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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von elektrischen Ein-oder
Mehrleiterölkabeln Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung elektrischer
Ein- oder Mehrleiterölkabeln, wobei die Kabelseele zunächst unter Vakuum getrocknet,
dann mit entgastem flüssigem Öl imprägniert und schließlich unmittelbar aus
dem Imprägnierkessel unter Zwischenschaltung einer Schleuse zur Mantelpresse zwecks
Ummantelung geleitet wird. Außerdem werden Vorrichtungseinzelteile zur Durchführung
des Verfahrens angegeben.
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Bei der Herstellung von elektrischen Ein- oder Mehrleiterölkabeln
ist man bestrebt, beim Imprägniervorgang Lufteinflüsse weitgehend zu vermeiden,
weil diese im späteren Betrieb des Kabels unter hoher Spannung, die gleichmäßige
Verteilung der elektrischen Feldstärke stören und durch Ozonbildung zur chemischen
Zersetzung der Ölfüllung sowie zu überschlägen im Kabelinnem Anlaß geben können.
Die Schwierigkeit bei der Herstellung dieser Kabel besteht vor allem darin, das
in einem Imprägnierkessel unter Luftabschluß imprägnierte Einsatzgut aus diesem
Imprägnierkessel auszubringen und einer Mantelpresse zuzuführen, ohne daß beim Transport
zwischen dem Kesselmund und der Mantelpresse eine Beladung mit Luft erfolgen kann.
Es ist daher bereits bekannt, den Kesselmund mit der Aufnahmeöffnung der Mantelpresse
durch eine Zwischenschleuse zu verbinden, in die ebenfalls flüssiges Imprägniermittel
eingefüllt worden ist. Bei einer solchen Vorrichtung erweist es sich als Nebenproblem
von erheblicher Bedeutung, in welcher Weise die Abdichtung des Kabelendes im Kessehnund
während des Imprägniervorganges ausgeführt wird, und wie man diese Abdichtung ohne
Unterbrechung des Vakuums zur Ausschleusung des Kabels in zweckmäßiger Form aufheben
kann.
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Des weiteren ist bereits ein Herstellungsverfahren vorbekannt, bei
dem die Enden der Kabelseele vor dem Ummanteln mit metallischen Endkappen versehen
werden, welche nach der Ummantelung durch den auf sie einwirkenden Druck des Kabelmantels
die Kabelenden selbsttätig abschließen, so daß gegebenenfalls nach Herstellung einer
Lötverbindung zwischen Kabelmantel und Endkappe eine vollständige Abdichtung der
Kabelseele erzielt werden kann. Dieses vorbekannte Verfahren besitzt jedoch Nachteile
beim Ausschleusvorgang, die sich insbesondere darin ausdrücken, daß zunächst keine
Abdichtung der Mantelpresse gegenüber einer eventuell vorhandenen Zwischenschleuse
möglich ist, welche erst dann in Erscheinung tritt, wenn die Endkappe bis zur Aufnahmeöffnung
der Mantelpresse vorgezogen worden ist. In der Zwischenzeit kann jedoch eine erneute
Luftbeladung der Kabelseele eintreten. Das vorbekannte Verfahren ist insbesondere
nicht geeignet, einen Transport der Kabelseele von dem Imprägnierkessel bis zur
Mantelpresse ohne jede Unterbrechung des vorhandenen Vakuums und damit ohne die
Möglichkeit einer nachträglichen Luftbeladung des entgasten Imprägniermittels durchzuführen.
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Zur überwindung dieser Nachteile wird gemäß der Erfindung ein Verfahren
vorgeschlagen, welches das Ausschleusen des Kabels ohne jede Unterbrechung
des Vakuums ermöglicht. Der Vorteil des neuen Verfahrens ist vor allem in einer
Verbesserung der Imprägnierung unter weitgehendem Ausschluß schädlicher Lufteinschlüsse
zu sehen. Das Verfahren wird durch die Nacheinanderfolge verschiedener Verfahrensschritte
gekennzeichnet, und zwar: a) Isolation auf eine bestimmte Länge entfernen und mindestens
einen Kabelleiter in einem Tragestück verankern, b) Tragestück mit einer
Mernbrandichtung luftdicht in den Kesselmund einspannen und Imprägniervorgang im
Imprägnierkessel in an sich bekannter Weise ausführen,
c) Dichtungsbolzen
in die Mantelpresse derart einführen, daß durch den vorgefertigten Kabelmantel ein
vakuumdichter Abschluß nach der Schleuse entsteht, d) Tragestück und Dichtungsbolzen
durch ein Zugelement verbinden, e) Evakuierung der Schleuse, wobei vorzugsweise
eine Füllung mit einem flüssigen Imprägniermittel angeschlossen wird,
f) Durchtrennen der Membrandichtung und Ausschleusen des Kabels durch die
Mantelpresse, wobei die Meinbrandichtung entgegen der Zugrichtung des Kabels umgelegt
wird und als Unterlage für den Kabelmantel dient, g) Abtrennen des vorgefertigten
Kabelteiles, welcher den Dichtungsbolzen und das Zugelement enthält im Bereich der
Auflage der Meinbrandichtung, vorzugsweise unter Verlötung von Membrandichtung und
Kabelmantel.
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Zur Durchführung des Verfahrens sind verschiedene neuartige Vorrichtungselemente
zweckmäßig. Man kann als Auflage für die Membrandichtung beim Ausschleusen am Tragestück
ein Paßstück vorsehen, welches Zylinderform aufweist und dessen äußerer Durchmesser
dem Durchmesser der Papierisolation des Kabels abzüglich der doppelten Wandstärke
der Membrandichtung entspricht. Es kann außerdem vorteilhaft sein, in der zwischen
Kessehnund des' Imprägnierkessels und Aufnahmeöffnung der Mantelpresse eingeschalteten
Schleuse ein von außen betätigbares, gegen die in den Kesselmund eingespannte Membran
bewegbares Trennelement vorzusehen, mit dessen Hilfe die Abdichtung des Kesselmundes
vor Beginn des Ausschleusens, vorzugsweise längs einer Kreislinie, durchtrennt wird.
Die Betätigung des Trennelementes kann über elektrische, mechanische oder hydraulische
Zwischenglieder erfolgen, wobei lediglich zu beachten ist, daß keine Verbindung
mit der Außenluft entsteht, und die zum Durchtrennen der Membrandichtung erforderlichen
Schneidkfäfte aufgebracht werden können. Zweckmäßig wird das Trenneleinent entgegen
der Zugrichtung beim Ausschleusen an die Mernbrandichtung herangeführt, wobei diese
vorteilhaft beim oder nach dem Durchtrennen unter Verwendung des Trennelementes
in der angegebenen Weise umgelegt werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung einer Vorrichtung nach der Erfindung kann
in dem Tragestück eine mit dem Hohlraum mindestens eines Kabelleiters in Verbindung
stehende Ausnehmung vorgesehen sein, welche durch ein Abschlußelement zeitweise
abgeschlossen werden kann. Es mag im allgemeinen vorteilhaft sein, die Membrandichtung
vor dem Durchtrennen als Dichtungsscheibe zu gestalten und zwischen Dichtungselementen
im Bereich des Kesselmundes einzuspannen. Da bei den bekannten Herstellungsverfahren
eine Beheizung des Kabels gewünscht wird, erscheint es zweckmäßig, die Membrandichtung
im Kessehnund elektrisch isoliert einzusetzen, so daß über den Kabelleiter eine
Spannungszuführung in an sich bekannter Weise erfolgen kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung in zwei Betriebslagen dargestellt; es zeigt Fig. 1 ein in ein Tragestück
nach der Erfindung emgespanntes und durch eine Mernbrandichtung am Kessehnund abgedichtetes
Kabelende, Fig. 2 eine Ansicht.der Gesamtanlage, Fig. 3 ein mit einer Vorrichtung
nach Fig 1 ausgebrachtes, ummanteltes Kabelstück.
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In Fig. 1 ist der Kesselmund eines Imprägnierkessels mit
1 bezeichnet, wobei eine flanschförnüge Auflagefläche 2 vorgesehen ist. Auf
diese flanschförmige Auflagefläche 2 stützt sich ein innenzentrierter Isolierring
3, welcher in entsprechenden Ausnehmungen 4 elastische Dichtungselemente
5 aufnimmt, die an der Oberfläche einer Membrandichtung 6 einseitig
aufliegen. An die Meinbrandichtung 6 ist eine Zwischenschleuse
7 ebenfalls unter Verwendung eines weiteren innenzentrierten Isoherringes
8 an einem Flanschring 46 angesetzt, wobei dieser weitere Isolieri ring
8 ebenfalls in entsprechenden Ausnehmungen 9
weitere gummielastische
Dichtungselemente 10 aufnimmt, die auf der Oberfläche der scheibenförmigen
Membrandichtung 6 aufliegen. Im Hohlrauin des Kessehnundes erkennt man eine
Kabelseele 11, deren Kabelleiter 12 über ein Zwischenstück 13 durch
eine Schraubverbindung 14 mit einem Innenkonus 47 in ein Tragestück 15 eingespannt
ist. Auf dem Tragestück 15 ist ein Paßstück 16 vorgesehen, dessen
Außenfläche beim Ausschleusen als Auflage für die entgegen der Zugrichtung umgebogene
Membrandichtung 6 dient. Die Membrandichtung 6 ist durch eine Halteschraube
17 gegen eine Schulter 18 am Tragestück 15 gepreßt und fixiert
gleichzeitig das Paßstück 16 in seiner Lage.
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Im Innern des Tragestückes 15 ist eine zylinderförmige Ausnehmung
19 vorgesehen, welche über eine Bohrung 48 des Innenkonus 47 mit einem Hohlraum
20 im Inneren des Kabelleiters 12 kommuniziert und an ihrem offenen Ende durch einen
Verschlußbolzen 21 verschlossen werden kann. An dem Tragestück 15
befindet
sich außerdem zwischen Schraubringen 22,23
eine Stromzuführung 24, welche
in nicht gezeichneter Weise mit entsprechenden elektrischen Verbindungsteilen in
an sich bekannter Weise verbunden sind. Auf das Tragestück 15 ist außerdem
ein Zuganker 25 aufgeschraubt, welcher über eine Halteöse 26 mit einem
Zugseil 27 in Verbindung steht. Das Zugseil 27 durchquert den freien
Innenraum der Zwischenschleuse 7
sowie eines weiteren Zwischenstückes
28, welches über einen Flansch 29 mit einem Abdichtring
30 unmittelbar an die Aufnahmeseite der Mantelpresse 32
vakuumdicht
angeschlossen ist. In der Aufnahmeöffnung der Mantelpresse 32 ist ein Dichtungsbolzen
33 vorgesehen, dessen Außendurchmesser der Kabelseele entspricht. über eine
Befestigungsöse 34 steht dieser Dichtungsbolzen 33 mit dem Zugseil
27 in Verbindung.
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Zur Evakuierung des Innenraumes der Zwischenschleuse 7 und
des weiteren Verbindungsstückes 28 ist an diesem ein Anschlußflanschstück
35 zum Anschluß einer in Fig. 1 nicht gezeichneten Evakuierungsvorrichtung
vorgesehen. Da die Zwischenschleuse 7 und das weitere Verbindungsstück
28 nach der Evakuierung mit entgastem Isolieröl gefüllt werden sollen, ist
an der Zwsichenschleuse.7 eine Einfüllöffnung 36 vorhanden, durch die über
an sich bekannte Förderelemente nach der Evakuierung entgastes IsolierÖl eingefüllt
werden kann. Die Verbindung zwischen der Zwischenschleuse 7 und dem weiteren
Verbindungsstück 28 erfolgt über Flanschteile 37, 38, zwischen denen
eine Ringdichtung 39 eingelegt ist.
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im Inneren der Zwischenschleuse 7 ist eine rohrförmige Trennhülse
40 in einem Gleitring 41 verschiebbar
angeordnet, wobei diese Trennhülse
40 durch eine Betätigungsstange42 zum Durchtrennen gegen die Membrandichtung6 vorgeschoben
werden kann. Die Abdichtung der Betätigungsstange 42 gegenüber dem Gehäuse der Zwischenschleuse
7 erfolgt über einen metallischen Faltenbalg43. Zur Ermöglichung des Bewegungsvorganges
weist das Gehäuse der Zwischenschleuse 7 eine Längsausnehmung 44 auf, ebenso
ist der Gleitring 41 entsprechend geschlitzt. An der Betätigungsstange 42 ist ein
Betätigungshandgriff 45 vorgesehen. Im Inneren der Trennhülse 40 befindet sich ein
Preßstück 49, welches die durchtrennte Meinbrandichtung 6 über das Paßstück
16 topfartig umlegt. Die Betätigung des Trennelementes 40 erfolgt vorteilhaft
hydraulisch, da auf diese Weise jedes Verkanten vermieden werden kann, und die Membrandichtung
6 ohne schädliche Spanbildung stanzenartig durchtrennt wird. Dabei wird das
Trennelement 40 zweckmäßig als hydraulisch bewegbarer Hohlkolben in an sich bekannter
Weise ausgebildet.
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Nachdem der Imprägniervorgang in üblicher Weise bei dem in der Stellung
nach Fig. 1 eingespannten Kabelende durchgeführt worden ist, wird durch Betätigung
der Betätigungsstange 42 die Trennhülse 40 gegen die Membrandichtung 6 vorgeschoben,
diese dabei kreisfönnig durchtrennt und zur Auflage auf dem Paßstück 16 in
Richtung auf den Kabelleiter umgebogen. In der Darstellung nach Fig. 3 hat
dieser Bearbeitungsvorgang bereits stattgefunden, und der Kabelanfang liegt außerhalb
der Mantelpresse. Man erkennt die vorgefertigte Kabellänge mit Zugseil
27
und Dichtungsbolzen 33, wobei zur Herstellung des fertigen Kabels
nunmehr eine Abtrennung im Bereich der Dichtungsmembran 6 erfolgen muß (gestrichelt
angedeutet). Zur Erlangung einer dichten Verbindung ist die umgebogene Membran
6 mit dem Kabelmantel, welcher üblicherweise aus Blei oder Aluminium besteht,
zu verlöten. Danach werden der Zuganker 25
sowie die Schraubringe 22,
23 zusammen mit der Stromzuführung 24 vom Tragestück 15 abgenommen.
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In der Gesamtansicht nach Fig. 2 ist die gegenseitige Lage des Imprägnierkessels
50 und der Mantelpresse 51 dargestellt. Das ausgestoßene Kabel wird
auf eine Kabeltrommel 52 aufgewickelt. Das Zwischenstück 28
besitzt
einen Federbalgteil 53, mit dessen Hilfe eine gewisse Beweglichkeit der Einzelteile
zum Einrichten der Vorrichtung gegeben ist. Zur Nachfüllung des Isolieröles in die
Zwischenschleuse 7 ist eine Fördereinrichtung 54 vorgesehen. Die Evakuierung
des Zwischenstückes 28 und der Zwischenschleuse 7 erfolgt durch ein
Vakuumpumpaggregat 55.
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Das neue Verfahren kann sowohl bei Einleiter- als auch bei Mehrleiterkabeln
Anwendung finden. Für Mehrleiterkabel ist eine entsprechende Abänderung der Befestigungsteile
im Haltestück erforderlich.