Ölfüllte Kabel

Definition
Ein ölgefülltes Kabel ist definiert als ein Kabel, in dem ein Öl mit geringer Viskosität unter Druck gehalten wird, entweder innerhalb der Kabelhülle selbst oder in einem umgebenden Rohr. Unter allen Bedingungen variierender Lasten füllt das Öl in dem Kabel die Hohlräume im ölgetränkten Papier aus. Historisch wurden mineralische Öle häufig verwendet, aber in jüngerer Zeit haben Alkylate wie lineares Decylbenzol und verzweigtes Nonylbenzol an Popularität gewonnen. Dies liegt an ihrer geringen Viskosität und ihrer Fähigkeit, Wasserdämpfe aufzunehmen, die während des Alterns von Cellulose freigesetzt werden.
Ölgefüllte Kabel werden für Fernleitungen oder an Orten eingesetzt, an denen Luftkabel nicht praktikabel sind, wie unter Wasser (z.B. in Meeren), in unterirdischen Wasserkraftwerken oder in Umspannwerken mit Wasserhindernissen.

Vorteile von ölgefüllten Kabeln

Der Druck innerhalb des Kabels wird aufrechterhalten, indem der Ölkanal des Kabels mit einem Öltank verbunden wird. Um den Druck zu erhalten, wird der Ölkanal in einer Entfernung zum Ölreservoir positioniert. Der Öl-Druck verhindert die Bildung von Hohlräumen im Isolator. Im Vergleich zu festen Kabeln bieten ölgefüllte Kabel die folgenden Vorteile:

• Sie können höhere Betriebsdielektrische Spannungen aushalten.

• Sie haben eine höhere Arbeits temperatur und eine größere Stromtragfähigkeit.

• Ihre Impregnierungseigenschaften sind besser als die von festen Kabeln.

• Die Impregnierung kann auch nach dem Verkleidungsprozess durchgeführt werden.

• Die Bildung von Hohlräumen wird eliminiert.

• Ihre Größe ist kleiner als die von fest gefüllten Kabeln aufgrund ihrer dünneren Dielektrikumschicht.

• Defekte können leicht durch Ölaustritt erkannt werden.

Arten von ölgefüllten Kabeln

Ölgefüllte Kabel werden hauptsächlich in drei Arten eingeteilt:

• Selbstversorgendes Rundkabel

• Selbstversorgendes Flachkabel

• Rohrkabel

• Selbstversorgendes ölgefülltes Kabel

Für selbstversorgende ölgefüllte Kabel beträgt die Querschnittsfläche des Leiters etwa 150 - 180 Quadratmillimeter und besteht aus Zinn. Der Durchmesser der Ölkanäle in solchen Kabeln beträgt etwa 12 mm. Diese Art von Kabel wird hauptsächlich für Spannungen bis 110 - 220 kV verwendet.
Vorteile von selbstversorgenden ölgefüllten Kabeln
Im Vergleich zu anderen ölgefüllten Kabeln bieten selbstversorgende ölgefüllte Kabel die folgenden Vorteile:

• Die Anwesenheit von Ölkanälen ermöglicht eine kleinere Leitergröße.

• Die Installation ist einfach.

• Die Kosten sind niedriger.

• Anstelle von Pumpen werden nur Öltanks für den Betrieb benötigt.

• Aufgrund dieser Vorteile werden selbstversorgende ölgefüllte Kabel weit verbreitet eingesetzt.

Flaches ölgefülltes Kabel

Bei flachen ölgefüllten Kabeln werden drei isolierte Kerne horizontal nebeneinander angeordnet. Es gibt kein Filtermaterial; stattdessen wird der Raum mit Öl unter Druck gefüllt. Die flachen Seiten der Blechhülle werden mit harten Metallbändern oder -bändern und Wickeldrähten verstärkt. Die Trägerbänder sind geriffelt, um die Flexibilität des Kabels zu verbessern.

Wenn das Kabel belastet wird, steigt seine Temperatur, was zur Ausdehnung des Öls und zur leichten Deformation der flachen Seiten der Hülle führt. Wenn die Belastung abnimmt, zieht sich das Öl zusammen, und die elastischen Bänder reduzieren die Auslenkungen. Dies minimiert die Bildung von Hohlräumen im Dielektrikum während des Abkühlens.

Diese Kabel verfügen über Ölkanäle, die vollständig mit Öl gefüllt sind. Das Öl wird unter Druck gehalten, mit einer Stärke von 180 kV/cm. In diesem Kabeltyp ist der gesamte freie Raum zwischen den Kernen für den Ölfluss verfügbar. Das Öl füllt die freien Räume innerhalb der Isolation, wodurch die Stärke der Isolation erhöht wird.

Ölspeichertanks sind in angemessenen Abständen entlang der Kabelroute platziert, um thermische Ausdehnung und Kontraktion zu berücksichtigen. Wenn das Kabel belastet wird, wird Wärme erzeugt, was dazu führt, dass das Öl aus dem Kabel in die Ölspeichertanks gedrückt wird. Gegenüber, wenn die Belastung abnimmt, bewegt sich das Öl zurück ins Kabel. Dieses Mechanismus verhindert effektiv die Bildung von Hohlräumen.

Rohr-Typ ölgefüllte Kabel

Ein Rohr-Typ ölgefülltes Kabel besteht aus drei einzelnen papierisolierten Schirmkernen, die in einem Stahlrohr installiert sind. Das Rohr wird mit Isolationsöl gefüllt, das unter einem Druck von 1,38×10⁶ bis 1,725×10⁶ N/m² gehalten wird. Das Hochdrucköl hat zwei Zwecke: es verhindert die Bildung von Hohlräumen und hilft dabei, Wärme vom Kabel abzuführen. Beachtenswert ist, dass in diesem Kabeltyp kein Leiterölkanal notwendig ist.