DE3331498A1 - High-voltage line - Google Patents
High-voltage lineInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction
- H01B7/428—Heat conduction
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- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
Description
LINDE AKTIENGESELLSCHAFTLINDE AKTIENGESELLSCHAFT
(H 1408) H 83/062 (H 1408) H 83/062
Sti/bd 30.8.1983Sti / bd 08/30/1983
Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsleitung in Röhren bauweise mit einem äußeren Mantelrohr und einem darin ange ordneten, gegenüber dem Mantelrohr elektrisch isolierten spannungsführenden Innenleitersystem.The invention relates to a high-voltage line in a tubular construction with an outer jacket tube and a pipe therein arranged, electrically insulated live inner conductor system from the jacket pipe.
Es' ist bekannt, große elektrische Leistungen bei hohen Spannungen in öldruckkabeln, Freileitungen und neuerdings in SFg-Leitungen zu übertragen.' Bei letztgenannten SFg-Leitungen ist der elektrische Leiter in einem Mantelrohr eingekapselt, das mit gasförmigem Schwefelhexafluorid (SFg) gefüllt ist. Das Gas, das unter einem leichten Druck von 2 bis 4 bar steht, dient dabei als elektrische Isolierung des elektrischen Leiters gegenüber dem Mantelrohr. Das Leitersystem ist durch eine Stütz- und gegebenenfalls Trageinrichtung in dem Mantelrohr befestigt, wobei Längenausgleichsstücke erforderlich sind. Dies gilt sowohl für Ein- als auch für Dreileitersysteme.It is known to have great electrical powers at high To transmit voltages in oil pressure cables, overhead lines and, more recently, in SFG lines. ' With the latter SFg lines the electrical conductor is encapsulated in a jacket tube that is filled with gaseous sulfur hexafluoride (SFg) is filled. The gas, which is under a slight pressure of 2 to 4 bar, serves as electrical insulation of the electrical conductor opposite the jacket pipe. The ladder system is supported by a support and if necessary Support device attached in the jacket tube, length compensation pieces are required. This applies to both One and three-wire systems.
Es ist ebenfalls bereits bekannt, Hochspannungsleitungen im Erdreich zu verlegen, wobei eine Zwangskühlung der Leitungen erforderlich ist, um die Stromwärme abzuleiten.It is also already known to lay high-voltage lines in the ground, with forced cooling of the lines is required to dissipate the electricity heat.
Form. 5729 7.78Shape. 5729 7.78
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^ Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochspannungsleitung derart auszugestalten, daß bei einfachem und vergleichsweise billigem Aufbau auf eine Zwangskühlung sowie eine Stütz- und gegebenenfalls Trageinrichtung mit Längenausgleichsstücken verzichtet werden kann.^ The object of the present invention is to provide a high-voltage line to be designed in such a way that with a simple and comparatively cheap structure on forced cooling as well as a support and optionally carrying device with Length compensation pieces can be dispensed with.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Raum zwischen dem Innenleitersystem und der Innenseite des Mantelrohres eine thermische Feststoffisolierung aufweist. This object is achieved according to the invention in that the space between the inner conductor system and the inside of the jacket pipe has thermal solid insulation.
Untersuchungen haben ergeben, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung einer Feststoffisolierung in dem Raum zwischen dem Innenleitersystem und dem Mantelrohr hervor-Studies have shown that with the invention Arrangement of solid insulation in the space between the inner conductor system and the jacket pipe.
^ ragende Vorteile erzielt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung gewährleistet eine feste Einspannung aller Bauelemente, so daß auf die bisher übliche Stützeinrichtung des Innenleitersystems verzichtet werden kann. Die durch die Stromleitung erzeugte Wärme wird dabei über das^ great advantages can be achieved. The arrangement according to the invention ensures a firm clamping of all components, so that on the previously usual support device the inner conductor system can be dispensed with. The heat generated by the power line is transferred to the
^O Mantelrohr abgeleitet, wodurch eine Zwangskühlung entfällt. ^ O jacket pipe diverted, eliminating the need for forced cooling.
Der erfindungsgemäße Verbund wird bei fester Einspannung aller beteiligten Bauelemente für die maximale Temperaturdifferenz vom Stromleiter zum äußeren Mantelrohr ermittelt. Die Isolierstärke wird hierbei entsprechend den Anforderungen an die Nennspannung dimensioniert. Zweckmäßigerweise wird bei erforderlicher elektrischer Isolierstärke eine Nachrechnung zur Sicherstellung der Wärmeableitung durchgeführt. Der Isolierstoff wird entsprechend den elektrischen und thermischen Leitwerten und dem spezifischen Preis unter Berücksichtigung des daraus resultierenden Außendurchmessers bestimmt.The composite according to the invention is firmly clamped of all components involved is determined for the maximum temperature difference between the conductor and the outer jacket tube. The insulation thickness is dimensioned according to the requirements for the nominal voltage. Appropriately, if the electrical insulation thickness is required, a recalculation is carried out to ensure the Heat dissipation carried out. The insulating material is made according to the electrical and thermal conductivities and the specific price, taking into account the resulting outside diameter.
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Vorteilhaft ist bei der Hochspannungsleitung gemäß der Ei findung der Raum zwischen dem Innenleitersystem und der Innenseite des Mantelrohres formschlüssig mit der thermischen Feststoffisolierung ausgefüllt. Dies läßt sich besonders leicht erreichen, wenn die Feststoffisolierung gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform aus geschlossenzelligem Schaumstoff besteht. Insbesondere eignen sich hierzu Schaumstoffe auf der Basis von Polyurethan oder Foamglas, jedoch können auch andere Isolierstoffe zum Einsatz gelangen, wie z.B. Porzellan.It is advantageous for the high-voltage line according to the Ei Finding the space between the inner conductor system and the inside of the jacket tube form-fitting with the thermal Solid insulation filled out. This can be achieved particularly easily if the solid insulation according to a further embodiment consists of closed-cell foam. In particular, are suitable for this purpose foams based on polyurethane or foam glass, but other insulating materials can also be used Used, such as porcelain.
Insbesondere zur Verlegung der erfindungsgemäßen Hochspannungsleitung im Erdreich ist es von Vorteil, wenn das äußere Mantelrohr als Druckmantel ausgebildet ist.In particular for laying the high-voltage line according to the invention in the ground, it is advantageous if the outer jacket pipe is designed as a pressure jacket.
Dieser soll das Innenleitersystem gegen äußere Belastung aus einer Grubenschüttung und gegebenenfalls aus Verkehrslasten schützen. Um diese Belastungen voll aufnehmen zu können, wird der Druckmantel bevorzugt aus Beton, aber auch aus Kunststoff, der glasfaserverstärkt ausgebildet sein kann, oder Metall hergestellt. Im Falle einer metallischen Ausbildung ist der Druckmantel mit einem kathodischen Korrosionsschutz, z.B. aus Polyäthylen, beschichtet.This should protect the inner conductor system against external loads from a pit and, if necessary, from traffic loads protection. In order to be able to fully absorb these loads, the pressure jacket is preferably made of concrete, but also made of plastic, which can be reinforced with glass fiber, or made of metal. In the event of a metallic construction is the pressure jacket with a cathodic corrosion protection, e.g. made of polyethylene, coated.
Bei der Ausführung des Druckmantels aus Metall oder Kunststoff kann dieser in der üblichen glatten Form, aber auch in Wellenform eingesetzt werden. Letzteres ist vorteilhaft, da bei äußerer Belastung der Materialeinsatz geringer ist. Weiterhin können ohne große KraftaufWendung kleinere Formänderungen, wie sie oftmals für Geländeanpassungen erforderlich sind, durchgeführt werden. Sin gewisser Nachteil der wellenförmigen Ausbildung des Druckmantels besteht allerdings darin, daß bei gleicher elektrischer Isolierfähigkeit ein etwas größerer Außendurchmesser erforderlich ist, wasIf the pressure jacket is made of metal or plastic, it can be in the usual smooth shape, but can also be used in wave form. The latter is advantageous because of the use of material when exposed to external loads is less. Furthermore, minor changes in shape, as is often the case, can be made without great expenditure of force necessary for terrain adaptations. A certain disadvantage of the wave-shaped design of the pressure jacket, however, consists in the fact that a something larger outside diameter is required
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insbesondere bei einem metallischen Druckmantel eine größere, für den kathodischen Korrosionsschutz zu bestimmende Oberfläche bedeutet. Dieser Nachteil ist jedoch nicht von großer Bedeutung und wird durch die erheblichen Vorteile mehr als aufgewogen.especially with a metallic pressure jacket a larger, Means surface to be determined for cathodic corrosion protection. However, this disadvantage is not of of great importance and is more than outweighed by the considerable advantages.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hochspannungsleitung ist das Innenleitersystem aus Aluminiumrohren, insbesondere aus Schraubenlinien-nahtgeschweißten Aluminiumrohren, gebildet. Diese Rohre sind in der Elektrobranche für Hochspannungsleitungen zwar bereits auf dem Markt eingeführt, jedoch nur für Mantelrohre zu SFß-Leitern. Es hat sich aber gezeigt, daß die Verwendung derartiger Aluminiumrohre auch bei den erfindungsgemäßen Hochspannungsleitungen mit Vorteil eingesetzt werden können, insbesondere wenn diese bis zur maximalen Transportlänge vorgefertigt werden.In a further embodiment of the high-voltage line according to the invention, the inner conductor system is formed from aluminum tubes, in particular from helically seam-welded aluminum tubes. These pipes are already on the market in the electrical industry for high-voltage lines, but only for casing pipes to SF ß conductors. However, it has been shown that the use of such aluminum tubes can also be used to advantage in the high-voltage lines according to the invention, in particular if these are prefabricated up to the maximum transport length.
Hochspannungsleitungen werden bekanntermaßen in großen Containern oder auf Lastzügen zum Einsatzort auf der Baustelle transportiert. Bei den bekannten SFg-Leitern bedeutet dies den zusätzlichen Aufwand, daß die Leitungen bzw. Rohre mit einem Schutzgas, wie Stickstoff zum Schutz gegen Verstaubung oder Feuchte gefüllt sind und erst auf der Baustelle endgültig zusammengebaut und mit SFg isoliert werden. Somit ist die notwendige Baustellentätigkeit erheblich.It is well known that high-voltage lines are used in large containers or on trucks for use on the construction site transported. In the case of the known SFg conductors, this means the additional expense that the lines or pipes are filled with a protective gas such as nitrogen to protect against dust or moisture and only open finally assembled at the construction site and insulated with SFg will. Thus, the necessary construction site activity is considerable.
Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß bereits bei der fabrikmäßigen Herstellung der Hochspannungsleitung die einzelnen Bauteile, d.h. das Innenleitersystem, die Feststoff isolierung sowie das Mantelrohr, zu einem festen Paket verbunden werden, was insbesondere durch Kleben erreicht werden kann. Diese Vorfertigung komplett isolierter Rohrleiter ist bis zur maximalen Transportlänge von z.B.According to the invention it is therefore provided that already in the factory production of the high-voltage line individual components, i.e. the inner conductor system, the solid insulation as well as the jacket pipe, into one solid Package are connected, which can be achieved in particular by gluing. This prefabrication is completely isolated Pipe ladder is up to the maximum transport length of e.g.
m bei Lastzügen möglich und reduziert die Baustellen-m possible with trucks and reduces the construction site
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tätigkeit beträchtlich. Dies wiederum macht sich in einer Kostensenkung für die Verlegung der Hochspannungsleitung bemerkbar.activity considerable. This in turn turns into a Noticeable reduction in costs for laying the high-voltage line.
Die erfindungsgemäßen Hochspannungsleitungen können als Transferleitungen für hohe elektrische Energien bei hohen Spannungen, beispielsweise 400 kV und mehr, insbesondere zur Verlegung im Erdreich eingesetzt werden.The high-voltage lines according to the invention can be used as transfer lines for high electrical energies at high Voltages, for example 400 kV and more, are used in particular for laying in the ground.
im folgenden sei die erfindungsgemäße Hochspannungsleitung anhand einer schematisch dargestellten Figur näher erläuter·in the following is the high-voltage line according to the invention explain in more detail on the basis of a schematically illustrated figure
Am Beispiel eines Einleitersystems wird der Aufbau des Leiters und die Funktion dargelegt. Der Leiter 1 besteht von innen nach außen im wesentlichen aus einem schraubenlinien-nahtgeschweißten Aluminiumrohr 2 als Stromleiter, einer außen konzentrisch angebrachten elektrischen Isolierung 3, deren Aufbau einer thermischen Isolierung, beispielsweise aus Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen, entspricht, und einem umhüllenden Druckmantel 4, beispielsweise aus Beton. Der Druckmantel nimmt dabei die äußere. Belastung aus der Grubenschüttung 5 auf. Die durch die Stromleitung erzeugte Wärme wird über das Isoliersystem und den äußeren Druckmantel 4 an das Schüttbett 5 des Grabens abgeleitet. Im Gegensatz zu den bekannten Hochspannungsleitungen ist das Einleitersystem nicht durch eine zusätzliche Stützeinrichtung in dem Mantelrohr (Druckmantel) gestützt.Using the example of a single-line system, the structure of the conductor and its function are shown. The head 1 consists from the inside to the outside essentially of a helically seam-welded aluminum tube 2 as a conductor, an externally concentrically attached electrical insulation 3, the structure of which is a thermal insulation, for example made of polyurethane foam with closed cells, and an enveloping pressure jacket 4, for example concrete. The pressure jacket takes the outer one. Load from the pit embankment 5. The through the The heat generated by the power line is passed through the insulation system and the outer pressure jacket 4 to the bed 5 of the Derived from the trench. In contrast to the well-known high-voltage lines, the single-line system is not through an additional support device is supported in the jacket pipe (pressure jacket).
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|---|---|---|---|
| DE19833331498 DE3331498A1 (en) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | High-voltage line |
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| DE19833331498 DE3331498A1 (en) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | High-voltage line |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE3331498A1 true DE3331498A1 (en) | 1985-03-21 |
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| DE19833331498 Withdrawn DE3331498A1 (en) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | High-voltage line |
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|---|---|
| DE (1) | DE3331498A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19842076A1 (en) * | 1998-09-15 | 2000-05-04 | Felten & Guilleaume Kabelwerk | Cable system for underground high current cable has thermally insulating cable casing over at least part of cable run, and loss heat is carried away beneath casing by convection or forced cooling |
| EP3109961A1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-12-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Conduit module for a high voltage transmission line which can be buried, high voltage line with conduit modules and method for producing the conduit modules |
-
1983
- 1983-09-01 DE DE19833331498 patent/DE3331498A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19842076A1 (en) * | 1998-09-15 | 2000-05-04 | Felten & Guilleaume Kabelwerk | Cable system for underground high current cable has thermally insulating cable casing over at least part of cable run, and loss heat is carried away beneath casing by convection or forced cooling |
| EP3109961A1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-12-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Conduit module for a high voltage transmission line which can be buried, high voltage line with conduit modules and method for producing the conduit modules |
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