166294. lajstromszámú szabadalom • Villamos erőátviteli kábel

5 166294 6 A találmány szerinti megoldás megszünteti az aluminium áramvezető fentebb ismertetett hátrányait, és ugyanakkor biztosítja azt a megtakarítást, amit az alumínium alkalmazása rézzel szemben jelent. Kábelcsatornában fektetett kábel esetén a találmány szerinti megoldásnál csak a teljes kábelhossz néhány százalékában kell réz vezetőt alkalmazni. A találmányt a továbbiakban a rajzokon ábrázolt kiviteli alakok alapján ismertetjük. Az 1. a), 1. b) és 1. c) ábrák a találmány szerinti erőátviteli kábel kiviteli alakjának 2. ábrán bejelölt A—A, B—B és C—C keresztmetszeteit, a 2. ábra a találmány szerint erőátviteli kábel kiviteli alakjának hosszmetszetét és a 3. ábra a találmány szerinti kábel kiviteli alakjában az áramvezető egy rétegének hat huzalból álló olyan részét szemlélteti, ahol a huzalok vezető anyaga változik. Azl.a),l.b) ésl.c) ábrákon erőátviteli kábel áramvezetője üreges, cső alakú 1 magból és két, profilos huzalokból sodort 2 és 3 rétegből áll. Az \.a) ábrán a cső alakú 1 mag és a belső profilos 2 réteg alumíniumból, a külső 3 réteg pedig rézből van. Az 1. b) ábrán a belső 2 réteg anyaga rézre változott, míg az 1. c) ábrán már á cső alakú 1 mag is rézből van. A három keresztmetszet olyan áramvezetőt mutat, amelynek vezető anyaga az áramvezető kívánt hőmérsékletének megfelelően van megválasztva. Az áramvezető anyagának megváltoztatását előnyösen olyan vezetővel lehet elérni, amely hosszanti irányban húzódó, legalább két különféle anyagból levő huzalokból van felépítve. Nagy kábelekben az áramvezető általában sokfonatú, és az áramvezetőt alkotó huzalok száma, keresztmetszete, valamint alakja az egész kábel mentén állandó. Ha az áramvezető ilyen sokfonatú felépítésű, az áramvezető ellenállásának kívánt megváltozását legalább egy huzal anyagának megváltoztatásával lehet elérni. A kívánt vezetőanyag-változást két különböző anyagú huzal hegesztéssel, forrasztással, összesaj tolással vagy egyéb módon történő összekötésével lehet megvalósítani, még mielőtt a huzal végső keresztmetszetét és alakját megadnák. Ennek a módszernek az az előnye, hogy az összekötés a kábel végső megmunkálása során, pl. a kábel húzásánál automatikusan ellenőrzésre kerül. Más megoldás szerint az egyik anyagból készült rövid huzaldarabot a másik anyagból készült huzaldarabbal előre összekötjük, ha szükséges laboratóriumi feltételek mellett, hogy jobb minőségű kötést kapjunk, és így a kábel végső kialakításánál csak azonos anyagok között kell összekötést létesíteni. A találmány szerinti kábel kiviteli alakjában a kábel bármelyik keresztmetszete alumínium és rézhuzalt is tartalmaz oly módon, hogy az alumínium huzalok a magban és a belső rétegben, a rézhuzalok pedig a további rétegekben vannak elhelyezve. A 2. ábra a találmány szerinti erőátviteli kábel kiviteli alakjának hosszmetszetét mutatja, melynek A—A, B—B és C—C metszeteit az 1. a), 1. b) és 1. c) ábrák szemléltetik. A mutatott vezetődarab bal vége teljesen alumíniumból, jobb vége pedig teljesen rézből van. A rajzon látható, hogy a vezető anyag nem egyszerre változik az egész keresztmetszet mentén. Az alumínium részeket a külső 4 réteg, a belső 5 réteg és a cső alakú 7 mag, a réz részeket pedig a 6, 8 és 9 rétegek jelzik. Ha az áramvezető kettő vagy több Olyan huzalból van felépítve, amelyek mindegyikében van két különféle anyagú rész összeillesztve, előnyös az átmeneteket a vezető hosszában egymáshoz képest eltolni'annak érdekében, hogy az áramvezető mechanikai és villamos tulajdonságainak hirtelen változását elkerüljük. Előnyösen a távolság az egyes átmenetek között legalább 10 cm. A 3. ábra az 1. aj, \.b), 1. c) és 2. ábrákon szemléltetetthez hasonló vezető külső többsodratú profilos huzal rétegének tizennyolc huzalából hat huzal hosszmetszetét ábrázolja. Általában előnyös, ha az egyik vezetőanyagról a másik vezetőanyagra az átmenet nem hirtelen, hanem folyamatosan történik, és a 3. ábra azt mutatja, hogyan lehet ezt több huzal esetén megvalósítani. A szemléltetett kábelrészlet bal Oldalán az összes huzal alumíniumból, jobb oldalán az Összes huzal rézből van. Amint az a rajzon látható az egyes huzalok összeillesztési helyei a szomszédos huzalok összeillesztési helyeihez képest el vannak tolva, és így átlapolt alakzat áll elő. A 13 huzal átmenete a szomszédos 12 és 14 huzalok átmenet nélküli szakasza közé esik. További tényező ami elősegíti, hogy az átmenetek egymáshoz képest a kábelhossz mentén elcsúsztatva jelentkezzenek, a sodrási effektus. Ha az összes átmenet egymás mellett kerül beadagolásra a kábelsodró berendezésbe, az üreges magra vagy belső rétegre sodrott huzalokban az átmenetek már egymáshoz képest elcsúszva jelentkeznek. Hosszú tenger alatti olajkábeleknél, melyeket meghatározott darabokban gyártanak és ezeket a darabokat egymáshoz gyárban kötik, előnyös lehet a rézre történő átváltás közvetlenül az összekötés helye előtt. Ennek az az előnye, hogy az összekötés mechanikailag erősebb lesz. Ez különösen cső típusú és kábelcsatornában fektetett kábeleknél fontos. Csőtípusú kábelek esetén, amelyek általában több egymáshoz illesztett kábelszakaszból állnak, nagyon fontos, hogy az összekötések húzószilárdsága ne legyen kisebb, mint a kábel húzószilárdsága. A cső típusú kábelekben jelentős mechanikai feszültség ébredhet a kábel hőmérsékletváltozása következtében történő kiterjedésénél és összehúzódásánál. A kábelcsatornában fektetett kábeleknél, amelyeknek egyes darabjai speciális kábelaknákban vannak összekötve, a rézre történő átváltásnak célszerűen ott kell megtörténnie, ahol a kábel még a kábelcsatornában van. így a kábelnek azok a részei, amelyek a legnagyobb mechanikai feszültségigénybevételnek vannak kitéve — azaz a kábelaknában levő rész — rézvezetővel vannak ellátva, és így azok a tapasztalatok és megoldások, amelyek már sok év óta a réz vezetőjű kábelekkel kapcsolatban ismertek, itt is alkalmazhatók. A rézre történő átváltásnak a kábelakna közvetlen közelében kell megtörténnie, pl. a cső végétől egy méterre, hogy a lehető legkevesebb rezet kelljen felhasználni. Abban az esetben is célszerű az összekötés közelében áttérni alumíniumról réz vezetőre, ha a kábel nem kábelcsatornában vagy csőben van elhelyezve, és így további mechanikus igénybevételnek lehet kitéve. Ez különösen érvényes tenger alatti kábelek esetén, ahol az összekötéseket az ideálistól távollevő feltételek között készítik, pl. kábelfektető hajón, és ezért az összekötések minősége nem a legjobb. Azoknál a tenger alatti kábeleknél, amelyek különleges mechanikai feszültségnek vannak kitéve vagy a fektetés során (mély víz) vagy később, réz 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3