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Verfahren und Apparat zur Imprägnierung elektrischer Kabel.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren, entgastes Öl od. dgl. in ein elektrisches Kabel zu bringen und eignet sich insbesondere zur Imprägnierung papier'solierter Starkstromkabel. Es ist bekannt, dass mit imprägniertem Fasermaterial isolierte elektrische Kabel in ihrer Güte verbessert und sicherer gegen elektrisches Durchschlagen geschützt werden, wenn die Imprägnierungsmasse von darin aufgelösten und eingeschlossenen Gasen befreit wird, bevor sie in das Imprägnierungsgefäss gegeben wird. Es war üblich, eine derartige Masse dadurch zu entgasen, dass man sie in ihrem ursprünglichen Zustand in einen Entgaser pumpte, die Masse mittels der Schwerkraft durch den Entgaser fliessen liess und die entgaste Masse unter Vakuum aufbewahrte. Bei derartigen Vorgängen treten zwei Schwierigkeiten auf.
Die Masse ist während des Aufbewahrens infolge der bei dem notwendigen niedrigen absoluten Druck (z. B. 1/1000 mm Quecksilber) schwer zu vermeidenden Luftblasen Verunreinigungen ausgesetzt.
Ferner ist es schwierig, den Druck der Masse nach der Entgasung und vor dem Hineinleiten in das Imprägnierungsgefäss zu erhöhen, ohne Luft während des nötigen Pumpvorganges zuzuführen. Weiters wird das Verhältnis, in dem die Masse unter dem gewählten Druck in das Imprägnierungsgefäss gelangt in dem Masse, in dem die Imprägnierung fortschreitet, verringert und dies erschwert die Regelung der Zufuhr zum Entgaser von Hand aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun, die oben angeführten Schwierigkeiten zu überwinden. Gemäss der Erfindung wird das Öl nach der Entgasung in einem fortlaufenden Verfahren unmittelbar in das Kabel gebracht, ohne Aufbewahrungs-oder Imprägniergefässe zu verwenden, wobei die der Vergasung unterworfene Ölmenge selbsttätig durch die vom Kabel aufgenommene Ölmenge geregelt wird.
Nach einer Ausführung der Erfindung wird um das dem Kabel entgastes Öl zuführende System ein Flüssigkeitsverschluss gebildet, so dass das entgaste Öl vor Verunreinigung durch Berührung mit der Luft geschützt wird, wobei das als Flüssigkeitsverschluss verwendete Öl während der Speisung des Kabels fortwährend ausgewechselt wird.
Nach der weiteren Erfindung wird in dem Öl ein im wesentlichen gleichmässiger Druck aufrechterhalten, wenn es dem Kabel zugeführt wird, ohne Rücksicht darauf, wieviel Öl von dem Kabel aufgenommen wird.
Nach einem anderen Erfindungsmerkmal wird in dem System eine Pumpe vorgesehen, die sowohl entgastes Öl von dem Entgaser in das Kabel oder erst in Apparate, bevor es in das Kabel gelangt, liefert, als auch Öl dem Entgaser zum Entgasen zuführt.
Die Erfindung betrifft auch eine besondere Form des Entgasers, die im folgenden erklärt wird :
Diese und andere Merkmale sind in der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen näher ausgeführt. In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine schematische Darstellung des Systems nach der Erfindung ; Fig. 2 eine Ausführungsform des Entgasers, wie er in dem System nach Fig. 1 angewendet werden kann ; Fig. 3 eine andere Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Systems.
In Fig. 1 ist ein Kolben 1 vorgesehen, der in einem Zylinder 2 arbeitet. Dieser Zylinder hat ein Einlassventil 3, durch welches der Zylinder mit einem Füllrohr 4, das zu einem geeigneten Ölbehälter 5 führt, in Verbindung steht. Der Ölbehälter 5 ist schematisch dargestellt und kann aus irgendeiner bekannten Einrichtung bestehen, um einen bestimmten Ölvorrat für das Füllrohr 4 aufrechtzuerhalten.
Ein Ablassventil 6, das mit dem Rohr 7 in Verbindung steht, lässt Öl aus der Kammer 2 in einen Behälter 8
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gelangen, der mit einem Entgaser 9 in Verbindung steht, aus dem Öl in einen Behälter 10 abgegeben wird.
Ein Rohr 11 verbindet die Abflussöffnung des Behälters 10 mit dem Einlassventil 12 der Kammer 2. Ein Rohr 13 stellt eine ständige Verbindung zwischen der Kammer 2 und einer Druck-Ausgleichkammer 14 her. Diese Kammer enthält einen Kolben 15, dessen Pegel vom Druck in der Kammer 2 unter dem Kolben 1 abhängig ist. Die Kammer 14 ist mit einem Ablassventil. ? versehen, das zu einem Hahn führt, der dazu benutzt werden kann, das Kabel mit diesem Ablassventil der Kammer 14 zu verbinden. Ein anderes Ablassventil 17 führt zu den Röhren 18 und 19, die mit dem Behälter 20, Entgaser 21 und Behälter 22 in Verbindung stehen, wobei der letztere über ein Rohr 23 und Eingangsventil 24 mit der Kammer 14 verbunden ist. Eine Hilfsröhre 25 verbindet auch die Kammer 14 mit der Röhre 19.
Der Kolben 1 trägt Gewichte 26 und ist mit Hilfe eines Seiles 27 mit einer Winde 28 verbunden, die über eine magnetische Kupplung 29 durch einen Motor 30 angetrieben werden kann.
Die verschiedenen Hähne in der Anlage sind vorzugsweise ölgedichtet und eine ständige Ölzufuhr zu diesem Dichtungssystem wird über die Röhre 18 und das rechteckige Gefäss 31 bewirkt, die das gesamte Oldiehtungssystem bilden.
Die Anlage arbeitet wie folgt :
Das zufliessende Öl wird vorzugsweise unter einer Drucksäule und mit einem bis zu einem Grade (z. B. 50%) schon-verringertem Gasgehalt, der hier als"Stufe O"bezeiehnet werden soll, vom Behälter 5 zugeführt. Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 1 wird das Öl durch das einseitig wirkende Ventil 3 in die Kammer 2 gesaugt. Die Volumenänderung dieser Kammer ist so bestimmt, dass das gewünschte Volumen"V"erreicht wird, das bei jedem Hub des Kolbens 1 durch die Anlage gepumpt werden soll.
Die Aufwärtsbewegung des Kolbens bewirkt, dass das Öl durch das einseitig wirkende Ventil 6 in den Behälter 8 gelangt, dessen Aufnahmsfähigkeit vorzugsweise grösser ist als"V", wobei der genaue Wert in Verhältniszahlen des Flusses im Entgaser 9 und der Höchstanzahl von Kolbenhüben pro Zeiteinheit berechnet wird. Das Öl aus dem Entgaser 9 sammelt sich in dem Behälter 10 an, der vorzugsweise denselben Fassungsraum hat wie der Behälter 8. Beim Aufwärtsbewegen des Kolbens 1 wird Öl (im folgenden "Öl der Stufe 1"benannt) aus dem Behälter 10 durch das einseitig wirkende Ventil 12 in die Kammer 2 gesaugt. Die Saugwirkung wird durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 1 verursacht und wird durch eine am Kolben angebrachte Hülse 32 auf die zweite Hälfte der Aufwärtsbewegung beschränkt.
Das grösste Volumen der Kammer 2 unter dem Kolben ist 2V und das verbleibende Volumen V erhält man aus der Kammer 14, indem man während der ersten Hälfte der Bewegung des Kolbens 1, wenn das Ventil 12 durch die Hülse 32 geschlossen ist, ein Volumen V, das dem Verdrängungsvolumen der Kammer 14 entspricht, unter dem gehobenen Kolben 15 zurückzieht. Die Aufwärtsbewegung des
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Der Entgaser ist in Fig. 2 näher ausgeführt. Er besteht aus mehreren gewellten Zylindern 33, die miteinander über Flüssigkeitsdichtungen 34 gekuppelt sind. Es ist ein Füllventil 35 vorgesehen, so dass das Öl in den Zylinder fliessen kann. Der Zerstäuber 36 sorgt dafür, dass das Öl schnell mit der inneren Fläche des Zylinders in Berührung kommt. Durch die Röhre 37 wird ein Vakuum erzeugt. 38 ist ein Schwimmventil, das gewöhnlich die Röhre 37 in den Zylinder 33 öffnet. Sollte jedoch zu viel Öl in dem Zylinder sein, dann wird das Schwimmventil gehoben und die Verbindung zwischen dem Zylinder und dem Rohr 37 schliessen, so dass wenig Gefahr besteht, dass Öl durch das Saugrohr fliesst. Wenn das Öl über die grosse Oberfläche des gewellten Zylinders 33 fliesst, verliert es sehr viel von dem in ihm enthaltenen Gas.
Wenn es die Öldichtung 34 erreicht, kann das zum Teil entgaste Öl in den nächsten Zylinder 39 fliessen, der dem Zylinder 33 ähnlich ist. Es können so viele derartige Stufen verwendet werden als notwendig ist. Endlich wird das Öl durch das Ausgangsventil 40 abgelassen.
In der Anordnung nach Fig. 3 wird ein abgeändertes System gezeigt. In diesem Falle werden Doppelzylinder verwendet, die in entgegengesetzter Phase arbeiten. Die Betätigung der Kolben dieser Zylinder entspricht der bei Fig. 1 beschriebenen und wird daher nicht weiter erklärt. In dieser Figur kann Öl aus dem Behälter 41 in eine der Kammern 42 oder 43 fliessen, je nach der Bewegung der Kolben in diesen Kammern. Die Vorrichtung, die die Verbindung zwischen den Kammern 42 und 43 und den Entgasern und Behältern herstellt, ist klar gezeigt und es wird angenommen, dass die Konstruktion der Anlage aus der Beschreibung ihrer Arbeitsweise klar zu verstehen ist. Nimmt man an, dass die Kupplung eben mit dem Motor 44 in Eingriff gekommen ist, dann wird sich der Kolben 45 zu heben beginnen. Hiedurch wird Öl aus dem Rohr 46 eingesaugt werden, das zum Behälter 47 führt.
Dieser Behälter enthält entgastes Öl der zweiten Stufe aus dem Entgaser 48. Bei dieser Aufwärtsbewegung des Kolbens 45 wird Öl durch diesen Kolben durch ein Rohr 49 in den Entgaser 48 gepresst. Während der Kolben 45 steigt, bewegt sich der Kolben 50 in der Kammer 43 nach abwärts. Hiebei wird eine Ölmenge aus dem Behälter 41 entnommen und unter dem Kolben 50 wird Öl durch ein Rohr 51, das zu einem Hahn 52 führt, der die Verbindung zu dem zu imprägnierenden Kabel herstellt, hinausgepresst. Es wird auch Öl, das zum Abdichten verwendet wird, durch das Rohr 53 gesandt, wie dies bei Fig. 1 beschrieben wurde.
Bei den entgegengesetzten Bewegungen der Kolben 45 und 50 findet eine ähnliche Bewegung statt, wie oben beschrieben, wobei die Rollen der Kolben umgekehrt sind und man sieht, wie das Öl in den Rohentgaser 54 gebracht werden kann, von dort durch den Feinentgaser 48 fliesst und endlich zu dem Hahn 52 gepumpt wird.
Die Erfindung wurde zwar an Hand besonderer Ausführungsbeispiele beschrieben, es ist jedoch klar, dass Abänderungen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne dass das Wesen der Erfindung geändert würde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Imprägnierung elektrischer Kabel mit entgastem Öl od. dgl. unter Druck, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl nach der Entgasung in einem fortlaufenden Verfahren unmittelbar in das Kabel gebracht wird, ohne Aufbewahrungs-oder Imprägnierungsgefässe zu verwenden, wobei die der Vergasung unterworfene Ölmenge selbsttätig durch die vom IKabel aufgenommene Ölmenge geregelt wird.