DE1803363A1

DE1803363A1 - Elektrische Mittelspannungsleitung zur Leistungsuebertragung

Info

Publication number: DE1803363A1
Application number: DE19681803363
Authority: DE
Inventors: Michel Clin
Original assignee: Electro Entpr S A L
Current assignee: Electro Entpr S A L
Priority date: 1967-10-19
Filing date: 1968-10-16
Publication date: 1969-05-14
Also published as: DK125500B; FR1547718A; GB1243361A; CH493073A; IE32445B1; NL6814427A; ES359364A1; US3569606A; NO126890B; BE720845A; IE32445L

Description

L'Electro Entreprise Societe Anonyme, 32 Rue de Mogador,

Paris 9 &> Prankreich

Elektrische Mittelspannungsleitung zur Leistungsübertragung

Die Erfindung betrifft elektrische Mittelspannungsleitungen zur Leistungsübertragung, wie sie insbesondere in elektrischen Kraftwerkszentralen als Verbindung zwischen Generatoren einerseits und Abgangstransformatoren andererseits verwendet werden. Derartige Leitungen können Abzweige zur Speisung von Hilfseinrichtungen, beispielsweise von Hilfstransformatoren und von Kondensatorbatterien zur Verbesserung des Leistungsfaktors enthalten und können

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über eine durch Leistungsschalter oder andere Isolationsgeräte gebildete Trennstrecke hinweggeführt sein.

Es sind bereits Leitungen dieser Art bekannt, welche im wesentlichen die Form von Koaxialleitungen haben und rohrförmige Leiter aufweisen, die sich jeweils längs der Achse einer Ummantelung erstrecken, die ihrerseits als magnetische Abschirmung dient. Diese Leitungen, welche oft als KurzSchlußleitungen bezeichnet werden, weisen die Eigen- ^ tümlichkeit auf, daß während ihres Betriebes in den Ummantelungen Gegenströme fließen, welche in derselben Größenordnung liegen, wie die in den Leitern selbst fließenden Ströme, so daß in den Ummantelungen JouJe'sche Verlustwärme entsteht, die einen wesentlichen Teil der Gesamtfeldverluste der betreffenden Leitung bildet..

Andererseits können im Falle eines Kurzschlusses die elektrodynamisehen Kräfte, welche die Leiter einander zu nähern oder voneinander zu entfernen suchen, ganz beträcht- W liehe Werte annehmen, so daß schwere und teuere Abstützkonstruktionen erforderlich sind.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, alle Verluste, die nicht in den Leitern selbst entstehen, praktisch vollständig zu unterdrücken und jegliche sonst

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von der Halterungskonstruktion und von den umgebenden -Teilen der betreffenden Leitung aufzunehmende elektrodynamische Beanspruchung auszuschalten.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer koaxialen Anordnung hohlzylinderformiger Phasenleiter aus, welche unter Zwischenlage ringförmiger Isolationsschichten ineinander geschoben sind. Derartige Leiteranordnungen sind bereits auf dem Gebiete des Schaltkäbelbaues (deutsche Patentschrift 688 878) und für den Bau von Stützsäulen von Gebäuden (französische Patentschrift 944 565) bekanntgeworden. Diese bekannten Vorschläge eignen sich jedoch nicht für die Leistungsübertragung mit größeren Stromdichten. Beim Bau von elektrischen Mittelspannungsleitungen zur Leistungsübertragung treten vielmehr ganz besondere Probleme auf, welche aus der Tatsache resultieren, daß die zu Übertragenden Ströme Werte von etlichen 10 000 A annehmen können. Um eine solche Leistungsübertragung zu technisch und wirtschaftlich annehmbaren Bedingungen zu ermöglichen, sind folgende Voraussetzungen zu erfüllen:

a) Verminderung der Induktionsverluste der Leistung;

b) Vergrößerung der Kapazität zwischen den Leitern;

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c) Sicherstellung einer guten Abführung der durch die unvermeidlichen Verluste erzeugten Wärme, und

d) Verminderung des notwendigen Metallgewichtes soweit wie irgend möglich.

Die oben angegebene Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer koaxialen Anordnung der Phasenleiter der vorher angegebenen allgemeinen Bauart im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Verhältnis der Durchmesser von Außenleiter und Innenleiter der koaxialen Leiteranordnung deutlich unter dem Wert 2 liegt.

Es hat sich in ganz überraschender Weise gezeigt, daß eine so ausgebildete Leiteranordnung zu einer gleichzeitigen Erfüllung sämtlicher oben angegebener Forderungen führt und das in umso vorteilhafterer Weise, je stärker die zu übertragenden Ströme sind.

Man kann zeigen, daß die induktive Verlustleistung von Koaxialleitungen der betrachteten Art zu dem Logarithmus des Verhältnisses der Durchmesser des Außenleiters und des Innenleiters proportional ist. Wählt man nun für dieses

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■ORIGINAL SMSPiCTED

Verhältnis einen Wert unterhalb 2, so kommt man in einen Bereich, in welchem die induktiven Verluste mit dem genannten Verhältniswert sehr rasch abnehmen.

Gleichzeitig kommt man zu einer Vergrößerung der einander gegenüberstehenden Flächen der Leiter und zu einer Verminderung des relativen Abstandes zwischen diesen Flächen, wodurch die Kapazität zwischen den Leitern vergrößert wird._ς

Beide Maßnahmen bewirken eine ganz bemerkenswerte Verbesserung der. Leistungsfaktors costp der betreffenden Leitung. Ein weiterer Vorteil beruht auf der Tatsache, daß durch-eine Verminderung des Verhältnisses von Dicke zu Durchmesser der Leiter auch eine beträchtliche Verminderung des Skin-Effektes erreicht wird. Hieraus ergibt sioh wiederum, daß bei gegebenem Strom und gegebener Erwärmung ein beachtenswerter Anteil des Gewichtes an Leitermaterial eingespart werden kann.

Die vorgeschlagene Leiterkonstruktion begünstigt im übrigen die natürliche Abkühlungsmöglichkeit in radialer Richtung. Die·Querschnittsabmessungen der Leitung sind so gewählt, daß die Temperatur am heißesten Punkt (dieser liegt im allgemeinen auf dem Innenleiter) eine feste Grenze

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nicht überschreitet, die jeweils von der verwendeten Art des Leitermetalls abhängig ist und beispielsweise für Aluminium in der Größenordnung von etwa 100° C liegen kann.

Die angestellten Überlegungen führen bei größer werdenden Strömen ganz natürlich zu einer Vergrößerung der Durchmesser und diese Durchmesservergrößerung führt aus den oben angegebenen Gründen bei der erfindungsgemäßen Leiteranordnung wiederum zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades.

Diese Erscheinung steht jedoch im Gegensatz zu dem Verhalten bekannter Leiteranordnungen, bei welchen die bei zunehmenden Strömen erforderliche Vergrößerung der Abmessungen stets zu einer Wirkungsgradverschlechterung führt.

Eine solche Koaxialanordnung bietet darüberhinaus den Vorteil, daß das äußere Magnetfeld praktisch vollständig verschwindet, so daß selbst im Falle des Kurzschlusses sich die elektrodynamischen Kräfte zu einer Resultierenden zusammensetzen, welche im wesentlichen gleich Null ist.

Gegenüber den oben erwähnten bekannten Leitungen der Koaxial- bzw. KurzSchlußbauart wird aber noch ein weiterer

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ORK&MAL INSPECTED

sehr wesentlicher Vorteil erzielt:

Da die einzelnen Leiterummantelungen weggelassen sind, wird die Verlustleistung auf diejenigen Verluste vermindert, welche in Form von Joule'scher Wärme in den Leitern selbst auftreten. Bei der erfindungsgemäflen Leitung ist gegenüber bekannten ummantelten Leitungen der Kurzschlußbauart mit einer Verminderung der Verluste in der Größenordnung von 50 # bis 40 % zu rechnen.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist die koaxiale Leiteranordnung in ein gemeinsames Gehäuse eingeschlossen, welches eine außerhalb des äußersten Leiters angeordnete Hülse und gegebenenfalls eine innere Hülse aufweist.

Das auf solche Weise aufgebaute Umrairitelungsgehäuse ist in elektrischer Hinsicht von keinerlei Bedeutung innerhalb der erfindungsgemäßen Anordnung. Das Gehäuse hat ausschließlich mechanische Aufgaben zu erfüllen und dient dem Schutz der Anordnung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Isolation zwischen den einzelnen Leitern sowie zwischen den Leitern und der Umhüllung durch Schichten eines flüssigen Isolationsmittels in Verbindung mit festen

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Isolationsstützen geschaffen« welch letztere zur Abstützung und damit zur Festlegung der jeweiligen Dicke der betreffenden Isolationsschichten dienen.

Die Isolationsflüssiglceit dient in diesem Falle auch zur Abführung der Verlustwärme der Leiter. Diese Wärmeabführung geschieht im wesentlichen durch Konvektion zur äußeren Ummantelung hin.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist noch darin zu sehen« daß die genannten Isolationsstützen so ausgebildet sind, daß ihre Grenzlinien eine Spannung halten können, die mit der Isolationsspannung der jeweils benachbarten flüssigen Isolationsschichten vergleichbar ist, was In bekannter Welse dadurch erreicht wird, daß diese Stützen mit einem bestimmten Seitenflächenprofil ausgebildet sind.

Diese Anordnung ermöglicht es, den Abstand zwischen den Leitern auf einem minimalen, sich aus der Betriebsspannung ergebenden Wert zu verringern und die Kapazität zwischen den Leitern auf den größtmöglichen Wert zu bringen.

Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachfolgenden, unter Bezugnahme auf die

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beiliegenden Zeichnungen gegebenen Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 eine schematische, vereinfachte

Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung zwischen einem Generator und einem Transformator,

Pig. 2 einen Querschnitt längs der

in Pig. I angedeuteten Schnittebene H-II,

Fig. j5 eine Teilansicht eines entspre

chenden Längsschnittes,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung von

Fig. 3 zur Verdeutlichung bestimmter Einzelheiten,

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch ein

Ausdehnungsstück,

Fig. 6 eine ausschnittsweise Aufsicht auf

eine Ausdehnungsverbindung nach Fig. 5,

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Fig. 7 eine Fig. 6 entsprechende Teil

ansicht der Ausdehnungsverbindung im LSngsschnitt, welche den innersten Leiter zeigt,

Pig. 8 eine Fig. 7 ähnliche Teildar

stellung, welche den Außenleiter zeigt,

Fig. 9 eine Schnittansicht einer um eine

Abwinkelung geführten Leitung nach der Erfindung,

Fig. 10 eine Schnittansicht einer

T-Abzweigung mit gegenüber der Hauptleitung kleinerem Durchmesser und

* Fig. 11 eine Schnittansieht der jeweiligen

Leitungsenden.

Betrachtet man zunächst Fig. 1 der Zeichnungen, so erkennt man eine Verbindungsleitung, welche zwischen den Klemmen eines Dreiphasengenerators 1 und einem Transformator

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ORiGlNAL !MSPECTED

verläuft und im wesentlichen ganz im Inneren einer zylindrischen Hülse 10 eingeschlossen ist, die ihrerseits in bestimmten Abständen voneinander eine Anzahl jeweils diametral gegenüberliegender Zugangsöffnungen 11 und 12 aufweist, welch letztere jeweils einander gegenüberliegend längs einer oberen und einer unteren Mantellinie der Ummantelungshülse angeordnet sind.

Am Auegang des Generators befindet sich ein Anschlußelement 13 und vor den Eingangsklemmen der Primärwicklung des Transformators 2 befindet sich ein Anschlußelement Die erfindungsgemäße Leitung kann Krümmungen und Abzweige aufweisen, die in Fig. 1 jedoch nicht dargestellt sind. Auf diese Einzelheiten wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 11 näher eingegangen werden.

Zunächst seien die Fig. 2 bis 4 der Zeichnungen betrachtet, in welchen der Aufbau der erfindungsgemäßen Leitung gezeigt ist. Diese enthält eine innere Gehäusehülse 20, einen inneren Leiter 21, dessen Innenfläche eine Anzahl radialer Stützstege 24 trägt, einen mittleren Leiter 22 und einen Außenleiter 23. Selbstverständlich ist die Leitung in Längsrichtung in Abschnitte bestimmter Länge unterteilt. Innerhalb jedes dieser Leitungsabschnitte

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ORIGINAL

ist jeder der Leiter durch jeweils zwei sich gegenüberstehende, halbzylindrische Schalen gebildet, wie sie beispielsweise bei 22A und 22B angedeutet sind und welche

j jeweils an ihrem Scheitel und an ihrer Basis zwei zueinander parallele Schlitze 25 bilden. Diese sich in Längsrichtung

ι erstreckenden Ausschnitte weisen jeweils von dem inneren

j Leiter zum Außenleiter hin fortschreitend größere Breite auf und die beiden Schalen dieser Leitungsabschnitte sind jeweils durch Stege 26 miteinander verbunden, die in Längsfc richtung in bestimmten Abständen voneinander die genannten Ausschnitte überbrückend festgeschweißt sind.

: Die zur Bildung der Leiter dienenden Schalen sind zweckmäßigerweise aus gerolltem Blech hergestellt und die

dabei zu verwendende Blechdioke liegt im allgemeinen J zwischen 3 mm und 14 mm. Es 1st nicht zweckmäßig, eine bestimmte Grenze von etwa 15 mm für die Blechdicke zu überschreiten. Es ist viel besser, die gegebenenfalls notwendige Vergrößerung des Leiterquersohnittes durch eine Vergrößerung " der Durchmesser der Leiter zu erzielen, wofür oben bereits

die Gründe angegeben worden sind.

Die einzelnen Leiterabschnitte weisen jeweils mindestens zwei einander diametral gegenüberliegende Isolierstützen auf. Diese Stützen weisen wiederum jeweils in radialer

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GlNAL I?!2PS

Richtung von innen nach außen fortschreitend (Fig. 4 der Zeichnungen) je einen durch den Schlitz des inneren Leiters 21 hindurchragenden Stützvorsprung Jl, ferner einen sich daran anschließenden, eine isolierende Abstützung zwischen dem inneren Leiter und dem mittleren Leiter darstellenden Abschnitt 52 von bestimmtem Außenprofil, weiter einen daran anschließenden glatten Ansatz 55* dessen Durchmesser etwas kleiner als die Breite des Ausschnittes des mittleren Leiters ist, des ferneren einen weiteren, zwischen dem mittleren Leiter 22 und dem äußeren Leiter angeordneten Isolationsabschnitt 5^ von größerem Außendurchmesser als der Isolationsabschnitt 52, des weiteren einen glatten Absatz 55* dessen Durchmesser etwas kleiner als die Breite des Ausschnittes des äußeren Leiters 25 ist, und schließlich einen zwischen dem Außenleiter 25 und der äußeren Ummantelung 10 angeordneten Isolationsabschnitt auf, dessen Durchmesser genau so groß oder größer als der Durchmesser des Isolationsabschnittes 54 sein kann. Die glatten Abschnitte 55 und 55 sowie der Stützvorsprung 51 tragen Kontaktringe, von denen einer mit 57 bezeichnet 1st, und welche vorzugsweise geschlitzt und elastisch sind und zum mechanischen Schutz des Isolators dienen, indem sie auf diesen Isolator den von den Rändern der benachbarten Schalen ausgeübten mechanischen Kontaktdruck gleichmäßig Übertragen.

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Jede der Isolierstützen -JO ist mittels einer Schraube jeweils an einer elastischen, beispielsweise aus Federstahl bestehenden schlüsselförmigen Platte 4l befestigt, deren Rand 42 mit Spiel in einer Randnut 43 liegt, welche an einem die öffnung 45 umgebenden Befestigungsrahmen 44 vorgesehen ist. Der Durchmesser dieser öffnung ist größer als der größte Außendurchmesser der Isolationsstütze 30. An dem Befestigungsrahmen 44 ist mittels Schrauben ein Flansch 46 anbringbar, welcher in Verbindung mit einer Dichtung 46 einen dichten Abschluß der öffnung 45 sicherstellt. Der Flanschdeckel 46 weist eine durch eine Verschlußschraube 48 abgeschlossene Entleerungsöffnung auf.

Eine erfindungsgemäße Leitung wird durch stückweises Zusammenbauen einer gewünschten Anzahl von in erfindungsgemäßer Weise aufgebauten Leitungsabschnitten fertiggestellt. Um Dehnungen aufgrund von Temperaturänderungen aufnehmen zu können, können im Zuge der erfindungsgemäßen Leitung Dehnverbindungen vorgesehen sein. Eine derartige Dehnverbindung wird gemäß den Fig. 5 bis 8 der Zeichnungen dadurch hergestellt, daß je zwei aneinanderstoßende Abschnitte Jedes der drei Leiter mit bestimmtem Abstand voneinander angeordnet und durch biegsame Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Beispielsweise schneidet man bei der beschriebenen und dargestellten Ausführungsform der Erfindung, wie aus Fig.6

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ORfGSMAL INSPECTED

der Zeichnungen zu ersehen ist« in einander gegenüberstehende Stirnflachen der beiden Leiteräbachnitte 51, 52 jeweils rundum eine Anzahl von Schlitzen 53 und ordnet zwischen jedem Paar dieser einander gegenüberstehenden Schlitze ein biegsames Verbindungselement 54- an.» das beispieleweise die Form eines aus etwa zehn Aluminiumfolienstreifen von etwa 0,5 mm Dicke bestehenden Paketes hat, welches jeweils am Grund der genannten Schlitze festgesohweißt oder -gelötet ist, wie bei 55 und 56 angedeutet.

Aus Normungsgründen gibt man sämtlichen Verbindungselementen eine Breite, welche jeweils gleich der Dicke des innersten Leiters 21 ist (Fig. 7). Wie aus Fig. 8 der Zeichnungen zu ersehen ipt, übersteigt die Höhe der Verbindungselemente die Dicke beispielsweise des AuSenleiters 23, der im allgemeinen dünner ausgeführt ist als der innere Leiter 21, wenn die einzelnen Leiter einer erfindungsge mäßen Leitung so ausgebildet werden, daß sie genau gleichen Leiterquerschnitt aufweisen.

Es sei nun zuerst die linke Seite von Fig. 9 der Zeichnungen betrachtet, in welcher der Verbindungsbereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten 61 und 62 der Leitung gezeigt ist. Zwei aufeinanderfolgende Abschnitte 211 ^! und 212 des inneren Leiters 21 werden mittels eines Ver- ,

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ORIGINAL JNGPSCTED

blndungsstUckes 21L, das aus zwei oder vier bogenförmigen Zylindermantelabschnitten zusammengesetzt sein kann, in bestimmtem Abstand voneinander gehalten. Nachdem die Stirnselten der Leitungsabsohnitte an dem Verbindungsstück 21L festgeschweißt sind, richtet man den Leitungsabschnitt 221 des mittleren Leiters gegenüber dem bereits eingebauten Abschnitt 221 aus und überdeckt den Zwischenraum zwischen den beiden Leiterabschnitten mittels des Verbindungsstückes 22L. Man verfährt in gleicher Weise mit dem Verbindungsstück 25L für die Abschnitte 251 und 252 des äußeren Leiters sowie mit dem Verbindungsstück 1OL für die aufeinanderfolgenden Abschnitte 101 und 102 der Außenhülse. Auf diese Weise schreitet man beim Aufbau von innen nach außen fort, wobei auf die Verschweißung des Verbindungsstückes 21L das Verschweißen des Verbindungsstückes 22L folgt und so weiter..

Der rechte Teil von Pig. 9 der Zeichnungen zeigt den Aufbau einer Abwinkelung bzw. eines Knies. An den Leitungsabschnitt 62 schließt sich ein weiterer, rechtwinklig verlaufender Leitungsabschnitt 6^ an, wobei diese Leitungsabschnitte zu beiden Seiten einer gemeinsamen Ebene 70 liegen, die beispielsweise um 45° gegenüber den Längsachsen des einen bzw. anderen Leitungsabschnittes 62

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bzw. 6? geneigt ist. Das in dieser Wöise aufgebaute besondere Verbindungsstück wird in der Werkstatt vorgefertigt und durch aufeinanderfolgendes Zusammensetzen seiner metallischen Einzelteile und Verschweißen der in der Ebene gelegenen Drähte aufgebaut. Beim fortschreitenden Zusammenbau der Leitung beispielsweise in Richtung des Pfeiles P₁ baut man, sobald man in den Bereich des Leitungsknies gelangt, am Ende des jeweils letzten, bereits montierten Leitungsabschnittes das vorgefertigte Kniestück 62, 6j5 an, wobei man wie bei der Verbindung zweier fluchtender Leitungsabschnitte verfährt, und dann setzt man den Zusammenbau der Leitung in der neuen, nun durch den Pfeil Pp festgelegten Richtung entsprechend fort.

Pig. 10 der Zeichnungen gibt den Aufbau eines weiteren besonderen Stückes der erfindungsgemäßen Leitung wieder, welches ebenfalls in der Werkstatt vorgefertigt wird und einen Abzweig für eine Ableitung, beispielsweise zu einem Hilfstransformator bildet. Der Leitungsabschnitt weist an seinen Leitern 21, 22 und 25 eine Anzahl zueinander konzentrischer, kreisförmiger öffnungen auf, an welche der Reihe nach die Leiter des Abzweiges, nämlich ein Innenleiter 121, ein mittlerer Leiter 122 und ein Außenleiter angeschlossen sind. Dasselbe gilt für die Außenhülse 10,

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an welche sich ein entsprechendes Teil 101 der Außenhtilse des Abzweiges anschließt. Der Einbau eines solchen Abzweigstückes verläuft in der gleichen Weise wie der Aufbau der Hauptleitung. Im allgemeinen kann man auf einen Abzweig der Innenhülse. 20 verzichten.

Pig. 11 der Zeichnungen zeigt schließlich eine bevorzugte Ausführungsform der Leitungsenden 13 und 14, an welchen Anschlüsse zur Verbindung der Leitung mit dem Generator einerseits und mit dem Abgangstransformator andererseits vorgesehen sind. Betrachtet man beispielsweise den rechten Teil von Fig. 11 der Zeichnungen, so sieht man, daß der Innenleiter'21 mittels eines Deckels 210 verschlossen ist, der einem Deckteil 200 gegenübersteht, mittels welchem die Innenhülse 20 abgeschlossen ist. An der Außenfläche des Deckels 210 sind die Verbindungslaschen 21 des Innenleiters festgeschweißt. Mit der Außenwandung des Endab-' schnittes des Innenleiters 21 ist außerdem ein Abschlußflansch 73 dicht verbunden, welcher zur Befestigung eines ringförmigen Isolators 75 dient. Der Sockel 76 des Isolators kann vorteilhafterweise als Halterung für Stromwandler 77 dienen.

Der in dieser Weise aufgebaute Endverschluß liegt in einer Ebene mit zwei entsprechenden Endverschlüssen 80

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. und 90, die jeweils dem mittleren Leiter 22 und dem äußeren Leiter 25 zugeordnet sind. Diese seitlichen Endverschlüsse sind jeweils am Ende von Khieteilen 81 und 91 angeordnet, die sich jeweils an die seitlichen Wandungen der ihnen zugeordneten Leiter anschließen, wobei ein solcher Anschluß hinsichtlich des mittleren Leiters dadurch ermöglicht wird, daß der äußere Leiter 23 in der bei 250 angedeuteten Weise schräg abgeschnitten ist, wodurch sich der erforderliche freie Raum für den Anschluß des Khieteiles 81 des mittleren Leiters 22 ergibt. Die Schutzhülse 10 ist in Form von Knieabschnitten 82 und 92 auch um die Anschluß-Knieteile 8l und 91 herumgeführt und stützt sich jeweils mit Flanschen und 93 an Isolatoren 85 bzw. 95 ab, welche jeweils dem Isolator 75 ähneln.

Ist der Aufbau der Leitung von einem Leitungsende zum anderen Leitungsende vollendet, so füllt man die Leitung mit einer geeigneten Isolationsflüssigkeit, wofür Isolatlonsöl, beispielsweise eine unter dem Namen "Araldite" erhältliche Isolationsflüssigkeit oder beispielsweise ein unter dem Namen "Pyralene" erhältliches Isolationsmittel Verwendung finden können. Das Entweichen der eingeschlossenen Luft kann beim Füllungsvorgang dadurch erreicht werden, daß mindestens eine der in den oberen Flanschdeckeln der

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Leitung vorgesehenen Entleerungsöffnungen 48 geöffnet wird.

Das oberflächige Wellenprofil der Isolationsabschnitte 32, j54 und j56 der Isolationsstützen ist so gewählt« daß die wirksame Länge der Oberfläche längs der Isolationsäbßchnitte in einem Maße vergrößert wird, daß der Isolator eine Spannung halten kann, die mit der Isolationsspannung der benachbarten Isolationszwischenschicht vergleichbar ist und einer Isolationsfeldstärke entspricht, die im Falle flüssiger Dielektra gebräuchlicher Art größenordnungsmäßig 200 KV/cm betragen kann. Die Wärmeabfuhr erfolgt hauptsächlich durch von der Außenhülse 10 ausgehende Konvektion, wobei das flüssige Isolationsmittel frei durch die in den Leitern vorgesehenen Schlitze zirkulieren kann und dadurch rasch in Berührung mit der Außenhülse koamt.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht, auf Einzelheiten des oben nur zur Erläuterung der Erfindung angegebenen Ausführungsbeispieles beschränkt, sondern umfaßt eine Vielzahl von sich für den Fachmann ergebenden Abwandlungsmöglichkeiten.

Es sei hier zunächst nur auf die Möglichkeit der Vereinfachung des Aufbaues hingewiesen, welche darin besteht,

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im Falle niedrigerer Betriebsspannungen als strömendes Isoliermittel lediglich Luft zu verwenden. Ih diesem Falle wird man selbstverständlich die innere Gehäusehülse 20 weglassen.

Für Ausführungaformen dieser Art ist es zweckmäßig auf beiden Flächen der zur Bildung der Gehäusehülse und der Leiter verwendeten Bleche einen dunklen, matten Anstrich anzubringen, durch welchen eine thermische Kopplung durch Abstrahlung zwischen den einzelnen Leitern und zwischen den Leitern einerseits und der Gehäusehülse andererseits erreicht wird. Eine beispielsweise mit einem matten Rotanstrich behandelte Gehäusehülse kann etwa 3*5 mal mehr Wärme abführen als eine glatte, glänzende Gehäusehülse. Außerdem wird durch die thermische Koppelung der Leiter aufgrund von Abstrahlung erreicht, daß der Temperaturunterschied zwischen den Leitern auf einige Grad beschränkt wird.

Im Falle niedriger zu übertragender Leistungen kann man feste Isolierstoffe vorsehen, wobei die Abfuhr der Verlustwärme dann im wesentlichen durch Wärmeleitung vor sich geht.

Im gegenteiligen Falle sehr hoher zu übertragender

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Leistungen und damit sehr hoher Verlustleistungen kann man selbstverständlich, wie dies bei Transformatoren üblich ist, eine Zwangsumwälzung des durchströmenden Isolationsmittels unter Anwendung einer äußeren Rückkühlung vorsehen.

Die Isolationsstutzen 30 können auch die Form zusammengesetzter Säulen haben, die durch Stapeln einer Vielzahl einzelner Isolationskörper gebildet wird, wobei der wesentliche Vorteil der beschriebenen Anordnung erhalten bleibt, diese Isolatoren" zu Inspektionszwecken auch herausnehmen und gegebenenfalls durch neue Isolatoren ersetzen zu können.

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P&U ii'

Claims

18033W3 Patentansprüohe

1. Elektrische Mittelspannungsleitung zur Leistungsübertragung, Insbesondere zwischen Generatoren und Abgangstransforraatoren elektrischer Kraftwerkszentralen, bei welcher die Phasenleiter unter Zwischenlage ringförmiger Isolationssohlohten koaxial zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Durchmesser von Außenleiter (23) und Innenlelter (21) der koaxialen Leiteranordnung merklich unter dem Wert 2 liegt.

2. Leitungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10 20), welches mindestens eine außerhalb des AuÖenleiters (23) gelegene Hülse (7.0) enthält.

3. Leitungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Leitern (21, 22, 23) sowie zwischen den Leitern einerseits und der bzw. den Hülsen des Gehäuses (10, 20) andererseits jeweils Schichten eines strömenden Isolationsmittels in Verbindung mit festen Isolationsstützen (30) angeordnet sind, welche als Abstandsstücke zur Festlegung der jeweiligen Dicke dieser Isolationsschichten dienen.

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ORKSlNAL !NS

4. Leitungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der Isolationsstützen (30)

■ eine an sich bekannte Wellenform haben, deren wirksame elektrische Profillänge die Isolationsspannung dieser Isolationsstützen mit der Isolationsspannung der benachbarten Isolationsschichten zumindest vergleichbar macht.

5. Leitungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ^ gekennzeichnet, daß mindestens zwei einander radial gegenüberstehende Isolationsstützen (30) vorgesehen sind, welche zumindest zwei Abschnitte (32, 34, 36) mit in radialer Richtung von innen nach außen schrittweise zunehmendem Durch-

messer aufweisen, und daß Jeder dieser Abschnitte jeweils ι einen im Bereich des jeweils zugehörigen Leiters (21, 22, 23) gelegenen glatten Absatz (3I, 33, 35) und einen als Abstandsstück dienenden gewellten Teil aufweist, derart, daß die gesamte Anordnung der Isolationsstützen jeweils von außen her in radialer Richtung in die Leitungsanordnung f eingesetzt bzw. aus dieser herausgenommen werden kann (Fig. bis 4).

6. Leitungsanordnung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Isolationsstützen (30) mit ihrer Basis jeweils an elastischen Platten (41) befestigt (40) sind, die ihrerseits jeweils mit Spiel zu diesem

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ORlQIMAL !NSPECTED

Zweck in der äußeren Gehäusehülse (10) vorgesehene öffnungen (45) abschließen (Fig. 1 bis 4).

7. Leitungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Leiterabschnitte durch Zusammensetzen halbzylindrischer Schalen (22A, 22B) gegeneinander in der Weise gebildet sind, daß zwischen diesen Teilen sich in Längsrichtung erstreckende Zwischenräume (25) freibleiben, deren Breite etwas größer als die Abmessungen der entsprechenden Absätze der Isolationsstützen (30) sind, wobei zur ™ Befestigung dieser halbzylindrischen Schalen aneinander Jeweils in bestimmten Abständen über die erwähnten Zwischenräume hinweggreifende, festgeschweißte Stege (26) vorgesehen sind.

8. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung jeweils aneinanderstoßender Leitungsabschnitte (6l, 62) jeweils den einzelnen Leiterabschnitten (211, 212; 221, 222; 2Jl, 232) ( zugeordnete Verbindungsstücke (21L, 22L, 23L) vorgesehen sind, welche jeweils in zylindermantelförmige Teilstücke unterteilt sind und in radialer Richtung von innen nach außen fortschreitend zunehmend axial länger sind (Fig. 9)·

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9. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwischen jeweils zwei aneinander anstoßenden Leitungsabschnitten Dehnungsverbindungen vorgesehen sind, welche von Anordnungen biegsamer Verbindungselemente (54) gebildet werden, die jeweils zwischen die mit Abstand gegenüberstehenden Enden jeweils einander entsprechender Leiter eingesetzt und beidseitig in Schlitzen (53) festgeschweißt (55, 56) sind, welche in den einander gegenüberstehenden Stirnflächen der Le'iterabschnitte vorgesehen sind (Fig. 5 bis 8).

10. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9t dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge miteinander fluchtender Abschnitte der Leitung jeweils besondere Zwischenstücke, beispielsweise in Form von L- oder T-Abzweigstücken, eingefügt sind, deren an die Hauptleitung anzufügenden Teile mit entsprechenden Teilen der Hauptleitung übereinstimmen (Fig. 9 und 10).

11. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Leitungsenden vorgefertigte Anschluß- bzw. Eingangsabschnitte (13, 14) angeordnet sind, die jeweils nebeneinanderliegende Verbindungsklemmen aufweisen, wobei jeweils ein den Innen-

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leiter (24) abschließendes Klemmenelement (71) neben zwei seitlichen, jeweils über Kniestücke (81, 91) mit dem mittleren Leiter (22) bzw. dem äußeren Leiter (2?) verbundenen Klemmenelementen liegt und wobei der äußere Leiter zum Zwecke des Anschlusses des dem mittleren Leiter zugeordneten Kniestückes (81) zumindestens am Ende abgeschrägt (230) ist (Fig. 11).

12. Leitungsanordnung nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der einzelnen Leiter verwendeten Schalen aus gerolltem Blech von einer Dicke von weniger als 12 mm bestehen.

15. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils beide Flächen der zur Herstellung des Gehäuses (10) und der einzelnen Leiter (22, 23* 24) jeweils verwendeten Bleche einen matten, dunklen Anstrich aufweisen, welcher die Wärmeübertragung durch Strahlung zwischen jeweils zwei Leitern bzw. zwischen den Leitern und der Gehäusehülse verbessert.

14. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10, 20) mit einer kühlenden Isolationsflüssigkeit gefüllt ist.

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