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Hochspannungskabel mit: erhöhter Selbstinduktion Bei Elektrofilteranlagen
sind Hochspannungskabel zum Anschluß der Sprühelektroden an die den gleichgerichteten
Strom liefernde Vorrichtung; .z. B. den mechanischen Gleichrichter, bekannt. Die
bisher für diesen Zweck benutzten Kabel weisen eine verhältnismäßig große Kapazität
auf, durch die bei Überschlägen im- Elektrofilter erhebliche Stoßströme und Überspannungen
ausgelöst werden. Dieser Mangel ergibt sich aus dem bis jetzt üblichen Aufbau des
Kabels; bei dem die Seele aus einem Leiter z. B. aus Aluminium mit Papierisolation
besteht und über diese Papierisolation gegenläufige Bänder aus Nichteisenmetall
gewickelt sind, auf die die weitere Papierisolation folgt. Durch diese Unterteilung
in den eigentlichen Innenleiterund dieMetallbändermit dazwischenliegender Papierisolation
soll die Seele im Durchmesser derart vergrößert werden, daß die Papierisolation
niedriger beansprucht wird, als es bei einem geringeren Seelendurchmesser der Fall
sein kann. Bekanntlich besteht in der Beänspruchung der Papierisolation ein. Optimum,
wenn der Durchmesser des Kabels unter Blei zum Durchmesser des Innenleiters, d.
i. im vorgenannten Fall der Durchmesser über den Metallbändern, sich so verhält,
daß' der Quotient die natürliche Zahl e ergibt. _ Durch diese Maßnahme erhöht sich
aber die Kapazität des Kabels. Tritt nun bei einem Kabel dieser Art im Elektrofilter,
insbesondere bei schwierigen Betrieben, wie Drehofenfiltern oder Metallhüttenfiltern,
ein Überschlag auf, so entlädt sich die im Kabel wegen der hohen Kapazität aufgespeicherte
Elektrizitätsmenge in Form eines großen Stoßstromes durch die Funkenstrecke zwischen
den Elektroden; und die Überschläge werden- sehr hart. Da nach dem Überschlag das
entladene Kabel durch den mechanischen Gleichrichter wieder aufgeladen werden muß,
ergibt sich wiederum ein hoher Stößström, wodurch wieder der Hochspannungstransformator
des Gleichrichters stark beansprucht wird. Um diese Erscheinungen zu mildern, sind
zwar mit gutem Erfolg Dämpfungswiderstände vor und hinter den Kabeln eingebaut worden;
diese Widerstände
haben jedoch den Nachteil, daß sie verhältnismäßig
teuer sind, und durch die hohen an ihnen auftretenden Überspannungen, die sie abdrosseln
sollen, gelegentlich zerstört werden.
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Ferner sind für Elektrofilter Hochspannungs-. stromzuleitungen bekannt,
die in ihren wesentlichen Teilen zwischen Stromquelle und Sprühelektroden in Form
einer Schrapbe oder Spirale ausgeführt sind, um die zur Vermeidung von Durchschlägen
im Filter erforderliche Kapazität oder Induktivität durch die Zuleitung selbst zu
erreichen. Diese Stromzuleitungen suchen den erstrebten Zweck durch den schraubenförmigen
Verlauf des Leiters zu erreichen. Auf diesen Gedanken baut sich die Erfindung auf,
indem als Leiter ein Eisen- oder Stahlband benutzt wird, das schraubenförmig um
eine nichtleitende Innenseele verläuft, das Kabel selbst aber im Äußeren sich in
nichts von den üblichen in gerader Strecke verlaufenden Kabelnder bisherigen Art
unterscheidet. An sich sind um einen Nichtleiter z. B. eine Hanfschnur schraubenförmig
herumgewickelte draht- oder bandförmige Leiter für Niederspannungs- und Schwachstromzwecke,
also für andere Verwendungsbereiche bekannt, wobei aber wiederum keine Eisen- oder
Stahlbänder als -Leiter benutzt werden.
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Alle die obengenannten Schwierigkeiten werden der Erfindung gemäß
durch folgenden Kabelaufbau behoben: Als Seele oder Kern zur Aufwicklung der ersten
Papierlagen dient ein Nichtleiter, z. B, eine Papier- oder Hanfkordel. Diese Seele
wird durch Aufwickeln von Isolationspapier auf etwa =o mm Durchmesser verstärkt.
Auf den so verstärkten Durchmesser ist eindünnes Stahl-oder Eisenband schraubenförmig
aufgewickelt. Dieses Eisenband hat eine Permeabilität, die bei großen Strömen je
nach Beschaffenheit des Eisens mehr oder weniger groß ist, wodurch eine Selbstinduktion
ähnlich wie bei Krarupleitungen entsteht. Solange an ein solches Kabel nur eine
.Gleichspannung angelegt ist, ist die Induktivität gleich Null; sobald aber ein
Wechselstrom auftritt, Wechselstrom in der allgemeinen Bedeutung, worunter also
auch ein Stoßstrom zu verstehen ist, nimmt die Indüktivität einen der Permeabilität
entsprechenden Wert an. Dadurch werden die sonst entstehenden hohen Stoßströme aufÄden
=o. bis 2o. Teil gedämpft.
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Über da"s Eisenband, dessen Kanten natürlich nicht scharf sein dürfen,
wird dann wie bisher die weitere Papierisolation gewickelt. Um den Zwischenraum
zwischen den einzelnen Windungen des Bandes auszufüllen, wird als Beilauf zweckmäßig
ein Papierband von derselben Dicke, wie sie das Eisenband hat, gewickelt. Auf diese
Weise werden schädliche Hohlräume im Kabel vermieden.
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Infolge der Selbstinduktion des Eisenbandes und des dadurch entstehenden
hohen Scheinwiderstandes des Kabels beim Auftreten der Stoßströme kann die Wirkung
der Kapazität im Lade- bzw. Entladezüstand in weitem Maße ausgeglichen bzw: unschädlich
gemacht werden. Die Erfindung ist nicht nur bei Elektrofiltern, sondern auch sonst
bei Anlagen anwendbar, bei denen, wie z. B. bei Hochspannungsprüfeinrichtungen,.
ähnliche Verhältnisse vorliegen, die eine wirksame Dämpfung gegen Überströme notwendig
erscheinen lassen.