DE1465403C - Elektrisches Hochspannungskabel - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Hochspan- einer vorteilhaften Ausführimgsform aber auch auf nungskabel mit mehrfach übereinanderliegender beiden Seiten derselben, angeordnet sein.
Schichtenisolierung, die aus Lagen isolierenden Ma- Dadurch, daß die leitenden bzw. halbleitenden terials und dazwischenliegenden Lagen leitenden Schichten aus einer Vielzahl von über die Längs-Materials aufgebaut ist. 5 und Unifangsrichtung des Kabels verteilten, jedoch Elektrische Hochspannungskabel dieser Art, die nicht zusammenhängenden Flecken bestehen, können zur Abschirmung auf oder zwischen den Isolierlagen etwaige Kurzschluß- oder Streuströme nicht über die Lagen aus leitendem oder halbleitendem Materia! gesamte Erstreckung der die Flecken tragenden Isoaufvveisen, sind bekannt. Bei Kabeln mit Papier- lierfolie fließen. Die Auswirkungen einer Überspanisolierung verwendet man z. B. Aluminium- oder io nung oder einer Koronaentladung bleiben daher ört-Kupferbänder, die wendelförmig auf die Isolierung lieh auf die Stelle begrenzt, an der die Entladung aufgewickelt werden, mit Metallfolie kaschierte Pa- bzw. der Durchschlag der Kabelisolierung auftritt, piere oder mit leitenden Stoffen, wie z. B. Graphit, Die genannten Flecken können mittels der herverselzte Gummibänder u. dgl. Bekannt ist z. B. ein kömmlicheii Verfahren auf die Isolierfolie aufgeelektrisches Hochspannungskabel, um dessen Leiter 15 bracht Werden, die z. B. aus einem Wickelband beeine Isolierung aus mehreren Folienbändcrn herum- steht. Die Flecken können feines leitendes oder halbgewickelt ist. Auf die Folienbänder ist als Strahlungs- leitendes Material enthalten, das in einer isolierenden schutz eine feine Metallschicht, z.B. durch· Auf- und erstarrungsfähigen Masse enthalten ist, die-auf dampfen oder durch Kathodenzerstäubung, aufge- die Oberfläche der Isolierfolie aufgebracht wird. Als bracht. Dabei kann die Metallschicht nicht nur auf 20 leitender Werkstoff für die Flecken kommt z. B-.■■·.·. der äußeren Oberfläche der Isolierung und auf ihrer Metallpulver, als halbleitender Werkstoff Graphitinneren, dem Leiter zugewandten Oberfläche, son- pulver oder Kohlenstoffpulver in Betracht. · ,i dem auch als Zwischenschicht in der Schichten- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der " Isolierung angeordnet sein (deutsche Patentschrift Erfindung dargestellt. Es zeigt
.950 567). 25 Fig. 1 den Aufbau eines Hochspannungskabels

Bekannt ist weiterhin ein Hochspannungskabcl mit gemäß der Erfindung in Seitenansicht,

einer Isolierung aus Papierbändern, die um den Fig. 2 das Kabel gemäß Fig. I im Querschnitt,

Leiter gewickelt sind. Die Abschirmung besteht hier wobei, die Dicke der Isolierungen und der Flecken

aus mindestens einem unmittelbar auf die Leiter- übertrieben dargestellt ist,

oberfläche aufgebrachten halbierenden Band, über 30 Fig. 3 und 4 in perspektivischer Darstellung zwei

das eine Isolieilage gewickelt.ist, die auf ihrer dem Aiisfiihrungsbeispiele einer Isolierfolie mit hierauf

halbleitenden Band zugewandten Seife mit einer aufgebrachten Flecken aus halbleitendem Material,

dünnen halbleitenden Oberflächenschicht versehen Gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein Stromleiter 10

ist (deutsche Auslegeschrift 1048 303). Das halb- mit einer herkömmlichen Beschichtung 11, die aus

leitende Band besteht hier z. B. aus einem mit einer 35 einer isolierenden Lackschicht oder einem Anstrich

Halbleiterschicht versehenen Papier. besteht, der halbleitende Kohle- oder leitende Metall-

Bci den bekannten Hochspannungskabeln der ge- teilchen enthält, versehen.

nannten Art bilden die leitenden oder halbleitenden Über der halbleitenden Beschichtung 11 sind meh-

Lagen einen über den gesamten Kabelumfang und rere Isolierlagen 12, 12', 12", 12'" usw. aus Papier,

über die gesamte Kabellänge durchgehenden Strom- 4° Gummi, beschichtetem Gewebe od. dgl. angeordnet,

weg. Es besteht daher die Gefahr, daß an einer Zwischen diesen Isolierlagen oder einigen dieser

Überlastungs- und Beschädigungsstelle des Kabels Isolierlagen, z. B. bei hundert Isolierlagen in der 25.,

zwei oder mehr leitende Lagen quer zur Kabellängs- 50. und 75. Lage, sind sogenannte »Fleckenlagen« 13

richtung kurzgeschlossen werden, wobei sich der angeordnet, die hier aus schraubenlinienförmig um

Kurzschlußweg über die halbleitende Lage in Kabel- 45. das Kabel herumgelcgten Isolierfolien 13/ mit einer

längsrichtung bis zu einer anderen Schwüchungs- Vielzahl hierauf aufgebrachter kleiner Flecken 13 T

oder Beschädigiingsstelle erstrecken kann. Bei einem aus halbleitendem Material bestehen. Die Flecken

Durchschlag der Kabelisolierung auf Grund einer 13 T haben z. B. eine Abmessung von 2,5 X 2,5 cm;

Kabelbeschädigung, einer Koronaentladung oder sie sind in Längs- und Umfangsrichtung des Kabels

einer Überspannung fließt daher der Strom über 50 gegeneinander versetzt angeordnet, wobei ihr gegen-

die in Kabellängsrichtung durchlaufende halblei- seitiger Abstand in Umfangsrichtung z. B. 2,5 cm

(ende oder leitende Lage in Kabellängsrichtung bis und in Kabellängsrichtung z. B. 0,5 cm beträgt. Die

zu einer anderen Schwächungsstelle, die von der Flecken, deren gegenseitige Abstände unterschiedlich

Duichschlagsstelle unter Umständen in größerem sein können, bilden auf der Isolierfolie 13 / eine dis-

Abstand entfernt liegt. Hierbei kann es zu einer Be- 55 kontinuierliche Schicht aus halbleitendem Material.

Schädigung und Zerstörung der Kabelabschirmung Bei der Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 ist

kommen. jede zweite Lage eine Fleckenlage. Oberhalb der die

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flecken 13 T tragenden Lage 13 ist demgemäß eine elektrisches Hochspannungskabel zu schaffen, bei Wickelisolierlage 12', beispielsweise aus Papier, anwclehem die schädlichen Auswirkungen eines Über- 60 geordnet, auf der wieder eine Lage 14 mit halbspanmingsdurchschlages bzw. einer Koronaentladung leitenden Flecken liegt. Letztere ist von einer Papierbeseitigt oder zumindest weitgehend ausgeschaltet lage 12" umgeben, auf der sich wieder eine Fleckenwerden. · ■ lage 14' befindet, die von einer Isolierlage 12'" aus

Gemäß der Erfindung bestehen die leitenden Papier umgeben ist. Die letztgenannte Isolierlage

Schichten aus einer auf eine Isolierfolie aufgebrach- 65 j_st von einer halbleitenden Lage 1Γ umgeben, die

ten großen Anzahl von nicht zusammenhängenden in herkömmlicher Weise von einem Mctallarmic-

I'lecken aus halbleitendem Werkstoff. Die genannten rungsband 15 und einem Metallkabelmantel 17, z. B.

!■'lecke können auf einer Seite der Isolierfolie, gemäß aus Blei, umwickelt ist. Die einzelnen Lagen können

trocken aufgebaut werden, und das Kabel kann dann bei hoher Temperatur mit Vakuum behandelt werden, um Gase und etwaige Feuchtigkeiten auszutreiben. Anschließend werden die Lagen mit Imprägnierungsöl gesättigt.

Die Fleckenlage 13 besteht gemäß Fig. 1 aus einem schraubenlinienförmig um die Isolierlage 12 gewukelten Isolierband 13/, auf welchem die Flekken in schachbrettartiger Anordnung aufgebracht sind. Die Fleckenlagen können aber auch aus einzelnen ring- oder hülsenförmigen Teilen bestehen, die über das Kabel bzw. die jeweilige Isolierschicht gezogen werden, wie dies in F i g. 1 bei den Fleckenlagen 14 und 14' der Fall ist. Die Kanten der Flecken laufen hier quer zur Kabellängsachse, während die Fleckenkanten bei der gewickelten Fleckenlage 13 schräg zur Kabelachse verlaufen.

Man erkennt aus den F i g. 3 und 4, daß sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite der Isolierfolieii 13 / Flecken aus halbleitendem Material angeordnet werden können. Die an der Unterseite befindlichen Flecken sind hier mit 13 Ii, die an der Oberseite befindlichen Flecken mit 13 T bezeichnet. Während bei Fig. 3 die Flecken schuchbrettarig und so gegeneinander versetzt sind, dall die Flecken 13 B in den zwischen den Flecken 13 T befindlichen Lücken sitzen, sind bei der Ausführung gemäß F i g. 4 die Flecken 13 B und 13 T in einem Abstand, der kleiner ist als ihr Kantenniaß, neben- und hintereinander angeordnet, wobei die Flecken ebenfalls gegeneinander versetzt sind. Die Isolierfolie 13/ kann ein herkömmliches Gummiband sein, auf welches die Flecken 13 B und 13 Γ ζ. Β. mittels einer Schablone aufgespritzt, aufgedruckt oder auf sonstige Weise aufgebracht werden. Es besteht auch die Möglichkeit, die Flecken lediglich auf einer Seite der Isolierfolie bzw. des Bandes 13 i anzuordnen. Die Fleckenbänder können mit aneinanderstoßenden, einander überlappenden oder im Abstand voneinander liegenden Seitenkanten gewickelt werden.

Die Fleckenbänder lassen sich in einfacher und wirtschaftlicher Weise z.B. dadurch herstellen, daß man leitendes Material auf die Oberfläche der Isolierfolie aufbringt, beispielsweise derart, daß man ein kohlenstoffhaltiges Pulver oder ein Metallpulver, gegebenenfalls in einer Dispersion, auf die Oberfläche eines Bandes 13 i aufbringt.

Wenn gemäß den Fig. 1 und 2 ein einziger zentrischer und zylindrischer Stromleiter vorhanden ist, dann bilden die Flecken ebenso wie die halbleitenden Lagen herkömmlicher Ausbildung im wesentlichen zylindrische Äquipotentialflächen bzw. isoelektrische Oberflächen mit unterschiedlichen radialen Abständen von der Mitte des Stromleiters und konzentrisch zu diesem. Selbstverständlich kann das Kabel aber auch eine von der zylindrischen Form abweichende Form, z. B. eine ovale Form haben, wobei in diesem Falle die Äquipotentialflächen ebenfalls· oval sein können. Die Äquipotentialflächen innerhalb der Schichtenisolierung brauchen nicht genau die Kontur des Stromleiters aufzuweisen, sondern können auch der Kontur des Kabelmantels entsprechen. Das erfindungsgemäße Kabel kann auch nur eine einzige Fleckenlage aufweisen.

Claims (2)

-..Patentanspüche:

1. Elektrisches Hochspannungskabel mit mehrfach übereinanderliegender Schichtenisolierung, die aus Lagen isolierenden Materials und dazwischenliegenden Lagen leitenden Materials auf-

' gebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Schichten aus einer auf eine Isolierfolie (13 i) aufgebrachten großen Anzahl von nicht zusammenhängenden Flecken (13 T, 13 B) aus halbleitendem Werkstoff bestehen.

2. Hochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die halbleitenden Flecken (13 B, 13 T) auf beiden Seiten der Isolierfolie (13 i) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen