DE1765879A1

DE1765879A1 - Zubehoer fuer Hoechststrom-Kabel

Info

Publication number: DE1765879A1
Application number: DE19681765879
Authority: DE
Inventors: Nicola Palmieri
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1967-08-04
Filing date: 1968-07-31
Publication date: 1971-11-04
Also published as: CH480748A; NO129432B; GB1192851A; FI52789B; JPS5022236B1; AT278945B; FI52789C; FR1570769A; US3551582A; BE718957A; SE359204B; DE1765879B2

Description

PATENTANWXLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 1765879

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT MÖNCHEN HAMBURG TELEFON= 395314 MOO HAMBU RG 50, 3 0 7 88 TELEGRAMME: KARPATENT KONIGSTRASSE 28

W. 23 175/68 4/Fl

Pirelli Soeietkper Azioni,
Mailand (Italien)

Zubehör für Höchststrom-Kabel.

Kabel, welche für die Übertragung von elektrischer Energie mit sehr hohen Strömen verwendet werden, sind aus G-ründen der Wirtschaftlichkeit in solcher Weise dimensioniert, daß der Leiter oder die leiter eine vergleichsweise hohe Temperatur, beispielsweise in der Größenordnung von 85° erreichen, wenn sie die volle Last tragen.

Das Erreichen dieses Temperaturwertes wird mitunter durch die Tatsache verhindert, daß in einigen Teilen der Installation und inabesondere in den Verbindungen und den Endverschlüssen, die im nachstehenden mit dem allgemeinen Ausdruck "Zubehör" benannt werden, die Isolation aus Schichten aus Isoliermaterial hergestellt ist, die größere Dicke als in dem Kabel haben. Infolgedessen wird diese größere elektrische

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Isolation durch eine große Wärmeisolation begleitet, ao daß, falls die maximal zulässige Temperatur des Leites in diesem Zubehör nicht überschritten werden darf, die tatsächliche Temperatur des Kabels niedriger sein muß, woraus sich wirtschaftlich ein Nachteil ergibt.

Die Aufgabe^ der Erfindung besteht darin, einen Typ eines Zubehörs verfügbar zu machen, bei welchem die elektrische Isolation als Folge keine Wärmeisolation erzeugt, die beträchtlich größer als die der Kabelisolation ist.

Bei einem Zubehör dieser Art kann es zweckmäßig sein, durch Umlaufen won Isolieröl eine Kühlwirkung durchzuführen. Dieses Kühlverfahren, das in der einschlägigen Technik bereits bekannt ist, sieht einen Durchgang vor, durch welchen hindurch das Öl in das Kabel eingelassen oder aus ihm herausgelassen werden kann.

Infolgedessen besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, ein Zubehör dieser Art zu schaffen, bei welchem ein Durchgang für das Öl vorgesehen ist, um eine Kühlwirkung durchzuführen.

Gemäß der Erfindung besteht die Isolation in den Zubehörteilen aus drei konzentrischen Teilen: ein Teil besteht aus imprägnierten Papier, das über den oder die Leiter fi. und auf seine zugeordnete Armierung aufgebracht ist, der zweite Teil der Isolation ist aus einem rohrförmigen Körper aus Isolierstoff, z.B. einem mit Quarz beschwerten Epoxyharz, hergestellt, das mechanisch stark ist, und daeyrings um dan

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ersten Teil und den Kabelkern aufgebracht ist und das Kabel dicht verschließt, und der dritte T_eil enthält ein elektronegativea Gas, z.B. Schwefelhexafluorid, das gegebenenfalls mit Stickstoff oder anderen inerten Gasen gemischt ist, die in einem dichten Gehäuse enthalten sind, welches die beiden ersten Teile einschließt oder umgibt und unter einem Druck von vorzugsweise 2 bis 15 kg/cm steht.

Durch Versuche hat sich gezeigt, daß, wenn die imprägnierte Papierisolation und das sie umgebende Bohr genügend dünn sind, es möglich ist, sehr niedrige "'erte einer WärmewiÄerstandsfähigkeit der auf diese Weise hergestellten Isolation zu erreichen, und dies ergibt sich aus der hohen wärmeleitfähigkeit des ^ases und insbesondere des Schwefelhexafluorid, insbesondere wenn es von einer konvektiven Bewegung unterstützt wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsfοrm der Erfindung wird ein Hohlraum, ■ dessen' radiale Abmessung größer als I mm ist, zwischen dem ersten Teil aus imprägnierter Papierisolation und dem zweiten Teil bestehend aus dem rohrförmigen Körper aus Isolierstoff belassen, damit die Zirkulation des kühlenden Öles möglich wird. Diese radiale Abmessung hat einen Wert, der vorzugsweise zwischen 1 und 10 mm liegt.

Die Vergrößerung des Hohlraumes, der zwischen der Papierisolation und dem rohrförmigen sie abdeckenden Körper gebildet ist, wird durch die Tatsache ermöglicht, daß das

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elektro-negative Gas, welche den dritten Teil der Isolation bildet, eine Dielektrizitätskonstante hat, die kleiner als die des in solchem Zubehör gewöhnlich verwendeten Papieres ist; daher wird die Differenz des an die mit G_ae gefühlte Zone angelegten Potentials erhöht, während dasjenige, welches an das in dem hohlen Baum enthaltene Öl angelegt wird, vermindert wird.

Die Erhöhung der Differenz des an das Sas angelegten Potentials ist keine Frage von Bedeutung, da, weil das elektrische Feld zylindrische Sy mme t r iefin seiner äußersten Zone -, nämlich der mit dem Gas gefüllten Zone, -et*« am wenJsten beanspruchte ist.

In einem Zubehör gemäß der Erfindung können dünne zylindrische Barrieren aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Papier, das gegebenenfalls an den Elektroden anhaftet, in den torischen mit Gas gefüllten Raum eingefüllt werden, der die dritte Isolation bildet, um die dielektrische Festigkeit der dritten Isolation zu erhöhen, ohne ihre Dielektrizitätskonstante wesentlich zu beeinflussen.

Gemäß der Erfindung kann ein Zubehör verschiedenartige Formen annehmen, und dies hängt davon ab, ob es Sine Verbindung zwischen zwei Kabellängen oder ein Endvefschluß ist.

In der beigefügten Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 ist ein schematieoher Axialschnitt eines Endverschlusses.

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fig. 2 ist ein schematischer Axialschnitt eines Endverschlusses einer abgeänderten Ausführung. Figo 3 ist ein schematischer Axialschnitt einer Verbindung,
iig. 4 ist ein schematischer Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Verbindung.

Fig. 1 zeigt ein Kabel 1, das in einem Endverschluß endet, wo eine Armierung auf das Ende des Leiters in üblicher Weise aufgebracht ist (nicht dargestellt), das von einer imprägnierten Papierisolation 2 bedeckt ist; aus dieser Isolation 2 tritt das Ende eines Leiters 3 heraus, der mit der Armierung fest verbunden ist. Ober die Isolation 2 ist eine Buchse 4 aus Isolierstoff gefädelt, beispielsweise ein beschwertes Epoxyharz, welches an dem oberen Ende an dem Leiter 3 unter einem elektrostatischen Schirm 5 und am unteren Ende an einem Metallgehäuse 6 befestigt ist, oberhalb welchem ein Isolator 7 angeordnet ist, der an dem oberen Ende mit dem endenden Leiter 3 fest verbunden ist_e

Der Innenraum 8, der in dem Raum zwischen der Buchse 4 und dem Gehäuse 6 vorhanden ist, und der Innenraum zu dem Isolator 7 ist mit Schwefelhexafluorid oder einem anderen elektro-negativem Gas gefüllt.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher das Gehäuse 6 nicht vorhanden ist, da die Buchse 4 direkt innerhalb des Isolators 7 Aufnahme findet, und der

ait elektro-negativem Gas gefüllte Raum JC ist vollständig

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innerhalb des Isolators 7 eingeschlossen.

Bei Verbindungen zwischen zwei Kabellängen kann die Erfindung verwirklicht werden, wie in den Fig. 3 und 4 schematised, dargestellt ist.

Die leiter 10 und 10' der beiden Kabel 11 und 11' der Fig. 3 sind vermittels einer Armierung 20 miteinander verbunden, und sie werden dann mit der imprägnierten Papierisolation 12 bedeckt, auf welche die Isolierbuchse 14 aufgefädelt ist; diese Buchse 14 ist beispielsweise aus einem mit Quarz beschwerten Epoxyharz hergestellt, und auf der Buchse 14 ist ein metallisches Gehäuses 16 vermittels Flansche 19 dicht befestigt. Der Eingraum 16 zwischen der Buchse 14 und dem Gehäuse 16 ist mit Schwefelhexafluorid gefüllt, das möglicherweile mit Stickstoff oder anderen innerten Gasen gemischt sein kann.

Falls es gewünscht wird, den Verbindungspunkt bzw. die Verbindungswelle beispielsweise an Absehlußverbindungen elektrostatisch abzuschirmen, kann die Ausführung die in Fig. 4 dargestellte Form annehmen, in welcher die Bezugszeichen den Teilen in Fig. 3 entsprechen, und der elektrostatische Schirm ist mit 21 benannt. In diesem Fall muß das Gas, welches den Raum 18 ausfüllt, der vollen Spannung widerstehen. .

Die oben beschriebenen Zubehöre haben nicht nur die Vorteile einer hohen Wärmeleitfähigkeit, welche es möglich macht, sehr hohe Ströme zu führen, sondern haben weiterhin

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den Vorteil, daß sie bequem zusammengebaut werden und inspiziert werden können, nachdem der Gasdruck abgelassen worden ist.

Mit vorstehenden Ausführungen wurden besondere Ausführungsformen der .Erfindung beschrieben, jedoch umfaßt die Erfindung weitere abgewandelte Ausführungsmöglichkeiten, die sich aus dem oben angedeuteten Erfindungsprinzip ableiten.

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Claims

Patentansprüche

1. Zubeör für H9chatstrom-Kabel, gekennzeichnet durch eine Isolation, die aus drei konzentrischen ^ilen aufgebaut ist:

einen ersten Teil aus imprägnierter Papierisolation (2), die über den oder die leiter und die zugeordneten .Armierung aufgebracht ist, einen zweiten Teil» der aus einem rohrförmigen Körper (4) aus mechanisch festem Isoliermaterial hergestellt ist, der rings um den ersten Teil (2) und den Kabelkern aufgebracht ist und mit dem Kabel einen dichten Abschluß herstellt, und einen dritten Teil, der durdh ein elektro-negatives Gas gebildet ist, das in einem dichten Gehäuse (16) aus starrem Material eingeschlossen ist.

2. Zubehör nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler Eaum, dessen radiale Abmessung größer als 1 mm ist, zwischen dem ersten Teil (2) aus imprägnierter Papierisolation und dem rohrförmigen Körper (4) aus Isolierstoff belassen ist, der die zweite Isolation bildet.

3. Zubehör nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Abmessung zwischen 1 und 10 mm liegt.

4. Zubehör nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektro-negative Gas Schwefelhexafluorid ist, das gegebenenfalls mit anderen innerten Gasen vermischt ist.

5. Zubehör nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas einen üruck zwischen 2

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und 15 kg/cm hat.

6o ZubeÜSr nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dünne Barrieren aus Isoliermaterial* die gegebenenfalls an den Elektroden anhaften, in den. torischen Baum eingeführt wind, der mit elektronegativem die dritte Isolation bildenden G-as gefüllt ist.

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