NO148540B - Fremgangsmaate ved fremstilling av undervanns-flerlederkabler med hoey spenning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved fremstilling av en elektrisk undervanns-flerlederkabel for høy spenning, særlig en kabel med lang lengde på opptil flere kilometer, hvor kabelen er forsynt med en ugjennomtrengelig metallmantel som er beskyttet med i det minste en bruddbeskyttelse og en plastmantel, og videre er forsynt med et armeringslag og et bitumenlag, idet hver kjerne av antallet av kjerner i flerkjernekabelen er isolert med skruelinjeviklede bånd, idet sistnevnte er impregnert med et isolerende fluidum.

I kabler av denne type er

strekningslengden av stor betydning da det i forhold til dennes størrelse er mulig i tilsvarende grad å redusere antall skjøter, og således- begrense eventuelle mulige defekter som oppstår på grunn av disse skjøter.

Det eksisterer forskjellige kjente metoder som har til hensikt å oppnå lange strekningslengder av oljefylte flerlederkabler. Blant disse metoder kan nevnes den som er beskrevet i italiensk patent nr. 801 543 (britisk patent nr. 1 043 328)og som kort sammenfattet består av følgende trinn:

- fremstilling av hver leder separat,

- anbringelse av isolasjonslag på lederen slik at det dannes en kjerne, - samling av tre kjerner på tre hjelpeplattformer som hver roterer om sin egen vertikalakse understøttet av en hoved-plattform som også roterer om sin vertikalakse, - løfting av disse tre kjerner fra hjelpeplattformene og tvinning av de tre kjerner uten vridning av disse, - samling av de tre tvinnede kjerner og anordning av disse inne i en impregneringstank, - fortsettelse med impregnering av de tre kjerner med en isolerende væske, etter foregående passende tørking og

evakuering av disse, og deretter

- forsegling av de tre kjerner ved anbringelse av en eneste blymantel (denne blymantel kan erstattes av en korrugert aluminiummantel) .

Den nevnte fremgangsmåte omfatter også andre trinn for anbringelse av andre beskyttende overtrekk over blyforseglingen, som for eksempel en bruddbeskyttelse (engelsk: blindage) dannet av metallbånd, for det formål å tilføye en passende motstand mot påkjenninger i kabelens radialretning, en armering som har til hensikt å tilveiebringe en passende motstand mot strekkspenninger i kabelens aksialretning, og en mantel eller kappe av bituminøst materiale, for å hindre sjøvannskorrosjon.

Ved anvendelse av den fremgangsmåte og det an-legg som er beskrevet i ovennevnte patent, kan det oppnås

kabelstrekninger som har lange lengder, i en utstrekning av flere kilometer, og således kan tilfredsstillende resultater oppnås. Det skal imidlertid bemerkes at de trinn ved denne fremgangsmåte som ligger mellom anbringelsen av isolasjonslagene rundt lederen og impregneringen av disse lag med

flytende olje, er spesielt "følsomme" operasjoner da de gjør det nødvendig å hindre omgivende fuktighet fra å absorberes i de isolerende lag (vanligvis papirlag), idet dette kunne bringe kabelens kvalitet i fare.

Det innføres derfor visse kunstgrep som f.eks. omfatter det trinn å anbringe de isolerende papirlag inne i et kondisjonert eller tilpasset miljø (med for eksempel en omgivelsesfuktighet mellom 5 % og 10 %).

Det skal imidlertid bemerkes at ved fremstilling av flerlederkabler ifølge den ovenfor beskrevne metode er de trinn som er blitt definert som "følsomme", forholdsvis tallrike, dvs. til sarrrnen] ikni na rrer tallrike enn de trinn som trengs for å fremstille en énlederkabel, særlig da sistnevnte ikke omfatter det trinn å tvinne antallet av kjerner. På grunn av kjernenes lengder blir dette trinn vanligvis utført utenfor det kondisjonerte miljø. Av denne grunn er muligheten for å absorbere omgivelsesfuktighet under frem-stillingen større i en flerlederkabel enn i en énlederkabel.

Hypotetisk sett kunne et hensiktsmessig tilpasset miljø strekke seg over alle de trinn som foran er definert som "følsomme" (dvs. trinnene mellom anbringelsen av de isolerende lag og impregneringen med flytende olje), men denne løsning ville medføre åpenbare ulemper økonomisk sett, på grunn av de store utgifter som er forbundet med opprett-holdelse av et forholdsvis stort kondisjoneringsanlegg som er i stand til å sikre de ønskede omgivelsesegenskaper.

Selv om det antas at anvendelse av denne løsning i og for seg ville tilby økonomiske fordeler, skal det imidlertid bemerkes at det under tilstander med omgivelsesfuktighet mellom 5 % og 10 %, under de trinn som går forut for tvinningen av kjernene, kan frembringes så høye trykk mellom de isolerende lag at enhver form for glidning mellom lagene gjøres praktisk talt umulig.

Av dette følger at operasjonen med tvinning av kjernene (som omfatter en endring i krumning av hver kjerne i forhold til den krumning som påtvinges under det foregående samlingstrinn) kunne medføre betydelig fare for øde-leggelse av de isolerende lag (ved dannelse av folder og rynker) da disse lag hindres fra å gli i forhold til hverandre .

For å unngå disse skadevirkninger burde man ty til en operasjon for forhåndstørking av hver kjerne umiddelbart før tvinningstrinnet for å redusere fuktighets-graden ytterligere i det isolerende lag. Denne operasjon ville følgelig redusere trykket mellom lagene og tillate den ønskede grad av glidning å finne sted.

Tilføyelsen av forhåndstørkingsoperasjonen er

i seg selv åpenbart en annen ulempe.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte ved fremstilling av undervanns-flerlederkabler av den innledningsvis angitte type, ved hvilken de ovenfor omtalte ulemper unngås.

Ovennevnte formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en fremgangsmåte som er kjennetegnet ved at hver impregnert kjerne av antallet av kjerner dekkes individuelt med den nevnte, ugjennomtrengelige metallmantel umiddelbart etter impregneringstrinnet, idet i det minste den nevnte bruddbeskyttelse og plastmantel deretter anbringes rundt hver metallmantlet kjerne for å danne en forsterket enhet, idet et antall av således forsterkede enheter tvinnes sammen og alle de tvinnede enheter deretter

suksessivt dekkes av det nevnte armeringslag og bitumenlag.

I forhold til de kjente fremgangsmåter ved fremstilling av oljefylte flerleder-kraftkabler, og særlig i forhold til den metode som er beskrevet innledningsvis, som forutsetter anbringelse av en eneste metallmantel, består en første fordel som kan oppnås ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, som forutsetter anbringelse av en individuell metallmantel for hver part, i en vesentlig reduksjon av antall "følsomme" operasjoner mellom anbringelsen av isolasjonen rundt lederen og impregneringen av denne, hvilket følgelig reduserer absorpsjonen av omgivelsesfuktighet i de isolerende lag.

På denne måte ankommer hver kjerne til det

foran impregneringstrinnet utført tørketrinn i den best mulige tilstand for å gjøre de etterfølgende operasjoner både lettere og mer pålitelige. Da tvinningstrinnet utføres etter at hver kjerne er blitt tørket, impregnert i isolerende fluidum og dekket av en ugjennomtrengelig, metallisk mantel, blir trykkene mellom de isolerende lag vesentlig redusert, og av denne grunn blir den relative glidning mellom lagene ikke hindret.

Overgangen fra samlingstrinnet til tvinningstrinnet frembyr således den ytterligere fordel at eventuell fare for beskadigelse av de isolerende lag (på grunn av dannelse av rynker og folder) unngås, og av denne grunn blir det helt unødvendig å ty til den nevnte supplerende operasjon med forhåndstørking av hver kjerne umiddelbart før tvinningstrinnet.

En annen vesentlig fordel som oppnås med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er at større lengder av flerlederkabler kan oppnås på denne måte enn ved anvendelse av den kjente fremgangsmåte som er beskrevet innledningsvis.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det føl-gende ved hjelp av et utførelseseksempel under henvisning til tegningen, der fig. 1 viser en skjematisk fremstilling av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og angår en tre-kjerne-undervannskabel, og fig. 2 viser et tverrsnittsbilde av en tre-kjerne-undervannskabel som er fremstilt i overensstemmelse med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Idet det henvises til fig. 1 og 2, begynner fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med fremstilling av en leder 1 (trinn a), hvilket i spesielle tilfeller utføres ved hjelp av en kabelmaskin, men som også kan utføres ved anvendelse av hvilken som helst annen passende innretning, forutsatt at det sørges for en sentral kanal 2 for å tillate strømning av det isolerende fluidum. (For enkelhets skyld viser tre-kjerne-kabelsnittet bare den ene "polaritet" eller part, idet det er underforstått at de andre to likner den viste i alle henseender).

Lederen 1 fremstilles i hele den ønskede lengde og oppsamles senere i kveiler uten at det tillates dannelse av skarpe folder eller lokalt konsentrerte vridninger.

Så snart lederen er ferdig, løftes den opp og bringes til en overlappings- eller innhyllingsinnretning for anbringelse av et isolerende lag 3 (trinn b) rundt lederen. Dette isolasjonslag kan ha forskjellige tykkelser avhengig av de egenskaper som ønskes for kabelen, og isolasjonen kan for eksempel bestå av en rekke tett overlappende, spiral- eller skruelinjeviklede papirbånd.

For å unngå absorpsjon av omgivelsesfuktighet mellom papirlagene, utføres overlappingsoperasjonen i et kondisjonert miljø. Den isolerte leder (som fra nå av vil bli betegnet som "kjernen") vikles rundt i spiral i over hverandre liggende lag i en impregneringstank eller impreg-neringsbeholder som roterer om sin egen vertikalakse for å hindre at det opptrer vridninger under operasjonen, hvilket kunne forårsake skadelige konsekvenser for lederen.

Så snart overlappingen av "kjernen" inne i impregneringsbeholderen er blitt, fullført, lukkes beholderen med sitt eget lokk og en passende anordning benyttes for frembringelse av høyvakuum og samtidig frembringelse av varme inne i beholderen.

Kjernen som er innelukket i beholderen, blir på denne måte vakuumtørket. Så snart den ønskede tørrhets-tilstand er oppnådd, innføres et egnet, isolerende fluidum i beholderen for det formål å impregnere isolasjonslagene, idet fluidumet passerer radialt gjennom sistnevnte og fyller opp eventuelle tomme hulrom og mellomrom mellom båndvindin-gene (trinn c).

Som isolerende fluidum kan det benyttes et produkt av enten syntetisk opprinnelse (for eksempel alkylbenzen) eller av naturlig opprinnelse (for eksempel mineralolje).

Så snart impregneringsbehandlingen av kjernen

er blitt fullført, blir den roterende beholder på nytt åpnet og kjernen, som nå er rikelig dekket av isolerende olje, blir deretter trukket ut fra beholderen og overført til en presse hvor en ugjennomtrengelig, metallisk mantel eller kappe 4 (trinn d) anbringes over isolasjonen. Denne metallmantel

er vanligvis fremstilt av bly eller aluminium (fortrinnsvis korrugert aluminium i sistnevnte tilfelle).

Når kjernen trekkes ut av impregneringsbeholderen for å overføres til pressen, må man sørge for å hindre eventuelle vridninger av kjernen. Dette kan gjøres ved å rotere beholderen i en retning motsatt av den retning som benyttes for anordning av kjernen inne i beholderen.

Luftbobler må hindres fra å dennes i isolasjonen under anbringelse av mantelen. Dette kan gjøres ved å inn-føre kjernen i en kanal som er forsynt med en på forhånd oppfylt hevert som er nedsenket under væskenivået i beholderen. Denne hevert, som ligger over kanten av selve beholderen, forbinder tanken med pressen, idet metallmantelen utføres med en oljeforsegling.

Så snart den ugjennomtrengelige metallmantel er blitt anbrakt på hele lengden av den impregnerte kjerne,

kan prosessen for utførelse av de trinn som er knyttet til de egentlige elektriske egenskaper av produktet, sies å ha blitt fullført. Det som nå gjenstår å utføres, er de trinn som for størstedelen angår de mekaniske egenskaper av selve produktet (de beskyttende overtrekk eller forsterkninger).

Selv om det ikke er vist på tegningen, må det likevel huskes at det i visse tilfeller kan være nødvendig å anbringe en første skjerm av ledende materiale over lederen, for eksempel karbonpapir, før anbringelsen av de isolerende lag. En andre skjerm av samme type kan også anbringes over de isolerende lag. Videre kan tilføyelse av andre elementer, avhengig av kabelens egenskaper, heller ikke utelukkes.

Den impregnerte kjerne som er forsynt med den ugjennomtrengelige metallmantel, blir deretter dekket av en første forsterkning 5 (trinn e) som kan bestå av en bruddbeskyttelse som er dannet av metallbånd for å sikre tilstrekkelig motstand mot deformasjoner i radial retning for den underliggende metallmantel, og en ytterligere mantel eller kappe av plastmateriale, såsom f.eks. polyetylen eller polyvinylklorid.

Som et resultat er en første part trelederkabe-len gjort ferdig. Denne blir deretter samlet på en første hjelpeplattform A som roterer om sin egen vertikalakse for å hindre eventuelle vridninger som kunne skade den nevnte part.

Deretter blir to andre kabelparter gjort ferdig og samlet på hjelpeplattformer B hhv. C, idet hver platt-form roterer om sin egen vertikalakse (virkemåten for de nevnte hjelpeplattformer er forklart i det nevnte italienske patent nr. 801 543).

Etterfulgt av dette blir en part løftet fra hver hjelpeplattform, og kablings- eller tvinningstrinnet utføres (idet vridninger av partene unngås) for å tilveiebringe trekjerne-kabelen (trinn f).

Eventuelt, men ikke nødvendigvis, kan de tomme hulrom og mellomrom som eksisterer mellom de tre parter av kabelen, fylles av et passende fyllstoff 6. Det kan imidlertid ikke utelukkes at også andre elementer, som er bereg-net å tilfredsstille de spesielle krav til trekjernekabelen, kan vikles rundt de tre tvinnede parter.

Deretter blir en metallarmering 7 (trinn g) anbrakt på trekjernekabelen for det formål å styrke motstanden av den således dannede kabel tilstrekkelig mot strekkspenninger i kabelens aksialretning. Etterfulgt av dette blir et lag av bituminøst materiale anbrakt for å beskytte de underliggende lag mot korrosjon av kjemisk natur.

Den ferdige kabel blir deretter anbrakt i et passende lagringsområde, klar for bruk ved behov.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av en elektrisk undervanns-flerlederkabel for høy spenning, særlig en kabel med lang lengde på opptil flere kilometer, hvor-kabelen er forsynt med en ugjennomtrengelig metallmantel som er beskyttet med i det minste en bruddbeskyttelse og en plastmantel, og videre er forsynt med et armeringslag og et bitumenlag, idet hver kjerne av antallet av kjerner i flerkjernekabelen er isolert med skruelinjeviklede bånd, idet sistnevnte er impregnert med et isolerende fluidum, karakterisert ved at hver impregnert kjerne av antallet av kjerner dekkes individuelt med den nevnte, ugjennomtrengelige metallmantel umiddelbart etter impreg-nerings trinnet , idet i det minste den nevnte bruddbeskyttelse og plastmantel deretter anbringes rundt hver metallmantlet kjerne for å danne en forsterket enhet, idet et antall av således forsterkede enheter tvinnes sammen, og alle de tvinnede enheter deretter suksessivt dekkes av det nevnte armeringslag og bitumenlag.