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Kabel

| Elektrotechnische Sammlung
31.03.2020 Seite 49 0

Ölkabel

Objekt des Monats - April 2020

Der allgemeine Öffnungstag im Monat April:
Dienstag, der 28. April 2020,
Öffnungszeit von 14 bis 17 Uhr (Führungen bis 18 Uhr),

 + + Aufgrund von COVID-19 wird diese Veranstaltung abgesagt. + +


Im Mittelpunkt steht das: 220-KV-Einleiter-Ölkabel.

Mit dem Übergang zu höheren Spannungen bei der Übertragung der Elektroenergie entstand auch die Notwendigkeit entsprechende Kabel zu entwickeln.

Dafür standen zu Anfang nur die Massekabel zur Verfügung, deren Isolation aus ölgetränkten Kabelpapierbändern besteht, die mit verschiedenen Harzen und Mineralölen (der sogenannten Masse) getränkt sind. Durch unterschiedliche Belastungen der Kabel kommt es bei diesen zum Wechsel zwischen thermischer Ausdehnung und Kontraktion der Leiter und Isolierstoffe und unter dem Metallmantel erzeugt das kleine Hohlräume (Vakuolen) in der Isolierung, die bei hinreichender Größe unter dem Einfluss des elektrischen Feldes ab bestimmten Feldstärken glimmen können. Dadurch erhöhen sich nicht nur elektrische Verluste, es kann im Bereich hoher Spannungen auch die Lebensdauer der Kabel verkürzen. Daher sind nach DIN-VDE 0255 Massekabel nur für Nennspannungen bis 30 kV zugelassen.

Für höhere Spannungen sind thermisch stabile Kabel mit Papierisolierung oder Kunststoffisolierung zu verwenden. Bis zur Entwicklung der PE- Kabel waren dafür nur Ölkabel geeignet, die bis 110 kV auch als Dreileiterkabel und ab 220 kV als Einleiterkabel ausgeführt wurden. Ihre Isolation besteht aus Papier, dass mit dünnflüssigem Isolieröl getränkt ist. Damit immer und überall das Isolierpapier mit Öl getränkt ist, wird es unter Druck in das Kabel gebracht.

Es ist auch möglich, dieses Isolieröl als zusätzlich Kühlmittel zu verwenden. Dazu wird der eigentliche Leiter als Hohlleiter ausgeführt, durch den das Öl zirkulieren kann. Damit wird die im Kabel entstehende Verlustwärme nach außen abgeführt. Problematisch ist, dass unbedingt verhindert werden muss, dass das Isolieröl in das umgebende Erdreich gelangt (Grundwasserverseuchung). Dies führt zu erheblichen Überwachungsaufwand und macht es auch notwendig, dass diese Kabel nach Ende ihrer Nutzung aus dem Erdreich wieder entfernt werden.

Beschreibung: 220-KV-Einleiter-Ölkabel

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220-KV-Einleiter-Ölkabel

| Elektrotechnische Sammlung

Bei dem dargestellten Kabel – einem 220-kV-Einleiter-Ölkabel mit einem Querschnitt von 250 mm² Cu - wird die Papierisolierung mit dünnflüssigem Öl getränkt und unter einen Druck von 1,5 - 6,0 bar gesetzt. Bei Erwärmung kann das sich ausdehnende Öl durch den Hohlleiter zum Ausgleichsgefäßen strömen, die es bei Druckzunahme und bei Entlastung und Abkühlung wieder in das Kabel drücken.  So können bei Ölkabeln in der Isolierung niemals Hohlräume entstehen. Diese Kabel sind damit unempfindlich gegen Temperaturzyklen und damit thermisch stabil.

Der Kabelaufbau ist vielschichtig. Es besteht von innen nach außen aus dem Hohlleiter, der Isolierung mit Ölpapier, einer Schicht metallisiertem Papier, dem Bleimantel, einem Druckschutz durch ein Kupfer-Band, einem Korrosionsschutz, einem Polster, einer Bewehrung aus Stahlband und einer äußeren Umhüllung aus Asphalt und Jute. Die Herstellung war entsprechend kompliziert und teuer. Das Kabel wurde in der UdSSR (Sowjetunion) gefertigt, das Baujahr liegt um 1970.

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