AT201685B - Elektrische Leitung - Google Patents

Description

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  Elektrische Leitung 
Die   vorliegende. Efindung bezieht   sich auf elektrische Leitungen und Kabel zur übertragung von elektrischem Strom, im folgenden einfach als Leitungen bezeichnet, in deren Längsrichtung sich ein oder meistens mehrere Leitelemente erstrecken. 



  Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung von elektrischen Leitungen, welche Isoliermaterialien von einem neuen und fortschrittlichen Typus aufweisen. 



   Die elektrische Isolierung der leitenden Elemente von elektrischen Leitungen erfolgt durch Überziehen derselben mit einer oder mehreren Schichten aus einem Material mit guten Isolations-   eigensehaften. Unter   den Materialien dieser Art besitzen die natürlichen und synthetischen Gummiarten sowie Kunstharze, insbesondere thermoplastische Harze, wie   Polyäthylen. und   Polystyrol, besondere Wichtigkeit.

   Die thermoplastischen Har-   ze   besitzen im Vergleich mit den früher verwendeten Isoliermaterialien, wie Guttapercha, Balata, deproteinisierten Kautschuke und synthetischen Gummiarten, verschiedene Vorteile, doch treten diesen gegenüber auch einige Nachteile auf, beispielsweise infolge der   Thermoplastizität   dieser Stoffe sowie der bei denselben durch die Wärmewirkung des durchgeleiteten Stromes   hervorge-     rufenen Dimensionsänderungen.    



   Aus der deutschen Patentschrift Nr. 923676 ist ein Hochfrequenzenergiekabel bekannt, dessen Dielektrikum aus Gemischen von plastischen Polyalkylenen aufgebaut ist, beispielsweise aus Polyisobutylen und Gemischen dieses Produktes mit Polyvinylbenzol, welches auf den Innenleiter in Form von Bändern aufgebracht oder aufgespritzt wird, während der Aussenleiter mit Bändern aus einem Gemisch von Polyisobutylen und Polystyrol   und/lOder Polyäthy1en   umwickelt ist, wobei dieses Isoliermaterial   mit einem mit. Rostsohutzmasse   versehenen   Panzergeflecht'gegen mechanische   Beschädigungen umflochten ist. 



   Aus der   österreichischen Patentschrift Nr.   186699 sind weiter ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt zur Herstellung von mit thermoplastischen Kunststoffen, z. B. Polyvinylidenchlorid und seiner Mischpolymerisate, ummantelten gestreckten Form- gebilden, insbesondere Kabel, welche aus einem Kabelkopf mit ringförmiger Düse, einem Dorn und einer bzw.   ZufuhriKühl-Abzieh-Abfuhr-und   Heizvorrichtung besteht, wobei der Durchmesser des Schlauches von der Abzugsgeschwindigkeit abhängig ist. 



   Die meisten der bisher verwendeten harzartigen Materialien besitzen'eine geringe Abriebfestigkeit und bedürfen deshalb des Schutzes durch einen äusseren Oberzug, beispielsweise ein PolyamidHarz, welches aber nicht nur teuer, sondern auch mit den für die eigentliche Isolierung verwendeten Materialien nur begrenzt verträglich ist. 



   Gegenstand der Erfindung ist nun ein elektrischer Leiter mit einer Isolierung mit geringen dielektrischen Verlusteigenschaften, welche aus   hodhkristallinem Polybuten   oder einem Gemisch aus hochkristallinem Polybuten und hochkristallinem Polypropylen besteht. nie Erfindung ist auf elektrische Leitungen der verschiedensten Arten anwendbar. Beispielsweise kann es sich um Koaxialleitungen handeln, wobei die   erfindungsgemässe   Isolierung zwischen dem inneren und dem äusseren Leiter angeordnet wird, oder es kann sich um eine Leitung mit mindestens einem koaxialen Leiterpaar, für das ein Teil der Isolierung vorgesehen ist, und mindestens einem Paar nicht-koaxialer Leiter, von denen jeder mit einem weiteren Teil des   Isoliermaferials   überzogen ist, handeln. 



   Erfindungsgemäss isolierte elektrische Leitungen funktionieren auch noch bei höheren Temperaturen, als dies bei Leitungen mit den üblicherweise als Isoliermaterial verwendeten thermoplastischen Harzen möglich ist. Sie lassen sich ausserdem leicht mit Schutzüberzügen versehen, welche mit der Isolierung verträglich sind, wobei Schutzüberzug und Isolierung fest aneinander haften. 



   Hochkristalline Buten- und Propylenpolymere sowie Gemische davon sind beschrieben in den italienischen Patentschriften Nr. 537425,535712 und 537164. Ihre Gemische werden ferner beschrieben in der   italienischen Patentschrift   Nr. 566944. 

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   Als Material für einen äusseren Schutzüberzug wird hoch-kristallines Polypropylen bevorzugt, vorzugsweise solches mit einem Gehalt an kristallinem Polymer von   80-90 ; , bestimmt   auf Grund dar mit n-Heptan extrahierbaren Fraktion, und mit einem mittleren Molekulargewicht von 100 000 
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Andere für diesen Zweck geeignete Ma-materialien, Metalldrähte usw. 



   Die dielektrischen Eigenschaften von Polybuten sind : 
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 bei 20  C 10' Ohm. cmVerlustfaktor bei 1000 kHz 0, 0002-0, 0003
Das Aufbringen der Isolierung und gegebenenfalls des thermoplastischen Überzugsmaterials erfolgt am zweckmässigsten wie an sich bekannt, durch Umspritzen der Leiter. Beispielsweise kann man eine Strangpresse mit einer oder mehreren Schnecken verwenden, in welchem das Material bis zur Plastizität erhitzt und dann durch einen Spritzkopf   ausgepresst   wird, durch dessen Mitte der zu überziehende Leiter läuft. 



   Nach dem Austritt aus dem Spritzkopf wird der Leiter langsam oder rasch   abgekühlt   und dann durch eine zweite   Strangpresse geführt, durch wel-   che ein Schutzüberzug aufgetragen wird. Gewünschtenfalls können die beiden Überzugsoperationen auch   durchgeführt werden, ohne   dass dazwischen   gekühlt wird.   



   Durch geeignete Einstellung der Spritzgeschwindigkeit und der Zuführungsgeschwindigkeit des nicht überzogenen oder mit einem ersten Überzug versehenen Leiters lässt sich eine Strekkung des Überzugsmaterials erreichen, wodurch die mechanische Festigkeit des Überzugs verbessert und auch eine Regulierung von dessen Dicke er- 
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 spielsweise kann man den Leiter, wie ebenfalls schon bekannt, mit aus den Polymeren hergestellten Bändern umwickeln oder durch eine Polymerschmelze führen,
Beispiel 1 :

   Ein elektrischer Hochfrequenz-Leiter wird isoliert, indem man ihn bei 2000 C direkt mit einer 1, 5 mm dicken Schicht aus hochkristallinem Polybuten, welches mit   0, 5loo   Antioxydationsmittel stabilisiert ist,   umspntzt.   Es wird zu diesem Zweck   Ein   herkömmlicher   Strangpressapparat   verwendet. 



  Bei Zimmertemperatur zeigt der überzogene Leiter elektrische Eigenschaften, welche denjenigen eines gleichen, aber mit normalem Polyäthylen überzogenen Leiters ähnlich sind. Die mechanische Festigkeit des Überzugs ist jedoch etwa doppelt so gross. Ausserdem liegt die höchste anwendbare Be-   triebstemperatur um   etwa   400 C höher als bei   mit   Polyäthylen   überzogenen Leitern. 



   Beispiel 2 : Man überzieht einen Leiter gleich wie in Beispiel   I. Als   weiterer überzug wird, ebenfalls durch Umspritzen, eine 0, 5 mm dicke Schicht aus hochkristallinem Polypropylen aufgetragen,   welches mit 0, 3 Gew.-% Phenyl-8-naphthylamin    stabilisiert ist und   1, 7 Gew. -% Lampemuss   enthält. Der so geschützte Leiter kann bei einer um   20  C höheren Temperatur   verwendet werden als derjenige von Beispiel   l.   Ausserdem kann er höheren mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt werden, beispielsweise den Abriebbeanspruchungen, wie sie bei der Einrichtung von   Feldtelepho-     nen   auftreten. 



   Beispiel 3 : Ein Leiter wird durch Umspritzen 
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 den Leiter aufgewickelt werden. Die fertige Leitung besitzt sehr gute Isoliereigenschaften in einem weiten Frequenzbereich und einem weiten Temperaturbereich bis auf   100 C.   



      Beispiel 4:   Man stellt ein Koaxialkabel her, indem man bei 225  C einen Kupferleiter mit einem Durchmesser von 4 mm mit einer 5 mm dicken Schicht eines Gemisches aus 70 Teilen hochkristallinem Polybuten und 30 Teilen hochkristallinem Polypropylen umspritzt. Diese Schicht wird mit einem Kupferband umwickelt und dann mit einem Textilmaterial, z. B. Jute, überdeckt, worauf man   schliesslich   einen äusseren Schutzpanzer aus Stahldrähten aufträgt. Das fertige Kabel zeigt keine ins Gewicht fallende Herabsetzung des Verlustwinkels, selbst wenn die Leiter Temperaturen von über   80    erreichen. 



   Beispiel 5 : Man stellt ein Koaxialkabel her wie in Beispiel 4, jedoch unter alleiniger Verwendung von hochkristallinem Polybuten an Stelle des Polybuten-Polypropylen-Gemisches. Der äussere Leiter 1 wird mit einem Polypropylenband bedeckt, auf welches eine Jutedecke mit oder ohne Drahtarmierung, aufgeflochten wird. Bei Weglassung der Drahtarmierung erhält man ein leichteres Kabel. welches sich besonders als Freileitungskabel eignet, wobei das Polypropylen die Zugspannungen ohne Schwierigkeit aufzunehmen vermag. An Stelle des Juteüberzuges kann auch ein Rohr oder eine Hülse aus Polyvinylchlorid verwendet werden. 



   Die Vorteile der   erfindungsgemässen elektrischen :   Leitungen sind sehr beträchtlich, insbesondere auf dem Gebiet der Mehrfachtelephonie oder-telegraphie. Normales Polyäthylen bietet ähnliche Vorteile hinsichtlich des Umstandes, dass Dielektrizitätskonstante und Verlustwinkel von Temperatur und Frequenz unabhängig sind. Polyäthylen hat jedoch einen relativ tiefen Erweichungspunkt und schlechte mechanische Festigkeitseigenschaften. Bei den   erfindungsgemässen   Leitern werden die oben 
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 die mechanischen Eigenschaften der Isolationsind besser. 

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   Es ist klar, dass die   erfindungsgemässen   Isolierungen für alle Arten von Leitungen verwendet werden können, seien es Schwach- oder Starkstromleitungen, und dass sie besondere Vorteile bieten unter schwierigen Bedingungen hinsichtlich Temperatur und/oder mechanischer Beanspruchung. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Elektrische Leitung mit einer Isolation aus einem synthetischen Polymerisat mit niedrigem dielektrischen Verlustfaktor, oder aus einer Mischung solcher Polymerisate, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation aus hochkristallinem Polybuten eines mittleren Molekulargewichtes von 100 000-200 000 oder einem Gemisch aus vorwiegend (hochkristallinem Polybuten und hochkristallinem Polypropylen eines Molekulargewichtes von über 50 000 besteht.

Claims (1)

1. 2. Elektrische Leitung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass sie vom Koaxialtypus ist und dass sich die genannte Isolierung zwischen dem inneren und dem äusseren Leiter befindet.

   3. Elektrische Leitung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein koaxiales Leiterpaar, zwischen dessen beiden Teilen sich ein Teil der Isolierung befindet, sowie min- destens ein Paar nicht koaxialer Leiter, denen jeder mit einem weiteren Teil der Isolierung überzogen ist, aufweist.

   4. Elektrische Leitung nach den Ansprüchen l, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zusätzlichen Überzug aus hochkristallinem Polyproplylen eines mittleren Molekulargewichtes von 100 000-200 000 zur Aufnahme von mechanischen Beanspruchungen aufweist.

   5. Elektrische Leitung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schutzüberzug aus Textilmaterial mit oder ohne einer Drahtarmjerung aufweist.

   6. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Leitung gemäss den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch EMI3.1 hochkristallinesGeschwindigkeit durch die Mitte des Spritzkopfes einer Strangpresse hinausführt, dass das aufgetragene Isoliermaterial. gestreckt und dadurch in seinen mechanischen Eigenschaften verbessert wird.