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Verfahren zum Aufrechterhalten einer einwandfreien Ölfüllung elektrischer
Hochspannungskabel Die Erfindung betrifft elektrische Hochspannungskabel, in deren
Innern ein oder mehrere mit Öl oder flüssiger Isoliermasse unter Druck gefüllte
Längskanäle angeordnet sind. Sie hat die Aufgabe, eine einwandfreie Ülfüllung der
einzelnen Kabellängen während des Versandes bis zur Verlegung, während der Verlegung
und während des Verbindens der einzelnen Kabellängen aufrechtzuerhalten. Die Kanäle
in den Kabeln können zwischen der Isolierung und dem Bleimantel im Innern des bzw.
der Leiter innerhalb der Isolierung oder auch in den Zwischenräumen zwischen den
isolierten Leitern von Mehrleiterkabeln angebracht sein. Um die Kanäle -\vährend
des Betriebes der Kabel ständig mit 01 oder einer anderen flüssigen Isoliermasse
gefüllt zu halten, "-erden sie mit zweckmäßig in bestimmten Abständen längs des
Kabels angeordneten Speisebehältern oder Ausgleichsbehältern verbunden, die Öl oder
eine andere flüssige Isoliermasse enthalten. Die während der Verlegung vorzunehmende
Verbindung von Kabellängen, die schon vorher reit Öl gefüllt sind, macht nun Schwierigkeiten,
da das Öl aus den zu verbindenden Enden leicht herausfließen und das Verlöten des
die Leiter der aneinanderstoßenden Kabelenden verbindenden Kabelschuhe unmöglich
machen kann. Infolgedessen müßte an sich die Verbindung bei ölleerem Kabel ausgeführt
und die Imprägnierung nachträglich vorgenommen werden, so daß das Kabel zunächst
entleert und nach dem Verlegen all Ort und Stelle wieder mit Öl gefüllt "-erden
müßte. Dieses Verfahren würde jedoch die Evakuierung des Kabels beim Verlegen erforderlich
machen und wäre umständlich und kostspielig. Außerdem ließe es sich auch nur unvollkommen
durchführen.
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Eine weitere Schwierigkeit, die sich bei Verwendung ölgefüllter Kabel
herausgestellt hat, liegt darin, daß, wenn die Kabellängen fertig mit Öl versandt
werden und die Temperatur der Kabel während des Transportes niedriger ist als die,
die die Kabel in der Fabrik hatten, der Druck der Imprägniermasse sich infolge der
niedrigen Temperatur innerhalb des Kabels vermindert und ein Vakuum im Kabel erzeugt.
Wenn dann in dem Transportendverschluß, der für den Versand an den Enden des Kabelmantels
angebracht ist, eine kleine und undichte Stelle vorhanden sein sollte, so wird Luft
und mitunter sogar Wasser eingesaugt und das Kabel verdorben.
Der
Gegenstand der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und das Verlegen ölgefüllter
Kabel zu ermöglichen, ohne sie an Ort und Stelle evakuieren und nochmals mit Öl
füllen zu müssen. Dazu wird jede Länge des zum Versand kommenden ölgefüllten Kabels
mit einem Behälter versehen, der die mit ihm verbundene Kabellänge unter höherem
als Atmosphärendruck und ohne Rücksicht auf Temperaturschwankungen stets vollständig
mit Öl gefüllt hält. Der Behälter ist dabei mit Öl gefüllt und gibt, sobald die
Temperatur des Kabels sich vermindert und das im Kabel befindliche 01 sich
zusammenzieht, Öl in das Kabel ab, so daß der gewünschte Druck aufrechterhalten
wird. Umgekehrt fließt beim Erwärmen des Kabels und der damit verbundenen Ausdehnung
des Öles aus dem Kabel Öl in den Behälter hinein, so daß eine schädliche Druckbeanspruchung
des Kabelmantels ebenfalls vermieden' wird. Die Abmessung und das Fassungsvermögen
des Behälters richtet sich jeweils nach der Art und der Länge des Kabels und den
voraussichtlichen Temperaturschwankungen, denen das Kabel ausgesetzt wird.
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Es ist vorteilhaft, als Behälter solche an sich bekannte zu verwenden,
in deren Innern Luft- oder gasgefüllte komprimierbare Zellen angeordnet sind, die
von dem flüssigen Isoliermittel umspült werden. Wenn dann die Temperatur im Innern
des Kabels ansteigt und das flüssige Isoliermittel im Kabel sich ausdehnt und ein
Teil davon in das Innere der Behälter eindringt, werden die kompritnierbaren Zellen
im Innern des Behälters infolge des anwachsenden Druckes zusammengepreßt, so daß
für das hinzugetretene Isoliermittel Raum geschaffen ist. Umgekehrt dehnen sich
die Zellen bei sinkender Temperatur des Kabels und damit sinkendem Druck selbsttätig
wieder aus und pressen die vorher eingedrungene Isolierflüssigkeit in das Kabel
wieder zurück,"so daß stets eine einwandfreie Durchtränkung des Kabels gewährleistet
ist und der Druck im Kabel niemals schädliche hohe Beträge annehmen kann.
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Anstatt die Zellen mit den elastischen @Vandungen mit Luft oder Gas
zu füllen, kann man sie auch mit Öl ausfüllen, während der nicht vollends ausgefüllte
Raum im Behälter mit Luft oder Gas gefüllt ist. Die erzielte Wirkung ist die gleiche
-wie bei Verwendung von mit Luft- oder gasgefüllten Zellen, nur daß bei Verwendung
ölgefüllter Zellen sich bei anwachsendem Druck diese ausdehnen und das den Behältern
umgebende Gas oder die Luft komprimieren und umgekehrt zusammengepreßt werden, wenn
der Öldruck sinkt und die Zellen Öl in das Kabel abgeben müssen. Das Kabel wird
in imprägniertem Zustande, also mit Öl gefüllt, verlegt; dabei dient der an jeder
Kabellänge angebrachte Ölbehälter dazu, das während der Leitungsverbindung aus dem
Kabel auslaufende Öl zu ersetzen. Die Leiter der aneinanderstoßenden, zu verbindenden
Kabelenden werden gemäß der Erfindung mechanisch ohne Verlötung verbunden. Diese
Verbindung erfolgt zweckmäßig durch einen Kabelschuh, der mit Hilfe einer Schraubzwinge
fest auf die Leiter gepreßt wird. Danach wird die Verbindung in üblicher Weise durch
Aufbringen der Isolierung auf die Verbindungsstelle der Leiter und durch Anordnung
eines Muffengehäuses vervollständigt.
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Man kann das Verfahren gemäß der Erfindung sowohl bei Einleiterkabeln
als auch bei Mehrleiterkabeln mit im Innern angeordneten Längskabeln vorteilhaft
anwenden, gleichgültig, ob die Ölkanäle in den Leitern innerhalb der Isolierung,
zwischen Isolierung und Bleimantel oder in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen
isolierten Leitern der Mehrleiterkabel angeordnet sind. Zweckmäßig ist es, auf irgendeine
Art, z. B. durch Abbinden, Verstopfen, den Ausfluß des Öles aus den aneinanderstoßenden
Enden der beiden Kabelenden während der Verlegung einzuschränken, da sonst das Öl,
insbesondere während der Anbringung des Kabelschuhes, den ganzen Ölgehalt des Behälters
erschöpfen könnte.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Abb. i und 2 zeigen einen teilweisen Schnitt und eine Seitenansicht
einer Kabeltrommel, auf welche eine Kabellänge mit angeschlossenem Ölbehälter aufgewickelt
ist.
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Abb. 3 zeigt eine schematische Ansicht von drei bereits verlegten,
aber noch nicht miteinander verbundenen Kabellängen.
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Abb. 4. zeigt einen Längsschnitt durch die Verbindungsstelle zweier
Kabellängen vor der vollständigen Fertigstellung der Verbindung.
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In Abb. 5 ist eine Ansicht der fertigen Verbindungsstelle zweier Kabel
dargestellt.
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Die Abb. 6 und 7 zeigen einen Schnitt und eine Aufsicht auf die Schraubzwinge
zum Zusammenpressen des Kabelschuhes.
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An einem Ende jeder Kabellänge z ist ein kleiner Behälter 2 angeordnet,
während das andere Ende der Kabellänge mit dem üblichen in der Zeichnung nicht dargestellten
Transportverschluß versehen ist. Das Kabel und der mit ihm verbundene Behälter 2
befinden sich auf einer Kabeltrommel 3 (Abb. i und 2).
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Die Kabellängen i, i', i" (Abb. 3) sollen bereits mit Öl gefüllt verlegt
werden; dabei bleibt jede Länge mit den zu ihr gehörigen
kleinen
Speise- oder Kompensationsbehältern 2, 2', 2" USW. verbunden. Jeder Kompensationsbehälter
sorgt dafür, daß das zugehörige Kabel nach dein Verlassen der Fabrik und während
des Transportes vollständig mit (_)l gefüllt bleibt. Während des Verlegens bleiben
die einzelnen Behälter mit ihren Kabeln verbunden und halten die Kabel mit (')l
gefüllt, und zwar unter größerem als Atmosphärendruck. Wenn der an einen großen
mit Öl gefüllten Speisebehälter 5 angeschlossene Endverschluß 4. mit den Enden des
Kabelabschnittes i verbunden ist, kann der kleine Behälter 2 am anderen Ende dieses
Abschnittes entfernt und die Verbindung zwischen den beiden Kabelabschnitten i und
i' hergestellt werden. Während der Herstellung der Verbindung wird der Ülfluß durch
die Kabellänge i und i' mit Hilfe der Behälter 5 und 2 aufrechterhalten. Das Öl,
welches aus den Kabelenden während der Herstellung der Verbindung ausfließt. verhindert,
daß Luft in das Kabel eindringt. Nachdem die Abschnitte i und i' verbunden sind,
kann der kleine Behälter 2' entfernt «-erden; dann wird die Verbindung zwischen
den Abschnitten i' und i" hergestellt, wobei der Ölfluß während der Herstellung
der Verbindung durch die Behälter 5 und 2' aufrechterhalten wird usw. für alle zu
verbindenden Kabellängen. Wenn das Fassungsvermögen des kleinen Behälters, der vor
dem Versand aus der Fabrik an jeder Kabellänge angeordnet ist, nicht genügend groß
sein sollte, um während der Verbindung der aneinanderstoßenden Kabelenden den Ölfluß
durch die in Frage kommenden Kabellängen zu sichern, so kann man auch einen größeren
Behälter an seiner Stelle anbringen.
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Bei der Herstellung der Verbindung (Abb. 4.) wird die Isolierung 6
von den Enden der beiden zu verbindenden Leiter j entfernt und in den Hohlraum im
Innern des Leiters ein Stück Stahlrohr 8 eingeführt. Die Leiter ihrerseits werden
in einen rohrförmigen, beispielsweise aus Kupfer hergestellten Kabelschuh 9 eingeführt.
Dieser wird dann in einer Schraubzwinge an mehreren Stellen so fest zusammengepreßt,
daß er, wie es Abb.5 zeigt, an mehreren Stellen io seiner Länge tiefe Rillen erhält.
Hierdurch wird eine sichere elektrische und mechanische Verbindung der beiden Leiter
ohne Verlötung erzielt. Die Schraubzwinge zum Zusammenpressen des Kabelschuhes (Abb.
6 und 7) kann vorteilhaft durch eine kleine hvdraulische Presse betätigt werden,
mit welcher das Rohr i i verbunden ist. Der zusammenzupressende Kabelschuh wird
zwischen die Backen 12 und 13 der Schraubzwinge gebracht, von denen die untere Backe
beweglich ist und durch den Kolben oder das Druckstück 1d., welches in der Pumpenkammer
15 gleitet, gegen die obere Backe 13 geschoben und gedrückt werden
kann. Die obere Backe 13 wird durch den Oberteil 16. der an der Pumpenkammer 15
befestigt ist, festgehalten. Darauf wird die Verbindungsstelle mit der üblichen
Isolierung versehen und mit einem Muffengehäuse umgeben. Im Anschluß daran wird
vorteilhaft die Verbindungsstelle unter Zuhilfenahme von Vakuum getrocknet und imprägniert.