CH690473A5 - Elektrokabel. - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft ein Elektrokabel, mit mindestens einem elektrischen Leiter und einem diesen umschliessenden mehrschichtigen Isolations-System, welches eine Isolationshülle, wenigstens eine Halbleiterschicht, einen diese umhüllenden Metallschirm sowie einen Aussenmantel aufweist, wobei der als Nullleiter dienende Metallschirm mit einer sich entlang des Kabels erstreckenden Überlappungsstelle versehen ist. 



  Ein gattungsmässiges Elektrokabel eignet sich vorzugsweise als Mit telspannungskabel für Spannungen zwischen 10 und 50 kV oder auch als Hochspannungskabel bis 420 kV, und es besteht im Wesentlichen aus einem zentrisch angeordneten, aus mehreren miteinander verseilten Kupfer- oder Aluminiumdrähten erzeugten elektrischen Leiter und aus einer Letzteren ringförmig umschliessenden mehrschichtigen Isolation, die aus einer den Leiter umgebenden ersten Halbleiterschicht, einer aus einem alterungsbeständigen Kunststoff, bspw. aus vernetztem Polyäthylen, bestehenden Isolationshülle, einer zweiten Halbleiterschicht, einem Quellband, einem Nullleiter und aus einem aus Kunststoff hergestellten Aussenmantel gefertigt ist.

   Der im Querschnitt ringförmige Nullleiter ist aus einem um das Quellband gelegten, dieses vollständig einhüllenden Metallfolienband gebildet, welches mit seinen Bandrändern eine Überlappungsstelle bildet. 



  Dieses bekannte Elektrokabel, welches einadrig oder als Dreileiterkabel ausgebildet sein kann, lässt sich äusserst kompakt herstellen und weist eine hohe Alterungsbeständigkeit auf. Beim Verlegen desselben zum Beispiel in ein in die Erde verlegtes Kabelrohr oder Ähnlichem ist es in vielen Anwendungsfällen ständig einer feuchten Umgebungsluft ausgesetzt und es können trotz des aus Kunststoff bestehenden Aussenmantels in diesem Wasserdampfteilchen infiltrieren, wodurch sich die Lebensdauer dieser Isolation und damit des Kabels verringern kann. 



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Elektrokabel nach der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, dass bei diesem bei vorausgesetzter einfacher Herstellung weder Flüssigkeit noch Feuchtigkeit, insbesondere Wasserdampf, ins Innere eindringen können und mit diesem eine gegenüber den herkömmlichen Kabeln erhöhte Alterungsbeständigkeit erzielt wird. 



  Erfindungsgemäss ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Metallschirm an seiner Überlappungsstelle durchgehend über die gesamte Kabellänge mittels eines Klebstoffes abdichtend  zusammengefügt ist und somit eine flüssigkeits- und dampfsperrende Schutzhülle des Kabelinnern bildet. 



  Bei einer sehr vorteilhaften Ausführung ist dieser Metallschirm an seiner gesamten Innenseite mit einem als Halbleiter konzipierten Klebstoff versehen, welcher als Folie ausgebildet ist und vor dem Fertigen des Kabels an die Innenseite des Metallschirms angebracht wird. 



  Dieses erfindungsgemässe Elektrokabel bietet bei einfacher und demzufolge kostengünstiger Herstellung eine absolute Dichtigkeit insbesondere vor dem Eindringen von Feuchtigkeit und von Flüssigkeit. Darüber hinaus ist die Innenseite dieses Metallschirms durch die an ihr angebrachte Klebfolie gegen Korrosion geschützt. 



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: 
 
   Fig. 1 als einzige Figur eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen, stirnseitig im Schnitt veranschaulichten Elektrokabels. 
 



  Fig. 1 zeigt ein Elektrokabel 10, welches insbesondere für Mittelspannungen in einem Spannungsbereich zwischen 10 und 50 kV oder für Hochspannungen bis 420 kV eingesetzt wird und einen zentrisch angeordneten, aus mehreren miteinander verseilten Kupfer- oder Aluminiumdrähten 14 oder dergleichen erzeugten elektrischen Leiter 12 und ein diesen umschliessendes mehrschichtiges Isolations-System umfasst. Letzteres weist eine den elektrischen Leiter 12 umgebende Halbleiterschicht 15, eine diese umfassende Isolationshülle 16, eine äussere Halbleiterschicht 17, einen Letztere umhüllenden, als Nullleiter dienenden Metallschirm 20 sowie einen Aussenmantel 18 auf.

   Für den Metallschirm 20 ist ein Aluminium-Folienband vorgesehen, welches entlang des Kabels um die äussere Halbleiterschicht 17 gelegt ist und eine solche Breite aufweist, dass es eine sich entlang des Kabels 10  erstreckende Überlappungsstelle 22 bildet. Die Bandränder überlappen sich dabei um einen Winkel von wenigstens 10 DEG , sie könnten sich aber so weit überlappen, dass dieser Metallschirm zwei- oder mehrfach um das Kabelinnere ummantelt wäre. 



  Erfindungsgemäss ist der Metallschirm 20 an seiner Überlappungsstelle 22 durchgehend über die gesamte Kabellänge mittels eines Klebstoffes 23 abdichtend zusammengefügt und bildet somit eine flüssigkeits- und dampfundurchlässige Schutzhülle des Kabelinnern. Der Klebstoff 23 ist dabei an der gesamten Innenseite des Metallschirms 20 angebracht, vorteilhaft als Halbleiter-Folie ausgebildet und vor dem Fertigen des Kabels durch ein Pressverfahren an die Innenseite des Metallschirms 20 geklebt. Zweckmässigerweise setzt sich der Klebstoff 23 im Wesentlichen aus einem Klebermaterial sowie aus chemisch erzeugtem Russ zusammen, und dessen Ausbildung als Halbleiter ermöglicht einen elektrischen Kontakt vom Metallschirm zur äusseren Halbleiterschicht 17 trotz der zwischen diesen vollumfänglich befindlichen Klebfolie. 



  Vorteilhaft ist zwischen der äusseren Halbleiterschicht 17 und dem Metallschirm 20 ein ebenfalls als Halbleiter ausgebildetes Quellband 19 eingelegt, welchem primär zwei Funktionen zukommen. Bei einer Beschädigung der äusseren Schicht des Kabels, bei der unter anderem ein Riss des Metallschirms erfolgt ist, absorbiert dieses Quellband 19 das ins Kabelinnere eindringende Wasser wie auch die Feuchtigkeit, und durch das starke Aufquellen desselben wird ein Weiterfliessen des Wassers in Längsrichtung des Kabels verhindert. Darüber hinaus übt dieses Quellband 19 aufgrund seiner elastischen Ausbildung eine Polsterfunktion insbesondere der im verlegten Zustand des Kabels im Aussendurchmesser sich verändernden Isolationshülle 16 und der diese umgebenden Halbleiterschicht 17 aus.

   Dieses Quellband 19 ist aus einem Vliesstoff oder dergleichen mit einer auf dessen Innen- wie auch auf der Aussenseite aufgetragenen Kunststoffbeschichtung gefertigt, wobei Letzterer Kohlenstoffpartikel  zugemischt sind, welche dem Quellband insgesamt die halbleitende Eigenschaft verleihen. 



  Bei der Herstellung eines solchen Elektrokabels 10 nach der Erfindung werden zunächst nacheinander die erste Halbleiterschicht 15, die Isolationshülle 16 sowie die äussere Halbleiterschicht 17 aufgezogen. Sodann wird das Quellband 19 um die äussere Halbleiterschicht 17 aufgebracht und darauf folgend der bandförmige Metallschirm 20 darum gelegt und an der Überlappungsstelle 22 durch Aufwärmen desselben beispielsweise auf annähernd 120 DEG  Celsius verklebt.

   Zuletzt wird der Aussenmantel 18, bei dem ein zähes Polyäthylen-Isolationsmaterial verwendet wird, um den Metallschirm 20 aufgezogen, wobei zur Schaffung einer einwandfreien Haftung dieses Aussenmantels an dem Metallschirm vorteilhaft beim Aufziehen zwischen diesen ein Unterdruck oder ein Teilvakuum erzeugt wird, oder der Aussenmantel 18 mittels einer Press-Extrusion auf den Metallschirm 20 aufgebracht wird, bei dem dieser mit Druck auf den Metallschirm aufgezogen wird. 



  Ein solches Elektrokabel weist in der Regel einen Aussendurchmesser zwischen 10 und 70 Millimetern auf, und es wird einzeln oder als Dreileiterkabel verwendet, wobei in letzterem Anwendungsfalle die drei Einzelkabel miteinander verseilt werden und von einem diese umfassenden Mantel zusammengehalten sind. 



  Das als Metallschirm verwendete Folienband kann im Prinzip auch aus Kupfer oder einem andern elektrisch leitenden Material gefertigt sein. Auch die Überlappungsstelle dieses Folienbandes muss nicht zwingend entlang des Kabels parallel zum Leiter verlaufen, sondern die Folie könnte auch wendelförmig oder in hintereinander folgenden Lagen um das Kabel gewickelt sein. 



  Theoretisch könnten drei von jeweils einer Halbleiterschicht umgebene elektrische Leiter in einem Abstand zueinander angeordnet und dabei von einem Isolationsmaterial umgeben sein. Diese drei Leiter wären dann insgesamt von einem um diese führenden Metallschirm ummantelt, welcher wiederum eine Überlappungsstelle  aufweisen würde, die mittels eines an der Innenseite des Metallschirms vorgesehenen Klebstoffes über die gesamte Kabellänge eine hermetisch dichte Verbindung der übereinander angeordneten Bandränder bilden würde. 

Claims (10)

1. Elektrokabel, mit mindestens einem elektrischen Leiter und einem diesen umschliessenden mehrschichtigen Isolations-System, welches eine Isolationshülle, wenigstens eine Halbleiterschicht, einen diese umhüllenden Metallschirm sowie einen Aussenmantel aufweist, wobei der als Nullleiter dienende Metallschirm mit einer sich entlang des Kabels erstreckenden Überlappungsstelle versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallschirm (20) an seiner Überlappungsstelle (22) durchgehend über die gesamte Kabellänge mittels eines Klebstoffes (23) abdichtend zusammengefügt ist und somit eine flüssigkeits- und dampfsperrende Schutzhülle des Kabelinnern bildet.

2. Elektrokabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallschirm (20) an seiner gesamten Innenseite mit einem Klebstoff (23) versehen ist.

3.

Elektrokabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (23) als Folie ausgebildet ist und vor dem Fertigen des Kabels an die Innenseite des Metallschirms (20) angebracht wird.

4. Elektrokabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (23) aus einem Halbleiter-Material hergestellt ist.

5. Elektrokabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Klebstoff (23) im Wesentlichen aus einem Klebermaterial sowie aus einem diesem beigemischten, chemisch erzeugten Russ zusammensetzt.

6.

Elektrokabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Metallschirm (20) ein aus Aluminium oder Kupfer bestehendes Folienband verwendet wird, wobei dieses Folienband entlang des Kabels (10) um die äussere Halbleiterschicht (17) gelegt ist und eine solche Breite aufweist, dass es die entlang des Kabels (10) verlaufende Überlappungsstelle (22) bildet.

7. Elektrokabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrschichtige Isolations-System eine den Leiter (12) umgebende Halbleiterschicht (15), eine diese umfassende Isolationshülle (16), eine äussere Halbleiterschicht (17), ein Quellband (19), einen Letzteres umhüllenden Metallschirm (20) sowie einen Aussenmantel (18) aufweist.

8.

Elektrokabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (23) mit dem Metallschirm (20) verklebt, wenn er auf eine höher als 80 DEG Celsius liegende Temperatur erwärmt wird.

9. Elektrokabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufziehen des Aussenmantels (18) auf den Metallschirm (20) zwischen diesen ein Teilvakuum zwecks Schaffung einer einwandfreien Haftung des Aussenmantels am Metallschirm erzeugbar sind.

10. Elektrokabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (18) mittels einer Press-Extrusion auf den Metallschirm (20) aufgebracht ist, bei dem dieser mit Druck auf den Metallschirm (20) aufziehbar ist.