DK152867B - Oliefyldt elektrisk kabelanlaeg - Google Patents

Description

i

DK 152867 B

Opfindelsen angår et oliefyldt kabelanlæg til meget høje spændinger, indeholdende i det mindste én samling for kabellængder.

I et sædvanligt oliefyldt kabelanlæg til høje 5 spændinger er successive kabellængder forenede ende mod ende ved hjælp af stopsamlinger, og de to ender af anlægget er afsluttet med tæt lukkede ender. I sædvanlige anlæg med en enkelt leder findes der en central oliekanal i lederen i hver kabellængde, og tryktanke er forbundet 10 med passende punkter, f.eks. de lukkede ender og stopsamlingerne, idet der er givet mulighed for termisk udvidelse og sammentrækning af olien under belastningsvariationer ved, at olien direkte kan strømme gennem lederkanalerne til tryktankene ved de lukkede ender og 15 stopsamlingerne. I hver stopsamling er der udformet en kanal gennem samlingens isolation, der også kan betegnes forbindelsesisolationen, fra den ene lederkanal til rummet mellem samlingens isolation og den indre flade af samlingens hus, så der kan opnås direkte strømning af 20 olie mellem den ydre tryktank og lederens kanal over den pågældende samlings hulrum. Erfaringen har vist, at en sådan oliekanal ret ofte kan forårsage en svaghed i den elektrisk isolation, ikke blot når samlingen er nykon-strueret, men navnlig efter en driftsperiode, når leden-25 de partikler, der har været suspenderet i oliestrømmen, aflejres på de isolerende flader af oliekanalen.

Fra EP offentliggørelsesskrift nr. 25.283 er det kendt at reducere denne ulempe ved anbringelse af et papirfilter med indlejret metaltrådsnet ved hver ende af 30 oliekanalen i forbindelsesisolationen.

I DK patentansøgning nr. 2194/79 (fremlæggelsesskrift nr. 148864) er det foreslået at afhjælpe ulempen ved at udelade oliekanalen gennem samlingens isolation og ved at etablere en forbindelse mellem den olietilfø-35 rende tryktank og spillerummet i en af kabellængderne, så oliestrømmen mellem den olietilførende tryktank og lederens kanal i det pågældende kabel under anlæggets

DK 152867B

2 drift finder sted i det væsentlige ved radial strømning gennem kablets leder og isolation og langsgående strømning gennem spillerummet.

Selv om den ovenfor omhandlede aflejring af me-5 talpartikler i den direkte oliekanal gennem forbindelsesisolationen til lederens oliekanal i dette tilfælde selvsagt helt er undgået, har det vist sig, at der opstår problemer med før kabelanlæggets idriftsættelse at opnå en tilstrækkelig effektiv evakuering og efterfølgende 10 olieimprægnering af forbindelsesisolationen, navnlig i området omkring enderne af kabellængderne.

Til undgåelse af denne ulempe er kabelanlægget ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at forbindelsesisolationen er udformet med i det mindste en kanal, der 15 strækker sig fra et område uden for forbindelsesisolationen til et område i nærheden af de med hinanden forbundne ender af kabellederne uden dog at være i direkte forbindelse med disses kanaler.

Under driften er der altså ikke nogen væsentlig 20 oliestrøm gennem kanalen i samlingens isolation, fordi oliestrømmen mellem den olietilførende tryktank og kabellederens kanal som nævnt ovenfor i det væsentlige finder sted ved radial strømning gennem kabellederen og kabelisolationen og langsgående strømning gennem det i 25 kablet under kappen værende spillerum. Der er derfor minimal fare for aflejring i kanalen af eventuelle ledende partikler, der er suspenderet i den strømmende olie.

Den kanal, der findes i samlingens isolation, sikrer under begyndelsesimprægneringen af samlingen, at dennes 30 isolation først evakueres grundigt selv i området i nærheden af de forenede ender af lederne og derpå olieimprægneres helt igennem.

I de to udførelsesformer, der skal beskrives, er samlingen en barrieresamling, hvormed der menes, at sam-35 lingen er indrettet til at udgøre en barriere mellem 3

DK 152867 B

oliesystemerne for de to kabler, og at olietilførslen til hvert oliesystem under driften finder sted ved forbindelse til det under kappen værende spillerum i det pågældende kabel. Et olietilførelsesrør fører gennem sam-5 lingernes hus direkte ind i det under kappen værende spillerum i hver kabellængde, og enden af hver kappe er lukket til adskillelse af det under kappen værende spillerum fra et tilstødende oliefyldt hulrum i samlingen.

De respektive kanaler strækker sig fra hulrummene (et 10 for hvert kabel) i samlingerne til områderne i nærheden af de sammenføjede lederender. Enderne af ledernes kanaler er lukkede i de to udførelsesformer, der skal beskrives, og der er derfor ingen forbindelse gennem disse kanaler for en direkte strømning af olie ind i lederkana-15 lerne. Olietilførsel til samlingernes hulrum finder under driften sted radialt udad gennem kabellederen og kabelisolationen fra lederens kanal.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor 20 Fig. 1 viser et længdesnit gennem en barriere samling, der forbinder to kabellængder i et oliefyldt elektrisk kabelanlæg med hinanden, idet der kun er vist den ene halvdel af samlingen, hvis anden halvdel i dette eksempel er i det væsentlige tilsvarende udformet, og 25 Fig. 2 et tilsvarende snit gennem en anden udfø relsesform for en barrieresamling.

Fig. 1 viser, hvorledes to kabellængder til meget høje spændinger er forenet ende mod ende ved hjælp af en barrieresamling, selv om kun en del af den ene kabellæng-30 de og halvdelen af barrieresamlingen er vist. Hvert kabel (til f. eks. 400 kV) har en leder 1 med en central kanal, isolation 2 (omfattende isolationslag og indre og ydre skærmende lag), der er anbragt omkring lederen, og en korrugeret aluminiumkappe 3, der omslutter lede-35 ren og dens isolation med et lille spillerum under kappen mellem isolationen og selve kappen. Isolationsolie fylder lederens kanal og imprægnerer kablets isolation og fylder det under kappen værende spillerum.

4

DK 152867 B

Kappen og forskellige isolerende lag er afskåret i forskellige afstande fra enden af kabellederen på sædvanlig måde, og de blottede ender af de to kabelledere er forbundet elektrisk og mekanisk med hinanden ved 5 hjælp af et forbindelseselement 4. Hver lederkanal er i realiteten lukket, i det viste eksempel med prop 5.

En isolator 11 og forbindelsesorganet 4 udgør en barriere mellem oliesystemerne for de to kabler. Den af-^ skårne ende af hver kappe er lukket med et rørformet afslutningsorgan 6, der ved den ene ende slutter tæt til selve kappen, og ved den anden ende slutter tæt om kabelisolationen. Samlingen indeholder isolation 7, der er anbragt rundt om kablet over en del, hvorfra noget af eller hele kabelisolationen er fjernet af hensyn til 15 samlingen, og også en på forhånd tildannet papirrørsisolator 8 (hvoraf der findes en for hvert kabel), der strækker sig i længderetningen udad, så den omgiver den ikke afskårne kabelisolation over et vist stykke deraf. Samlingen indeholder desuden en isolatorbøsning 9 af støbt epoxyharpiks, der omgiver forbindelsesorganet og har en rørformet spændingsaflastningselektrode 10 indlejret deri, hvilken elektrode er elektrisk forbundet med forbindelsesorganet. Samlingen indeholder desuden en støbt rørformet epoxyharpiksisolator 11 (en for 25 hvert kabel), der passer om papirrørsisolatoren £ og er indsat i den respektive ende af isolatoren 9. Papirs-isolation 12 omgiver isolatorerne 9 og 11, og disse dele er indeholdt i en rørformet metalbøsning 13, der 2Q ved hver ende har en afslutningsplade 14, hvortil den ydre ende af isolatoren 11 er fastgjort. Ved hver ende af samlingen findes en rørformet metallisk afslutningshætte 15, der er fastgjort til og ved sin indre ende slutter tæt til afslutningspladen 14, og ved den ydre 35 ende slutter tæt til kabelkappen 3. Ved enden af den viste samling indeholder afslutningshætten to dele, der er fastgjort til modstående sider af en ringformet isolator 15a.

DK 152867B

5

Ved den første imprægnering af samlingen er det nødvendigt at evakuere den. Ved hver ende af samlingen evakueres rummet 16 i den respektive afslutningshætte og den respektive papirisolation 7 og 8 gennem en 5 studs 17 på afslutningshætten. For at sikre at papirisolationen 7 og 8 evakueres grundigt selv i det område, der er længst borte fra samlingens hulrum 16 og studsen 17 (dvs. området i nærheden af enden af kabellederen) , har samlingens isolation en kanal, der stræk-ker sig fra hvert hulrum 16 til det pågældende område.

I det viste eksempel findes kanalen ved 18 (f.eks. i form af en langsgående rille, der er udformet i den indre flade af isolatoren 11) mellem isolatoren 11 og papirrørsisolatoren 8, og den strækker sig fra samlin-15 gens hulrum 16 til den indre ende af isolatoren 8.

Der kan f.eks. findes fire sådanne kanaler. Efter evakueringen imprægneres samlingen med olie, og hvert hulrum 16 og den tilhørende isolation 7 og 8 imprægneres gennem studsen 17, og en grundig imprægnering sikres 20 med kanalen 18, der muliggør strømning af olie til isolationsområdet i nærheden af den indre ende af kabellederen. Isolatoren 12 og hulrummet 21 i den centrale bøsning 13 evakueres og fyldes derpå med olie over en studs 22.

25 Samlingen har endvidere et rør 19, der fører fra

en studs 20 på afslutningshætten 15 ind i kappens ' afslutningsorgan 6 og tjener til under driften af give direkte forbindelse for olie fra en ydre tryktank til det under kappen værende spillerum for det pågældende 20 kabel. Under driften foregår der således olietilførsel fra tryktanken direkte til det under kappen værende spillerum (der er adskilt fra det respektive hulrum 16 i samlingen af afslutningsorganet 6) og derfra til lederens kanal ved langsgående strømning i det under kappen 3 S

værende spillerum og radial strømning gennem kabelisolationen og lederen. Under driften sker der oliestrømning i samlingen fra lederens kanal radialt udad gennem lederen og dens isolation over det stykke af kablet, der 6

DK 152867 B

er beliggende mellem den indre ende af afslutningsorganet 6 og forbindelsesorganet 4. Der finder ikke nogen eller ikke nogen væsentlig oliestrømning sted gennem hver kanal 18, og kanalen giver under ingen omstæn-5 digheder direkte forbindelse til lederkanalen, fordi enden af denne er lukket af proppen 5.

Samlingens hulrum 21 er i det viste eksempel i forbindelse med oliesystemet for den anden kabellængde, og denne forsynes ikke i den viste samling, men i sam-10 lingen ved den modsatte ende af denne anden kabellængde.

Hver kabellængde i anlægget vil være forsynet med olietilførsel fra en tryktank, men tilførslen sker ikke nødvendigvis ved én af samlingerne for denne ka bellængde og kan i stedet ske til det under kappen væren-15 de spillerum ved et andet punkt langs kabellængden, f.eks. direkte gennem en åbning, der er udformet i selve kabelkappen til dette formål.

I fig. 2 er der vist en modificeret barrieresamling, og de dele, der svarer til dele i fig. 1, er angivet med 20 de samme henvisningsbetegnelser. I denne modifikation kommer man fra kanalen eller kanalerne 18 til samlingens hulrum 16 ved at passere radialt uden om en ringformet spændingsstyreelektrode 11a, der er anbragt i den yderste ende af isolatoren 11, i stedet for at pas-25 sere radialt inden for spændingsstyreelektroden 11a i samlingen i fig. 1. I fig. 2 passerer kanalen eller kanalerne 18 altså gennem forholdsvis mindre spændingspåvirkede områder. Isolatoren 11 i fig. 2 indeholder to dele, nemlig en rørformet eller trompetformet del 30 Hb med en divergerende ydre ende og en konisk del 11c, der er forsynet med elektroden 11a og passer i den divergerende ende af den trompetformede del 11b med kanalen eller kanalerne 18 forløbende mellem disse to dele. Kanalen eller kanalerne 18 kan f.eks. være ud-35 formet som riller i den indre flade af den trompetformede del 11b fra dennes indre ende og til forbindelsen med den koniske del 11c, og derefter fortsætte som riller i den ydre flade af den koniske del 11c.

Claims (3)

7 DK 152867 B

1. Oliefyldt elektrisk kabelanlæg, indeholdende i det mindste to kabellængder, der er forbundet ende mod ende af en kabelsamling, idet hver kabellængde indehol-5 der en leder (1), der er udformet med en langsgående kanal, isolation (2), der er anbragt rundt om lederen, og en metalkappe (3), der omslutter lederen og dens isolation, idet lederens kanal er fyldt med isolationsolie, der også imprægnerer kabelisolationen og fylder et spiΙ-ΙΟ lerum mellem kabelisolationen og kabelkappen, og i det mindste en olietilførende tryktank, der er indrettet til under anlæggets drift at være i forbindelse med spillerummet for i det mindste en af kabellængderne, hvorved kabelanlægget er således indrettet, at oliestrømning 15 mellem den olietilførende tryktank og lederens kanal i den pågældende kabellængde under drift finder sted i det væsentlige ved radial strømning gennem lederen og dens isolation og langsgående strømning gennem kablets spillerum, hvorhos kabelsamlingen indeholder midler (4) til 20 elektrisk forbindelse af lederne i de to kabellængder med hinanden, isolation (8, 11, 12), der tjener til at isolere kabellederne over forbindelseszonen, og et hus (13, 14, 15), der omslutter kablerne og forbindelsesisolationen over forbindelseszonen, kendeteg-25 net ved, at forbindelsesisolationen (8, 11, 12) er udformet med i det mindste en kanal (18), der strækker sig fra et område uden for forbindelsesisolationen til et område i nærheden af de med hinanden forbundne ender af kabellederne (1), uden dog at være i direkte forbin-30 delse med disses kanaler» DK 152867 B 3 r

2. Kabelanlæg ifølge krav 1/ kendetegnet ved, at samlingens isolation indeholder en støbt rørformet isolator (11), der er anbragt om endedelen af hver kabellængde, og at kanalen omfatter en 5 langsgående rille (18), der er udformet i den indre flade af den rørformede isolator, og ved den yderste ende deraf står i forbindelse med et samlingshulrum (16) i samlingens hus.

3. Kabelanlæg ifølge krav 1, kende- 10 tegnet ved, at samlingens isolation omfatter en todelt støbt rørformet isolator (11), der er anbragt om endedelen af hver kabellængde, idet den ene del er en konisk del (11c), der passer i den ydre ende af den anden del, og at kanalen (18) omfatter en langsgående ril-15 le, der er udformet i den indre flade af den anden del fra dennes indre ende til forbindelsen med den koniske del, og derfra fortsætter mellem de to dele, for ved den ydre ende af de to isolatordele at stå i forbindelse med et samlingshulrum (16) i samlingens hus.