DE1490320A1 - Geschichtete Isolierung fuer Hochspannungszwecke - Google Patents

Description

• Geschichtete Isolierung für HochspaanunASZwecke Die Isolierung von Starkstromkabeln,inebesondere für Hochspannungszwecke, wird im allgemeinen als geschichtete Isolierung aus Papierbändern aufgebaut, die lagenweise auf den Leiter auf- gesponnen bzw. aufgewickelt, getrocknet und mit einem mehr oder weniger zähflüssigen Tränkmittel durchtränkt werden. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, für Hochspannungskabel an- stelle von Papier dünne organische Kunststoffschichten in Form von Filmen oder Folien zu verwenden, die nur durch das Ö1 voneinander getrennt sind: Da diese Kunststoff-Folien undurchlässig sind, ist eine einwandfreie Tränkung der aus Kunstatoffschichten hergestellten Isolierung nicht mit Sicherheit gewährleistet.
• Es ist daher auch bereits der Vorschlag bekanntgeworden, die Dielektrika von Hochspannungskabeln aus abwechselnden Zagen von Papierbändern und Kunststoff-Folien aufzubauen. Da bei einer solchen Isolierung wiederum Papier verwendet wird, machen sich hierbei die Nachteile der Papierisolierung bemerkbar, unter anderem die Notwendigkeit der Trocknung vor der Tränkung. Ein solcher Aufbau einer geschichteten Isolierung bät sich daher für Hochspannungszwecke nicht durchsetzen können. Außerdem treten hierbei unerwünschte Sprünge der Dielektrizitätskonster:-ten auf, da die Dielektrizitätskonstanten des Papiers und der zur Verfügung stehenden Kunststoff-Folien stark voneinander abweichen.
• Es ist ferner bekanntgeworden, eine geschichtete Isolierung für Hochspannungskabel allein aus Kunststoff-Folien aufzubauen, die an einer oder an beiden Seiten aufgerauht, gewellt oder auch mit Rillen versehen sind, um auf diese Weise eine Strömung des Tränkmittels zu ermöglichen. Die Herstellung derartiger Folien ist aber unwirtschaftlich.
• Zur Vermeidung der Nachteile der bekannten Hochspannungskabel-Folienisolierungen wurde vorgeschlagen, zwischen den Schichten aus Kunststoff-Folien dünne, für das flüssige Imprägniermittel gut durchlässige Schichten aus Kunststoffäden in Form von Umspinnungen bzw. Umwicklungen, in Form von Gewebebändern oder in Form von Umflechtungen anzuordnen, wobei sowohl die Kunststoff-Folien als auch die Kunststoff-Fäden aus solchen plastischen synthetischen Stoffen bestehen, die widerstandsfähig gegen das flüssige Imprägniermittel sind. Für den Fall der Bildung der Zwischenschichten aus Kunststoff-Gewebebändern sollen diese vorteilhaft die gleiche Breite wie die Kunststoff-Folien haben und die Kunststoff-Folien überlappen.
• Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung von geschichteten Isolierungen für Hochspannungszwecke, insbesondere für Hochspannungskabel, aus Kunststoff-Folien-Schichten und zwischengefügten, für flüssige und für gasförmige Trämkmittel durchlässige Schichten und besteht darin, daß die durchlässigen Zwischenschichten aus Bandvliesen bestehen, deren Dielektrizitätskonstante etwa gleich der der Kunststoff-Folien ist und deren Fasern an sich für das Tränkmittel undurchlässig sind und somit das Tränloiittel nicht aufsaugen.
• Vorteilhaft bestehen die Bandvliese aus Kunststoff-Fasern. Es ist aber auch möglich, Bandvliese aus Glasfasern zu verwenden, vorzugsweise aus verlustarmen Glasfasern. Bandvliese haben gegenüber den vorgeschlagenen Gewebebändern aus Kunststofffäden den Vorteil, daß sie in wirtschaftlicher Weise und mit sehr geringer Dicke herstellbar sind. Die für die neue geschichtete Hochspannungsisolierung vorgesehenen Bandvliese sind den Papierbändern ähnlich, haben aber diesen gegenüber infolge deren Herstellung aus für das Tränkmittel undurchlässigen Fasern, die für den vorliegenden Zweck bisher nicht erkannte Eigenschaft, in höherem Maße für flüssige und für gasförmige Tränkmittel durchlässig zu sein.. Dadurch wird die Tränkung und Füllung der unter Verwendung von Kunetstoff-Folien aufgebauten geschichteten Isolierung mit einem flüssigen oder gasförmigen Tränk- mittel erleichtert und beschleunigt. Dieser Vorteil kann aber auch dazu ausgenutzt werden, die geschichtete Isolierung mit flüssigen Tränkmitteln höherer Viskosität zu tränken bzw. zu füllen.
• Die Bandvliese erhalten zweckmäßig die gleichen bzw. annähernd gleichen Abmessungen, insbesondere die gleiche Breite wie die Kunststoff-Folien, um sie mittels an sich bekannter Mehrfach-Bandwickelvorrichtungen zusammen mit den Kunststoff- Folien um den heiter wickeln zu können, derart, daß die Band- vliese die bücken zwischen den Kunetetoff-Folienwindungen ab- decken und umgekehrt.
• Bei der Auswahl des für die Kunststoff-Folien zu verwendenden Materials ist darauf zu achten, daß die notwendigen Kunststoffe mit dem Tränkmi.ttel verträglich sind. Für den Aufbau eines Ölkabels kommen daher nur Kunststoffe in Betracht, die gegen Einwirkung von Öl beständig sind, wie beispielsweise Polester, insbesondere hochpolymere Polymethylenterephthalate, Polyäthylenterephthalate oder auch Polycarbonate. Aber auch Polyamide, Polyalkane, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten, Polybutadien oder Mischpolymerisate davon, Polyvinylchlorid, Poly- styrol und Celluloeeester, wie Celluloseacetat, sind als Kunststoffe im Rahmender Erfindung geeignet.
• Für den Fall der Tränkung der geschichteten Isolierung mit flüssigen Tränlamitteln müssen die für die durchlässigen Bandvliese verwendeten Kunststoffe ebenfalls mit dem Tränkmittel verträglich sein. Für den Aufbau eines Ölkabels kommen vorteil- haft die gleichen Zunstetoffgruppen in Betracht, die für die Kunststoff-Folien erwähnt wurden. In. besonders hohem Maße ver- träglich mit flüssigen Tränkmitteln sind die bereits erwähnten Bandvliese aus Glasfasern.
• Zur Erläuterung der Erfindung sind in den 7ig. 1 und 2 Ausführungsbeispiele eines Einleiter-Hochspannungskabels wieder- gegeben. Der gegebenenfalls in bekannter Weise mit einer Leiterglättung versehene Leiter 1 ist von der geschichteten Isolierung 2 umgeben. Die geschichtete Isolierung 2 besteht aus miteinander abwechselnden Schichten aus gunatstoff-Folien 3 und den Bandvliesen 4. Bei der Ausführung nach der Fig. 1 sind die Bandvliese, diedie gleiche Breite wie die gunatstoff-Folien 3 haben, im Wickelverfahren so aufgebracht, daß sie die Lücken zwischen den Kunststoff-Folien abdecken. Nach der Fig. 2 sind die Bandvliese 4 in Längsrichtung aufgebracht, und zwar entweder mit anlappenden oder ;gegenseitig überlappenden Längs- karten oder unter Belassung einer kleinen Lücke zwischen den Längskanten. Jede durchlässige Schicht kann durch eine oder mehrere Bandvließe gebildet sein. Die so ausgebildete geschichtete Isolierung ist von einer nicht dargestellten Aderabschirmung und dem Kabelmantel 5 umgeben.
• Die zeichnerische Darstellung entspricht nicht den tatsächlichen geometrischen Verhältnissen beim Aufbau einer gemäß der Erfindung ausgebildeten geschichteten Isolierung. Da die einzelnen Schichten in der Regel lediglich eine Stärke von einigen 10 /Um bis etwa 150 //um aufweisen, ist für den Aufbau eines Höchstspannungskabelo eine sehr große Anzahl von miteinander abwechselnden Schichten erforderlich.
• Die Erfindung ist in erster Linie geeignet zur Isolierung von Hochspannungskabeln, also beispielsweise von Ö1- oder Gasdruckkabeln. Sie läßt sich aber sinngemäß auch zum Aufbau von Kondensatoren oder anderen elektrischen Geräten verwenden.

Claims (5)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e @.@Geschichtete Isolierung für Hochspannungszwecke, insbesondere für Hochspannungskabel, aus gunstetoff-Folien-Schichten und zwischengefügten, für flüssige und für gasförmige Tränkmittel durchlässige Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässigen Schichten aus Bandvliesen bestehen, deren Dielektrizitätskonstante etwa gleich der der ist und deren Fasern an sich für das Tränkmittel undurchlässig sind.
2. 2. Geschichtete Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandvliese aus Kunststoffasern bestehen.
3. 3. Geschichtete Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandvliese aus vorzugsweise verlustarmen Glasfasern bestehen.
4. 4. Geschichtete Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandvliese die gleichen bzw. annähernd gleichen Abmessungen, insbesondere die gleiche Breite wie die Kunststoff-Folien haben und so gewickelt sind, daß sie die Zücken zwischen den Kunststoff-Folienwindungen abdecken.
5. 5. Geschichtete Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Bandvliese in längarichtung aufgebracht sind.