shell is electrically connected to the outer sheath 22, the intermediate sheath is connected, as already described above, to the lead, that is to say, to any of the parts 1a, Ib, lc of that vein. - 3 - PL

Claims (6)

Zastrzezenia patentowe, 1. Kabel jednozylowy wysokiego na¬ piecia, w którego warstwie izolacji pomie¬ dzy zyla srodkowa i plaszczem zewnetrz¬ nym umieszczone sa trzy oslony cylin¬ dryczne z materialu przewodzacego, ota¬ czajace zyle srodkowa, znamienny tym, ze w okreslonych miejscach wzdluz kabla po¬ srednia z, tych oslon (21) jest polaczona elektrycznie z zyla srodkowa (1), nato¬ miast oslona wewnetrzna (2) jest polaczo¬ na z oslona zewnetrzna (2*j.Claims, 1. High-voltage single-conductor cable, in the insulation layer of which between the central conductor and the outer sheath there are three cylindrical sheaths made of conductive material, surrounding the central earth, characterized in that in certain places along the cable, the intermediate shell (21) is electrically connected to the center conductor (1), while the inner shell (2) is connected to the outer shell (2 units). 2. Odmiana kabla jednozylowego wy¬ sokiego napiecia wedlug zastrz, 1, zna¬ mienna tym, ze zyla srodkowa (1) sklada sie z kilku czesci (la, Ib, lc), *l których kazda jest otoczona oslona wewnetrzna (2a, 2b, 2c...), przy czym wszystkie te oslo¬ ny pozostaja w zetknieciu z otaczajaca je wspólna oslona wewnetrzna (2).2. A variant of a high-voltage single-conductor cable according to claim 1, characterized in that the central conductor (1) consists of several parts (la, Ib, lc), each of which is surrounded by an inner sheath (2a, 2b , 2c ...), all these shields remaining in contact with the common inner skin surrounding them (2). 3. Kabel wedlug zastrz. 1 lub 2, zna¬ mienny tym, ze oslona wewnetrzna (2) jest t-iM&k polaczona z oslona zewnetrzna (22) lacz¬ nikiem (6) w zlaczach (B, C, E) poszcze¬ gólnych odcinków kabla,3. Cable according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the inner sheath (2) is t-iM & k connected to the outer sheath (22) by a connector (6) in connectors (B, C, E) of the individual cable sections, 4. Kabel wedlug zastrz, 1 lub 2, zna¬ mienny tym, ze oslona posrednia (21) jest polaczona z zyla (1) wzglednie z jej cze¬ sciami (la, Ib, lc.) w zlaczach (A, C) po¬ szczególnych odcinków kabla za pomoca laczników (5).4. Cable according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate shield (21) is connected to the conductor (1) or its parts (la, Ib, lc.) In the connectors (A, C) by ¬ specific sections of the cable using the couplers (5). 5. Kabel wedlug zastrz, 3 Jub 4, zna¬ mienny tym, ze oslona wewnetrzna (2) jest polaczona z oslona zewnetrzna (22J co dru¬ gie zlacze odcinków kabla i podobnie zyla (1) oraz oslona posrednia (21) sa polaczo¬ ne ze soba równiez co drugie zlacze od¬ cinków kabla, tak iz miejsca tych polaczen przedzielaja sie nawzajem. International Standard Electric Corporation Zastepca: M. Skrzypkowski rzecznik patentowy *&A Ut\°\ ¦r Jo E/o/ Staatsdruckerei Warschau — Nr. 9411-42.Do opisu patentowego Nr 30617 Ark. 1Do opisu patentowego Nr 30617 Ark. 2 J%5. Cable according to claim 3 or 4, characterized in that the inner sheath (2) is connected to the outer sheath (22J every second connector of the cable sections and similarly the conductor (1) and the intermediate sheath (21) are connected. Every second cable segment connector is also interconnected, so they divide each other from the point of view of these connections. 9411-42. For patent description No. 30617 sheet 1 For patent description No. 30617 sheet 2 J% 6.Do opisu patentowego Nr 30617 Ark. 3 Jló 7Do opisu patentowego Nr 30617 Ark. 4 2i222 6 2 PL6. To the patent description No. 30617 Ark. 3 Jló 7 To patent specification No. 30617 Ark. 4 2i222 6 2 GB
PL30617A 1936-04-22 International Standard Electric Corporation, New York, N.Y. High voltage single-pass cable PL30617B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL30617B1 true PL30617B1 (en) 1942-06-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2019282460B2 (en) Capacitive power transmission cable
US4816611A (en) Carrier system for lightning current
US2125869A (en) Electrical conductor
US10049790B2 (en) Electrical cable
US1868962A (en) High voltage bushing
GB449582A (en) Improvements in and relating to trunk communication electric cables comprising one or more screened core groups
EP3211435B1 (en) Voltage measuring device for the use in medium or high voltage application
PL30617B1 (en) International Standard Electric Corporation, New York, N.Y. High voltage single-pass cable
US2423596A (en) Termination for high-tension electric cables
US1959339A (en) Electric power cable
US2406676A (en) Cable joint
US2263768A (en) Condenser bushing
JPH09292435A (en) Protecting device for withstand voltage test
US1592371A (en) Best available cor
SU599305A1 (en) High-voltage current conductor
US297184A (en) Sidney p
US1585126A (en) Electrode
DE380248C (en) Capacitor terminal
KR200257589Y1 (en) The minimum of high-frequency radio waves and transmission loss in the power cable, and the techniques of it's manufacture
US3499099A (en) Cable joint having conductive rings for establishing linear longitudinal voltage stresses
EP3499691A1 (en) Electric motor with a feedthrough capacitor
AT133460B (en) Method and device for earth balancing of telecommunication cables.
CN115440478A (en) Combined wire for power transformer winding and power transformer
JPS6136323B2 (en)
US1525062A (en) Armored cable with multiple conductors