DE202004007187U1

DE202004007187U1 - Prüfendverschluß für ein supraleitendes Kabel

Info

Publication number: DE202004007187U1
Application number: DE202004007187U
Authority: DE
Original assignee: Nexans SA
Current assignee: Nexans SA
Priority date: 2004-05-05
Filing date: 2004-05-05
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2014-05-06

Abstract

Prüfendverschluß für ein supraleitendes Kabel mit einer Kabelseele sowie einem die Kabelseele umgebenden Kryostaten, gekennzeichnet durch
a) ein erstes das Ende der Kabelseele (1,2) umgebendes doppelwandiges Rohr (5) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, welches an den Kryostaten (3) angeflanscht ist,
b) ein konzentrisch und im Abstand zur Kabelseele (1,2) und dem ersten doppelwandigen Rohr (5) angeordnetes zweites Rohr (12) aus isolierendem Werkstoff,
c) zumindest ein das erste doppelwandige Rohr (5) umgebendes Abschirmelement (8) sowie
d) einen Anschluß (6) an dem ersten doppelwandigen Rohr (5) für ein Kühl- und Imprägniermittel (11).

Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfendverschluß für ein supraleitendes Kabel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, daß elektrische Kabel für die Übertragung großer Leistungen häufig auf ihre Funktionstüchtigkeit bzw. Betriebssicherheit sowie auf technische Parameter überprüft werden müssen.
Zur Prüfung derartiger Kabel werden in der Regel fertig montierte Endverschlüsse mit integriertem Feldsteuerkegel verwendet, die schnell montiert werden können. Meist befindet sich der integrierte Feldsteuerkegel an der Außenseite eines im Endverschluß eingebauten Rohres.
Derartige Prüfendverschlüsse sind zum Prüfen von papierisolierten Hochspannungskabeln, wie Öl- Masse- und Gasdruckkabel sowie als Wasserendverschlüsse von VPE-Kabeln geeignet.
Supraleiterkabel bestehen aus einer Kabelseele mit einem oder mehreren Leitern aus supraleitfähigem Material sowie einer Isolierschicht und einem die Kabelseele umgebenden Kryostaten. Aus der DE 102 21 534 ist ein Kryostat für ein Supraleiterkabel bekannt, welcher aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten gewellten Metallrohren besteht. Das die Kabelseele umgebende innere gewellte Rohr ist im Betriebszustand des Kabels von flüssigem Stickstoff durchströmt. Der Spalt zwischen dem inneren und dem äußeren gewellten Rohr ist evakuiert und es sind mehrere Lagen Wärmestrahlen reflektierender Folien im Spalt vorgesehen. Die Folien sind Metallfolien oder metallbedampfte Kunststofffolien. Diese Art der Isolierung wird in der Kryotechnik allgemein als Superisolierung bezeichnet.
Für diese Art von Kabeln sind die bislang bekannten Prüfendverschlüsse nicht anwendbar, da keine Vorkehrungen für den Transport des Kühl- und Imprägniermittels vorgesehen sind.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, einen Prüfendverschluß für ein supraleitendes Kabel bereitzustellen, der eine schnelle Montage ermöglicht und eine sowohl thermische als auch elektrische Isolierung darstellt.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
Gegenüber den im fertigen Kabelsystem zum Einsatz kommenden Endverschlüssen, wird der Prüfendverschluß gemäß der Lehre der Erfindung zum einen höhere thermische Verluste verursachen und bietet zum anderen keine Möglichkeit eines hohen Prüfstromes. Beides ist jedoch für die dielektrische Prüfung irrelevant.
Die Erfindung ist anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Figur ist mit 2 die Seele des Supraleiterkabels bezeichnet, welche aus einem Kupferleiter, einer auf den Kupferleiter aufgebrachten Schicht aus Hochtemperatursupraleitermaterial auf oxidkeramischer Basis, einer Hochspannungsisolierschicht und einer äußeren Leitschicht besteht. Mit 1 ist der Teil der Kabelseele bezeichnet, von welchem die äußere Leitschicht entfernt wurde. Die Kabelseele 2 ist von einem Kryostaten 3 umgeben. Als Kryostat wird vorteilhafterweise ein Rohrsystem aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten gewellten Metallrohren eingesetzt, welches die Herstellung biegbarer Supraleiterkabelsysteme in großen Längen ermöglicht.
Der Prüfendverschluß besteht aus einem äußeren doppelwandigen Rohr 5 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, welches an seinem dem Kryostaten abgekehrten Ende mit einem ebenfalls doppelwandigen Deckel 9 verschlossen ist.
Im Innenraum des doppelwandigen Rohres 5 befindet sich ein weiteres Rohr 12 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, welches nach oben offen ist und über einen Flansch 12a mit dem äußeren Rohr 5 verbunden ist, wobei der Spalt zwischen den Rohren 5 und 12 durch den Flansch 12a geschlossen wird.
Der Prüfendverschluß wird mit Hilfe eines Zwischenstückes 5a, wie bei 4 angedeutet, an den Kryostaten lösbar angeflanscht.
Das äußere Rohr 5 weist eine Kryokupplung 6 auf, welche mit einer nicht mehr dargestellten Kühlanlage verbunden ist, von welcher aus ein Kühl- und Imprägniermittel 11 in das Innere des Prüfendverschlusses eingeleitet wird. Das Kühl- und Imprägniermittel 11 gelangt zunächst in den Ringspalt zwischen dem Rohr 5 und dem Rohr 12 und wird im Bereich des Deckels 9 umgeleitet und gelangt in den Spalt zwischen dem Rohr 12 und der Kabelseele 1, 2 und von dort in das Innenrohr des Kryostaten 3. Das Kühl- und Imprägniermittel durchströmt die gesamte Kabellänge und gelangt am entgegengesetzten Ende des Kabels in einen in gleicher Weise aufgebauten Prüfendverschluß.
Der Deckel 9 weist eine nicht näher bezeichnete Durchlaßöffnung für eine gegenüber dem Deckel 9 abgedichtete Durchführung 10 zur Spannungsversorgung des Leiters des Kabels auf.
Am Ende der abgesetzten Leitschicht ist ein Deflektor 7 zur Feldsteuerung vorgesehen.
Im Bereich des Deckels 9 und der Kryokupplung 6 ist das Rohr 5 von zwei ringförmigen Abschirmelementen 8 umgeben.
Das Innere des Rohres 5 sowie des Deckels 9 und der äußeren Hüllschicht des Zwischenstückes 5a sind mit einem körnigen mineralischen Material, vorzugsweise Perlit gefüllt. Darüber hinaus steht das Innere der aufgeführten Elemente 5, 9 und 5a unter einem Stickstoffüberdruck.
Vorzugsweise herrscht jedoch im Innern des Rohres 5 und des Deckels ein „gutes" Vakuum vor. Wenn das Vakuum jedoch „schlecht" ist, wird ein Überdruck bevorzugt.

Claims

Prüfendverschluß für ein supraleitendes Kabel mit einer Kabelseele sowie einem die Kabelseele umgebenden Kryostaten, gekennzeichnet durch a) ein erstes das Ende der Kabelseele (1,2) umgebendes doppelwandiges Rohr (5) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, welches an den Kryostaten (3) angeflanscht ist, b) ein konzentrisch und im Abstand zur Kabelseele (1,2) und dem ersten doppelwandigen Rohr (5) angeordnetes zweites Rohr (12) aus isolierendem Werkstoff, c) zumindest ein das erste doppelwandige Rohr (5) umgebendes Abschirmelement (8) sowie d) einen Anschluß (6) an dem ersten doppelwandigen Rohr (5) für ein Kühl- und Imprägniermittel (11).
Prüfendverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste doppelwandige Rohr (5) aus zwei konzentrischen Rohren aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.
Prüfendverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Rohres (5) aus glasfaserverstärktem Kunststoff mit einem körnigen mineralischen Material gefüllt ist und mit einem über oder unter dem Normaldruck liegenden Druck beaufschlagt ist.
Prüfendverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Innern des Rohres (5) Perlit befindet.
Prüfendverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste doppelwandige Rohr (5) an seinem dem Flansch (4) gegenüberliegenden Ende durch einen Deckel (9) verschlossen ist.
Prüfendverschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (9) doppelwandig ausgebildet ist und die Wandungen aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.
Prüfendverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (9) eine elektrisch leitende potentialführende Durchführung (10) zur Spannungsversorgung des supraleitenden Kabels vorgesehen ist.
Prüfendverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rohr (12) an seinem dem Deckel (9) entgegengesetzten Ende einen Flansch (12a) aufweist, durch welchen der Ringspalt zwischen dem ersten Rohr (5) und dem zweiten Rohr (12) verschlossen ist, daß das zweite Rohr (12) einen Durchlaß zwischen seinem dem Flansch (12a) abgekehrten Ende und dem Deckel 9 bildet und das Kühl- und Imprägniermittel (11) vom Anschluß (6) durch den Ringspalt zwischen dem ersten Rohr (5) und dem zweiten Rohr (12) in den Raum zwischen der Kabelseele (1,2) und dem zweiten Rohr (12) sowie den Raum zwischen Kabelseele (2) und Kryostat (3) strömen kann.
Prüfendverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ringförmige Abschirmelemente (8) vorgesehen sind, von denen das erste im Bereich des Deckels (9) und das zweite in der Nähe des Anschlusses (6) angeordnet ist.