DE4209928C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Ein- oder ein Mehrleiter­ verbundkabel mit integrierter Kühlung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to an electrical single or a multi-conductor composite cable with integrated cooling according to the generic term of Main claim.

Mit Erhöhung der zu übertragenden Leistung überschreiten bekannte Energiekabel ihre zulässige Temperaturgrenze. Dann helfen Zwangs­ kühlungen weiter. Es sind verschiedene Ausgestaltungen von ge­ kühlten Energiekabeln bekannt. Beispielsweise zeigt die DE-OS 16 40 122 ein mehradriges elektrisches Druckkabel, bei dem in den Zwickelräumen zwischen den Energieadern ein Kühlrohr angeord­ net ist. Die Form das Kühlrohres ist kreisförmig, so daß zur Leiterader nur ein linienförmiger Kontakt entsteht. Weiterhin ist die Lage der ovalen Adern des Kabels über die Kabellänge nicht fixiert; ihre Lage ist wegen der im Verseilprozeß nicht zu ver­ hindernden Verdrehungen zufällig. Das Kühlrohr hat nur ungenü­ genden Kontakt zur Ader. Eine andere Form gekühlter Kabel be­ steht darin, zentral in den Leiter der Energieader ein Kühlmit­ telrohr zu legen (DE 23 27 316 A1).With increasing the power to be transmitted exceed known ones Energy cables their permissible temperature limit. Then help forced cooling continues. There are different configurations of ge cooled power cables known. For example, the DE-OS shows 16 40 122 a multi-core electrical pressure cable, in which in a cooling tube is arranged in the gusset spaces between the energy veins is not. The shape of the cooling tube is circular, so that Conductor wire only a linear contact arises. Furthermore is the position of the oval wires of the cable over the cable length is not fixed; their location is not too difficult because of the stranding process preventing twists by accident. The cooling pipe is inadequate contact with the wire. Another form of cooled cable is a coolant in the center of the energy core to lay the telescope (DE 23 27 316 A1).

Mit zunehmender Übertragungsleistung wird die thermische Bela­ stung eines Kabels größer. Es müssen Wege gefunden werden, um der Erhöhung der Leistung Rechnung zu tragen.With increasing transmission power, the thermal Bela a larger cable. Ways have to be found to solve the problem Increase in performance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von vorhande­ nen Konstruktionsprinzipien möglichst kompakte gekühlte Energiekabel für höhere Leistungen vorzuschlagen.The invention has for its object based on existing design principles, the most compact possible cooled energy cables for higher To propose services.

Diese Aufgabe wird erfindungs­ gemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.This task is fiction solved according to the characterizing features of the main claim.

Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.Advantageous further developments can be found in the subclaims.

Zum Beispiel können bei Gasaußendruckkabeln vorhandene Rohre von Kabeln genutzt werden, wenn die alten Kabel herausgezogen und erfindungsgemäße Kabel eingezogen werden. Mit ihnen können höhere Leistungen übertragen werden, wobei kostenträchtige Erdarbeiten beim Legevorgang eingespart werden. Mit der geringeren thermi­ schen Belastung des Kabels ist auch eine geringere thermische Belastung des Erdbodens verbunden.For example, existing pipes from Cables are used when the old cables are pulled out and cables according to the invention are drawn. With them can be higher Benefits are transferred, with costly earthworks can be saved in the laying process. With the lower thermi strain on the cable is also a lower thermal Soil load connected.

Ebenfalls stellt sich als vorteilhaft heraus, daß ein geringerer Aufwand für die thermische Stabilisierung des Kabelgrabens not­ wendig ist und daß sich die Lebensdauer des Kabels erhöht.It also turns out to be advantageous that a smaller one Effort for thermal stabilization of the cable trench not is agile and that the life of the cable increases.

Die erfindungsgemäßen Verbundprofile haben auch Stützfunktion, was sich günstig auf die Festlegung der Adern im Kabel auswirkt.The composite profiles according to the invention also have a supporting function, which has a positive effect on the determination of the wires in the cable.

Ein typisches Anwendungsgebiet der Erfindung ist ein mehradriges Gasaußendruckkabel. In den Aderzwickelräumen liegen Verbundprofi­ le, die mit einem oder mehreren Hohlkanälen unterschiedlichen Querschnitts durchzogen sind. Durch die Hohlkanäle wird ein Kühl­ medium geführt.A typical field of application of the invention is a multi-core  External gas pressure cable. Verbundprofi are in the core gusset rooms le that differ with one or more hollow channels Cross section are crossed. Through the hollow channels there is cooling medium led.

Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kabels wird für Einleiterkabel vorgeschlagen, die in Höchstleistungsnetzen, z. B. für 400 kV, einsetzbar sind. Die Verbundkanäle, die im Raum über der Ader eingebracht werden, haben etwa Nierenform.Another embodiment of the cable according to the invention is for Single-core cables are proposed that are used in high-performance networks, e.g. B. for 400 kV, can be used. The composite channels that are in the room the vein are about kidney-shaped.

Je nach Höhe der geforderten Kühlleistung werden die Verbundpro­ file eng oder weniger eng benachbart um die Ader herumgelegt. Das Kantenprofil der zueinander benachbarten Verbundprofile ist eben­ flächig ausgebildet, wenn die maximale Füllung des Raums über der Ader gefordert ist.Depending on the amount of cooling required, the Verbundpro file closely or less closely adjacent around the vein. The The edge profile of the adjacent composite profiles is flat flat if the maximum filling of the room above the Wire is required.

Die Querschnitte der Verbundprofile sind dem Querschnitt der Zwickelräume im Mehrleiterkabel angepaßt. Die Außenkontur der Verbundprofile ist so gestaltet, daß sie den Zwickelraum im Mehrleiterkabel optimal ausfüllen und eng an der Oberfläche der Adern anliegen, so daß ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist. Die aderzugewandte Kontur des Verbundprofils entspricht der verbundprofilzugewandten Kontur der Ader.The cross sections of the composite profiles are Cross-section of the gusset in the multi-conductor cable adjusted. The The outer contour of the composite profiles is designed so that the Fill the gusset space in the multi-conductor cable optimally and close to the The surface of the cores should rest so that there is good heat transfer is guaranteed. The wire-facing contour of the composite profile corresponds to the contour facing the composite profile the vein.

Je nach Lage der ovalen Adern im Gasaußendruckkabel entstehen unterschiedlich große Zwickelräume, so daß der Zwickelraum maximal gefüllt ist. Es wird auch vorgeschlagen, unterschiedlich große Zwickelräume mit Verbundprofilen unter­ schiedlichen Querschnitts zu füllen. Beispielsweise kann in zwei Zwickelräumen mit kleinem Dreiecksquerschnitt je ein Verbundpro­ fil und im dritten Zwickelraum nur ein Verbundprofil mit großem Dreiecksquerschnitt liegen.Depending on the position of the oval wires in the external gas pressure cable gusset spaces of different sizes, so that the gusset space  is filled to the maximum. It is also suggested different sized gusset rooms with composite profiles below to fill different cross-sections. For example, in two Gusset rooms with a small triangular cross section each have a composite pro fil and in the third gusset only a composite profile with a large one Triangular cross section.

Ein annähernd dreieckiger Querschnitt füllt den Zwickelraum opti­ mal aus und erlaubt einen großflächigen Kontakt mit der Aderober­ fläche. In einer kostengünstigen Alternative wird vorgeschlagen, neben Verbundprofilen mit dreieckiger Quer­ schnittsfläche mindestens ein Verbundprofil mit kreisrundem Quer­ schnitt in einem Kabel zu verwenden.An approximately triangular cross section fills the gusset space opti times and allows extensive contact with the core area. In an inexpensive alternative is proposed in addition to composite profiles with a triangular cross cut surface at least one composite profile with a circular cross cut to use in a cable.

Die Verbundprofile können insbesondere im Ein­ leiterkabel mitverseilt sein. In Mehrleiterkabeln werden durch das Mitverseilen der Verbundprofile die Lagen der Achsen der ovalen Adern festgelegt. Die Zwickelräume erhalten definierte Größen und die Aderachsen eine feste Lage. Es entsteht eine profiltreue Aderlage über die gesamte Kabellänge.The composite profiles can in particular in one conductor cables must be stranded. In multi-conductor cables are through stranding the composite profiles the layers of the axes of the oval wires. Preserve the gusset rooms defined sizes and the core axes a fixed position. It arises a true-to-profile core layer over the entire cable length.

Das Verbundprofil wird vorzugsweise aus hochwärmeleitendem Mate­ rial hergestellt. Als Materialien stehen vornehmlich Aluminum oder Kupfer zur Verfügung. Das Verbundprofil wird als zuvor ex­ trudiertes Kabelelement mit den Adern verseilt. The composite profile is preferably made of highly thermally conductive mate rial manufactured. The main materials used are aluminum or copper available. The composite profile is ex twisted cable element stranded with the wires.  

Der enge Kontakt der Verbundprofile aus gut wärmeleitendem Mate­ rial erlaubt wirksame Wärmeableitung von den Aderoberflächen. Um den korrosionsfreien Betrieb bei der Durchleitung des Kühlmediums (Wasser, Kühlöl oder Flüssiggas) sicherzustellen, werden die Hohlkanäle aus dünnen korrosionsfesten Röhrchen, vorzugsweise aus Edelstahl, ausgeführt. Die Verbundprofile lassen sich aus extrudiertem Aluminium herstellen, wobei die Edelstahl­ röhrchen von der Einlaufseite her in die Presse eingeleitet wer­ den, in der die Verbundprofile extrudiert werden.The close contact of the composite profiles made of good heat-conducting mate rial allows effective heat dissipation from the wire surfaces. Around Corrosion-free operation when the cooling medium is passed through (Water, cooling oil or liquid gas) the hollow channels made of thin, corrosion-resistant tubes, preferably made of stainless steel. Leave the composite profiles are made from extruded aluminum, the stainless steel tubes from the inlet side into the press the one in which the composite profiles are extruded.

Die vom Kühlmedium aufgenommene Wärme wird über Wärmetauscher, die an bestimmten Stationen an der Kabelstrecke angeordnet sind, abgeführt.The heat absorbed by the cooling medium is transferred via heat exchangers, which are located at certain stations along the cable route, dissipated.

Bei Kabeln, die ein Verbundprofil mit mehre­ ren Hohlkanälen oder mehrere Verbundprofile mit einem Hohlkanal enthalten, wird vorgeschlagen, mindestens einen Hohlkanal thermisch zu isolieren. Als Isolierung wird ein thermisch isolierendes Materi­ al aus Glas oder Kunststoff in Form von Geflecht, Pulver, Fasern oder feinkörnig vorgesehen. Der thermisch isolierte Hohlkanal dient der Rückleitung des erwärmten Kühlmediums, so daß thermi­ sche Kopplungen zwischen der Kühlmediumhinleitung und -rücklei­ tung unterbunden werden. Mit dieser Maßnahme kann das erwärmte Kühlmedium im selben Kabelabschnitt zu einem Wärmeaustauscher zurückgeführt werden. Dadurch kann man die Wärmetauscherstationen auf bestimmte Orte konzentrieren und muß dennoch den Abstand der Stationen nicht verkleinern.For cables that have a composite profile with several Ren hollow channels or several composite profiles with a hollow channel contain, it is proposed to thermally close at least one hollow channel isolate. A thermally insulating material is used as insulation al made of glass or plastic in the form of braid, powder, fibers or fine-grained. The thermally insulated hollow channel serves the return of the heated cooling medium, so that thermi Couplings between the coolant supply and return can be prevented. With this measure, the warmed up Coolant in the same cable section to a heat exchanger  to be led back. This allows you to use the heat exchanger stations focus on specific locations and still have to distance the Do not downsize stations.

Die thermische Isolierung kann aus einem Geflecht aus Glasfasern bestehen, mit der der Mantel des Hohlkanals umsponnen ist. Eine andere Lösung besteht darin, zwischen zwei koaxialen Röhrchen einen feinkörnigen thermischen Isolator einzubetten. Die beiden Röhrchen können aus Edelstahl sein oder das innere Röhrchen ist aus Edelstahl und das äußere aus Aluminium.The thermal insulation can be made from a braid of glass fibers exist with which the jacket of the hollow channel is wound. A another solution is between two coaxial tubes to embed a fine grain thermal insulator. The two Tubes can be made of stainless steel or the inner tube is made of stainless steel and the outer made of aluminum.

Die Verbundprofile mit isoliertem Hohlkanal werden als Kabelele­ mente im Mehrleiterkabel mit den Kabeladern oder im Einleiterka­ bel mit der Kabelader verseilt, da selbst ein wärmeisolierender Überzug aus Geflecht um den Hohlkanalmantel in einem Arbeitsgang bei der Herstellung der Verbundprofile im Extruder mit verarbeit­ bar ist.The composite profiles with insulated hollow channels are called Kabelele elements in the multi-conductor cable with the cable cores or in the single-conductor cable stranded with the cable core, since even a heat-insulating Braid covering around the hollow duct jacket in one operation in the manufacture of the composite profiles in the extruder with processing is cash.

Um den Strömungswiderstand der Hohlkanäle aufeinander anzupassen, kann die Summe der Querschnitte der Hohlkanäle für die Hinleitung des Kühlmediums gleich der Summe der Querschnitte der Hohlkanäle für die Rückleitung gewählt werden. To adjust the flow resistance of the hollow channels to each other, can be the sum of the cross sections of the hollow channels for the outgoing line of the cooling medium equal to the sum of the cross sections of the hollow channels can be selected for the return line.  

Es ist sinnvoll, die Verbundprofile in elektrischen Kontakt mit dem Kabelschirm zu bringen, damit Kabelschirm und Verbundprofil auf Erdpotential liegen. Die einfachste Maßnahme ist, zwischen den metallischen Verbundprofilen und dem Kabelschirm keine elek­ trisch isolierenden Stoffe zu verseilen. Die im Kontakt mit dem Kabelschirm stehenden Verbundprofile vergrößern den Leitungsquer­ schnitt oder Leitwert des Kabelschirms, so daß der Schirm größere Ströme tragen kann. Die thermische Kabelbelastung ist daher auch im Fehlerfall (Kurzschluß) geringer als bei bekannten Kabeln. Kabel mit den vorgesehenen Verbundprofilen erlauben höhere Man­ tel- bzw. Schirmlängsströme, wodurch ein Sicherheitsgewinn ein­ tritt. Der größere Leitwert des Kabelschirms hat einen weiteren günstigen Effekt zur Folge, daß sich nämlich das magnetische Streufeld des Kabels verringert.It makes sense to make electrical contact with the composite profiles bring the cable shield, so cable shield and composite profile are at earth potential. The simplest measure is between the metallic composite profiles and the cable shield no elec to strand isolating substances. Those in contact with the Composite profiles with a cable shield enlarge the cable cross Cut or conductance of the cable shield so that the shield is larger Can carry currents. The thermal cable load is therefore too in the event of a fault (short circuit) less than with known cables. Cables with the provided composite profiles allow higher man tel- or shield longitudinal currents, whereby a safety gain occurs. The larger conductance of the cable shield has another favorable effect that namely the magnetic Stray field of the cable reduced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Ver­ bundprofil parallel zum Hohlkanal mit mehreren Parallelkanälen versehen. Es entsteht ein Zacken- oder Zahnprofil um den Mantel des Hohlkanals herum. Günstig sind paarweise, symmetrisch lie­ gende Parallelkanäle. Mit Parallelkanälen ausgestattete Verbund­ profile lassen sich ebenfalls als Extrusionselement herstellen. Die Parallelkanäle können entweder geradeaus (parallel) zur Achse des Verbundprofils ausgeführt sein oder in Schraubenlinie um den Hohlkanal herumführen. In an advantageous embodiment of the invention, a Ver Bund profile parallel to the hollow channel with several parallel channels Mistake. A serrated or tooth profile is created around the jacket of the hollow channel. In pairs, symmetrical lie are favorable parallel channels. Composite equipped with parallel channels profiles can also be manufactured as extrusion elements. The parallel channels can either be straight (parallel) to the axis of the composite profile or be in a helix around the Guide the hollow channel around.  

In mindestens einem Parallelkanal kann ein faserförmiger Sensor und/oder mindestens ein optischer Nachrichtenleiter eingezogen sein. Die Parallelkanäle sind vorzugsweise zum Mantel des Hohl­ kanals hin offen. In dieser Ausführung liegt ein in den Parallel­ kanal eingefügter Sensor direkt auf dem Mantel auf. Als Sensoren werden physikalische oder chemische Sensoren vorgeschlagen, die Betriebsgrößen des Kabels oder des Leitungssystems melden, die auch zu Alarmmeldungen benutzt werden können.A fibrous sensor can be located in at least one parallel channel and / or pulled in at least one optical news conductor be. The parallel channels are preferably to the shell of the hollow channel open. In this version there is a parallel channel inserted sensor directly on the jacket. As sensors physical or chemical sensors are proposed that Report operating parameters of the cable or the line system that can also be used for alarm messages.

Sehr geeignet als Sensoren sind Lichtwellenleiter. Sie sind bei­ spielsweise einsetzbar zum Erkennen von Wärme (hot spots) oder von Magnetfeldänderungen.Optical fibers are very suitable as sensors. You are at can be used for example to detect heat (hot spots) or of magnetic field changes.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Figuren näher beschrieben. Sie zeigen im Einzelnen:Embodiments of the invention are described in more detail in the figures. They show in detail:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform (Gasaußendruckkabel) des Kabels; Fig. 1 shows a first embodiment (gas external pressure cable) of the cable;

Fig. 2 ein Dreileiterkabel (Gasaußendruckkabel) mit unterschied­ lich großen Zwickelräumen und mit drei Verbundprofilen unterschiedlichen Querschnitts; Fig. 2 is a three-wire cable (external gas pressure cable) with differently sized gusset spaces and with three composite profiles of different cross-section;

Fig. 3 ein Dreileiterkabel (Gasaußendruckkabel) mit gleichgroßen Zwickelräumen und mit gleichgroßen Verbundprofilen; Fig. 3 is a three-conductor cable (external gas pressure cable) with equally large interstices and with the same size composite profiles;

Fig. 4 ein Dreileiterkabel (Gasinnendruckkabel) mit mehreren Verbundprofilen und einem isoliert ausgeführten Hohlka­ nal; Figure 4 is a three-wire cable (gas pressure cable) with several composite profiles and an insulated Hohlka channel.

Fig. 5 vier Ausführungsformen eines Einleiterkabels mit Verbundprofilen. Fig. 5 four embodiments of a single-core cable with composite profiles.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines Mehrleiterkabels dargestellt. Es ist ein Dreileiter-Gasau­ ßendruckkabel 20 dargestellt. Die drei Adern 22, 22′, 22′′ (Leiter­ querschnitt typischerweise 90 bis 800 mm²) sind je mit einer Isolierung 24 umgeben, die mit einer inneren 26 und einer äußeren Leitschicht 27 versehen ist. Darüber sitzt eine gasdichte, aber drucknachgiebige Membran, bestehend aus Metallmantel 29 und einer Druckschutzbandage 30. Der Verseilverbund wird durch eine Flachdrahtbewehrung 40 zusammengehalten, die gleitfähig ausgestaltet ist, so daß das Kabel leicht in Außenrohre einziehbar ist. Im Gasraum 50 wird der Gasdruck aufrecht gehalten. Der Außenmantel 53 besteht aus einem festen Metallrohr 52 (Eisen) mit Korrosionsschutz 54.In Fig. 1 a first embodiment is shown of a multi-conductor cable. There is a three-wire Gasau ßdruckkabel 20 shown. The three wires 22, 22 ', 22'' (conductor cross-section typically 90 to 800 mm²) are each surrounded by insulation 24 which is provided with an inner 26 and an outer conductive layer 27 . In sits a gas-tight, but drucknachgiebige membrane consisting of metal shell 29 and a pressure protection bandage 30th The stranded composite is held together by a flat wire reinforcement 40 which is designed to be slidable, so that the cable can be easily pulled into outer tubes. The gas pressure is maintained in the gas space 50 . The outer jacket 53 consists of a solid metal tube 52 (iron) with corrosion protection 54 .

In den Zwickelräumen liegt je ein Verbundprofil 62, 62′, 62′′. Die Verbundprofile sind mit je drei Hohlkanälen 66, 66′, 66′′ unterschiedlichen Querschnitts durchzogen, durch die ein Kühlmedium strömen kann. Vorzugsweise besteht ein Hohlkanal aus einem Edelstahlröhrchen 64, welches im aus Aluminium extrudierten Verbundprofil 62 eingebettet ist. Die Kontur 31 der Verbundprofile ist so gestaltet, daß sie mit der Kontur der Aderoberfläche 32 des Leiters 22, 22′, 22′′ übereinstimmt, so daß ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist. Der Raum 30 zwischen den Verbundprofilen 62, 62′, 62′′ und den Adern 22, 22′, 22′′ ist ungefüllt.In the interstices there is a composite profile 62, 62 ', 62'' . The composite profiles are each crossed with three hollow channels 66, 66 ', 66''of different cross-section through which a cooling medium can flow. A hollow channel preferably consists of a stainless steel tube 64 which is embedded in the composite profile 62 extruded from aluminum. The contour 31 of the composite profiles is designed so that it matches the contour of the wire surface 32 of the conductor 22 , 22 ', 22 '', so that good heat transfer is guaranteed. The space 30 between the composite profiles 62 , 62 ', 62 ''and the wires 22 , 22 ', 22 '' is unfilled.

In Fig. 1 laufen die Achsen AA, A′A′ der ovalen Adern 22, 22′, 22′′ nahezu auf den Mittelpunkt des Kabels zu. In Fig. 2, in der eben­ falls ein Gasaußendruckkabel mit Mantel 53 dargestellt ist, fal­ len die Achsen AA, A′A′ zweier Adern zusammen; die Achse BB der dritten Ader liegt parallel zur Achse der ersten Ader. Es entste­ hen unterschiedlich große Zwickelräume. Die Querschnitte der Verbundprofile sind dem Querschnitt der Zwickel­ räume und die Außenkontur 31 der Verbundprofile ist der Kontur 32 der Adern angepaßt. In Fig. 2 ist nun gezeigt, daß in zwei Zwic­ kelräumen 30 je ein Verbundprofil mit Dreiecksquerschnitt und im dritten Zwickelraum ein kreisförmiges Verbundprofil 72 liegt. Der Kabelmantel 53 ist wie nach Fig. 1 aufgebaut.In Fig. 1, the axes AA, A'A 'of the oval wires 22 , 22 ', 22 '' run almost to the center of the cable. In Fig. 2, in which a gas external pressure cable with jacket 53 is shown, the axes AA, A'A 'fall two wires together; the axis BB of the third wire lies parallel to the axis of the first wire. Gusset rooms of different sizes are created. The cross sections of the composite profiles are the cross-section of the gusset spaces and the outer contour 31 of the composite profiles is adapted to the contour 32 of the wires. In Fig. 2 it is now shown that in two Zwic kel spaces 30 each have a composite profile with a triangular cross section and in the third gusset a circular composite profile 72 . The cable sheath 53 is constructed as in FIG. 1.

Die Verbundprofile sind mit je einem kühlmittelführenden Hohlka­ nal 76, 76′, 76′′ mit kreisförmigem Querschnitt durchzogen. Weiter­ hin ist dargestellt, daß ein Verbundprofil mit einem Edelstahl­ rohr 64 versehen ist, das mit einem Material 68 geringer thermi­ scher Leitfähigkeit (Geflecht aus Glasfasern) umsponnen ist. Das äußere Rohr 70 kann aus Aluminium oder aus Edelstahl sein. Die Querschnitte zweier Hohlkanäle 76′, 76′′ sind klein und der Quer­ schnitt des dritten Hohlkanals 76 entspricht etwa der Summe der Querschnitte der beiden ersten Hohlkanäle. Die Hohlkanäle 76′, 76′′ sind für die Hinleitung des Kühlmediums und der thermisch iso­ lierte Hohlkanal 76 ist für die Rückleitung des erwärmten Kühlme­ diums vorgesehen.The composite profiles are each with a coolant Hohlka channel 76 , 76 ', 76 ''with a circular cross section. It is further shown that a composite profile with a stainless steel tube 64 is provided, which is wound with a material 68 low thermal conductivity (braid made of glass fibers). The outer tube 70 can be made of aluminum or stainless steel. The cross sections of two hollow channels 76 ', 76 ''are small and the cross section of the third hollow channel 76 corresponds approximately to the sum of the cross sections of the first two hollow channels. The hollow channels 76 ', 76 ''are for the forwarding of the cooling medium and the thermally insulated hollow channel 76 is provided for the return line of the heated Kühlme medium.

Ohne Verbundprofil nehmen im Verseilvorgang die Achsen der Adern mehr oder weniger beliebige Lagen ein. Da die Querschnitte der Verbundprofile auf die Außenkonturen der Adern und die Größe der Zwickelräume abgestimmt sind, wird die Lage der ovalen Leitera­ dern durch das Mitverseilen der Verbundprofile festgelegt.Without a composite profile, the axes of the wires take on the stranding process more or less any layers. Since the cross sections of the Composite profiles on the outer contours of the wires and the size of the Gusset spaces are matched, the location of the oval ladder determined by the stranding of the composite profiles.

In Fig. 3 ist ein Druckaußenkabel mit Mantel 53 gezeigt, in dem die Achsen AA, BB, CC der ovalen Leiter 22, 22′, 22′′ auf den Seiten eines Dreiecks liegen, so daß gleichgroße Zwickelräume 30 entste­ hen. Die Außenkontur 31 der Verbundprofile ist entsprechend der Kontur 32 der Aderoberfläche gestaltet. Die Verbundprofile sind mit je einem kühlmittelführenden Hohlkanal 66, 66′, 66′′ durchzogen, wobei die Querschnitte (wie in Fig. 2) unterschiedlich groß ge­ wählt sind. Der Hohlkanal mit dem größeren Querschnitt besteht aus zwei koaxialen Röhrchen 64, 70. Der Zwischenraum zwischen den Röhrchen ist mit einem thermisch isolierenden Medium 68 ausge­ füllt. Der thermisch isolierte Hohlkanal 66 dient der Rückleitung des erwärmten Kühlmediums. In Fig. 3, a pressure outer cable with sheath 53 is shown, in which the axes AA, BB, CC of the oval conductors 22 , 22 ', 22 ''lie on the sides of a triangle, so that gusset spaces 30 of equal size arise. The outer contour 31 of the composite profiles is designed in accordance with the contour 32 of the wire surface. The composite profiles are each crossed with a coolant-carrying hollow channel 66 , 66 ', 66 '', the cross sections (as in Fig. 2) are of different sizes. The hollow channel with the larger cross section consists of two coaxial tubes 64 , 70 . The space between the tubes is filled with a thermally insulating medium 68 . The thermally insulated hollow channel 66 is used to return the heated cooling medium.

Ein Verbundprofil 62′ ist parallel zum Hohlkanal 66′ mit zusätz­ lichen Parallelkanälen 80 versehen. Die Parallelkanäle können entweder parallel zur Achse des Verbundprofils ausgeführt sein oder in Schraubenlinie um den Hohlkanal herumführen. In einem der Parallelkanäle ist die Faser 82 eines Lichtwellenleiters eingezo­ gen. Der Lichtwellenleiter dient als physikalischer oder chemi­ scher Sensor. Der Kabelmantel 53 ist wie nach Fig. 1 aufgebaut.A composite profile 62 'is parallel to the hollow channel 66 ' with additional union parallel channels 80 . The parallel channels can either be designed parallel to the axis of the composite profile or lead around the hollow channel in a helix. The fiber 82 of an optical waveguide is drawn into one of the parallel channels. The optical waveguide serves as a physical or chemical sensor. The cable sheath 53 is constructed as in FIG. 1.

Fig. 4 zeigt mit den Bezugszeichen, wie sie in Fig. 2 verwendet wurden, ein Dreileiterkabel (Gasinnendruckkabel) mit Mantel 53 und mit einem zentralen Verbundprofil 62′, mit vier in den Zwic­ kelräumen 30 liegenden Verbundprofilen 62 und ein thermisch iso­ liert ausgeführtes Verbundprofil 72 mit äußerem kreisrunden Quer­ schnitt für die Kühlmittelrückführung. Die Außenkontur 31 der Verbundprofile ist entsprechend der Kontur 32 der Aderoberfläche gestaltet. Die Hohlkanäle 76, 76′ sind jeweils mit einem Längsrohr 64, 64′ umgeben. Fig. 4 shows with the reference numerals as used in Fig. 2, a three-wire cable (gas pressure cable) with jacket 53 and with a central composite profile 62 ', with four in the Zwic kelkammer 30 lying composite profiles 62 and a thermally insulated composite profile 72 with an outer circular cross-section for the coolant return. The outer contour 31 of the composite profiles is designed in accordance with the contour 32 of the wire surface. The hollow channels 76 , 76 'are each surrounded by a longitudinal tube 64 , 64 '.

Fig. 5 zeigt ein Einleiterkabel 100 mit Verbundprofilen und Hohl­ kanälen 116. In Fig. 5 sind vier Ausführungsformen dargestellt, die zeichnerisch als vier Sektoren S1, S2, S3, S4 des Kabels darge­ stellt sind. Die Ausführungsformen unterscheiden sich nur durch die Gestaltung der Verbundprofile 108, 108′, 108′′, 108′′′. Fig. 5 shows a single-core cable 100 with composite profiles and hollow channels 116 . In Fig. 5 four embodiments are shown, which are graphically represented as four sectors S 1 , S 2 , S 3 , S 4 of the cable Darge. The embodiments differ only in the design of the composite profiles 108 , 108 ', 108 '', 108 '''.

Der Leiter 102 ist mit einer Leiterglättung 104 umgeben, darüber schließt sich die Leiterisolierung 105 mit äußerer Leitschicht 106 an. Auf der Leitschicht 106 und mit ihnen in elektrischem Kontakt liegen die Verbundprofile 108, 108′, 108′′, 108′′′, die mit einer Bandage 125 fixiert sind. Das Innenkabel ist umschlossen von einem Wellmantel 131, der in einem in konventioneller Art ausgeführtem Außenmantel 132 mit Korrosionsschutz 134 liegt.The conductor 102 is surrounded by a conductor smoothing 104 , above which the conductor insulation 105 with an outer conductive layer 106 connects. On the conductive layer 106 and with them in electrical contact are the composite profiles 108 , 108 ', 108 '', 108 ''', which are fixed with a bandage 125 . The inner cable is enclosed by a corrugated sheath 131 , which lies in a conventional outer sheath 132 with corrosion protection 134 .

Im Sektor S1 sind die Verbundprofile 108′ kreisrund aus hochwär­ meleitfähigem Material mit innenliegendem Edelstahlrohr 122 aus­ geführt. Im Sektor S2 liegen nur mantellose, kreisrunde Verbund­ profile 108′′ im Zwischenraumraum 130. Im Sektor S3 und S4 stoßen die benachbarten, nierenförmig ausgebildeten Verbundprofile an­ einander. Ihre der Ader zugekehrte Kontur 110 entspricht der Umrißkontur 106 der Ader. Im Sektor S3 ist das Kantenprofil 111 zum benachbarten Verbundprofil etwa kreisförmig (Halbkreisbogen), im Sektor S4 ist das Kantenprofil 112 flächig ausgebildet.In sector S 1 , the composite profiles 108 'are circular made of highly thermally conductive material with an internal stainless steel tube 122 . In sector S 2 there are only uncoated, circular composite profiles 108 ′ 'in the space 130 . In sector S 3 and S 4 , the adjacent, kidney-shaped composite profiles meet. Its contour 110 facing the wire corresponds to the outline contour 106 of the wire. In sector S 3 , the edge profile 111 is approximately circular (semicircular arc) to the adjacent composite profile, in sector S 4 the edge profile 112 is flat.

Der engste Kontakt benachbarter Verbundprofile 108 untereinander entsteht mit einem flächigen Kantenprofil 112, wie in Sektor S4 dargestellt. Hierbei ist die thermische und elektrische Leitfä­ higkeit optimal, weil der Zwischenraum 130 nahezu vollständig ausgefüllt ist. Die magnetische Abschirmwirkung ist in dieser Ausführungsform hoch. The closest contact between adjacent composite profiles 108 occurs with a flat edge profile 112 , as shown in sector S 4 . Here, the thermal and electrical conductivity is optimal because the space 130 is almost completely filled. The magnetic shielding effect is high in this embodiment.

In der Regel wird ein Einleiterkabel mit einem Verbundprofil nur in einer der in den vier Sektoren dargestellten Ausführungsform 108, 108′, 108′′, 108′′′ hergestellt. Es sind jedoch auch Mischformen von mindestens zwei Ausführungsformen der Verbundprofile möglich.As a rule, a single-core cable with a composite profile is only produced in one of the embodiments 108 , 108 ', 108 '', 108 ''' shown in the four sectors. However, mixed forms of at least two embodiments of the composite profiles are also possible.

Nicht in Fig. 5 dargestellt ist, daß die Hohlkanäle 116 verschie­ dene innere Querschnitte aufweisen können. Ebenfalls ist nicht dargestellt, daß Hohlka­ näle in den Verbundprofilen des Einleiterkabels mit einem wärme­ isolierten Mantel umgeben sein können. Die wärmeisolierten Hohl­ kanäle sind für die Rückleitung des Kühlmedium vorgesehen. Wie schon erwähnt, können auch hier die Querschnitte so gewählt wer­ den, daß die Hinleitung des Kühlmediums durch ein oder mehrere Hohlkanäle über eine Querschnittssumme erfolgt, die etwa der Querschnittssumme der Hohlkanäle für die Rückleitung des Kühlme­ diums entspricht.It is not shown in FIG. 5 that the hollow channels 116 can have various internal cross sections. It is also not shown that Hohlka channels can be surrounded in the composite profiles of the single-core cable with a heat insulated jacket. The heat-insulated hollow channels are provided for the return of the cooling medium. As already mentioned, the cross sections can also be chosen here so that the supply of the cooling medium through one or more hollow channels takes place over a cross-sectional sum that corresponds approximately to the cross-sectional sum of the hollow channels for the return line of the cooling medium.

Die Hohlkanäle 116 in Einleiterkabeln 100 können, wie in den zu­ vor beschriebenen Ausführungsformen bei Mehrleiterkabeln, auch mit Parallelkanälen umgeben sein.The hollow channels 116 in single-conductor cables 100 , as in the embodiments described above for multi-conductor cables, can also be surrounded by parallel channels.

Claims (19)

1. Elektrisches Ein- oder Mehrleiterverbundkabel mit integrierter Kühlung durch mindestens ein mitverseiltes kühlmittelführendes Kabelelement, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein kühlmit­ telführender Hohlkanal (66, 76, 116) in einem Verbundprofil (62, 108) untergebracht ist und daß das Verbundprofil (62, 108) mit thermischem Kontakt auf der Aderoberfläche (22, 106) aufliegt.1. Electrical single or multi-conductor composite cable with integrated cooling by at least one stranded coolant-carrying cable element, characterized in that at least one coolant-carrying hollow channel ( 66 , 76 , 116 ) is accommodated in a composite profile ( 62 , 108 ) and that the composite profile ( 62 , 108 ) with thermal contact rests on the wire surface ( 22 , 106 ). 2. Elektrisches Einleiterverbundkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundprofile (108) den Raum über der Ader (130) maximal füllen.2. Electrical single-conductor composite cable according to claim 1, characterized in that the composite profiles ( 108 ) fill the space above the wire ( 130 ) to the maximum. 3. Elektrisches Mehrleiterverbundkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zwickelraum (30) mit einem Verbundprofil (62) maximal gefüllt ist.3. Electrical multi-conductor composite cable according to claim 1, characterized in that at least one gusset space ( 30 ) with a composite profile ( 62 ) is filled to the maximum. 4. Elektrisches Verbundkabel nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundprofile (62, 108) im Kabel (20, 100) verseilt sind. 4. Electrical composite cable according to one of the preceding claims, characterized in that the composite profiles ( 62 , 108 ) in the cable ( 20 , 100 ) are stranded. 5. Elektrisches Verbundkabel nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aderzugewandte Konturli­ nie (32, 110) des Verbundprofils der verbundprofilzugewandten Konturlinie (31) der Ader (22, 106) entspricht.5. Electrical composite cable according to one of the preceding claims, characterized in that the core-facing Konturli never ( 32 , 110 ) of the composite profile of the composite profile-facing contour line ( 31 ) corresponds to the core ( 22 , 106 ). 6. Elektrisches Verbundkabel nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Kabel (20, 100) Verbund­ profile (62, 72, 108) mit ungleichen Querschnittsflächen liegen.6. Electrical composite cable according to one of the preceding claims, characterized in that in the cable ( 20 , 100 ) composite profiles ( 62 , 72 , 108 ) with unequal cross-sectional areas. 7. Elektrisches Verbundkabel nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundprofil (62, 108) aus hochwärmeleitendem Material ist.7. Electrical composite cable according to one of the preceding claims, characterized in that the composite profile ( 62 , 108 ) is made of highly thermally conductive material. 8. Elektrisches Verbundkabel nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der kühlmittelführende Hohl­ kanal (66, 76, 116) mit einem Mantel (64, 122) aus korrosionsfestem Material umgeben ist.8. Electrical composite cable according to one of the preceding claims, characterized in that the coolant-conducting hollow channel ( 66 , 76 , 116 ) is surrounded by a jacket ( 64 , 122 ) made of corrosion-resistant material. 9. Elektrisches Verbundkabel nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbundprofil mit Hohlkanalmantel (64, 122) ein extrudiertes Element ist. 9. An electrical composite cable according to claim 8, characterized in that the composite profile with a hollow duct jacket ( 64 , 122 ) is an extruded element. 10. Elektrisches Verbundkabel nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Hohlkanal (66, 76, 116) mit einem wärmeisolierenden Material (68) umgeben ist.10. Electrical composite cable according to one of the preceding claims, characterized in that at least one hollow channel ( 66 , 76 , 116 ) is surrounded with a heat-insulating material ( 68 ). 11. Elektrisches Verbundkabel nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbundprofil mit wärmeisoliertem Hohlkanal (66, 76, 116) als extrudiertes Element ausgeführt ist.11. Electrical composite cable according to claim 10, characterized in that the composite profile with heat-insulated hollow channel ( 66 , 76 , 116 ) is designed as an extruded element. 12. Elektrisches Verbundkabel nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierende Material (68) zwischen zwei koaxialen Rohren (64, 70) eingebettet ist.12. Electrical composite cable according to one of claims 10 or 11, characterized in that the heat insulating material ( 68 ) between two coaxial tubes ( 64 , 70 ) is embedded. 13. Elektrisches Verbundkabel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Querschnitte der iso­ lierten Hohlkanäle (66, 76) etwa der Summe der Querschnitte der nicht isolierten Hohlkanäle (66′, 66′′, 76′, 76′′) entspricht.13. An electrical composite cable according to one of claims 10 to 12, characterized in that the sum of the cross sections of the iso lierte hollow channels ( 66 , 76 ) approximately the sum of the cross sections of the non-insulated hollow channels ( 66 ', 66 '', 76 ', 76 ′ ′) Corresponds. 14. Elektrisches Verbundkabel nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkanal (66′) mit einem Kranz von Parallelkanälen (80) umgeben ist. 14. Electrical composite cable according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow channel ( 66 ') is surrounded by a ring of parallel channels ( 80 ). 15. Elektrisches Verbundkabel nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Parallelkanäle (80) gerade im Verbundprofil (62′) liegen.15. Electrical composite cable according to claim 14, characterized in that the parallel channels ( 80 ) are just in the composite profile ( 62 '). 16. Elektrisches Verbundkabel nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Parallelkanäle (80) geschraubt im Verbundprofil (62′) liegen.16. An electrical composite cable according to claim 14, characterized in that the parallel channels ( 80 ) are screwed in the composite profile ( 62 '). 17. Elektrisches Verbundkabel nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelkanäle (80) vom Hohlkanal (66′) durch ein Längsrohr (64′) getrennt sind.17. An electrical composite cable according to claim 14 to 16, characterized in that the parallel channels ( 80 ) from the hollow channel ( 66 ') are separated by a longitudinal tube ( 64 '). 18. Elektrisches Verbundkabel nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Parallelkanal (80) mit einem Nachrichtenleiter oder einem Sensor (82) gefüllt ist.18. Electrical composite cable according to one of the preceding claims, characterized in that at least one parallel channel ( 80 ) is filled with a message conductor or a sensor ( 82 ). 19. Elektrisches Verbundkabel nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (82) auf Änderung der Betriebsgrößen des Kabels (20, 100) oder des Leitungssystems anspricht.19. An electrical composite cable according to claim 18, characterized in that the sensor ( 82 ) responds to changes in the operating parameters of the cable ( 20 , 100 ) or the line system.