CN1140886A - 具有填料的电缆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

电缆(CA1、CA2)的填料包含膨胀粉末组分和至少一种辅助物质。该辅助物质与膨胀粉末良好地混合并这样地处在膨胀粉末粒子之间，即在进水时确保膨胀粉末的各个粒子具有良好的水可达性。

Description

具有填料的电缆及其制造方法
美国专利US-PS 5,218,011公开了用于电缆的填料，这些填料包含一种膨胀剂(如吸水的聚合物)以及一种绝缘油，其中，根据情况可添加高度弥散的二氧化硅和塑料球粒。通过应用相当高的油组份(＞30(重量)％)，形成一个糊状的凝胶基质并且填料以这种形态与电导体一起被置入电缆芯中。
欧洲专利EP 0 375 685公开了一种用以对电缆和/或光缆进行纵向密封的填料，该填料含有一种能膨胀的、粉末状的物质及以低粘度的凡士林的形式出现的、疏水的、浆膏状的物质，其中，可附加塑料空心球粒。这种填料也形成一种凝胶状的物质，其中，比较高的软凡士林组份(如43(体积)％)保证其浆膏状态。
欧洲专利EP 0 589 274公开了一种具有填料的光波导体芯线，通过添加油，该填料得到粘稠的糊状物，其中，把空心球粒加入填料之中，空心球粒的直径和/或数量的选择准则在于，其相邻的光波导体在填料内具有对运动过程而言足够的可移动性。
上述类型的、含有较高的油状或蜡状组份的填料的缺点在于，这些含油的物质是疏水的并因此在水侵入时致使膨胀粉末的膨胀过程受到损害。有时，这甚至会导致如下结果，即在至少一部分膨胀粉末中，这种疏水性的材料使膨胀过程滞后相当长一段时间。这些油状或蜡状物质的另一缺点在于，不是所有可用在电缆中的塑料(如绝缘材料)均足以耐含油物质并因此，填料为一方，所用的塑料为另一方须仔细地相互选配。
DE 26 05 392 C2公开了一种防水的电缆，该电缆填充有一种疏水的粉末和一种亲水的粉末，其中，在与水接触时，亲水的粉末形成一种粘性的、膨胀的物质。干燥粉尘的粉末混合物被置入电缆芯的导体之间的空隙中，其中，空隙只被部分地填充。在水进入时，由亲水的粉末形成一种高粘性的、为疏水的粉末所推斥的凝胶体。为了确保粉末在导体上具有更好的附着性，可用一种疏水的、与具体使用的绝缘物相容的油润湿导体。
DE 42 19 607 A1公开的是，在包含光波导的细管的内表面上涂敷膨胀粉末层。
在把膨胀粉末用做填料时造成的难点在于，在进水时，被水首先触及的膨胀粉末粒子其体积立即迅速增大并因此阻止水流往处于下部空间的膨胀粉末粒子。在极端的情况下，这甚至会导致如下结果，即形成一种膨胀粉末凝块，在外部造成一层由膨胀了的膨胀粉末所构成的密封包壳，而在其下方则是完全没膨胀的、干燥的膨胀粉末组份。
本发明的目的在于提供一种具有粉末状填料和隔离料的电缆，使膨胀过程能以尽可能有效的方式进行。
按照发明，在开头所述类型的电缆中，解决以上目的的技术方案在于，辅助粉末是这样加入的，即辅助粉末的粒子与膨胀粉末的粒子很好地混合并让辅助粉末的粒子分布在膨胀粉末的粒子之间，使膨胀粉末的粒子相互间被辅助粉末的粒子隔离，并在水侵入时，通过辅助粉末粒子的隔离作用促使前进的水通往相邻的膨胀粉末粒子。
据此，发明的辅助粉末使膨胀粉末的各个粒子在空间上得到极充分的隔离，在进水时保证这些被充分隔离的粒子可分别单独地与水接触。据此，在窄的空间中可有较大数量的(在最适宜的情况下，实际上所有的)膨胀粉末粒子参与膨胀过程。因此，在进水时，以很少的膨胀粉末组份保证了体积的高度增大并从而保证了密封。据此，根据发明可更廉价地制造电缆，因为为了在进水时待填充的体积只需很少组份较昂贵的膨胀粉末，据此，首先还使混合填料的介电性能变得很适宜。
下面分别叙述在发明范围内使用填料的不同组份及其它应用可能性。
膨胀粉末：
目前，这种膨胀粉末大多是合成法制造的，然后使其粒化并对其进行研磨。从卫生角度而言，不希望细粉尘组份。但在发明的范围内，细粉尘组份却具有特殊的意义，因此，根据情况对普通的膨胀粉进行再次研磨和/或筛分并(出于介电缘故)最好对其进行干燥。膨胀粉末一般吸收相当于其重量100至300倍的水，其中，膨胀粉末的体积也相应地急剧增大。在用做电缆填料时，问题在于，膨胀粉末必须快速膨胀，使水只能沿尽可能短的距离扩展。为此，要求侵入的水尽快地触及膨胀粉末粒子并应尽可能使水无阻挡地与每个膨胀粉末粒子相接触。因此，应用很细的并尽可能均匀分布在填料中的膨胀粉末是相宜的。对膨胀粉末自身而言，粒子的粒度在100微米以下，尤其是在50微米以下是相宜的，其中，1至30微米之间的粒度范围是特别相宜的。在这里和在下面的举例中给定的粒子粒度取决于所用筛的筛号。
在没有采取特殊预防措施情况下，膨胀粉末通常含有明显的水份，其中，该“平衡湿度”一般为3至6(重量)％水。在电缆中，该水份本来在原则上是不希望的。如果考虑如下事实，即在总填充体积中有少量膨胀粉末组份的情况下，水的组份也很少，则可把干扰影响降至可忽略不计的程度。达到这一目标的特别措施在于，通过特别是可压缩的、实际上不吸水的球粒(如空心球粒)的相应高的组份可降低上述水气组份的干扰影响。通过添加辅助粉末可进一步降低膨胀粉末湿度的干扰影响。因此，在发明的填料中，在一般情况下，为了降低通过平衡湿度所确定的水组份，毋须对混合物或膨胀粉末进行干燥。据此，可大大简化对填料的处理。
辅助粉末(隔离粉末)：
通过起隔离粉末作用的辅助粉末譬如可在很大程度上防止膨胀粉末粒子凝块，从而可使膨胀粉末粒子的微小粒度充分利用于进水(隔开效应)。使用粒子粒度小于膨胀粉末粒子粒度的辅助粉末是特别相宜的。通过应用特别小的辅助粉末粒子，可使膨胀粉末粒子特别有效地被辅助粉末隔离。据此，在填料中也可含有相对少的辅助粉末组份。膨胀粉末(和有利地还有可能添加的其它粉末组份)相宜地在其表面上覆有至少一层细得多的辅助粉末粒子。当膨胀粉末粒子的粒度为40微米时，为了加一覆盖层并从而使膨胀粉末粒子相互隔离，只需譬如其组份约为0.2(重量)％的、其粒子粒度为0.01微米的、高度弥散的二氧化硅。
辅助粉末粒子的粒度低于膨胀粉末粒子的粒度的1/10是有利的，最好是低于其1/100，特别是在其1/100至1/200之间。辅助粉末粒子的粒度小于1微米是有利的，小于0.1微米是相宜的，甚至小于0.05微米更为有利，粒度为0.01微米左右则特别有利。
适宜做隔离用辅助粉末的特别是那些可轻易被研磨成细粒度或制成细粒的并且能与膨胀粉末进行良好混合的材料。无机的、首先是高度弥散的粉末，如滑石粉、云母、石墨、特别是硅酸盐，其中首先是二氧化硅(如Degussa公司的“Aerosil”)是特别适宜的。此外，膨润土或蒙脱土及上述物质的混合物也可用做辅助粉末。
选择的辅助粉末的重量组份可远远低于膨胀粉末的重量组份(并且也低于可能添加的其它粉末成份的重量组份)，并且与其它粒子的粒度，特别是与膨胀粉末粒子的粒度相比，辅助粉末粒子的粒度越小，则辅助粉末的重量组份越低。在应用相应细粒的辅助粉末的条件下，在假设膨胀粉末的重量组分为100(重量)％的情况下，一般添加10(重量)％以下的辅助粉末，更好是添加2(重量)％以下的辅助粉末，特别是添加0.1至2(重量)％的辅助粉末。以膨胀粉末的重量组份为100(重量)％，相应细的辅助粉末的特别有利的重量组份值为0.2至0.5(重量)％，特别相宜的和有效的辅助粉末重量组份值为0.3(重量)％左右。
其它的粉末组份：
按照发明的另一实施形式，可往填料中添加其它的粉末组份，其粒度约等于或稍小于膨胀粉末粒子的粒度，即在1至100微米之间是相宜的。其它的、首先是惰性的粉末组份也被小若干数量级的辅助粉末包覆和隔离。这些微米范围粒度的粒子(填充粒子)应基本上以廉价的、不吸潮的并通常适于绝缘的物质填充待密封的体积并且也有助于细粒度的膨胀粉末粒子的分散和沿空间的均匀分布。根据不同的要求，可选择很不同的物质做为其它粉末组份。譬如可选择有机的物质(塑料)，如聚烯烃粉末(例如聚乙烯粉末和聚丙烯粉末)。也能应用无机的物质，如弥散的硅酸盐、氧化物和碳酸盐。为了得到阻燃性能，可选择氢氧化铝或氢氧化镁。
油和其它粘合剂
在应用纯的粉末混合物时，在加工中有如下缺点，即在处理和混合以及在把纯的粉末混合物置入电缆芯的过程中必须采取特殊的预防措施(防尘)。因此，发明的另一任务是提供可便于加工的填料，解决这一任务的技术方案在于，向填料中添加油或一种粘合剂，其在填料中所占的组份很低，在加工中既防止填料起尘，又不使填料形成糊状的稠度。
已知的填料或完全像粉尘一样干燥，或具有高比例油组份或蜡组份的浆膏状填料，而本发明走的是一条完全另外的路。油或粘合剂的添加不是现有技术意义上的添加，后者是为了得到浆膏状的填料，而按照发明是添加少量的油或粘合剂，刚好尚可在加工中防止填料起尘。实际上，低组份的油或粘合剂不会限制所用塑料的耐油特性，原因是，低组份的油或粘合剂被填料的粉末状的成分强烈阻隔，结果很大程度上避免了对相邻塑料的伤害。而同时，通过低组份的油或粘合剂，填料在一定程度上得到“结合”，其结合程度为：在加工中不再像加工已知的、纯的粉末混合物那样大量起尘。此外，低组份的油或粘合剂也不会阻碍膨胀粉末，因为其本来的疏水性能没因低组份的油或粘合剂受到干扰。
在发明的范畴内，作为油，可优选低粘度的聚烯烃，如白油和聚丁烯及具有特殊的粘合性能的聚烯烃，如聚异丁烯。也可优选类似油的物质，如低粘度的、具有至少一个氧原子的碳氢化合物(例如多元醇如聚乙二醇)、脂肪酸、脂肪酸酯或聚羟基酸酯等等。这些添加物应相宜地具有低于500毫泊的粘度，最好是具有低于100毫泊的粘度。特别适宜的粘度范围是1至200毫泊。
为使粉尘结合而使用的添加物(油或粘合剂)在粉末状的填料中所占的组份相宜地应为5(体积)％以下，在1(体积)％和3(体积)％之间更好。
在发明的范畴内，作为添加物，应用其它的结合剂，如特殊形式的粘合剂，如低粘度的、以邻苯二酸酯或者己二酸酯为基础的聚氯乙烯增塑剂也是特别适宜的。
通过添加很小组份的油或其它粘合剂，不仅在加工中防止了或大大限制了起尘，而且还可使混合物能更好地附着在电缆芯的楔形空隙中，减少混合物在加工过程中的脱落量并几乎不使混合物出现分离并且又能简单地去除混合物。
为了改善填料的附着力，用油或用一种粘性的液体稍稍润湿电缆芯的芯线和被填充过的电缆芯也是相宜的。
球粒：
向填料中添加球粒，特别是可压缩的球粒是相宜的，其中，特别是应用空心球粒是有利的。这些球粒譬如可由聚乙烯叉二氯制成(如Expancel公司的“Expancel 551 DE”)。力求应用由聚丙烯酸盐制成的空心球粒(如Expancel公司的“Expancel 091DE”)。这种空心球粒的优点在于，一是轻，二是就体积而言价廉并且具有适宜的介电性能，而这特别在电缆中的应用方面是有利的。这种空心球粒在加工中是不危险的并且由于不合有卤素，可简单地得到处理。
球粒的相宜直径在未压缩状态下应为5～100微米，即相当于膨胀粉末粒子的粒度。在填料中添加空心球粒的另一特殊优点在于，这些空心球粒也有助于防止膨胀粉末粒子相互粘着或者相互附着。通过空心球粒，膨胀粉末粒子在相应的处理中，即在与粉末状的填充材料的彻底混合中被相互隔离并据此防止凝块的形成。人们须时刻注意的是，为了达到高的膨胀速度，在最小的空间为水提供大的膨胀粉末面。
发明既可用于电缆又可用于光缆。因为在这两种应用场合中的要求有一部分是不同的，所以下面对此分别加以阐述。
电缆：
对电力电缆而言，由膨胀粉末和其它粉末构成的混合物的介电性能只有很小意义，因此首先可选择价廉的粉末混合物或可选择具有阻燃性能的粉末。在通信电缆中，总线之间的和护套以内的填料对传输性能有关键性的影响。力求的是，这些填料的介电常数(等于相对介电常数ε)和介电损耗尽可能接近空气的特性，即ε接近于1并且在整个频带中的损耗因数接近于零。
发明的粉末填料的优点在于，这些粉末填料在其粒子之间可能包含高的空气组份，特别是包含约30～70(体积)％的空气。如果应用一种混合物，其粉末粒子的相对介电常数ε＝3并且人们的出发点是：这些固态的粒子填充一个空间的50(体积)％，则该混合物的介电常数仍然小于由目前通常应用的凡士林构成的、其ε＝2.25的填料的介电常数。据此，人们可往膨胀粉末中添加如做为填充粉末和隔离粉末的其它粉末组份，这些粉末组份的介电性能不是一流的并因此是价廉的，但能达到与填充凡士林的电缆相似的，甚至更好的传输性能。
在用介电性能更好的材料，如聚烯烃粉末(聚乙烯具有ε＝2.25)作为填充粉末的条件下，情况则变得更加适宜。由于隔离粉末和可能添加的油或粘合剂在重量上共占仅百分之几，所以可得到其性能比凡士林适宜得多的填料。
如果选择微空心球粒(或许附加地与介电性能优良的粉末混合)作为填充粒子，则可达到特别适宜的介电性能。在散堆密度下，配入的微空心球粒具有的介电常数为ε＝1.02；就是说，该值与空气的介电常数没有很大区别。
如果在这里或在下面谈到“真实的体积”和其(体积)％，则指的是没有任何空气空隙的体积并因此不是指散堆体积。
假设用散堆体积计算填料，该填料由40(体积)％的微空心球粒、5(体积)％的膨胀粉末、2(体积)％的石蜡油、5(体积)％的聚乙烯粉末和3(体积)％的高度弥散的二氧化硅构成并且包括作为电缆芯中的未被填充的楔形空隙的其余45(体积)％，则人们可估算出低于1.5的，特别是ε＝1.3至1.4的介电常数。
通过应用更适宜的、具有小于10(体积)％的固体组份的混合物，相似类型未经干燥的混合物的介电常数可被进一步降低，譬如降至ε＝1.2。其中，重要的是，除膨胀粉末之外，是介电性能很好的和不吸湿的成分，并且在未经干燥的混合物中只有很少的水随这些成分被带入电缆。
由于所述的混合物具有低的介电常数，因此在工作电容给定的情况下，填充有这种混合物的通信电缆只需具有较未填充的电缆粗少许的芯线是可能的。
光缆：
在光缆中，除光缆芯须用相应的填料密封外，更存在芯线防水密封问题，其中，特别是还存在对芯线填料的机械性能的极关键的要求。
对电缆的上述考虑在原则上也部分地适用于作为光缆芯填料的应用。特别是在以下条件下，即除支承构件、缆芯绕线和若干股光芯线外，缆芯还包括几股电芯线，情况则更是如此。如果不包括电芯线，则介电性能就没有意义。
在填充混合物被用作光芯线的芯线填料时，这些光芯线松动地含有一个或多个分立的或者组合成小窄带的光波导，或者当填充混合物在紧密型芯线中在单个的光波导与相当紧地套于其上的保护层之间被用作弹性层和滑动层时，对填充混合物提出了关键性的、附加的机械性能要求。此外，这些要求也适用于对槽式缆的槽和对绕一个支承构件绞合而成的、既可包括单个的光波导、又可包括小窄带的U形轮廓的密封。对譬如用于空心芯线、致密芯线、槽、U形轮廓或类似芯线的、与光波导体直接接触的填充混合物(芯线的填料)的选择准则在于，该填充混合物在所有的工作条件下均可使光波导具有充分的活动余地并且不导致对光波导的局部压力作用。如果紧靠光波导(空心芯线槽和u形轮廓等等)的周围大量填以膨胀粉末一粉末的混合物，则所有的粒子的粒度应小于被覆光波导外径(如低于250微米)，至少小一个数量级(如低于25微米)，以便尽量避免出现局部压力尖峰并从而避免微弯和衰减上升。因此，可相宜地应用膨胀粉末，最好与其粒子粒度小于10微米的聚乙烯粉末混合，其中，这些粒子被覆一层很薄的、用作隔离剂的辅助粉末，如高度弥散的二氧化硅并可根据情况用油稍许粘合。
通过可高度压缩的空心球粒，可使上述由膨胀粉末和辅助粉末以及可能添加的填充粉末组成的混合物相宜地得到“稀释”。所有的成分均可相宜地被覆以少许隔离剂，如高度弥散的二氧化硅并根据情况用油或类似的物质稍许粘合。在该情况下，膨胀粉末和辅助粉末以及填充粉末也可具有较大的粒子直径(根据情况，甚至与光波导的外径在同一数量级)，其原因是，在该情况下，通过可高度压缩的空心球粒的缓冲避免了压力尖峰。这种混合物的造价远远低于目前应用的凝胶体填料的造价。
按照发明组合的混合物之所以特别有利的原因在于，这种混合物实际上仅由固体构成并在给定的使用温度范围内不影响芯线材料。据此，对许用芯线材料的选择实际上不受填料的限制。
下面借助附图详细说明本发明及其实施例。附图所示为：
图1是一个具有填料的电缆，作为发明的第一个实施例；
图2是一个部分被填充的电缆；
图3是在膨胀了的情况下，膨胀粉末在没有辅助粉末情况下的分布；
图4是在膨胀了的状态下，在具有按照发明添加的、作为隔离粉末的辅助粉末的情况下膨胀粉末的分布；
图5是在具有隔离粉末及空心球粒的情况下，膨胀粉末在没有膨胀状态下的分布；
图6是一个光缆的截面图，作为发明的另一实施例；
图7是一个被填充的空心光芯线，作为发明的实施例；
图8是用以制造发明的电缆或光缆所用填料的设备。
图9示出了一个从属于一个电缆厂的装置；
图10示出一种涂敷设备；
图11示出另一种涂敷设备。
在图1中示出了一个电缆CA1，其单层或多层的外皮用MA1标示。在内部设有四个电芯线AD1至AD4，这些电芯线譬如构成一个星绞四线组。本发明也可有利地用于较高或较低芯线数的电缆中，以及也可有利地用于电力电缆中。芯线AD1至AD4中的每个芯线均由一个最好是铜制的电导体L1至L4和一个特别是由聚乙烯构成的外绝缘层IS1至IS4组成。电缆芯线间空隙全部或部分地被填料FS1填充，填料FS1至少包含膨胀粉末和辅助粉末(如高度弥散的二氧化硅)。也可有利地添加油或一种粘合剂，以便在最大程度上避免填料FS1起尘。此外，在填料中还可添加富有弹性的球粒，特别是空心球粒。作为其它填充材料，可添加一种细粉末，特别是聚乙烯粉末。此外，为了提高附着性，在加入填料FS1之前，芯线AD1至AD4的表面可涂覆一层油或一层粘附材料。
如前所述，图1所示电缆的电缆芯内的楔形空隙往往不是全部，而是部分地被填料FS1填充，尤其是在所填加的填料中包含膨胀粉末遇水体积扩大并从而使电缆得到纵向密封的条件下，情况则更是如此。待填料填充的截面-空间一般约为50％或少于50％。全部填充之所以不相宜的另一原因在于，这种填料成本会远远高于目前普遍采用的凡士林填料的成本。此外，由于其介电常数ε和损耗因数均高，全部填充会降低被如此填充的电缆的传输性能。
出于此缘故，电缆芯线间的楔形空隙通常只是部分地被填充。在现今通常的膨胀粉条材料中，按说体积组份中固体成分占5％就已经足以在膨胀了的状态下填充整个楔形截面。实践表明，在空隙被部分地填充的情况下，在水侵入时，在膨胀粉末的膨胀过程导致密封之前水先进入电缆几米远。
为了说明这种不希望出现的过程，现见图2和图3，其中，图2示出了图1所示的电缆，但具有一个只是部分地被填充的内部空间，即除了填充有填料的部分区域FSX之外，还有其内没有填料的空气室LRX。由于重力和对填料组份FSX的振动作用的结果，填料组份FSX主要位于各个楔形空隙贴靠外皮MA1或贴靠各个芯线AD1至AD4处的下部区域。
即使本来有足够的膨胀粉末，用以在进水时完全填充尚存的空气狭缝，但实践表明，在进水时，该膨胀和填充过程不能充分进行。其原因在于，如图3详细表明的那样，靠外的膨胀粉末粒子在其膨胀过程结束后阻止水进入处于内部的膨胀粉末粒子。
在图3中用点划线示意地示出了两层处于外部区域中的、尚未膨胀的、被大大放大了的膨胀粉末粒子SO1至SOn。在水从外部进入时，如箭头W所示，原大为点划线所示的粒子SO1至SOn的体积大大增大并且假设增大成用实线表示的结构SO1*至SOn*。通过该过程，处于外部的膨胀粉末粒子SO1*至SOn*形成一种保护层或保护膜FSX0并阻止水W继续流往靠下的层FSXU内的靠下的膨胀粉末粒子SU1至SUn。据此，靠下的膨胀粉末粒子几乎不能或根本不能或者很迟才能参与所希望的膨胀过程，并且水可因此行进到不希望的几米远处，其中，电缆芯中的未被填料填充的空隙越大，则该过程表现得越加突出。在图2中示出了这种通过划影线表示的区域FSX0的“表面封闭”情况，在填料中，处于下方的、未膨胀的膨胀粉末部分用FSXU表示。
为了说明通过发明得到的改善，在图4中示出了大比例放大地未膨胀的膨胀粉末粒子S1至Sn。为了防止出现图3所示的“封闭效应”，未膨胀状态下的各个膨胀粉末粒子S1至Sn相互之间被用点表示的辅助粉末(隔离粉末)AP1至APn隔离。在进水时，该隔离粉末AP1至APn不膨胀。为此，特别是采用高度弥散的二氧化硅是相宜的，其中选择的辅助粉末AP1至APn的粒度远远小于膨胀粉末S1至Sn的粒度是适宜的。特别有利的是，选择的辅助粉末AP1至APn的粒度小于膨胀粉末S1至Sn的粒度的1/10。在膨胀粉末粒子S1至Sn的表面上附有一层或多层辅助粉末粒子AP1至APn是特别相宜的，其原因在于，这样，才可在尽量少用隔离用辅助粉末AP1至APn的情况下发挥其最大限度的作用。在可能进水(用箭头W表示)时，水分子不仅到达膨胀粉末的上层，而且也到达靠下的膨胀粉末粒子，其原因是，在靠外的膨胀粉末，如S1和S2进行膨胀过程的同时，由膨胀粉末粒子S1至Sn构成的所有层次也均通过处于其间的、起隔离剂作用的辅助粉末AP1至APn组份保持通水状态，使水很快地并且可靠地到达靠下的膨胀粉末层并使其参与膨胀过程。
图4所示的、通过隔离粉末AP1至APn形成的隔离效应可有利地通过使膨胀粉末粒子更好地相互隔离的附加措施得到进一步改善。在图5中又放大比例地示出了多个未膨胀的膨胀粉末粒子S1至Sn，其中，具有附加的空心球粒HK1至HKn。这些空心球粒与膨胀粉末粒子S1至Sn均匀地混合并使膨胀粉末粒子S1至Sn相互隔离。据此，在进水(用箭头W表示)时，水能更好地扩展到靠下的膨胀粉末粒子，并在膨胀过程中减少这些膨胀粉末粒子的相互阻碍。此外，相宜的是，添加其它的粉末粒子WP1至WPn，特别是塑料(如聚乙烯粉末)粉末粒子，其粒度有利地小于未膨胀的膨胀粉末粒子S1至Sn的粒度并且也小于空心球粒HK1至HKn的粒度。在相应的均匀混合的情况下，其它的粉末粒子WP1至WPn同样处在其粒度较大的膨胀粉末粒子S1至Sn和空心球粒HK1至HKn之间，并且使相应的间隙得到保持并从而使水轻易地进入靠下的膨胀粉末粒子。在制备填料时也可以譬如只采用空心球粒HK1至HKn、膨胀粉末S1至Sn及辅助粉末AP1至APn，而没有其它的粉末组份，即没有粒子WP1至WPn。另一方面，也可没有空心球粒HK1至HKn，即填料基本上只由膨胀粉末粒子S1至Sn、起隔离剂作用的辅助粉末AP1至APn及其它粉末粒子WP1至WPn构成。
I.用于电缆的填料组份：
I.1.用于电缆的填料的组份范围数据：
对图1或图2所示的电缆而言，组份的下列范围数据是特别相宜的，其中，如果没有其它说明，在下列组份数据中指的总是粒子的真实的体积％并从而没把粒子之间的空气计算在内。膨胀粉末总是指未膨胀状态下的，即干燥的膨胀粉末。图1所示的填料FS1或图2所示填料FSX应在总体上相宜地包含：
I.1.a由膨胀粉末和辅助粉末构成的填料的组份：
膨胀粉末S1至Sn的组份在94(体积)％和99.9(体积)％之间，优选范围为98(体积)％至99.9(体积)％，
隔离粉末AP1至APn组份在6(体积)％和0.1(体积)％之间，优选的范围为2(体积)％至0.1(体积)％。
由于这种混合物介电常数值欠佳，所以该混合物特别对电力电缆是适用的。
I.1.b由膨胀粉末、起隔离作用的辅助粉末和其它的填充粉末构成的填料的组份：
膨胀粉末S1至Sn在10(体积)％和70(体积)％之间，优选的范围为20(体积)％至40(体积)％，
作为隔离粉末的辅助粉末AP1至APn在0.1(体积)％和6(体积)％之间，优选的范围为0.1(体积)％至3(体积)％，
其它的填充粉末组份WP1至WPn在85(体积)％和30(体积)％之间，优选的范围为80(体积)％至50(体积)％。
这种混合物既适用于电力电缆，又适用于通信电缆。
在这里和下列的例子中，在给定的范围内可自由选择组份(即例65(体积)％的S1至Sn加上5(体积)％的AP1至APn加上30(体积)％的WP1至WPn)，其中，真实体积的各个(体积)％的总和必须总是等于100％。
I.1.C.但为了避免起尘，I.1.b所述的填料中添加1(体积)％至5(体积)％的油或者粘合剂，油或者粘合剂的优选范围为1(体积)％至3(体积)％。
b)和c)所述的混合物既适用于电力电缆，又适用于通信电缆，。
I.1.d具有膨胀粉末、作为隔离粉末的辅助粉末、其它的填充粉末组份和空心球粒的填料：
膨胀粉末S1至Sn在3(体积)％和50(体积)％之间，优选的范围为3(体积)％至10(体积)％，
作为隔离粉末的辅助粉末AP1至APn在0.5(体积)％和6(体积)％之间，优选的范围为1(体积)％至2(体积)％，
其它的填充粉末组份WP1至WPn在0(体积)％和60(体积)％之间，优选的范围为10(体积)％至30(体积)％，
用以避免起尘的油或粘合剂在0.5(体积)％和5(体积)％之间，优选的范围为1(体积)％至3(体积)％，
弹性的空心球粒HK1至HKn在10(体积)％和90(体积)％之间，优选的范围为50(体积)％至90(体积)％。
该混合物特别适用于通信电缆。
I.2用于电缆的填料的各个组份：
下面按散堆体积计算(就是说不以真实的体积)给定特别优选的混合物。
第一填充混合物的组份为：
I.2.a 5(体积)％的膨胀粉末S1至Sn，其平均粒度为30微米，
        1(体积)％的高度弥散的二氧化硅(AP1至APn)，其粒度为0.01微米，
        5(体积)％的其它的填充粉末组份WP1至WPn(聚乙烯粉末)，其平均粒度的10微米，
        40(体积)％的弹性空心球粒(HK1至HKn)，其粒度为40微米，
        2(体积)％的白油，
        47(体积)％的、处于空隙中的空气。
在彻底混合后，所有的粒子覆有多层，最好是覆有约10层(相当于0.1微米的覆层厚度)的高度弥散的二氧化硅，并据此机械上彼此被充分隔离。在该情况下，膨胀粉末粒子之间的平均间距约为75微米，并且其它的粉末WP1至WPn(如聚乙烯粉末)之间的平均间距约为25微米。这大致相当于图5所示的大小比例。
如果水侵入实际上用上述具有散堆密度的混合物完全填充的电缆，则由于细毛细管的作用，水首先在表面区域有少许扩展。该过程被遏制的另一因素在于，由于有油附加物，在粒子的表面上有很薄的油膜由此导致毛细管现象受抑制。在一段很短的路程后，水遇到许多处于水头前的膨胀粉末粒子，基于混合物的结构，这些膨胀粉末粒子实际上全都可参与膨胀过程。据此，水头只前进了一小段路程后就停止不前了，因为很大量的膨胀粉末粒子S1至Sn通过其体积扩大已经足以防止水在空间被限定得很窄的区域中继续扩展，由以上叙述中得出的结论是，应用尽可能细的膨胀粉末并最大限度地防止膨胀粉末凝块是相宜的，以便缩小粒子的平均间距并尽可能使所有位于水头前的膨胀粉末粒子尽快和不拖延地参与膨胀过程。辅助粉末粒子AP1至APn、可能添加的其它粉末粒子WP1至WPn和空心球粒HK1至HKn均有助于使水头在窄的空间区域内快速侵至尽可能多的膨胀粉末粒子，如由图5清楚地看到，原因是，这些添加物均有助于膨胀粉末粒子S1至Sn最大限度地避免凝块和牢固地堆集或粘结。不同的粒子混合得越好，所期望的作用就越大，在膨胀粉末粒子S1至Sn易于凝块的情况下，这些隔离用粒子越加显得具有重要意义。
I.2.6下列混合物(其(体积)％数据指真实的体积，即只是粒子或者油的体积，不是散堆体积)做为通信电缆的，特别是市内通信铜电缆的填料是相宜的：
66.5(重量)％的“PECMA200”粉末＝77.75(体积)％，
32(重量)％的“SANWET3746-1”＝21(体积)％，
1(重量)％的白油＝1(体积)％，
0.5(重量)％的“Aerosil”＝0.25(体积)％。
“PECMA200”是设在科隆的Interorgana公司的一种用以为电缆外皮作标志的、其粒度约为150微米的聚乙烯粉末。
Hochst公司的“SUNMET3746-1”是一种以一种聚丙烯酸的钠盐为基础的、经过再次研磨的、筛至50微米以下粒度的、经过干燥的并且用白油(石蜡油)粘化了的膨胀粉末。该混合物具有的散堆密度为0.5克/厘米3，就是说，按散堆密度计算，在假设空气组份为约50％的条件下，介电性能稍差的膨胀粉末在混合物中所占的体积组份仅稍大于10％。
I.2.c.另一混合物每升具有如下组份，其中，给定的是散堆体积为：
40克“LANCO-Wachs PE 1502”＝42.1cm3＝4.2(体积)％
58克“SUNWET 3746-1”  ＝36.3cm3＝3.6(体积)％
1克“WACKER HDKH 20”  ＝0.45cm3＝0.05(体积)％
2克白油                ＝2.25cm3＝0.22(体积)％
12克“EXPANCEL DE 551”＝289.2cm3＝28.93(体积)％
113克                    170.00cm3＝37.00(体积)％
因此，电缆芯线间粉末组份之间的空气组份为63(体积)％。
“LANCO-Wachs PE 1502”是设在Ritterkude Ihlpohl的Langer公司的一种粒度为15微米左右的聚乙烯粉末。“WACKER HDKH 20是Wacker化学公司的一种其粒度为0.015微米左右的、高度弥散的二氧化硅。“EXPANCEL DE551”是Expancel公司的在未压缩状态下其外径约为40微米的、以聚乙烯叉-丙烯腈-异分子共聚物为基础的空心球粒。这些空心球粒具有很薄的壁，其体积主要由空气-气体填充物组成，在重12克的情况下，构成壁的材料只有7.5厘米3(即真实体积)。按散堆密度计算，给定的混合物只由约9(体积)％的固体物质及油和91％的气体组成，该混合物当然具有对相对的介电常数及损耗因数特别适宜的特性。
为了更好地理解，下面按照真实的体积(即不包括芯线间楔形空隙内的空气)给出了为最后述及的混合物给定的重量百分比及其体积百分比：
                               真实的体积LANCO-Wachs       35.4(重量)％    ＝11.5(体积)％SUNWET            51.3(重量)％    ＝9.8(体积)％WACKER HDKH 20    0.9(重量)％     ＝0.1(体积)％白油              1.8(重量)％     ＝0.6(体积)％EXPANCEL          10.6(重量)％    ＝78(体积)％
              100(重量)％       100(体积)％
按散堆密度计算并在未干燥的情况下，在频率为1千赫时，相对介电常数εr＝1.21，并在频率为1兆赫时降至ε＝1.16。在所述频率时，损耗因数为：
tanδ(1千赫)＝88×10-4并在1兆赫时，tanδ＝43×10-4。
在图6中示出了一个光缆CA2，其单层或多层外皮用标号MA2表示。楔形空隙被填料FS2全部地或部分地填充。涉及填料，关联到图1和图2所示的电缆所进行的叙述在原则上是适用的。缆芯填料FS2至少包括膨胀粉末和作为隔离粉末的辅助粉末，并最好也包括油和粘合剂添加物，以便最大限度地防止填料起尘。此外，填料FS2还可包含高弹性球粒。作为另一填料组份，或许可添加一种塑料粉末，如一种聚乙烯粉末。为了确保更好的附着，在把填料FS2置入之前可在光波导芯线GA1至GA3的表面上涂覆油或粘结剂。该填料FS2全部地或部分地填充光波导芯线GA1至GA3之间的楔形空间。
光波导芯线GA1至GA3分别由(一层或多层的)塑料护层SH1至SH3构成，其中，在内部分别有至少一个光波导LW1至LW3，该光波导也有一层塑料护套(覆层)CT1至CT3。也可在一个共同的护层SH1至SH3的内部设置多个光波导(束芯线或类似芯线)，用以取代一个单个的光波导。
也可把以上用于电缆的例如I.1.a，b，c和d中所述的混合物用作这种光缆CA2的缆芯填料FS2。如果混合地既把电芯线，又把光芯线设在一个缆外皮MA2之内，则由于涉及的一般是通信电缆，特别可用I.1.b，c和d所述的填料。
光波导芯线GA1也可为致密芯线结构，其中，在芯线外护层SH1至SH3和光波导LW1至LW3的护层CT1至CT3之间譬如同样可设有滑动材料和/或泡沫塑料。
图7放大地示出了一个光波导芯线GA的结构，在其内部有一个光波导LWC，该光波导具有真正的传输光纤LW及所属的外护层CT。该光波导芯线可为实心芯线、密芯线或如图所示的空心芯线或者束状芯线结构，并从而包括一个或多个松动地或固定安装的光波导。多个光波导也可汇总成小窄带，并且这些窄带可根据情况叠置地安装在护层SH内部。用芯线填料FC填充护层SH内的空隙，为此，特别是可用与例子I.1.a至d相当的混合物。特别优选地可用那些如例子I.1.d中的、包括可压缩的空心球粒的混合物，因为据此可使光波导得到良好的缓冲。一个或多个具有护层的光波导LWC处在管形的护层SHW之内，并且在此所用的芯线填料FC应至少包含膨胀粉末，其中，膨胀粉末的各个粒子的相宜置入准则在于，在所有的工作条件下充分保证一个或多个光波导LWC的活动性。所以，芯线填料FC应有不太高的散堆密度。须在此指出，待用的膨胀粉末在进水时不应释放特别的膨胀压力并从而在该情况下对那个或那些光波导LWC不施加不希望有的局部压力。在进水的情况下，从膨胀粉末中只形成一种凝胶状的物质，光波导在该凝胶状的物质中还能有充分的活动余地。
为了降低填料的造价，可添加例子I.1.c或d中所述的其它填充粉末组份(如很细的聚乙烯粉末)，其中，以上对粒度所作的考虑在原则上同样适用。如前所述，如果除膨胀粉末和起隔离作用的辅助粉末(以及可能添加的其它填充粉末)外，还添加组份尽可能大的、富有弹性微空心球粒，可得到特别适宜的性能。在应用其真实密度为40公斤/米3和粒度为40微米的、壁厚极薄的、富有弹性的空心球粒的情况下，作为辅助粉末添加的、最好是高度弥散的二氧化硅的隔离剂在进水时除可防止粒子凝块外，还可使粒子在相互间有更充分的活动余地。为了避免起尘并为了改善附着性，也可像以上的例子中提及的那样，添加少量的油或粘结料。为了尽可能没有局部的压力尖峰作用到那个或那些光波导上，所用粒子的粒度应远小于光波导LWC的直径，即一般远低于250微米。就芯线填料而言，用于填料FC的粒子的粒度在100微米和1微米之间。优选的粒度范围为1微米至10微米之间。由于加工这样的细尘粉末有问题，因此应向这些粉末中相宜地添加一种用于防止起尘的钝化剂，特别是油或一种粘结材料。在这里，细的辅助粉末和根据情况添加的其它粉末组份(如聚乙烯粉末)也有优点，即这些粉末在进水时的膨胀过程中显示了一种特快的响应特性，因为通过这些粉末的表面处理最大限度地防止了凝块。结合图4和图5所进行的考虑在原则上也适用于此。
如果在芯线填料中应用空心球粒，则这些空心球粒的壁厚应约为0.4微米至0.5微米(Expancel公司的“EXPANCEL 551DE”)。这些空心球粒的真实密度为28公斤/米3，粒度约为40微米。Expancel Nobel Industries公司的“EXPANCEL 091DE”的散堆密度譬如为20克/升。从体积上看，该密度相当于98和99(体积)％之间的发泡率(如在一种致密的芯线中)。通过添加膨胀粉末和其它的填充物质，固体体积组份当然较高，如例子I.2.c所表明的那样，其中，确定固体体积组份为9(体积)％，在该填料中，也可确保光波导的软包封。
在具有相应高的空心球粒组份的情况下，只需要较少的膨胀粉末是可以理解的。其原因之一是，待填充体积的大部分被空心球粒填充。在进水时，水的前进被由空心球粒和其它的填充粉末形成很窄的毛细系统强烈遏制，此外，一方面通过隔离粉末，另一方面通过空心球粒和填充粉末对膨胀粉末的空间隔离，在进水时防止膨胀粉末凝块。需要考虑到在膨胀粉末组份少和有时非全部填充的情况下，在进水时，水头也仅会有短的进程，并且存在的膨胀粉末仍总是完全起作用。用其富有弹性的空心球粒间有较少的膨胀粉末粒子和其它附加粉末的填料部分地或几乎全部地填充空心芯线的内部空间对光波导LWC的移动只有很少阻力，可平衡局部压力尖峰并在光波导之间(在护层SH之内有多个光波导的情况下)并对外壁SH起到一定的缓冲作用。应用其直径为1至10微米的膨胀粉末粒子一般不导致局部压力尖峰并从而不导致光波导的衰减增高。因为把这些膨胀粉末粒子研磨得很细需要相当的费用，用普通的研磨机磨不出这种细度，为此必须采用喷射式磨机，所以缓冲作用特别是落到富有弹性的、可压缩性很大的空心球粒上是相宜的。在空心球粒适当大和富有弹性的情况下，也可采用较粗的膨胀粉末粒子，如Hochst公司的“SANWET 3746-1”，其粒度≤50微米。
置入填料FC的相宜方式在于，在图7所示的一个或多个光波导LWC的表面上涂上一薄层附着剂。油和/或一种粘合剂可用作附着剂。通过喷涂或用毛毡或海绵涂敷把光波导的表面润湿，然后在挤压包封外护层SH之前通过一个涡流床加上本来的填料。也可通过静电方法敷以填料FC，其中，把相应的电荷加到由绝缘材料构成的光波导(护层)上。替代空心球粒，也可采用尚示膨胀的球粒，这些尚未膨胀的球粒在加到光波导上之后譬如在一个加热段中或在芯线护层挤包机中因受热而膨胀到其最终粒度。另一可能的加入方式在于，先在一个单独的工序中把空心球粒或未膨胀的球粒加到光波导上(特别是加到一个其上有粘合剂或油覆层的光波导上)并在下一工序中才加上膨胀粉末或者膨胀粉末混合物。在该情况下，每个光波导均有一个富有弹性的球粒缓冲层。根据情况，也可在加上粉末混合物FC之后并在挤压包封护层SH之前再次喷涂上少许附着剂，以便防止如此涂上的涂层从光波导LWC上脱落。上述措施可带来一系列优点，特别是大大降低了芯线填充混合物的造价，因为不需要优质的原料并且所用的重量组份(由于比重小)可以很小。因为填料据此主要由空气和廉价的固体组成，所以填料与构成光波导芯线壁的材料SH及光波导LWC的护层CT没有不适宜的相互作用。据此，与采用相应高的油组份的糊状芯线填料相比，可大大扩大可采用的、构成芯线壁或护层的材料的选择可能性。此外，在储存较长时间的情况下，不会出现芯线填料滴落问题，并且在较高的温度下也不会导致芯线填料流出。此外，毋需像采用糊状芯线填料时那样，注意温度变化过程，因为与糊状填料相比，基本上为粉末状的填料的机械性能与温度无关或与温度的关系很小。尤其是在连接过程方面，另一优点在于，芯线填料(见图7)及缆芯填料(见图6)均可轻易地被去除。
把膨胀粉末用作芯线填料尚有另一优点。如前所述，当水进入时，水只侵入图7所示的光波导芯线GA的护层SH内部极短距离(并因此水量极少)。水和膨胀粉末形成一种软的凝胶体，该凝胶体在温度明显的低于零度的情况下不形成如冰那样的固体。所以，在进水后，这种光波导体芯线能比传统的填料更好地抗衡结冰的不良作用。在有空心球粒存在的条件下，通过由或许有的残余水或由膨胀粉末组份的胶质化形成的压力被空心球随后承受的附加压缩而最大限度地吸收。在该情况下也不会导致单个或多个光波导出现局部衰减增高。
II.由于光缆的填料的组份：
II.1.用于光缆(如像图7那样，光波导与填料直接接触的空心芯线、致密芯线、束状芯线等等)填料的数据范围。所有的给定值均是真实的体积百分比。
II.1.a
膨胀粉末S1-Sn在94(体积)％和99.9(体积)％之间，优选范围为96(体积)％至99(体积)％，
隔离粉末AP1-APn居6(体积)％和0.1(体积)％之间，优选范围为0.1(体积)％至2(体积)％，
II.1.b
膨胀粉末S1-Sn在93.5(体积)％和99(体积)％之间，优选范围为96(体积)％至99(体积)％，
隔离粉末AP1-APn在0.1(体积)％和6(体积)％之间，优选范围为0.1(体积)％至2(体积)％，
油或粘合剂在0.5(体积)％和5(体积)％之间，优选范围为1(体积)％至3(体积)％，
II.1.c
膨胀粉末S1-Sn在5(体积)％和50(体积)％之间，优选范围为10(体积)％至40(体积)％，
隔离粉末AP1-APn在0.1(体积)％和6(体积)％之间，优选范围为0.1(体积)％至3(体积)％，
油或粘结剂在0.5(体积)％和5(体积)％之间，优选范围为1(体积)％至3(体积)％，
填充粉末组分WP1-WPn在49(体积)％和94(体积)％之间，
II.1.d
膨胀粉末S1-Sn在3(体积)％和50(体积)％之间，优选范围为4(体积)％至20(体积)％，
隔离粉末AP1-APn在0.1(体积)％和6(体积)％之间，优选范围为0.1(体积)％至3(体积)％，
油或粘结剂在0.5(体积)％和5(体积)％之间，优选范围为1(体积)％至3(体积)％，
填充粉末组分WP1-WPn在0(体积)％和30(体积)％之间，优选范围为0(体积)％至20(体积)％，
空心球粒HK1-HKn在49(体积)％和96(体积)％之间，优选范围为60(体积)％至90(体积)％。
上叙混合物在原则上适用于填充槽式光缆的或包括独立的光波导LWC或汇总成小窄带的光波导LWC的U型光缆的槽，其中优先采用II.1.d所述的混合物。
在致密芯线中，在包护层之前，在各个光波导LWC上只附上极薄的填充混合物层。此处也优先使用II.1.d所述的混合物。
II.2用于类似图6所示光缆的缆芯填料的数据范围。
为此，优先采用I.1.b至I.1.d所述的混合物，因为这里的要求比II.1所述的芯线填料低。
在图8中示意地示出了一台用于处理和制造发明的填料的设备。该设备基本上由至少一个膨胀粉末储罐SP以及另一用于储存高度弥散的辅助粉末的储罐AP组成。这两种物质被输往一个第一混合装置MI1，两种物质在该装置内均匀混合。对此特别适宜的是一个涡流室。粉末状的隔离粉末覆层在该涡轮室内被附在膨胀粉末粒子上。
因为应相宜地从特细的膨胀粉末出发，即从也含有大量细粉尘的膨胀粉末出发，在不正确操作时，该膨胀粉末会造成健康问题，所以采用下列制造方法是相宜的：
膨胀粉末的生产者根据情况对膨胀粉末进行再次研靡、干燥、筛选并添加隔离粉末。为了尽量避免粉尘污染，通过添加少许油或粘合剂OK，在这里就使膨胀粉末SP和隔离粉末AP构成的混合物迟钝化。这可相宜地在混合装置MI1中进行，其中，为更好地使隔离剂层附着在较大的膨胀粉末粒子上，膨胀粉末粒子首先被喷以油雾，然后再被覆上隔离粉末。在混合过程中喷入油或粘合剂是相宜的。为使隔离粉末粒子附着在膨胀粉末粒子上，基本上仅让范德瓦尔斯力起作用已足够。
由膨胀粉末和隔离粉末制作的、根据情况被迟钝化了的粉末状基本材料被装入与空气和潮气隔绝的料罐BT内并这样实际上干燥地提供给电缆厂内的使用者。因为该基本材料是所有被建议的混合物中的最重要的组成部分，所以这种做法所具备的优点在于，电缆制造厂为其不同的应用场合可在置入电缆前不久可自己制造出适于具体的应用场合的、最终的填料混合物FCS。该过程可在混合容器MI2中进行，在该混合容器MI2中，出自料罐BT的粉末状基本材料譬如与一种其它的粉末组份WP(如聚乙烯粉末)混合。在需要的情况下，可在同一混合容器中或最好在另一混合容器MI3中按需要的比例加入空心球粒KG。但也可以在电缆厂中连续进行所有的混合过程。于是，在图8中所示的各单元构成了一条唯一的连续生产线。
在图9中示出了一个从属于一个电缆厂的装置，用以生产图1、2、6或7之一所示的电缆或光缆芯线。首先具体地假设，一个图7所示的光波导LWC被送入填充装置FE。向该填充装置FE中加入制成的填料粉末混合物FC。在随后的挤压机EX中，借助所属的挤压头EK包以外护层SH，据此得出空心芯线形式的光波导芯线GA。
为了填充譬如图7所示的空心芯线，可在一个或多个根据情况其上有油膜的光波导LWC上覆以填料层并经过一个套管将其送入挤压机EX，在该挤压机中挤包上护层。有利的是，首先在一个单另的工序中，在涂有薄的油膜或粘结剂的光波导LWC上覆上一层高弹性空心球粒，据此，使每个光波导具有一个弹性的缓冲层。加入空心球粒的方式可在于，加入扩张了的球粒或加入可扩张的粒子(“Expancel D”＝Expancel干燥的未扩张了的)，这些可扩张的粒子在加热段发泡或在挤包护层时扩张。做为外层，在单个或多个光波导上附上其它的、需要的填料粉末，特别是膨胀粉末和隔离粉末。
在应用富有弹性的空心球粒(如Expancel Nobel Industries公司的“Expancel 551 DE”或“Expancel 091 DM”)的情况下，密度为约40公斤/米3，粒度为40微米左右。因此散堆密度为约20克/分米3。该密度相当于发泡度98至99％，即在一个图7所示的光波导芯线被完全填充的情况下确保了光波导LWC的软包封。
也可在一个共同的护层内部设置多个光波导体(如束状芯线)，用以替代一个单一的光波导。在空心球粒的组份相应高的情况下，只用较少的膨胀粉末是可以理解的。其原因之一是，待填充的体积中的一半已被空心球粒填充。在进水时，水的前进受到被空心球粒形成的极窄的毛细系统的强烈阻止，此外，在进水时，一方面通过膨胀粉末粒子相互间的被隔离，另一方面通过空心球粒，防止了膨胀粉末凝块。因此，在进水时，水头在膨胀粉末组份少的情况下也只前进很短一段距离，并且存在的膨胀粉末仍时刻完全起作用。
用富有弹性的空心球粒间有较少的膨胀粉末粒子及其它的附加粉末粒子的填料部分地或最大限度地填充图7所示的空心芯线的内腔，对光波导的移动只有很小的阻力，可补偿局部压力尖峰并在光波导相互间(在护层SH内有多个光波导的情况下)及与外壁SH之间起一定的缓冲作用。在一般情况下采用直径为1至10微米的膨胀粉末粒子不会导致局部压力尖峰并从而在光波导中不导致衰减增高。在应用空心球粒的条件下，通过空心球粒的缓冲作用，也可采用较大的膨胀粉末粒子。
如果应生产电缆CA1(参见图1和图2)，则把各个导电芯线AD1至AD4输往图9所示的填充装置FE并在该填充装置FE内被覆以几乎粉末状的填料FS。然后借助挤压头EK挤包上护层，从而得到图1所示的成品电缆CA1。图6所示的光缆的生产过程也与此类似。
可以不同的方式把作为填料的混合物装入具有铜导线的和波导的电缆芯中或装入光波导芯线中。譬如通过涡流床，使绞合的、低对的铜导线电缆芯、由单层地绕一个支承件绞合的光波导空心芯线构成的缆芯、槽式电缆的槽或绕一个支承件绞合的U形轮廓等等及其空隙覆以填料混合物。
此方面的细节情况示于图10。如图所示，一个电缆芯CAS(由电导体和/或光波导组成，最好为绞合状态)被输入到一个填充箱KF中。粉末状的填料FS(由膨胀粉末和隔离粉末组成，根据情况添加其它的填充粉末和/或空心球粒)经过一个开口被鼓入填充箱的上部KFR。从下方经过一个具有若干通孔的烧结板SP1以及通过若干喷嘴把空气LF向上送入真正填充腔KFR。该空气可经过一个过滤器FL重新逸出。电缆芯CAS经过填充腔KF的真正的填充腔KFR并且在其周围被喷涂及覆以填料FS。受真正填充腔KFR内的涡流床上的强涡流作用，可确保电缆芯构件之间的空隙得到充分的填充并确保电缆芯CAS的周围覆有填料层。为了确保填料FS更好地固定在电缆芯CAS上，可相宜地在填充装置KF之后向有填料覆层的电缆芯CAS的表面上喷油。如可在随后的喷雾箱NK中喷少许这样的油添加剂，使油沉积在电缆芯CAS的所有面上并从而使粉末状的填料的位置得到机械固定。使油添加剂OZ要少到使覆上的填料FS基本上还保持粉末状态，即不形成凝胶体。
也可根据情况在进入填充装置KF之前，在电缆芯或电缆芯构件(如四芯线)的表面上喷上油或粘合剂，以便在待覆表面上就改善被送入的粉末状态填料的附着能力。
为了防止填料FS脱落，可在具有填料的电缆皮芯CAS上有利地包上一层薄膜。然后再把要制成电缆的外挤包在该薄膜上。
如果电缆由多个分束(基束)组成，则为各分束设置一个图10所示的涂敷设备。
因为在电缆芯CAS内设有较密集的导线元件时会难以用填料FS充分填充内部空隙，所以在导线元件数量较多时，按图11所示的情况进行涂敷。各个导线元件，如导电芯线AD1至ADn和/或光的传输元件(如光波导或空心芯线或类似芯线)  GA1至GAn或芯线组(如四芯线或基束)被导入一个填充箱KF1，该填充箱的结构与图10所示的填充箱KF的结构相似并且也具有一个由烧结材料制成的、有通孔SP1的涡流板和一个设在出口处的空气过滤器FL1。各个导电的和/或光的传输元件AD1至ADn和GA1至GAn和/或这些传输元件组经优先为喷嘴状的进入孔EO1至EOn)送入填充箱的内腔KFR1中并且在其中的涡流床上，其周围被旋起的粉末状填料FS填充和附着。这些元件被绞成一个电缆芯，其中，绞合点位于填充箱的出口处是相宜的。绞合装置也可以制成SZ型绞合装置US并设在紧接填充箱之后。由多个传输元件绞合而成的电缆芯CAS1在其内部范围内也具有粉末状的填料组份并据此在进水时，由于膨胀粉末膨胀，可特别有效地防止水扩展。可通过与图10所示相似的、喷油或喷粘结剂的喷雾箱NK为电缆芯CAS1的外部范围，即表面范围进行固定处理。也可在图11所示的填充装置之后设置一个自己的、附加的、与图10相当的、用于电缆芯的填充装置。此外，还有另一种可能，即在图11中，各个传导元件AD1至ADn和GA1至GAn在进入填充箱KF1之前被喷以粘结性的或油性的物质，以便改善粉末状填料FS在传导元件表面上的附着能力。也可通过静电方法使粉末状填料FS附着，即把带电荷的粉末粒子置于带相反电荷的或接地的传导元件上并据此达到特别牢固地附着。

Claims (27)

1.具有粉末状填料的电缆，填料包含膨胀粉末和辅助粉末，其特征在于，辅助粉末是这样加入的，即辅助粉末粒子(AP1至APn)与膨胀粉末粒子(S1至Sn)良好地混合并分布在膨胀粉末粒子之间，使膨胀粉末粒子(S1至Sn)相互间被辅助粉末粒子(AP1至APn)隔离，并且在进水时，通过辅助粉末粒子(AP1至APn)的隔离作用，有助于水流往相邻的膨胀粉末粒子(SU1至SUn)。
2.按照权利要求1所述的电缆，其特征在于，选择的辅助粉末粒子(AP1至APn)的粒度小于膨胀粉末粒子(S1至Sn)的粒度。
3.按照权利要求2所述的电缆，其特征在于，选择的辅助粉末粒子(AP1至APn)的粒度低于膨胀粉末粒子(S1至Sn)的粒度的1/10，最好是低于1/100，特别是1/100和1/200之间。
4.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，选择的辅助粉末粒子的粒度低于1微米，最好是低于0.1微米。
5.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，作为辅助粉末，采用高度弥散的，特别是无机的粉末。
6.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，作为辅助粉末，采用硅酸盐，特别是二氧化硅和/或膨润土和/或蒙脱土。
7.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，选择的辅助粉末组份少于膨胀粉末组份。
8.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，在填料中规定，膨胀粉末的真实体积在94和99.9(体积)％之间，隔离粉末的真实体积在6(体积)％和0.1(体积)％之间。
9.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，在填料中尚添加了其它的粉末组份(WP1至WPn)，特别是聚乙烯粉末。
10.按照权利要求9所述的电缆，其特征在于，选择的其它粉末组份(WP1至WPn)的粒度大约相当于膨胀粉末的粒度。
11.按照权利要求9或10所述的电缆，其特征在于，填料具有10和70(体积)％之间的膨胀粉末(S1至Sn)、0.1至6(体积)％的隔离粉末(AP1至APn)以及85(体积)％和30(体积)％之间的其它粉末组份(WP1至WPn)(分别为真实体积)。
12.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，填料(FS1、FS2)具有油或粘结剂形式的添加物，其在填料(FS1、FS2)中所占的组份被选择得很小，用以在加工中防止填料(FS1、FS2)起尘，而又不使填料(FS1、FS2)形成糊状稠度。
13.按照权利要求12所述的电缆，其特征在于，选择的油或粘结剂添加物低于填料(FS1、FS2)总体积的5(体积)％，最好是1至3(体积)％。
14.按照权利要求12或13所述的电缆，其特征在于，添加的油或粘结剂具有低于500毫泊的粘度。
15.按照权利要求12至14之一所述的电缆，其特征在于，填料具有93.5至99(体积)％的膨胀粉末(S1至Sn)、0.1至6(体积)％的作为隔离粉末的辅助粉末(AP1至APn)以及0.5至5(体积)％的添加油或粘结剂(分别为真实体积)。
16.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，填料中添加有弹性的球粒，特别是空心球粒。
17.按照权利要求16所述的电缆，其特征在于，选择的弹性球粒的直径在扩张状态下约相当于膨胀粉末粒子的直径。
18.按照权利要求16或17所述的电缆，其特征在于，用于电缆的填料或用于光缆的缆芯填料具有3(体积)％和50(体积)％之间的膨胀粉末(S1至Sn)、0.5(体积)％和6(体积)％之间的、作为隔离粉末的辅助粉末(AP1至APn)、0(体积)％和60(体积)％的其它粉末组份(WP1至WPn)、0.5(体积)％和5(体积)％之间的油或粘结剂以及10(体积)％和90(体积)％的弹性空心球粒(HK1至HKn)(分别为真实体积)。
19.按照权利要求16或17所述的电缆，其特征在于，用于光缆的芯线的填料具有3(体积)％和50(体积)之间的膨胀粉末(S1至Sn)、0.1(体积)％和6(体积)％之间的、作为隔离粉末的辅助粉末(AP1至APn)、0.5(体积)％和5(体积)％之间的油或粘结剂、0(体积)％和30(体积)％之间的其它粉末组份(WP1至WPn)以及49(体积)％和96(体积)％之间的空心球粒(HK1至HKn)(分别为真实体积)。
20.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，膨胀粉末粒子(S1至Sn)的粒度是在1微米和100微米之间选择的。
21.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，用于电缆的填料的组合准则在于，组合后得出的相对介电常数低于1.5。
22.制造用于以上权利要求之一所述电缆的填料的方法，其特征在于，首先是膨胀粉末(SP)和起隔离粉末作用的辅助粉末(AP)相互混合并形成基本材料。
23.按照权利要求22所述的方法，其特征在于，在膨胀粉末(SP)与用作隔离粉末的辅助粉末(AP)混合时，添加少量的油或粘结剂，用以防止混合成的基本材料起尘。
24.按照权利要求22或23所述的方法，其特征在于，向基本材料中添加其它的粉末组份(WP)和/或空心球粒(HG)。
25.用于把填料加到单个的芯线(AD1至ADn；GA1至GAn)或芯线束上的方法，其特征在于，粉末状填料被均匀分布在一个箱(KFR1)中，并且分别待覆以填料的芯线(AD1至ADn、GA1至GAn)或芯线束通过该填充箱(KFR1)。
26.用于在电缆芯上制造粉末覆层的方法，其特征在于，电缆芯(CAS)通过一个其内有均匀分布粉末状填料的填充箱(KFR)。
27.按照权利要求24和25之一所述的方法，其特征在于，通过喷油组份改善附在芯线(AD1至ADn、AG1至AGn)、芯线束或电缆芯(CAS)上的粉末组份的附着能力。
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