DE1818142U - ELECTRIC HIGH CURRENT, ESPECIALLY HIGH VOLTAGE CABLE. - Google Patents
ELECTRIC HIGH CURRENT, ESPECIALLY HIGH VOLTAGE CABLE.Info
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Description
Elektrisches Starkstrom-, insbesondere Hochspannungskabel.Electric power cables, in particular high voltage cables.
Bei elektrischen Hochspannungskabeln hält man vielfach die Isolierung unter Überdruck, um ihre elektrische Durchschlagsfestigkeit zu erhöhen. Dies gilt insbesondere für die Kabel, deren Isolierung vollständig oder nahezu vollständig durch ein Fluidum, beispielsweise ein Gas oder eine isolierende Flüssigkeitygebildet ist, das den zwischen dem oder den Leitern und dem Mantel durch Abstandhalter aufrechterhaltenen Raum ausfüllt. Aber auch Kabel, deren Isolierung ganz oder im wesentlichen aus festem Stoff besteht, beispielsweise aus Bändern oder Folien gewickelt und mit einer isolierenden Flüssigkeit getränkt oder mit einem Gas gefüllt ist, werden häufig unter Überdruck gehalten, um eine Ionisierung etwa vorhandener Hohlräume zu verhüten oder bei den im Betriebe auftretenden Temperaturwechseln die Bildung von Hohlräumen, in denen es zu einer Ionisierung kommen kann, zu vermeiden. Ganz gleich, ob die Isolierung unmittelbar unter Druck gesetzt wird, oder ob ein von der Isolierung durch eine drucknachgiebige Hülle getrenntes Druckmittel, etwa ein Druckgas oder eine Druckflüssigkeit, zur Erzeugung des Druckes dienen, in allen Fällen muß der das Kabel nach außen abschließende Mantel dem auf die Isolierung ausgeübten Druck standhalten können.In the case of high-voltage electrical cables, insulation is often used under overpressure in order to increase their dielectric strength. this applies especially for the cables, their insulation completely or almost completely formed by a fluid such as a gas or an insulating liquid is that which is maintained between the conductor or conductors and the jacket by spacers Fills space. But also cables whose insulation is entirely or essentially solid Fabric consists, for example, of tapes or foils and wrapped with an insulating Liquid soaked or filled with a gas are often under excess pressure held to prevent ionization of any cavities or at the Temperature changes occurring in the company lead to the formation of cavities in which ionization can occur. No matter whether the insulation is immediately pressurized, or whether one of the isolation by a pressure-resilient envelope separate pressure medium, such as a pressure gas or a pressure fluid, serve to generate the pressure, in all cases the one that closes the cable to the outside Jacket can withstand the pressure exerted on the insulation.
Es ist bekannt, das Kabel zu diesem Zweck in Beton einzugießen i oder in ein starres Rohr aus Beton oder aus Stahl einzuziehen.It is known to cast the cable in concrete for this purpose i or to be drawn into a rigid pipe made of concrete or steel.
Von diesen Ausführungsformen hat sich das Einziehen in ein Stahl-
Soweit der Kabelmantel aus Gummi oder aus einem gummielastischen Kunststoff, wie z. B. Polyamid, besteht, hat er gleichzeitig die Eigenschaft, daß er schon aufgrund seines Werkstoffes hoch elastisch dehnbar ist. Er ist daher bei entsprechender Bemessung, selbst in kreisrunder Querschnittsform, in der Lage, das etwa bei Erwärmung des Kabels aus der Isolierung austretende Tränkmittel wieder in die Isolierung zurückzudrücken, ohne daß es hierzu eines besonderen Druckmittels bedarf.If the cable sheath is made of rubber or a rubber-elastic plastic, such as B. polyamide, it also has the property that it is already due its material is highly elastic. It is therefore, with appropriate dimensioning, even in a circular cross-sectional shape, capable of producing the To push the impregnating agent emerging from the insulation back into the insulation, without the need for a special pressure medium.
Es ist auch schon bekannt, Streifen oder Bänder aus thermoplastischem oder gummielastischem Werkstoff oder aus Gummi zum Aufbau einer Kabelbewehrung zu verwenden und hierfür gegebenenfalls noch durch in diese Bewehrungselemente eingebettete Einlagen höherer Zugfestigkeit zu verstärken. Diese Bewehrungselemente können wiederum in einer oder in mehreren Lagen mit gleicher oder verschiedener Schlaglänge und/oder Schlagrichtung auf den Kabelmantel aufgebracht sein. Auch können sie anschließend durch Schweißen oder Kleben zu einer lückenlosen Hülle vereinigt werden, ctie daher gleichzeitig den Kabelmantel darstellen kann. Bestehen dabei die Einlagen aus Glasfasern, z. B. in Form von Strängen oder in Form von Bändern aus Glasfasergewebe, oder aus einem anderen Stoff ähnlich geringer Dehnbarkeit, so entsteht ein unelastischer Mantel. Verwendet man dagegen Einlagen aus hochelastischen zugfesten Stoffen, . B. aus Polyamid, Polycarbonaten oder Polyurethanen, so ist die innendruckfeste Bewehrung oder Umhüllung gleichzeitig hochelastisch dehnbar.It is also already known to make strips or tapes of thermoplastic or rubber-elastic material or made of rubber for the construction of a cable armouring and, if necessary, by means of reinforcement elements embedded in these reinforcement elements Reinforcing insoles with higher tensile strength. These reinforcement elements can in turn in one or more layers with the same or different lay length and / or Direction of lay applied to the cable jacket. You can also afterwards be united by welding or gluing to form a gapless shell, ctie simultaneously can represent the cable sheath. Do the inserts consist of glass fibers, for. B. in the form of strands or in the form of tapes made of glass fiber fabric, or from a another fabric with a similarly low elasticity, the result is an inelastic coat. If, on the other hand, insoles made of highly elastic, tensile strength materials are used,. B. made of polyamide, Polycarbonates or polyurethanes are the internal pressure-resistant reinforcement or sheathing at the same time highly elastic stretchable.
Ferner lassen sich als innendruckfeste Kabelmäntel an sich oekannte stranggepreßte Rohre verwenden, die aus thermoplastischem Kunststoff Destehen und durch in deren Wandung eingepreßte Bewehrungselemente, z. B. aus einem vergleichsweise wenig dehnbaren Metall, wie Stahl oder Bronze, oder aus einem zugfesten, hochelastisch dehnbaren Kunststoff, wie Polyamid oder Polyurethan, verstärkt sind. Es ist aber auch bekannt, den innendruckfesten Mantel eines elektrischen Kabels vollständig aus einem solchen zugfesten, hochelastisch dehnbaren Kunststoff, z. B. aus Polyamid oder aus Polyurethan, herzustellen.Furthermore, cable sheaths which are resistant to internal pressure can be known per se Use extruded pipes made of thermoplastic material and by pressed into the wall reinforcement elements, z. B. from a comparatively little ductile metal, such as steel or bronze, or made of a tensile, highly elastic metal stretchable plastic, such as polyamide or polyurethane, are reinforced. But it is also known as the complete internal pressure-resistant jacket of an electrical cable from such a tensile, highly elastic stretchable plastic, z. B. made of polyamide or from polyurethane.
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Hochspannungskabel, dessen Isolierung unter Überdruck gehalten wird, und das zum Schutz des Mantels gegen den Innendruck der Isolierung eine in Isolierstoff eingebettete metallische Bewehrung besitzt. Die metallische Bewehrung kann aus Draht oder Band, z. B. aus Stahl, Bronze oder einer hinreichend zugfesten Aluminiumlegierung, aufgebaut sein. Der die Bewehrungselemente umgebende Isolierstoff kann ein thermoplastischer, insbesondere ein elastischer Kunststoff sein, wie etwa Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polyamid oder Polyurethan, ein Polyester oder ein natürlicher oder synthetischer Gummi. Die bekannten Bewehrungen der beschriebenen Art haben den Nachteil, daß bei Erdschluß, bei Einleiterkabeln schon im normalen Betrieb, durch die Ströme der Kabelleiter in den metallischen Bewehrungselementen elektrische Spannungen induziert werden, die wiederum elektrische Ströme erzeugen, die sich über benachbarte metallische Leiter oder über die Erde schließen. Diese Ströme können Schäden der verschiedensten Art, z. B. durch elektrische Korrosion, verursachen. Außerdem sind sie mit elektrische ! Verlusten verbunden, welche die Wirtschaftlichkeit der Übertragung ungünstig beeinflussen. Diese Nachteile machen sich naturgemäß bei den Hochspannungskabeln, auf die sich die Erfindung bezieht, in besonderem Maße bemerkbar, da bei diesen Kabeln die Erdschlußströme infolge der hohen Betriebsspannung besonders groß werden können. Außerdem ist es bei diesen Kabeln wegen der Dicke der Aderisolierung besonders erwünscht, anstelle von Mehrleiterkabeln Einleiterkabel zu verlegen, die man bisher, um die Induktionsströme in der Bewehrung möglichst klein zu halten, nur unter besonderen Bedingungen mit einer metallischen Bewehrung ausstatten konnte.The invention relates to a high-voltage electrical cable, the insulation of which is kept under positive pressure, and that to protect the jacket against the internal pressure of the insulation a metallic embedded in insulation material Has reinforcement. The metallic reinforcement can be made of wire or tape, e.g. B. off Steel, bronze or an aluminum alloy with sufficient tensile strength. The insulating material surrounding the reinforcement elements can be thermoplastic, in particular be an elastic plastic, such as polyvinyl chloride, polyethylene, polyamide or polyurethane, a polyester or a natural or synthetic rubber. the known reinforcements of the type described have the disadvantage that in the event of a ground fault, with single-core cables already in normal operation, due to the currents of the cable conductors electrical voltages are induced in the metallic reinforcement elements, which in turn generate electrical currents that spread across neighboring metallic Ladder or close to earth. These currents can cause damage of the most varied Kind, e.g. B. caused by electrical corrosion. Besides, they are with electric ! Associated losses, which affect the economics of the transfer adversely affect. These disadvantages naturally occur with high-voltage cables, to which the invention relates, particularly noticeable, since these Cables the earth fault currents are particularly large due to the high operating voltage can. It is also special with these cables because of the thickness of the core insulation desired to lay single-core cables instead of multi-core cables, which were previously in order to keep the induction currents in the reinforcement as small as possible, only under special conditions Conditions could equip with a metallic reinforcement.
Nach der Erfindung lassen sich die geschilderten Nachteile vermeiden. Erfindungsgemäß sind das oder die metallischen Bewehrungelemente stellenweise unterbrochen und die Bewehrungselemente bzw. deren Windungen mit engem Abstand nebeneinanderliegend in den Isolierstoff eingebettet und ihre Unterbrechungsstellen mindestens teilweise in der Längsrichtung der Bewehrungselemente gegeneinander versetzt. Durch die Unterbrechungsstellen werden die Bewehrungselemente in einzelne gegeneinander und gegenüber der Umgebung elektrisch isolierte Teillängen aufgeteilt und so die in der Bewehrung durch die ströme der Kabelleiter induzierten Spannungen auf einen Bruchteil der bisherigen Beträge verringert.According to the invention, the disadvantages outlined can be avoided. According to the invention, the metallic reinforcement element or elements are interrupted in places and the reinforcement elements or their turns are closely spaced next to each other embedded in the insulating material and their interruption points at least partially offset from one another in the longitudinal direction of the reinforcement elements. Through the interruption points are the reinforcement elements in individual against each other and against the environment electrically isolated partial lengths and so that in the reinforcement by the the voltage induced by the cable conductors flows to a fraction of the previous ones Amounts decreased.
Andererseits können auch diese kleineren induzierten Spannungen keine ströme erzeugen, da die einzelnen Teillängen der Bewehrungselemente allseitig vollständig isoliert sind und sich daher die Stromkreise nicht schließen können. Außerdem läßt sich dadurch, daß die Unterbrechungsstellen der Bewehrungselemente gegeneinander versetzt und die Bewehrungselemente selbst mit engem Abstand nebeneinander in den umgebenden Isolierstoff eingebettet sind, auch erreichen, daß die Bewehrungselemente schon auf vergleichsweise kurze Längen durch den zwischen ihnen befindlichen Isolierstoff so fest untereinander verankert werden, daß die Unterbrechungsstellen der einzelnen Bewehrungselemente keinen bemerkenswerten Abfall der mechanischen Festigkeit der Bewehrung zur Folge haben.On the other hand, these smaller induced voltages cannot either Generate currents, as the individual partial lengths of the reinforcement elements are complete on all sides are isolated and therefore the circuits cannot close. Besides, lets by the fact that the interruption points of the reinforcement elements against each other offset and the reinforcement elements themselves closely spaced next to each other in the surrounding insulating material are embedded, also achieve that the reinforcement elements even on comparatively short lengths due to the insulating material between them are so firmly anchored among each other that the interruption points of the individual Reinforcement elements do not have a noticeable drop in the mechanical strength of the Result in reinforcement.
Von besonderer Bedeutung ist die Anordnung nach der Erfindung für den zugfesten Teil der Kabelbewehrung, deren Elemente mit großer Schlaglänge verseilt sind oder, im Grenzfalle, parallel zur Kabelachse liegen, da diese Bewehrungselemente im wesentlichen parallel zu den induzierenden Kabelleitern verlaufen. Die Anordnung nach der Erfindung ist aber auch mit Vorteil auf die eigentliche Druckschutzbewehrung anwendbar, deren Elemente mit kurzer Schlaglänge schraubenlinienförmig gewickelt sind. Jede dieser beiden Bewehrungsteile kann ein-oder mehrlagig aufgebaut sein. Außerdem kann die mit kurzer Schlaglänge gewickelte Druckschutzbewehrung auch in mindestens einer Lage eingängig oder mehrgängig gewickelt sein.The arrangement according to the invention is of particular importance for the Tensile part of the cable armouring, the elements of which are stranded with a long lay length or, in the limiting case, are parallel to the cable axis, as these reinforcement elements run essentially parallel to the inducing cable conductors. The order but according to the invention is also advantageous on the actual pressure protection reinforcement applicable, the elements of which are wound helically with a short lay length are. Each of these two reinforcement parts can be constructed in one or more layers. In addition, the pressure protection reinforcement wound with a short lay length can also be used in at least one layer can be wound with a single thread or multiple threads.
Ferner kannju. U. nur eine Druckschutzbewehrung oder nur eine zugfeste Bewehrung angeordnet sein.Furthermore, kannju. U. only a pressure protection reinforcement or only a tensile strength Reinforcement be arranged.
Die Art der Einbettung der einzelnen Bewehrungselemente kann verschieden sein. So können die Bewehrungselemente in einen aus Isolierstoff bestehenden Streifen oder in ein Band aus Isolierstoff eingebettet sein, die mit kleiner oder großer Schlaglänge oder achsenparallel auf das Kabel aufgebracht sind. Die Streifen oder Bänder können anschließend ganz oder teilweise, z. B. in einzelnen Lagen, zu einer dichten Hülle verklebt oder verschweißt sein.The type of embedding of the individual reinforcement elements can vary be. The reinforcement elements can be placed in a strip made of insulating material or embedded in a band of insulating material, with small or large Lay length or axially parallel are applied to the cable. The stripes or Bands can then be wholly or partially, e.g. B. in individual layers, to one dense shell glued or welded.
Im Grenzfalle kann z. B. die Druckschutzbewehrung auch aus einem einzigen, stellenweise unterbrochenen Draht gebildet sein, der, in eine dünnwandige Isolierschicht eingebettet, in dicht anschließenden Windungen um das Kabel gewickelt ist. In diesem Falle ist es allerdings unerläßlich, die Isolierschicht dieser Bewehrung durch Verkleben oder Verschweißen der Windungen zu einer dichten Hülle zu schließen, um sicherzustellen, daß die einzelnen Windungen des Drahtes durch den sie umgebenden Isolierstoff hinreichend fest miteinander verbunden sind.In the borderline case z. B. the pressure protection reinforcement from a single, be formed in places interrupted wire, which, in a thin-walled insulating layer embedded, wrapped in tight turns around the cable. In this However, it is imperative to remove the insulating layer of this reinforcement by gluing it or welding the turns to form a tight envelope to ensure that that the individual turns of the wire are sufficient through the surrounding insulating material are firmly connected to each other.
Man kann aber auch die Bewehrungselemente in einer oder in mehreren Lagen unmittelbar in eine oder mehrere rohrförmige Hüllen aus Isolierstoff einbetten, wobei die Bewehrungselemente wiederum mit kleiner oder großer Schlaglänge oder parallel zur Kabelachse verlaufen können.But you can also use the reinforcement elements in one or more Embed layers directly in one or more tubular sheaths made of insulating material, the reinforcement elements in turn with a short or long lay length or parallel can run to the cable axis.
Falls der Isolierstoff, in dem die Bewehrungselemente eingebettet werden, an sich nicht genügend fest an dem Metall der Bewehrungselemente haftet, werden diese zweckmäßig mit dem Isolierstoff durch eine Zwischenschicht verklebt, die sowohl an dem Metall der Bewehrungselemente als auch an dem Isolierstoff gut haftet.If the insulating material in which the reinforcement elements are embedded does not adhere sufficiently firmly to the metal of the reinforcement elements, these are expedient with the insulating material through an intermediate layer glued to both the metal of the reinforcement elements and the insulating material adheres well.
Die Bewehrungshülle nach der Erfindung kann als Bewehrung über einem Kabelmantel angeordnet sein, der die Kabelseele dicht abschließt, aber selbst weder druckfest noch zugfest zu sein braucht Ist die Hülle nach der Erfindung oder eine ihrer Schichten selbst ein dichter rohrförmiger Mantel, so kann sie auch gleichzeitig den Mantel des Kabels bilden.The reinforcement sleeve according to the invention can be used as reinforcement over a Cable sheath be arranged, which seals the cable core tightly, but neither itself pressure resistant still needs to be tensile strength Is the shell according to the invention or a its layers themselves have a dense tubular jacket, so they can also be at the same time form the sheath of the cable.
Die Zeichnung zeigt schematisch in den Fig. 1 bis 4 zwei Ausführungsformen der Bewehrung nach der Erfindung an dem Beispiel eines Gasinnendruckicabels, teils in Ansicht, teils im Querschnitt.The drawing shows schematically in FIGS. 1 to 4 two embodiments the reinforcement according to the invention using the example of a gas pressure cable, partly in view, partly in cross-section.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnen 1 den Leiter, 2 die Isolierung und 3 den Mantel des Kabels. Zwischen der Isolierung 2 und dem Mantel 3 ist durch die Abstandhalter 4 ein Hohlraum 5 gebildet, der mit einem gasförmigen Isoliermittel unter Druck'gefüllt ist. Über dem Mantel 3 ist schraubenlinienförmig mit kurzer Schlaglänge ein Band 6 gewickelt, das aus Polyvinylchlorid besteht und mehrere Stahldrähte 7 in kleinem Abstand nebeneinander liegend enthält.In Figs. 1 and 2, 1 denotes the conductor, 2 the insulation and 3 the sheath of the cable. Between the insulation 2 and the jacket 3 is through the Spacer 4 formed a cavity 5 with a gaseous insulating agent is filled under pressure. Above the jacket 3 is helical with a short Wrapped lay length a tape 6, which consists of polyvinyl chloride and several steel wires 7 contains lying next to each other at a small distance.
Darüber sind mit großer Schlaglänge und in entgegengesetzter Schlagrichtung Bänder 8 von gleichem Aufbau wie das Band 6 verseilt. Die in die Bänder 6 und 8 eingebetteten Stahldrähte 7 sind jeweils stellenweise unterbrochen. Die Unterbrechungsstellen 9 sind gegeneinander versetzt.Above it are with a long lay length and in the opposite direction of lay Ribbons 8 of the same structure as the ribbon 6 stranded. The ones in bands 6 and 8 embedded steel wires 7 are interrupted in places. The interruption points 9 are offset from one another.
In dem Beispiel der Fig. 3 und 4 ist über dem durch die Abstandhalter 4 gebildeten Hohlraum 5 des Kabels ein nahtloser Mantel 10 aus Polyäthylen angeordnet, in den Stahldrähte 11 mit großer Schlaglänge verseilt eingepreßt sind. Über dem Mantel 10 ist ein Stahldraht 12, der eine dünnwandige Hülle 13 aus Polyurethan besitzt, in anschließenden Windungen gewickelt, aie nachträglich zu einer lückenlosen Schicht 14 verschweißt sind. Die Stahldraht-Einlagen 11 und 12 sind wiederum stellenweise unterbrochen und ihre Unterbrechungsstellen 15 jeweils gegeneinander versetzt.In the example of Figs. 3 and 4 is above that by the spacers 4 formed cavity 5 of the cable is a seamless sheath 10 made of polyethylene, are pressed into the steel wires 11 stranded with a long lay length. Above that Sheath 10 is a steel wire 12, which has a thin-walled sheath 13 made of polyurethane, wound in subsequent turns, aie subsequently to a gapless layer 14 are welded. The steel wire inserts 11 and 12 are again in places interrupted and their interruption points 15 offset from one another.
Anstelle der dargestellten runden Bewehrungsarähte können auch mit Vorteil Drähte von beispielsweise rechteckigem oder quadratischem Querschnitt verwendet sein.Instead of the round reinforcement wires shown, you can also use Advantageously, wires with a rectangular or square cross-section, for example, are used be.
Die Bewehrung nach der Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Hochspannungskabel beschränkt, sondern auch bei anderen Hochspannungs-und Starkstromkabeln anwendbar, z. B. bei Hochspannungskabeln, deren Isolierung nicht unter Druck gehalten wird. Davon abgesehen kann man die Bewehrung nach der Erfindung auch bei Starkstromkabeln für niedere Gebrauchsspannungen anwenden, und zwar sowohl bei Einleiter-als auch bei Mehrleiterkabeln.The reinforcement according to the invention is not limited to those described and shown limited high-voltage cables, but also with other high-voltage and Power cables applicable, e.g. B. in high-voltage cables whose insulation is not is kept under pressure. That being said, you can use the reinforcement according to the invention also apply to power cables for low service voltages, both for single-core as well as multi-core cables.
Claims (8)
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| DE1960F0018693 DE1818142U (en) | 1960-07-06 | 1960-07-06 | ELECTRIC HIGH CURRENT, ESPECIALLY HIGH VOLTAGE CABLE. |
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| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1163933B (en) * | 1961-05-15 | 1964-02-27 | Siemens Ag | Process for the production of a high-voltage connection line insulated with rubber or rubber-like material with an inner and outer jacket made of vulcanizable rubber-like materials and a steel strand reinforcement embedded between the jackets |
-
1960
- 1960-07-06 DE DE1960F0018693 patent/DE1818142U/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1163933B (en) * | 1961-05-15 | 1964-02-27 | Siemens Ag | Process for the production of a high-voltage connection line insulated with rubber or rubber-like material with an inner and outer jacket made of vulcanizable rubber-like materials and a steel strand reinforcement embedded between the jackets |
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