<Desc/Clms Page number 1>
Elektrisches Starkstromkabel.
Die spezifische Spannungsbeanspruchung der Isolation in einem elektrischen Kabel fällt bekanntlich von innen nach aussen ab. Es ist bekannt, dass dieser Abfall durch leitende oder halbleitende Zwischen- lagen (aus Metall, Kohle, Petrolaten usw. ) gesteuert werden kann. Dem Zwischenbelag wird eine gewisse Spannung aufgedrückt oder er wird durch Anschluss an Kondensatoren in ein gewisses Kapazitätsverhältnis zu andern Belägen des Kabels gebracht. Auch durch Verschiedenheit in den Dielektrizitätskonstanten der Isolierschichten kann bekanntlich eine Steuerung in dem Gradientenabfall bewirkt werden.
Solche und ähnliche Massnahmen bildeten vielfach die Grundlage für Vorschläge, den in der Nähe des Leiters herrschenden hohen Spannungsgradienten mit Sicherheit zu bewältigen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird die Isolation mittels Schichten unterteilt, und es wird die
EMI1.1
bestimmtes Material gebunden : Gase. Öle eignen sich bekanntermassen für diesen Zweck. Das Druckmedium kann auf die innere Teilisolation entweder unmittelbar wirken, wie dies bei den an und für sich bekannten Ölkabeln der Fall ist. es kann sieh aber auch zwischen dem Druckmedium und der inneren Teilisolation eine elastische, flüssigkeitsdichte Membran befinden, durch welche hindurch der Druck auf die innere Teilisolation zur Wirkung gelangt wie bei dem bekannten Druckkabel. Die innere Teilisolation ist von der äusseren durch eine oder zwei leitende oder halbleitende. flüssigkeitsdichte Schichten getrennt.
Sind es zwei, so genügt es in manchen Fällen, wenn nur eine derselben flüssigkeitsdicht ist.
Beide stehen auf gleichem Potential : der zwischen ihnen sieh bildende Zwischenraum ist für die Aufnahme, gegebenenfalls Fortleitung des Druckmediums geeignet. Als äquipotentiale Trennungsschichten werden sich Blei-, Aluminium-und ähnliche Beläge, aber auch durch Zumischungen leitend oder halbleitend gemachte Gummihüllen, Hüllen aus Vinylverbindungen oder ähnlichen Stoffen, welche ein gewisses Mass von Elastizität besitzen, eignen.
In den Fig. 1-9 sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In sämtlichen Figuren bedeutet 1 den metallischen Kabelleiter, sei er nun ein Voll-oder Hohlleiter und welche beliebige Querschnittsform er auch haben möge. 2 bzw. die horizontal schraffierten Querschnittsflächen bedeuten die innere Teilisolation.-3 stellt die Äquipotentialschicht dar, welche die innere Teilisolation nach aussen begrenzt. 4 ist die äussere Teilisolation, 5 die Äquipotentialschicht, welche die äussere Teilisolation 4 nach innen begrenzt. Die äussere Teilschichte 4 ist stets vertikal schraffiert. 6 ist der übliche wasserdichte Abschluss des Kabels, wie Bleimantel oder ähnliches, und 7 dessen übliche Bewehrung.
Mit 8 ist der Raum bezeichnet, welcher sich zwischen den beiden Äquipotentialschichten J und J bildet. Wo nur eine Trenn-
EMI1.2
schichte und der äusseren Umrandung der inneren Teilisolation (Fig. 5) bzw. zwischen der Trennschiehte und der Innenberandung der äusseren Teilisolation.
Die Querschnittsform der Schicht- ? kann von jener der Schicht 5 mit Absicht stark abweichend gestaltet werden, damit der Raum 8 für das Druckmedium die gewünschte Grösse erreiche. Die Fig. 5, 6 und 9, namentlich die linke Bildhälfte der letzeren. bieten hiefür Beispiele.
Die Fig. 1-3 zeigen schematisch die erfindungsgemässe Aufteilung der Kabelisolation in die horizontal schraffierten Teile, welche dem Druck nach den bekannten Regeln des sogenannten Ölkabels
EMI1.3
<Desc/Clms Page number 2>
.,-stets von innen aus-der sekundären Auswirkung des früher in Zusammenhang mit dem horizontal schraffierten Teil erwähnten Druckes ausgesetzt. Je nach der Elastizität der Trennschicht.) bzw. 5 wird die Wirkung des Druckes auf die Teilisolation 4 verschieden gross sein. Der Druekabfall von der Schichte J zum Aussenmantel 6 wird vielfach von der Zugfestigkeit des Materials abhängen, ans welchem die äussere
EMI2.1
Anspruch genommen sind.
Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 3 darin, dass die Zwickelräume, welche sich zwischen der Schicht 3 und der Schicht 5 befinden, in Fig. 2 der Druckbehandlung und Isolierart nach gleichem Vorgang unterliegen wie die innere Teilisolation 2, während in Fig. 3 diesen Zwickelräumen die gleiche Druckbehandlung und Isolationsart zuteil wird wie der Aussenisolation 4. Es ist also vorausgesetzt. dass in Fig 2 die Schicht 5. in Fig. 3 jedoch die Schicht 3 flüssigkeits- bzw. gasdicht ist.
Es kann die Isolationsart innerhalb der Trennschicht- bzw. J eine andere sein als ausserhalb der Trennschieht. Es kann z. B. innen eine PapiexÎJ30lation mit flüssigem Öl angewendet werden, aussen eine harzhaltige Isolation (sogenannte Massekabel). Oder es kann z. B. die innere Teilisolation als unter Gasdruck stehendes Gaskabel ausgebildet sein, während die äussere Teilisolation nach den Grundsätzen eines Ölkabels gebaut sein kann. Ebenso kann z. B. die innere Teilisolation ein unter Gasdruck stehendes Massekabel sein, die äussere ein Ölkabel.
Die Variationen sind mannigfaltig.
EMI2.2
sind Beispiele dafür gegeben, die horizontal schraffierten Teilisolationen unter Zwischenwirkung einer Membran, welche mit der Trennschichte J identisch ist, unter Gasdruck zu setzen. Bei Aufstellung der
EMI2.3
Gegenüber bisherigen Ansführungen von Öl- und Druckkabeln baben Kabel nach der Erfindung auch den Vorteil, dass die Dimensionen der Körper, in welchen sieh die Unterdrucksetzung abspielt, kleiner sind. Drucke sind dadurch leichter zu meistern, auch ist der Bedarf an Druckmittel geringer,
EMI2.4
sich auf kleinere Dimensionen.
Die Beispiele beschränken sich auf die Aufteilung der Gesamtisolation auf zwei Teilisolationen.
Selbstredend liegt es im Rahmen der Erfindung, die Aufteilung auch in mehrere Teilisolationen vorzunehmen und die einzelnen jeweils nach den erörterten Grundsätzen der Erfindung zu handhaben.
Ebenso beschränkt sich die Erfindung nicht auf Ein-und Dreileiterkabel, sie kann vielmehr auf beliebige Leiterzahl sowie Anordnungen angewendet werden, ebenso wie auf die verschiedensten, in den Beispielen nicht erörterten Isolationsarten.
PATENT-ANSPR LCHE :
1. Eelektrisches Starkstromkabel. dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation durchwegs durch Äquipotentialschichten unterteilt ist und auf den inneren Teil der unterteilten Isolation ein Druckmedium derart einwirkt, dass dieses Druckmedium auf den äusseren Teil der unterteilten Isolation in der Richtung vom Kabelmittelpunkt zur Kabelperipherie wirkt, wobei der innere Teil der geteilten Isolation vom äusseren Teil der geteilten Isolation durehwegs mittels mindestens einer flüssigkeitsdichten Membran getrennt ist.
<Desc / Clms Page number 1>
Electric power cable.
As is well known, the specific voltage stress of the insulation in an electrical cable drops from the inside to the outside. It is known that this waste can be controlled by conductive or semiconducting intermediate layers (made of metal, coal, petrolatum, etc.). A certain voltage is imposed on the intermediate layer or it is brought into a certain capacitance ratio to other layers of the cable by connecting it to capacitors. As is known, a control in the gradient drop can also be effected by means of differences in the dielectric constants of the insulating layers.
Such and similar measures often formed the basis for proposals to safely cope with the high voltage gradients in the vicinity of the conductor.
According to the present invention, the insulation is subdivided by means of layers, and the
EMI1.1
certain material bound: gases. Oils are known to be suitable for this purpose. The pressure medium can either act directly on the inner partial insulation, as is the case with the oil cables known per se. However, an elastic, liquid-tight membrane can also be located between the pressure medium and the inner partial insulation, through which the pressure on the inner partial insulation comes into effect as in the known pressure cable. The inner partial insulation is from the outer one by one or two conductive or semi-conductive. liquid-tight layers separated.
If there are two, it is sufficient in some cases if only one of them is liquid-tight.
Both are at the same potential: the space between them is suitable for receiving and, if necessary, forwarding the print medium. As equipotential separating layers, lead, aluminum and similar coverings, but also rubber covers made conductive or semiconductive by admixtures, covers made of vinyl compounds or similar materials, which have a certain degree of elasticity, are suitable.
Some embodiments of the invention are shown in FIGS. 1-9. In all the figures, 1 denotes the metallic cable conductor, be it a solid or waveguide and whatever cross-sectional shape it may have. 2 or the horizontally hatched cross-sectional areas mean the inner partial insulation. -3 represents the equipotential layer which limits the inner partial insulation to the outside. 4 is the outer partial insulation, 5 the equipotential layer, which limits the outer partial insulation 4 inward. The outer partial layer 4 is always hatched vertically. 6 is the usual watertight termination of the cable, such as lead sheath or the like, and 7 its usual armouring.
The space which forms between the two equipotential layers J and J is denoted by 8. Where only a separation
EMI1.2
layer and the outer edge of the inner partial insulation (Fig. 5) or between the separating layer and the inner edge of the outer partial insulation.
The cross-sectional shape of the layer? can be designed to be very different from that of the layer 5 on purpose, so that the space 8 for the print medium reaches the desired size. Figs. 5, 6 and 9, specifically the left half of the latter. offer examples of this.
1-3 show schematically the division of the cable insulation according to the invention into the horizontally hatched parts, which correspond to the pressure according to the known rules of the so-called oil cable
EMI1.3
<Desc / Clms Page number 2>
., - always from the inside - exposed to the secondary effect of the pressure mentioned earlier in connection with the horizontally hatched part. Depending on the elasticity of the separating layer.) Or 5, the effect of the pressure on the partial insulation 4 will be different. The drop in pressure from the layer J to the outer jacket 6 will often depend on the tensile strength of the material on which the outer jacket is made
EMI2.1
Are claimed.
FIG. 2 differs from FIG. 3 in that the interstices, which are located between layer 3 and layer 5, are subject to the pressure treatment and type of insulation in FIG. 2 according to the same process as the inner partial insulation 2, while in FIG. 3 these interstices are given the same pressure treatment and type of insulation as external insulation 4. It is therefore a prerequisite. that in FIG. 2 the layer 5 in FIG. 3, however, the layer 3 is liquid-tight or gas-tight.
The type of insulation inside the separating layer or J can be different from that outside the separating layer. It can e.g. B. inside a papiexÎJ30lation with liquid oil can be used, outside a resinous insulation (so-called ground cable). Or it can e.g. B. the inner partial insulation can be designed as a gas cable under gas pressure, while the outer partial insulation can be built according to the principles of an oil cable. Likewise, z. B. the inner partial insulation be a gas-pressurized ground cable, the outer an oil cable.
The variations are manifold.
EMI2.2
Examples are given for putting the horizontally hatched partial insulation under the action of a membrane, which is identical to the separating layer J, under gas pressure. When setting up the
EMI2.3
Compared to previous statements of oil and pressure cables, cables according to the invention also have the advantage that the dimensions of the bodies in which the pressurization takes place are smaller. This makes prints easier to master, and the need for printing media is lower,
EMI2.4
focus on smaller dimensions.
The examples are limited to dividing the total insulation into two partial insulation.
It goes without saying that it is within the scope of the invention to also undertake the division into several partial isolations and to handle each of them according to the principles of the invention discussed.
Likewise, the invention is not limited to single-core and three-core cables; rather, it can be applied to any number of conductors and arrangements, as well as to the most varied types of insulation not discussed in the examples.
PATENT CLAIMS:
1. Electric power cable. characterized in that the insulation is consistently subdivided by equipotential layers and a pressure medium acts on the inner part of the subdivided insulation in such a way that this pressure medium acts on the outer part of the subdivided insulation in the direction from the cable center to the cable periphery, the inner part of the divided insulation is separated from the outer part of the divided insulation by means of at least one liquid-tight membrane.