DK161230B - Oliefyldt flerkorekabel - Google Patents

Description

i

DK 161230 B

Den foreliggende opfindelse angår et oliefyldt f1erkorekabel og angår navnlig et oliefyldt flerkorekabel, der er særligt egnet til anvendelse som undersøisk kabel.

5 De kendte oliefyldte flerkorekabler er fremstillet med flere korer, der er slået sammen og som er omsluttet i en metal beklædning samt fyldstoffer, der er imprægneret med isolerende olie, der er anbragt i de stjerneformede mellemrum, der eksisterer mellem kabel korerne og mellem sidstnævnte og metalbeklædningen.

10

Hver kore omfatter en leder, der er dækket med en isolering og som udgøres af mindst en vikling af et bånd af et materiale, der er valgt blandt cellulose, syntetiske eller blandede materialer, og som er imprægneret med en isolerende olie.

15

For at gøre det muligt at den isolerende olie, der imprægnerer alle kabel elementerne, der er omsluttet i beklædningen, føres langs selve kablet, må der være tilvejebragt kanaler i sidstnævnte for oliens langsgående bevægelse.

20

Der kendes forskellige typer oliefyldte flerkorekabler. Fra US-Re 28.425 kendes et undersøisk oliefyldt kabel, der inde i dets oliekanal er forsynet med blændere i form af cylindere med en gennemgående åbning af en størrelse, der tillader passagen af olie, men som forhin-25 drer passagen af vanddråber.

I en første kendt type oliefyldt flerkorekabel udgøres kanalerne for den isolerende olies bevægelse langs kablet af cylindriske skrueflader af metalliske bånd, der har skruelinierne anbragt med afstand fra hin-30 anden, og som er indlejret i de stjerneform!ge mellemrum, der eksisterer mellem metal beklædningen og kabel korerne.

Denne første kendte type oliefyldte flerkorekabler udviser nogle ulemper ved anvendelse som undersøisk kabel navnlig på grund af den speci-35 elle konstruktion af kanalen, som er tilvejebragt deri for den isolerende olies bevægelse langs kablet.

Når denne første type oliefyldte flerkorekabel anvendes som undersøisk kabel, hvor der er risiko for brud på kabel beklædningen som følge af

DK 161230 B

2 stød forårsaget af ankre eller fiskenet altid er tilstede, vil udstrømning af isolerende olie fra kablet faktisk være meget stor, og risikoen for indtrængning og bevægelse af vand ind i kablet er også stor.

5

Dette skyldes den særlige konstruktion og placeringen af kanalerne for den isolerende olies bevægelse langs kablet, som for det første befinder sig nær kabel beklædningen, og som for det andet er fremstillet af åbne skruelinier af metal bånd. Derfor kan kanalerne ikke give nogen 10 modstand, hverken mod udstrømning af isolerende olie, der cirkulerer deri, eller mod indtrængning af vand i kablet og tillader ikke anvendelse af organer, der er beregnet til at forhindre udbredelsen af vand langs kablet.

15 I en anden kendt type oliefyldt flerkorekabel består kanalerne for den isolerende olies bevægelse langs kablet af rørformede kanaler, der er tilvejebragt ved midten af hver af kabel korernes ledere.

Hvis risikoen, i denne anden kendte type oliefyldte flerkorekabler, 20 for at få store udstrømninger af isolerende olier i tilfælde af brud på kabel beklædningen, bliver reduceret, opstår der ulemper, idet der for en transmission af en kraft, der er identisk med den for de kendte oliefyldte flerkorekabler af den første type, vil kræves en større vægt for kabler af den anden type. Faktisk er det, for at tilvejebrin-25 ge kanalerne for den isolerende olies bevægelse langs kablet i lederne, nødvendigt at forøge sidstnævntes diametrale dimensioner og følgeligt at forøge kablets diametrale dimensioner, hvilket medfører en mærkbar vægtforøgelse af selve kablet.

30 Formålet med den foreliggende opfindelse er for det første, at tilvejebringe et oliefyldt kabel med reduceret vægt.

Dette formål opnås ifølge med den foreliggende opfindelse med et oliefyldt flerkorekabel, som omfatter en metal beklædning, der omslutter 35 flere sammensiåede korer, hver af hvilke korer omfatter en leder, der er dækket med en isolering, som består af mindst én vikling af et bånd af et materiale, der er valgt blandt cellulose, syntetiske og blandede materialer, og som er imprægneret med en isolerende olie, hvilket kabel er særpræget ved, at lederen i mindst én kabel kore er tilvejebragt

DK 161230 B

3 af et metallisk materiale, der har en elektrisk ledningsevne, som er større end den for det metalliske materiale, der udgør lederne af de resterende kabel korer, hvilken leder af metallisk materiale, der har en større elektrisk ledningsevne, er tilvejebragt med en kanal for den 5 isolerende olies bevægelse langs kablet, medens lederne af metallisk materiale, der har en mindre elektrisk ledningsevne, er massive strenge.

Ved at tilvejebringe kablet af to typer ledere, nemlig en type leder, 10 der er en hul leder for oliebevægelsen, og som er fremstillet af et materiale med en elektrisk ledningsevne, der er større end ledningsevnen af materialet af lederne af den anden type, som er massive strenge, er det muligt at opnå en vægtreduktion i forhold til kendte oliefyldte kabler.

15

Navnlig i et oliefyldt flerkorekabel ifølge den foreliggende opfindelse vil lederne af metallisk materiale, der har en større elektrisk ledningsevne, være rørformede strenge, der er dannet af kilestensformede ledere, der er placeret ved siden af hinanden, for således deri 20 at tilvejebringe en kanal for den isolerende olies bevægelse, medens lederne af metallisk materiale, der har en mindre elektrisk ledningsevne, er massive strenge, for eksempel strenge af tråde eller kilestensformede ledere, der er slået sammen.

25 Endvidere er forholdet mellem det område af det vinkelrette tværsnit gennem lederne, der har en større elektrisk ledningsevne, og som optages af det metalliske materiale, der har en større elektrisk ledningsevne, og det område af tværsnittet, der optages af det metalliske materiale, der har en mindre elektrisk ledningsevne, og af hvilket mate-30 riale de andre ledere er dannet, stort set identisk med den reciprokke værdi af forholdet mellem materialernes elektriske ledningsevner.

I et oliefyldt flerkorekabel ifølge den foreliggende opfindelse er der i de kanaler, der er beregnet til den isolerende olies bevægelse 35 langs kablet, og som er tilvejebragt i lederne af metallisk materiale med en større elektrisk ledningsevne, indført organer, der er beregnet til at reducere arealet af nævnte kanals tværsnit i stillinger, der er anbragt med afstand fra hinanden. Hvilke organer fortrinsvis er fremstillet af små cylindre, der er forsynet med en gennemgående åbning.

4

DK 161230 B

Herved opnås et reduceret oliefyldt kabel med reduceret vægt, og som i tilfælde af brud på kablet udviser en reduceret udstrømning af olie.

Den foreliggende opfindelse vil forstås bedre fra den følgende detal-5 jerede beskrivelse, der som et ikke-begrænsende eksempel gives under henvisning til den medfølgende tegning, hvor fig. 1 viser et tværsnitsbi Ilede gennem et oliefyldt flerkorekabel ifølge den foreliggende opfindelse, og hvori kabeldele uden 10 for metalbeklædningen ikke er vist, og fig. 2 et længdesnit taget efter linien I-I i fig. 1.

Figurerne viser snit gennem et oliefyldt 3-korekabel ifølge den foreliggende opfindelse, hvilket er det enkleste tilfælde af et oliefyldt 15 flerkorekabel, som den foreliggende opfindelse angår, men dette er ikke påtænkt som en begræsning.

Endvidere angiver de viste snitbilleder ikke langsgående belægning, armeringsplader og armeringer, som almindeligvis anbringes omkring 20 kabel beklædningen, da disse er kendte i sig selv.

Således som vist i figurerne 1 og 2 er der inden for en metalbeklædning 1, for eksempel af bly eller aluminium, opbevaret tre korer 2, 3 og 4, som vil blive beskrevet mere detaljeret senere, hvilket korer 25 stort set har samme ydre diametrale dimensioner.

Kabel korerne vil udover at være i kontakt med hinanden være i direkte kontakt med kabel beklædningen 1. Følgeligt er der dannet stjerneformede mellemrum 5, 6, 7 og 8 mellem kabel korerne og mellem sidstnævnte og 30 beklædningen 1. Fyldstoffer af isolerende materiale, fortrinsvis af papir (ikke vist) er indført i de stjerneformede mellemrum.

En i sig selv kendt isolerende olie er tilvejebragt i hele mellemrummet, der er omsluttet inden i beklædningen 1; denne olie er for eksem-35 pel en al kyl benzen, som imprægnerer kabel korerne 2, 3 og 4 og fyldstofferne, der er tilvejebragt i de stjerneformede mellemrum 5,6,7 og 8.

Som nævnte tidligere er kabel korerne 2, 3 og 4 tilvejebragt inden i

DK 161230 B

5 beklædningen 1. Korerne 3 og 4 er identiske med hinanden og er opbygget som følger.

Hver af korerne 3 og 4 omfatter en massiv leder 9, der er dannet af 5 flere sammes!åede aluminiumswirer. Omkring lederen 9 er der tilvejebragt et første semi-ledende lag 10, der er dannet af viklinger af semi-ledende papirbånd.

Et isolerende lag 11, der er dannet ved hjælp af flere viklinger af 10 bånd af isolerende materiale, navnlig papirbånd, der er imprægneret med isolerende olie, er tilvejebragt omkring det første semi-ledende lag 10.

Laget af isolerende materiale 11 er udvendigt dækket med et andet se-15 mi-ledende lag 12, der er dannet af viklinger af bånd af semi-ledende materiale.

Kabelkoren 2 adskiller sig, således som beskrevet tidligere, fra kabel korerne 3 og 4 med henblik på lederen, der er tilvejebragt deri.

20

Faktisk udgøres lederen 13 i koren 2, hvis yderdiameter er identisk med den for lederne 9, af en rørformet kobberstreng, og det vil sige af et materiale, som har en ledningsevne, der er større end den for lederne 9 i korerne 3 og 4, der er tilvejebragt af aluminium.

25

Desuden er forholdet mellem arealet, der er optaget af kobber i et tværsnit vinkelret i forhold til lederen 13 og arealet, der er optaget af aluminium i tværsnittet vinkelret på en af lederne 9 i alt væsentligt identisk med den reciprokke værdi af forholdet, der eksisterer 30 mellem den elektriske ledningsevne for kobber, hvilket er 1000/17.241 m/ohm mm2 og den for aluminium, som er 1000/28.264 m/ohm mm2, det vil sige, at den elektriske ledningsevne for aluminium i alt væsentligt kun er 61% af den for kobber.

35 For et 3-korekabel vil det nominelle område, der optages af kobberet i tværsnittet vinkelret på lederen 13, for eksempel være 240 mm2, medens det område, der optages af aluminium i tværsnittet vinkelret på en af lederne 9 er på 400 mm2.

6

DK 161230 B

Lederen 13 består navnlig af en streng, der er dannet af flere kile-stensformede ledere 14, der er anbragt ved siden af hinanden og slået sammen, for således ved lederen 13's midte at tilvejebringe en kanal 15, som udgør kanalen for den isolerende olies bevægelse langs kablet.

5

Et første semi-ledende lag 16 svarende til det semi-ledende lag 10 for korerne 3 og 4 er tilvejebragt omkring lederen 13. Et isolerende lag 17, der er imprægneret med en isolerende olie, og som er dannet af flere viklinger af bånd af isolerende materiale, for eksempel bånd af 10 cel!ulosemateriale, er tilvejebragt ovenover det semi-ledende lag 16.

Endelig er der tilvejebragt et semi-ledende lag 18, som består af viklinger af bånd af semi-ledende materiale ovenover isoleringslaget 17.

15 Som nævnt tidligere adskiller kabel korerne ifølge den foreliggende opfindelse sig fra hinanden på grund af lederne, der er omsluttet deri.

I et mere generelt aspekt er mindst én af kabel korernes ledere, i et oliefyldt flerkorekabel ifølge den foreliggende opfindelse, tilvejebragt af et metallisk materiale, der har en elektrisk ledningsevne, 20 der er større end den for det metalliske materiale, som danner lederne for de resterende kabel korer. Når de vinkelrette tværsnit gennem de to typer ledere, der er tilvejebragt i kablet ifølge den foreliggende opfindelse, sammenlignes, vil forholdet mellem arealet for det metalliske materiale, der har en større elektrisk ledningsevne i en leder og 25 arealet for det materiale, som har en mindre elektrisk ledningsevne i en af de andre ledere, være identisk med den reciprokke værdi af forholdet mellem deres elektriske ledningsevner.

Endvidere er konstruktionen af lederen af metallisk materiale, der har 30 en større elektrisk ledningsevne, tilvejebragt, således at der dannes en kanal i lederen for bevægelsen, også tvunget, af den isolerende olie langs kablet, når det ønskes at den maksimale temperatur, som kan nås af denne leder, ikke bliver overskredet under kablets drift ved en forud fastsat værdi.

35 I et oliefyldt flerkorekabel ifølge den foreliggende opfindelse er der fortrinsvis tilvejebragt organer, der er beregnet til, i punkter der anbragt med afstand fra hinanden langs kablet, at reducere tværsnitsarealet af kanalen eller kanalerne, der er tilvejebragt i lederne af 7

DK 161230 B

metallisk materiale, der har en elektrisk ledningsevne, der er større end den for andre kabel korers ledere.

Fig. 2 viser en specifik udførelsesform for de ovenfor nævnte organer.

5 Således som vist i fig. 2 består organerne, der er beregnet til at reducere tværsnitsarealet, at en kanal for oliens langsgående bevægelse inden i kablet, og som er tilvejebragt i lederen 13 af en blænder, der har form som en lille cylinder 19, der er tilvejebragt med en gennem-10 gående åbning 20 med diametrale dimensioner, som er mindre end disse for kanalen 15, som er tilvejebragt ved midten af kabelkoren 2's konduktor 13.

Fra den ovenstående beskrivelse indses det let at de tilstræbte formål 15 med den foreliggende opfindelse, ved hjælp af et oliefyldt flerkoreka-bel ifølge den foreliggende opfindelse, bliver opfyldt.

Faktisk vil det med et oliefyldt flerkorekabel ifølge den foreliggende opfindelse være muligt, i tilfælde af brud på kabel beklædningen, at 20 have udstrømninger af isolerende olie fra kablet, som er meget mindre end disse, der optræder i forbindelse med kendte oliefyldte flerkore-kabler af den første type.

Faktisk vil der, da de kendte oliefyldte flerkorekabler af den første 25 type, hvor kanalerne for den isolerende olies bevægelse langs kablet udgøres af åbne skrueflader af metallisk materiale, der er indført i kablets stjerneform!ge rum, ikke eksistere barrierer, og disse kabler kan således ikke blive tilvejebragt med modstand mod udslip af olie fra kablet og indtrængning og udbredelse af vand langs kablet. I til -30 fældet med et oliefyldt flerkorekabel ifølge den foreliggende opfindelse vil tilstedeværelsen af isoleringen omkring kabellederne, hvori oliekanalerne er tilvejebragt, udgøre en effektiv barriere mod udstrømning af olie fra kablet og imod indtrængning af vand i sidstnævnte.

35 Endvidere er det ved hjælp af et oliefyldt flerkorekabel ifølge den foreliggende opfindelse muligt at opnå en vægtreduktion i forhold til kendte oliefyldte flerkorekabler af den anden type, idet det er muligt at anvende forskellige metalliske materialer til dannelse af kablernes ledere. Ved udnyttelse af denne mulighed, der gives ved anvendelse af 8

DK 161230 B

forskellige metalliske materialer til dannelse af kabellederne, er det muligt at opnå en fordel på grund af de forskelle i massefylde, der eksisterer blandt de forskellige metalliske materialer. For eksempel, i det tilfælde, hvor aluminium anvendes som materiale, der har en min-5 dre ledningsevne, og hvor kobber anvendes som materiale, der har en større ledningsevne, vil tilvejebringelsen af en reduceret vægt for kablet umiddelbart forstås, hvis det antages at aluminium har en massefylde, som er en tredjedel end den for kobber.

10 Selv om en specifik udførelsesform for opfindelsen er blevet illustreret og beskrevet, er det underforstået, at opfindelsen i sit omfang omfatter en hvilken som helst alternativ udførelsesform, der er mulig for en fagmand på området.

15 20 25 30 35

Claims (7)

1. Oliefyldt flerkorekabel, der omfatter en metal beklædning (1), der omslutter flere sammenslåede korer (2,3,4), hver af hvilke korer (2,- 5 3,4,) omfatter en leder (9,13), der er dækket med en isolering (11,- 17), der består af mindst én vikling af et bånd af et materiale, der er valgt blandt cellulose, syntetiske og blandede materialer, og som er imprægneret med en isolerende olie, kendetegnet ved, at lederen (13) i mindst én kabel kore (2) er tilvejebragt af et metallisk 10 materiale, der har en elektrisk ledningsevne, som er større end den for det metalliske materiale, der udgør lederne (9) af de resterende kabelkorer (3,4), hvilken leder (13) af metallisk materiale, der har en større elektrisk ledningsevne, er tilvejebragt med en kanal (15) for den isolerende olies bevægelse langs kablet, medens lederne (9) af 15 metallisk materiale, der har en mindre elektrisk ledningsevne, er massive strenge.

2. Oliefyldt flerkorekabel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at lederne (13) af metallisk materiale, der har en større elektrisk 20 ledningsevne, er rørformede strenge, der er dannet af kilestensformede ledere (14), der er anbragt ved siden af hinanden for at danne rørformede hulrum (15), der udgør kanalerne (15) for den isolerende olies bevægelse langs kablet.

3. Oliefyldt flerkorekabel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at lederne (9) af metallisk materiale, der har en mindre elektrisk ledningsevne, er massive strenge, som er dannet af elektrisk ledende wirer, der er slået sammen.

4. Oliefyldt flerkorekabel ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at forholdet mellem tværsnitsarealet af hver leder (13), der er fremstillet af det metalliske materiale, som har en større elektrisk ledningsevne og tværsnitsarealet af hver leder (9), der er fremstillet af det metalliske materiale, der har en mindre elektrisk ledningsevne, er 35 lig med den reciprokke værdi af forholdet mellem de elektriske ledningsevner.

5. Oliefyldt flerkorekabel ifølge 1, kendetegnet ved, at der i kanalen (15), der er beregnet til den isolerende olies bevægelse DK 161230 B langs kablet, og som er dannet af lederen af metallisk materiale, der har en større elektrisk ledningsevne, er indført organer (19), der er beregnet til at reducere kanalens tværsnitsareal i punkter, der er anbragt med afstand fra hinanden. 5

6. Oliefyldt f 1 erkorekabel ifølge krav 5, kendetegnet ved, at organerne, der er beregnet til at reducere arealet af kanalens tværsnit, er små cylindre (19), der er forsynet med en gennemgående åbning (20), og som er indført i kanalen (15).

7. Oliefyldt flerkorekabel ifølge et hvilket som helst af de foregående krav omfattende tre korer (2,3,4), der har identiske diametrale dimensioner, og som er omsluttet i en metal beklædning (1), hvilke korer (2,3,4) tangerer hinanden og beklædningen (1), og hvor korernes (2,3,- 15 4) ledere (9,13) har identiske ydre diametrale dimensioner, ken detegnet ved, at lederen (13) af en (2) af de tre korer (2,3,4) er en kil estensfomet, rørformet kobberstreng, hvis rørformede hulhed (15) udgør kanalen (15) for den isolerende olies bevægelse langs kablet, medens de andre to kores (3,4) ledere (9) er massive strenge, som 20 er dannet af aluminiumswirer, og at forholdet mellem tværsnitsarealet af kobberlederen og tværsnitsarealet af hver aluminiumsleder (9) er lig med den reciprokke værdi af forholdet mellem materialernes elektriske ledningsevne. 25 30 35