Energiekabeltechnik

ISBN-13: 9783528035877 / Niemiecki / Miękka / 1981 / 137 str.

H. Wilhelm L. Cking

Opis

Das vorliegende Studienbuch "Energiekabeltechnik" ist die Unterlage fur eine Vorlesung, die ich seit SS 1977 an der Technischen Hochschule Darmstadt halte. Ziel ist es, in einem ersten Tell die Kabelaufbauelemente und die gangigen Kabelkonstruktionen nach VDE zu erlautern, und in einem zweiten Tell einen Oberblick zu geben tiber die theoretischen Grundlagen und die daraus zu ziehenden Folgerungen im Hinblick auf Konstruktionen von Kabeln fUr hohere Spannungen und Leistungen. Die Kabeltechnik gewinnt sicherlich ihren Reiz durch die Mannigfaltigkeit ihrer Aufgaben und Losungswege. Dies zu vermitteln, ohne die Vertiefung bedeutsamer Grundgedanken zu vernachlassigen, erforderte im Hinblick auf die begrenzte Vorlesungszeit viele Kompro misse bei der Stoffauswahl. Mir schwebte in Analogie zu einer Bohrinsel vor, eine Platt form zu errichten, auf der der Horer sich sicher bewegen und selbstandig tiefer bohren und weiter aufbauen kann. Dem sollen auch die Literaturhinweise dienen, deren Be schrankung eine Ermunterung zum Studium sein moge. Ihre Auswahl ist wlllktirlich aus der gro en Anzahl relevanter VerOffentlichungen vorgenommen, so wie sie von mir be nutzt wurden, und beinhaltet keine Wertung. Wichtig war mir, unter didaktischen Gesichts punkten jeder Vorlesungsstunde ein genau umschriebenes Thema zuzuordnen und die Stofftille so zu begrenzen, ein Abschlu mogiich ist. Eine deutliche Untergliederung zur Erleichterung des Verstandnisses war eine selbstverstandliche Folgerung. Sicherlich ist dieses Buch zunachst ftir Studenten der Elektrotechnik geschrieben, die nach dem Vordiplom ihre technischen Kenntnisse tiber ein Investitionsgut der elektrischen Energieversorgung vertiefen wollen, das von gro er volkswirtschaftlicher Bedeutung ist.

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Spis treści

I Kabelaufbauelemente und -konstruktionen.- 1 Kabelleiter.- 1.1 Kupfer als Leiterwerkstoff.- 1.2 Aluminium als Leiterwerkstoff.- 1.3 Eigenschaften der Leiterdrähte.- 1.4 Leiterverseilung.- 1.5 Leiterkonstruktionen.- 1.6 Definition des Leiterquerschnitts.- 2 Papier als Kabeldielektrikum.- 2.1 Wahl von Papier zur Kabelisolierung.- 2.2 Anforderungen an Kabelisolierpapier.- 2.3 Papierherstellung.- 2.4 Eigenschaften von Kabelisolierpapieren und deren Nachweis.- 3 Isolieröle zur Kabeltränkung.- 3.1 Wahl von Mineralölen zur Kabeltränkung.- 3.2 Klassifizierung von Mineralölen.- 3.3 Eigenschaften von Kabelisolierölen.- 3.4 Harzzusätze für Kabeltränkmassen.- 3.5 Haftmassen.- 4 Fertigungsverfahren für Papierkabel-Isolierungen.- 4.1 Aufwickeln von Papierbändern auf den Kabelleiter.- 4.2 Trocknen der Kabelisolierung.- 4.3 Tränkung der Kabelisolierung.- 5 PVC als Kabeldielektrikum.- 5.1 Wahl von PVC zur Kabelisolierung.- 5.2 Anforderungen an PVC zur Kabelisolierung.- 5.3 Zusammenstellung eines PVC-Kompounds zur Kabelisolierung.- 5.4 Eigenschaften und Prüfungen der PVC-Kompounde.- 5.5 Fertigungsverfahren für PVC-Isolierungen.- 6 Polyäthylen als Kabeldielektrikum.- 6.1 Wahl von PE zur Kabelisolierung.- 6.2 Verfügbare Polyäthylene.- 6.3 Eigenschaften von Polyäthylen zur Kabelisolierung.- 6.4 Fertigungsverfahren für PE-Isolierungen.- 6.5 Vernetzung von Polyäthylen.- 6.6 Eigenschaften von VPE zur Kabelisolierung.- 7 Kabelmäntel und -schirme, Schutzhüllen.- 7.1 Aufgaben dieser Kabelaufbauelemente.- 7.2 Grundlagen der Metallkorrosion.- 7.3 Verhalten metallener Mantel- und Rohrwerkstoffe.- 7.4 Passiver Korrosionsschutz.- 7.5 Aktiver Korrosionsschutz.- 8 Normen und VDE-Bestimmungen.- 8.1 Wesen und Notwendigkeit einer Normungsarbeit.- 8.2 VDE-Vorschriftenwerk.- 8.3 „Maschinenschutzgesetz“.- 8.4 Normenwerk des DNA.- 8.5 Deutsche Elektrotechnische Kommission.- 8.6 Internationale Elektrotechnische Kommission.- 8.7 Europäische Elektrotechnische Kommissionen.- 8.8 CIGRE.- 8.9 Gültige kabeltechnische Normen und Bestimmungen.- 9 Konstruktionen von Nieder- und Mittelspannungskabeln.- 9.1 Aufbau einer VDE-Bestimmung.- 9.2 Starkstromleitungen.- 9.3 Massekabel nach VDE 0255.- 9.4 PVC-Kabel nach VDE 0271.- 9.5 PE- und VPE-Kabel nach VDE 0273.- 9.6 VPE-Niederspannungskabel nach VDE 0272 Entwurf.- 9.7 Kenn-und Kurzzeichen.- 9.8 Prüfungen.- 9.9 Marktgängige Kabeltypen.- 10 Kabellegung, Garnituren und Montagetechniken.- 10.1 Verlegung der Kabel in Erde.- 10.2 Leiterverbindungen.- 10.3 Muffen.- 10.4 Aufbauelemente eines Endverschlusses.- 10.5 Endverschlüsse für Massekabel.- 10.6 Endverschlüsse für Kunststoffkabel.- II Theoretische Grundlagen Kabel für höhere Spannungen und Leistungen.- 11 Technische Grundprinzipien.- 11.1 Komponenten für Massekabel.- 11.2 Gürtelkabel.- 11.3 Schottwirkung der Papierisolierung.- 11.4 H-Kabel.- 11.5 Mehrmantelkabel.- 12 Mechanismen eines Kabeldurchschlags.- 12.1 Elektrische Beanspruchung der Kabelisolierung.- 12.2 Leiterglättung durch leitfähige Schichten.- 12.3 Hohlraumbildung im Betrieb eines Kabels.- 12.4 Glimmentladungsdurchschlag.- 12.5 Wärmedurchschlag.- 13 Strombelastbarkeit von Energiekabeln.- 13.1 Wärmebilanz eines Kabels.- 13.2 Berechnung der Verluste.- 13.3 Innere Wärmewiderstände eines Kabels.- 13.4 Äußerer Wärmewiderstand bei Luftverlegung.- 13.5 Äußerer Wärmewiderstand bei Erdverlegung.- 13.6 Konstanten in der Belastbarkeitsgleichung.- 13.7 Spezifischer Wärmewiderstand des Erdbodens.- 13.8 Bodenaustrocknung durch die Kabelverlustwärme.- 13.9 Theorie der dosierten Bodenaustrocknung.- 14 Höchstspannungskabel mit einem Öl/Papier-Dielektrikum.- 14.1 Elektrische Durchschlagfestigkeit.- 14.2 Ölkabel.- 14.3 Druckkabel.- 14.4 Gasinnendruckkabel.- 14.5 Oilostatic-und Öl-Hochdruckkabel.- 14.6 Vergleich stabilisierter Kabel.- 15 Höchstspannungskabel mit einem Kunststoffdielektrikum.- 15.1 Einsatz von Polyäthylen.- 15.2 Beurteilung des elektrischen Verhaltens.- 15.3 Alterung durch “Water treeing”.- 15.4 Trockenvernetzung bei Höchstspannungskabeln.- 15.5 Lebensdauer-Gesetz kunststoffisolierter Kabel.- 16 Hochleistungskabel.- 16.1 Thermische Grenzleistungen.- 16.2 Laterale Kühlung der Kabeloberfläche.- 16.3 Integrale Kühlung der Kabeloberfläche.- 16.4 Innere Kühlung des Kabelleiters.- 16.5 Einsatzbereiche zwangsgekühlter Kabel.- 16.6 Tieftemperaturkabel.- 16.7 Ultrahöchstspannungskabel.- Liste der verwendeten Symbole.- Namenverzeichnis.