DE2907933C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G15/00—Cable fittings
- H02G15/20—Cable fittings for cables filled with or surrounded by gas or oil
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Description
Die Erfindung betrifft einen zwangsgekühlten Endverschluß für Hochspannungskabel mit einem das Kabelende umgebenden Isolator und im Innenraum zwischen dem Kabelende und dem Isolator angeordneten rohrförmigen Isolierkörpern, welche den Innenraum zur Führung eines Kühlmittelkreislaufs in einen das Kabelende konzentrisch umgebenden inneren Kühlraum und mindestens einen Kühlraum im äußeren Bereich des Innen raumes teilen.The invention relates to a force-cooled end closure for high-voltage cables with a surrounding the cable end Isolator and in the interior between the cable end and the Insulator arranged tubular insulating bodies, which the interior for guiding a coolant circuit in an inner cooling space concentrically surrounding the cable end and at least one cold room in the outer area of the inside sharing space.
Ein solcher gekühlter Endverschluß ist aus der DE-OS 22 10 289 bekannt. Bei diesem Endverschluß ist der vom Isolator umgebene Innenraum durch rohrförmige Isolier körper in konzentrische Ringräume geteilt. Das Kühlmittel wird durch die Fußarmatur und durch Einlaßöffnungen in der Bodenplatte in den inneren Ringraum gepumpt und strömt in diesem entlang der Isolierung des Kabelendes nach oben. Am oberen Ende des Endverschlusses sind die beiden konzentrischen Ringräume miteinander verbunden, so daß das Kühlmittel dort in den äußeren Ringraum überlaufen kann, aus dem es durch die Bodenplatte hindurch abgepumpt wird.Such a cooled end closure is from DE-OS 22 10 289 known. With this end closure is from Insulator surrounded interior by tubular insulation body divided into concentric annuli. The coolant is through the foot fitting and through inlet openings in the Bottom plate pumped into the inner annulus and flows in this along the insulation of the cable end upwards. At the top of the end closure are the two concentric annular spaces connected so that the Coolant can overflow there into the outer annulus, from which it is pumped out through the base plate.
Bei diesem Endverschluß ist der Kühlmittelkreislauf zwar von dem des Kabels getrennt, aber das Kühlmittel für den Endverschluß ist gleichzeitig Tränkmittel für die elektrische Isolierung. Berücksichtigt man, daß gerade in den Endver schlüssen erhöhte Anforderungen an die elektrische Isolierung zu stellen sind, dann bedeutet das, daß das Kühlmittel permanent aufbereitet werden muß. Im Kühlmittel enthaltene Verunreinigungen, die bei Aufrechterhaltung eines solchen Kreislaufs praktisch unvermeidbar sind, verschlechtern die dielektrischen Eigenschaften der Isolierung und müssen daher entfernt werden. Der Nachteil des bekannten gekühlten Endverschlusses besteht daher im wesentlichen in dem erforderlichen hohen Aufwand für die Aufbereitung des Kühl- und Isoliermittels im Kühlkreislauf.With this end closure, the coolant circuit is admittedly separated from that of the cable, but the coolant for the End closure is also impregnant for the electrical Insulation. Taking into account that just in the endver conclude increased requirements for electrical insulation then it means that the coolant must be processed permanently. Contained in the coolant Impurities that are maintained if such Circulation are practically inevitable, they worsen dielectric properties of the insulation and must therefore be removed. The disadvantage of the well-known chilled End closure therefore essentially consists in the necessary high expenditure for the preparation of the cooling and insulation in the cooling circuit.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zwangsgekühlten Endverschluß der eingangs be schriebenen Art anzugeben, bei dem ein solcher Aufwand für die Aufbereitung des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf nicht erforderlich ist.The present invention is based on the object a forced-cooled end closure of the beginning specify the type in which such an effort for the treatment of the coolant in the coolant circuit is not required.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die elektrische Isolierung des Kabelendes durch einen rohrförmigen Trennkörper, der die Isolierung des Kabelendes unmittelbar umgibt, vom Kühlmittelkreislauf getrennt ist. Die rohrförmigen Isolierkörper können als einzelne Ablauf rohre ausgebildet sein, die ringförmig um die Endver schlußachse herum in der Nähe der Innenwand des Isolators in Längsrichtung des Endverschlusses verlaufen. Sie enden oben im Innenraum und sind mit ihrem unteren Ende durch die Grundplatte geführt und mit einer Rückkühl- und Pumpein richtung verbunden.This object is achieved in that the electrical insulation of the cable end by a tubular separator that insulates the cable end immediately surrounds, is separated from the coolant circuit. The tubular insulating body can be used as a single drain be formed tubes that are annular around the end ver final axis around the inner wall of the insulator run in the longitudinal direction of the end closure. You end up at the top of the interior and are with their lower end through the Base plate guided and with a cooling and pumping connected direction.
Es können auch zwei rohrförmige Isolierkörper das Kabelende im Innenraum des Isolators mit Abstand zum rohrförmigen Trennkörper konzentrisch umgeben. Diese Isolierkörper bilden dann zwei konzentrische Kühlräume, die an ihrem oberen Ende miteinander verbunden und von innen nach außen nacheinander vom Kühlmittel durchströmt sind. Im Raum zwischen dem äußeren Isolierkörper und dem Isolator liegt ein geeignetes Dielektrikum. Im inneren Kühlraum können gemäß der Erfindung Vorrichtungen zur Erzeugung einer turbulenten Kühlmittelströmung vorgesehen sein. Die rohrförmigen Isolierkörper und der Trennkörper bestehen vorzugsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff. Sie können aber auch aus jedem anderen Material bestehen, das entsprechende elektrische und mechanische Eigenschaften aufweist.There can also be two tubular insulating bodies at the end of the cable in the interior of the insulator at a distance from the tubular Separator surrounded concentrically. Form this insulating body then two concentric cold rooms at their top connected together and one after the other from the inside out are flowed through by the coolant. In the space between the outside Insulator and the insulator is a suitable dielectric. According to the invention, devices for Generation of a turbulent coolant flow is provided be. The tubular insulating body and the separating body consist preferably of a glass fiber reinforced Plastic. But you can also use any other material exist, the corresponding electrical and mechanical Has properties.
Die Fußarmatur des Endverschlusses liegt außerhalb des Isolators. Zu ihrer Kühlung umgibt die Zuleitung des Kühlmittels sie in Form einer Kühlspirale.The foot fitting of the end closure is outside of the Isolators. To cool them, the supply line of the Coolant in the form of a cooling spiral.
Um die am oberen Ende des Endverschlusses entstehende Verlustwärme herabzusetzen, ist der Querschnitt des Anschlußbolzens gegenüber dem Querschnitt des Leiters des Kabels überdimensioniert. Around the emerging at the top of the end closure Reducing heat loss is the cross section of the Connection bolt compared to the cross section of the conductor of the Oversized cable.
Das Kühlmittel kommt mit dem Kabelende nicht in Berührung. Durch diese erfindungsgemäße Trennung des Kühlmittelkreis laufs vom elektrischen Teil des Endverschlusses wird der Vorteil erreicht, daß Maßnahmen zur Aufbereitung des Kühl mittels aus elektrischen Gründen nicht notwendig sind. Der erfindungsgemäße Endverschluß gestattet darüber hinaus eine freiere Auswahl des Kühlmittels, da dielektrische Beanspruchungen nicht in dem Maße kritisch sind. Durch die vorgesehenen speziellen Maßnahmen für die Erzeugung einer turbulenten Strömung in der Nähe des Kabelendes wird beim Endverschluß nach der Erfindung eine sehr intensive Kühlung erreicht. Durch die Überdimensionierung des Querschnitts des Anschlußbolzens wird dem Umstand Rechnung getragen, daß das im Bereich des Anschlußbolzens bereits erwärmte Kühlmittel weniger Wärme aufzunehmen in der Lage ist. Aus diesem Grund wird die Erzeugung von Verlustwärme in diesem Bereich herabgesetzt. Der erfindungsgemäße Endverschluß stellt also eine optimale Konzeption hinsichtlich der Dimensionierung des Kühlmittelkreislaufs dar, so daß die Rückkühlung des Kühlmittels allein durch Wärmeabgabe an den Erdboden oder an ein Bettungsmaterial im Erdboden vorgesehen werden kann. Hoher Aufwand für die Rückkühlung des Kühlmittels ist daher nicht erforderlich.The coolant does not come into contact with the cable end. This separation of the coolant circuit according to the invention running from the electrical part of the end closure Advantage achieved that measures to prepare the cooling are not necessary for electrical reasons. The End closure according to the invention also allows a free choice of the coolant, because dielectric Stresses are not critical to the extent. Through the provided special measures for the production of a turbulent flow near the cable end is at the End closure according to the invention a very intensive cooling reached. By oversizing the cross section of the Connection bolt takes into account the fact that the Coolants already heated in the area of the connecting bolt is able to absorb less heat. For this reason is the generation of heat loss in this area reduced. The end closure according to the invention thus represents an optimal conception regarding the dimensioning of the coolant circuit, so that the recooling of the Coolant only by giving off heat to the ground or to a bedding material can be provided in the ground. Higher There is therefore no need for recooling the coolant required.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Endverschlusses sind in der Zeichnung dargestellt, welche in denEmbodiments of the end closure according to the invention are shown in the drawing, which in the
Fig. 1 bis 3 Längsschnitte durch verschiedene konstruktive Aus führungsformen und in Fig. 1 to 3 longitudinal sections through various constructional imple mentation forms and in
Fig. 4 schematisch ihre Einbeziehung in einen Kühlmittelkreislauf zeigt. Fig. 4 shows schematically their inclusion in a coolant circuit.
Der zwangsgekühlte Endverschluß nach Fig. 1 besteht aus einem das Ende des Kabels 18 umgebenden Isolator 1, der auf einer Grundplatte 10 montiert ist, welche von der Fußarmatur 17 getragen wird. Gemäß der Erfindung ist die elektrische Isolierung 19 des Kabelendes von einem rohrförmigen Trenn körper 4 umgeben, der die Isolierung und den Leiter 20 vom Kühlmittelkreislauf trennt. An der Innenwand des Isolators 1 verlaufen in Längsrichtung Ablaufrohre 3, die oben im Innen raum enden und unten durch die Grundplatte 10 hindurchgeführt sind. Die Fußarmatur 17 ist zum Zwecke der Kühlung mit einer Kühlspirale 8 umgeben.The forcibly cooled end seal according to Fig. 1 consists of an end of the cable 18 surrounding insulator 1 mounted on a base plate 10 which is supported by the base fitting 17th According to the invention, the electrical insulation 19 of the cable end is surrounded by a tubular separating body 4 which separates the insulation and the conductor 20 from the coolant circuit. On the inner wall of the insulator 1 run in the longitudinal direction drain pipes 3 , which end at the top in the interior and are passed through the base plate 10 below. The foot fitting 17 is surrounded by a cooling spiral 8 for the purpose of cooling.
Zur Kühlung des Endverschlusses wird das Kühlmittel durch die Anschlüsse 9, durch die Kühlspirale 8 und durch Öffnungen in der Bodenplatte 10 in den inneren Kühlraum des Endver schlusses gepumpt. Die Bodenplatte 10 trägt eine Lochscheibe 6 mit schräg verlaufenden Öffnungen 21, die eine turbulente Kühlmittelströmung erzeugt. Das Kühlmittel steigt im inneren Kühlraum hoch, ohne mit der Kabelisolierung in Verbindung zu kommen. Durch die Ablaufrohre 3 wird das Kühlmittel an den Anschlüssen 7 abgepumpt.To cool the end closure, the coolant is pumped through the connections 9 , through the cooling spiral 8 and through openings in the base plate 10 into the inner cooling space of the end closure. The base plate 10 carries a perforated disc 6 with inclined openings 21 , which generates a turbulent coolant flow. The coolant rises in the inner cooling space without coming into contact with the cable insulation. The coolant is pumped out through the drain pipes 3 at the connections 7 .
Der Anschlußbolzen 2 ist gegenüber dem Querschnitt des Leiters 20 überdimensioniert, um die Erzeugung von Verlust wärme im oberen Bereich des Endverschlusses herabzusetzen. Damit soll der Tatsache Rechnung getragen werden, daß die Wärmeaufnahmefähigkeit des Kühlmittels im oberen Bereich wegen seiner bereits erfolgten Erwärmung vermindert ist. The connecting bolt 2 is oversized compared to the cross section of the conductor 20 in order to reduce the generation of heat loss in the upper region of the end closure. This is to take into account the fact that the heat absorption capacity of the coolant is reduced in the upper area due to its already being heated.
Der Isoliermittelspalt 5 zwischen der Isolierung 19 des Kabelendes und dem Trennkörper 4 darf nicht zu groß gewählt werden, da sonst sein Wärmewiderstand zu groß wird und die Wärmeabgabe an das Kühlmittel behindert. Es ist deshalb vorteilhaft, einen extrem dünnen Isoliermittelspalt 5 vorzusehen. Berechnungen und praktische Versuche haben ergeben, daß die Breite des Spalts 2 bis 5 mm betragen, 5 mm aber nicht überschreiten sollte. Die Wandstärke des Trennkörpers 4 richtet sich nach dem Betriebsdruck. Sie liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 2 bis 4 mm.The insulating agent gap 5 between the insulation 19 of the cable end and the separating body 4 must not be chosen too large, since otherwise its thermal resistance becomes too great and hinders the heat transfer to the coolant. It is therefore advantageous to provide an extremely thin insulating agent gap 5 . Calculations and practical tests have shown that the width of the gap should be 2 to 5 mm, but should not exceed 5 mm. The wall thickness of the separating body 4 depends on the operating pressure. It is expediently in the range from 2 to 4 mm.
Beim Endverschluß nach der Fig. 2 ist der vom Isolator 1 umfaßte Innenraum durch konzentrische rohrförmige Isolier körper 13, 14 in zwei konzentrische Kühlräume geteilt. Die Kühlräume umgeben das innerhalb des rohrförmigen Trenn körpers 4 liegende Kabelende und kommen mit der Isolierung 19 des Kabelendes nicht in Berührung. Das Kühlmittel tritt durch die mit der Kühlspirale 8 verbundenen Öffnungen der Bodenplatte 10 in den inneren Kühlraum ein und strömt in diesem nach oben. In diesem inneren Kühlraum sind Wirbel elemente 11 und Wirbelkammern 12 vorgesehen, durch die eine turbulente Strömung erzeugt wird. Die Kühlräume sind oben miteinander verbunden, so daß das Kühlmittel durch den Überlauf 15 in den äußeren Kühlraum ablaufen kann, von wo es durch die Anschlüsse 7 abgepumpt wird. Die konzentrischen Kühlräume sind mit einer Abschlußplatte 16 verschlossen. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Endver schlusses enthält der Raum zwischen dem äußeren Isolierkörper 14 und dem Isolator 1 ein geeignetes Dielektrikum. Hierfür kommen beispielsweise flüssige und gasförmige Dielektrika wie Isolieröle oder SF6-Gas in Frage. At the end closure of FIG. 2 comprised of the insulator 1 interior of which is divided by concentric tubular insulating body 13, 14 in two concentric cooling chambers. The cooling rooms surround the inside of the tubular separating body 4 cable end and do not come into contact with the insulation 19 of the cable end. The coolant enters the inner cooling space through the openings in the base plate 10 connected to the cooling spiral 8 and flows upwards in the latter. In this inner cooling space vortex elements 11 and vortex chambers 12 are provided, through which a turbulent flow is generated. The cooling chambers are connected to one another at the top, so that the coolant can drain through the overflow 15 into the outer cooling chamber, from where it is pumped out through the connections 7 . The concentric cold rooms are closed with an end plate 16 . In this embodiment of the end closure according to the invention, the space between the outer insulating body 14 and the insulator 1 contains a suitable dielectric. For example, liquid and gaseous dielectrics such as insulating oils or SF 6 gas can be used.
Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsge mäßen Endverschlusses, das im wesentlichen mit dem nach der Fig. 2 übereinstimmt. Es unterscheidet sich nur dadurch, daß der äußere Isolierkörper 14 der Fig. 2 fehlt, so daß der Raum zwischen dem Isolierkörper 13 und dem Isolator 1 als Ablaufraum für das Kühlmittel dient, aus dem es über Anschlüsse 7 abgepumpt wird. Der Isolierkörper 13 weist im oberen Teil Öffnungen 15 auf, welche als Überlauf für das im inneren Kühlraum aufsteigende Kühlmittel dienen. Fig. 3 shows an embodiment of the end closure according to the invention, which essentially corresponds to that of FIG. 2. It differs only in that the outer insulating body 14 of FIG. 2 is missing, so that the space between the insulating body 13 and the insulator 1 serves as a drainage space for the coolant, from which it is pumped out via connections 7 . The insulating body 13 has openings 15 in the upper part, which serve as an overflow for the coolant rising in the inner cooling space.
Ein bevorzugter Kühlmittelkreislauf zur Kühlung der erfin dungsgemäßen Endverschlüsse und zur Rückkühlung des im Endverschluß erwärmten Kühlmittels ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Den Endverschlüssen 22 sind Rückkühleinrichtungen 23 zugeordnet, die mit den Endverschlüssen über die Kühl mittelleitungen 24 verbunden sind. Die Pumpeinrichtung 26 pumpt das Kühlmittel durch eine erste Kühleinrichtung 23 in den ersten Endverschluß 22. Das dort erwärmte Kühlmittel wird, bevor es in den nächsten Endverschluß gelangt, in der über die Kühlmittelleitung 24 folgenden Kühleinrichtung 23 gekühlt, so daß es wieder die im nächsten Endverschluß entstehende Wärme aufnehmen kann. A preferred coolant circuit for cooling the end closures according to the invention and for recooling the coolant heated in the end closure is shown schematically in FIG. 4. The end closures 22 are assigned cooling devices 23 which are connected to the end closures via the cooling medium lines 24 . The pump device 26 pumps the coolant through a first cooling device 23 into the first end closure 22 . The coolant heated there is cooled in the cooling device 23 following via the coolant line 24 before it reaches the next end closure, so that it can again absorb the heat generated in the next end closure.
Es ist selbstverständlich, daß in den Kühlmittelkreislauf neben der Pumpeinrichtung 26 und der Kühlmittelaufbereitung 27 nach Bedarf noch weitere Aggregate einbezogen werden können. So kann der Kühlmittelkreislauf Druckhalteventile, Magnetab scheider, Filter, Entgasungsanlagen usw. enthalten.It goes without saying that, in addition to the pump device 26 and the coolant preparation 27 , further units can be included in the coolant circuit as required. For example, the coolant circuit can contain pressure control valves, magnetic separators, filters, degassing systems, etc.
Claims (8)
- - mit einem das Kabelende umgebenden Isolator
- - und im Innenraum zwischen dem Kabelende und dem Isolator angeordneten rohrförmigen Isolierkörpern,
- - welche den Innenraum zur Führung eines Kühlmittelkreis laufs in einen das Kabelende konzentrisch umgebenden inneren Kühlraum
- - und mindestens einen Kühlraum im äußeren Bereich des Innenraumes teilen,
- - With an insulator surrounding the cable end
- and in the interior between the cable end and the insulator arranged tubular insulating bodies,
- - Which runs the interior for guiding a coolant circuit in an inner cooling space concentrically surrounding the cable end
- - and share at least one cold room in the outer area of the interior,
- - die elektrische Isolierung (19) des Kabelendes
- -- durch einen rohrförmigen Trennkörper (4),
- -- der die Isolierung des Kabelendes unmittelbar umgibt, vom Kühlmittelkreislauf getrennt ist.
- - The electrical insulation ( 19 ) of the cable end
- - by a tubular separating body ( 4 ),
- - Which immediately surrounds the insulation of the cable end, is separated from the coolant circuit.
- - die rohrförmigen Isolierkörper als Ablaufrohre (3) ausgebildet sind,
- - die in der Nähe der Innenwand des Isolators (1) in Längsrichtung des Endverschlusses verlaufen,
- - oben im Innenraum enden
- - und unten durch die Grundplatte (10) geführt
- - und mit einer Rückkühl- und Pumpeinrichtung verbunden sind.
- - The tubular insulating bodies are designed as drain pipes ( 3 ),
- - which run in the vicinity of the inner wall of the insulator ( 1 ) in the longitudinal direction of the end closure,
- - end up in the interior
- - And passed through the base plate ( 10 ) below
- - And are connected to a recooling and pumping device.
- - zwei rohrförmige Isolierkörper (13, 14) das Kabelende im Innenraum des Isolators (1) mit Abstand zum rohr förmigen Trennkörper (4) konzentrisch umgeben,
- - daß sie zwei konzentrische Kühlräume bilden, die an ihrem oberen Ende miteinander verbunden und von innen nach außen nacheinander vom Kühlmittel durchströmt sind,
- - und daß in dem Raum zwischen dem äußeren Isolierkörper (14) und dem Isolator (1) ein Dielektrikum liegt.
- - two tubular insulating bodies ( 13, 14 ) concentrically surround the cable end in the interior of the insulator ( 1 ) at a distance from the tubular separating body ( 4 ),
- that they form two concentric cooling spaces which are connected to one another at their upper end and through which the coolant flows in succession from the inside to the outside,
- - And that in the space between the outer insulating body ( 14 ) and the insulator ( 1 ) is a dielectric.
- - die Fußarmatur (17) des Endverschlusses außerhalb des Isolators (1) liegt,
- - und daß die Zuleitung des Kühlmittels sie als Kühl spirale (8) umgibt.
- - The foot fitting ( 17 ) of the end closure lies outside the insulator ( 1 ),
- - And that the supply line of the coolant surrounds it as a cooling spiral ( 8 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792907933 DE2907933A1 (en) | 1979-03-01 | 1979-03-01 | HV cable termination with forced cooling - with terminal coolant separated from cable coolant and impregnant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792907933 DE2907933A1 (en) | 1979-03-01 | 1979-03-01 | HV cable termination with forced cooling - with terminal coolant separated from cable coolant and impregnant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2907933A1 DE2907933A1 (en) | 1980-09-11 |
| DE2907933C2 true DE2907933C2 (en) | 1988-12-29 |
Family
ID=6064171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19792907933 Granted DE2907933A1 (en) | 1979-03-01 | 1979-03-01 | HV cable termination with forced cooling - with terminal coolant separated from cable coolant and impregnant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2907933A1 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2210289A1 (en) * | 1972-02-29 | 1973-09-20 | Siemens Ag | COOLED TERMINAL FOR HIGH VOLTAGE CABLES |
-
1979
- 1979-03-01 DE DE19792907933 patent/DE2907933A1/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2907933A1 (en) | 1980-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AEG KABEL AG, 4050 MOENCHENGLADBACH, DE |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KABEL RHEYDT AG, 4050 MOENCHENGLADBACH, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |