<Desc/Clms Page number 1>
Starkstromkabel.
Das Bestreben der heutigen Kabeltechnik, namentlich der Hochspannungskabeltechnik geht dahin, die Papiere, welche in getränktem Zustande die Kabelisolation bilden, möglichst fest auf die Leiter aufzuwiekeln. Wenn nun auch die elektrischen und thermischen Eigenschaften, welche eine solche hart gewickelte Isolation aufweist, ganz besonders günstig sind, so kann man dies von den mechanischen Eigenschaften einer solchen Isolation nicht behaupten. Derartige Kabel sind gegen Biegung recht empfindlich. Dieser Mangel wird bei den schwach isolierten Adern noch nicht sehr empfunden. Adern hingegen, die für hohe Spannungen isoliert sind, welche also grosse Schichtdicke aufweisen, sind in dieser Hinsicht sehr empfindlich, namentlich die noch nicht imprägnierten.
Die Adern müssen während der Fabrikation sehr sorgsam behandelt werden, damit die Isolationspapiere nicht gebrochen werden, da sonst die elektrische Festigkeit der Isolation ganz bedeutend herabgesetzt wird. Solche Adern bieten auch überdies hinsichtlich der Trocknung und Imprägnierung be- trächtliche Schwierigkeiten, da es mit wachsender Schichtdicke immer schwieriger wird, die letzten Reste der Feuchtigkeit aus allen Teilen der Isolation herauszuholen, bzw. alle, also auch die schwieriger zugänglichen Teile der Isolation vollkommen zu troelmen, ohne die leichter zugänglichen einer zu langen thermischen Beanspruchung zu unterwerfen, welche ihnen schadet.
Es ist ferner bekannt, dass die einzelnen Teile des Isolationsquerschnittes eines Hochspannungkabels von der Spannung nicht gleichmässig beansprucht werden, die inneren, dem Leiter näher liegenden Teile haben vielmehr eine bedeutend höhere Beanspruchung zu tragen als die äusseren, dem Bleimantel näher liegenden. Wenn es gelingen würde, die elektrische Beanspruchung im Kabel besser zu vergleichmässigen, so würde man bei gleicher Schichtdicke das Kabel für wesentlich höhere Spannung verwenden können. Heute gibt es bereits eine Reihe von Vorschlägen. So hat man beispielsweise vorgeschlagen, den Kabelquerschnitt durch leitende Schichten zu unterteilen, welchen leitenden Schichten man auf irgendwelche Weise bestimmte Spannungen aufzwingt. Dies gibt jedoch eine nicht unbeträchtliche Komplikation bei der Erzeugung, Spleissung und Inbetriebhaltung der Kabel.
Ein anderer Vorschlag geht dahin, die inneren Schichten aus einem Material zu wählen, welches eine verhältnismässig hohe Dielektrizitätskonstante hat, etwa Guttapercha, während die äusseren Schichten aus einem Material von geringerer Dielektrizitätskonstante etwa Gummi, aufgebaut sein soll. Bei Papierkabeln hat man ferner vorgeschlagen, die Papiere, aus welchen die Isolation zusammengesetzt sein soll, verschieden dicht u. zw. so zu wählen, dass die dem Leiter zunächst liegenden, im getränkten Zustande eine hohe, die weiter aussen liegenden eine niedrigere dielektrische Konstante aufweisen. Dieser Vorschlag bringt jedoch grosse Unannehmlichkeiten bei der Erzeugung mit sich, da verschiedene Isolationsmittel auf Lager gehalten werden müssten, grosse Vorsicht bei der Erzeugung der Kabel angewendet werden muss, damit keinerlei Verwechslung vorkommt usw.
Ausserdem treten jedoch auch an den Grenzschichten, in welchen voneinander verschiedene Materialien aufeinanderstossen, freie Ladungen und im Zusammenhange damit Entladungen auf. Wenn verschieden dichte Papiere gewählt werden, dann ergeben sich schliesslich noch weitere Schwierigkeiten beim Tränken der ohnehin, wie erwähnt, schwer tränkbaren Hochspannungkabel.
Die vorliegende Erfindung stellt nun ein papierisoliertes, getränktes Kabel dar, bei welchem alle diese Schwierigkeiten überwunden werden. Nach der Erfindung wird nämlich nur- der innere, also in Leiternähe liegende Teil der Isolation hart gewickelt, während nach aussen zu weniger fest gewickelt wird.
Derartige Kabel sind sehr gut biegsam, da nur ein Teil der Isolation, u. zw. gerade der innere, also der bei der Biegung am wenigsten beanspruchte, hart gewickelt ist. Sie lassen sich ferner sehr gut tränken,
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
aber auch kein nennenswertes Hindernis für die Tränkung der inneren Schichten darbieten. Schliesslich ergibt sich aber auch bei solchen Kabeln eine gleichmässigere Spannungsverteilung im Kabelquerschnitte, weil die inneren Teile der Isolation aus hartgewLkelter, getränkter Papierisolation von etwa
EMI2.2
aufweisen, welche der der Tränkmasse (s = 2'5) näher leigt.
Die Erzeugung derartiger Kabel erfordert schliesslich nicht die Lagerhaltung von verschiedenen Materialien und Papieren, auch lässt sich die Einhaltung der wesentlichen Bedingungen der vorliegenden Erfindung, nämlich der Festigkeit des Aufwickelns, sehr leicht durch entsprechendes Anziehen der Bremsen an den Köpfen der Isoliermaschinen einhalten. Die Erfindung ist natürlich nicht auf Kabel mit getränkter Papierisolation beschränkt, sondern kann überall dort angewendet werden, wo eine gewickelte Isolation in Frage kommt. Auch sind Fälle denkbar, in welchen'zur passenden Spannungsverteilung im Kabelquerschnitte innen die weichere Wicklung und aussen die härtere liegen muss.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Starkstromkabel mit gewickelter Isolation, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Leiter oder den Leitern näher liegenden Teile der Isolation in anderer Dichte aufgewickelt sind als die weiter aussen liegenden.