CS225520B1 - Vysokonapatový kábel s izoláciou zo zosieteného polyetylénu so zvýáe nou odolnosíou proti tvorbě vodných stromčekov - Google Patents

Vysokonapatový kábel s izoláciou zo zosieteného polyetylénu so zvýáe nou odolnosíou proti tvorbě vodných stromčekov Download PDF

Info

Publication number
CS225520B1
CS225520B1 CS576582A CS576582A CS225520B1 CS 225520 B1 CS225520 B1 CS 225520B1 CS 576582 A CS576582 A CS 576582A CS 576582 A CS576582 A CS 576582A CS 225520 B1 CS225520 B1 CS 225520B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
polyethylene
parts
insulation
water
Prior art date
Application number
CS576582A
Other languages
Czech (cs)
English (en)
Inventor
Otto Marcek
Original Assignee
Otto Marcek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otto Marcek filed Critical Otto Marcek
Priority to CS576582A priority Critical patent/CS225520B1/sk
Publication of CS225520B1 publication Critical patent/CS225520B1/sk

Links

Landscapes

  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Vynález sa týká kábelárskyoh produktov, najmá silnoprúdovýcb vysokonapátových káblov, ktorých izolácia je vytvořená z chemicky zosieteného polyetylénu. Účeloa riešenia je získanie kábelárakych výrobkov, kde izolant z chemicky zosieteného polyetylénu vykazuje v prevádzkových podmienkach pri elektrickom namáhaní výrazné zvýše nú a dlhodobú odolnost proti tvorba vodných stromčekov, pričom dosiahnutie takejto úpravy nie je spojené s negativnými technickými a ekonomickými ddsledkami·
Pri používaní silnoprúdových káblov izolovaných zosieteným polyetylénom možno pozorovat, že už aj po poměrně krátkom čase elektrického namáhania a relativné pri nízkom gradiente elektrického póla, často dochádza k elektrickému prierazu izolácie, čím sa v značnéj miere znižuje ich spoTahlivost a životnost· Analýzou příčin tohto javu sa zistilo, Že prieraz spósobujú defekty v polyetylénovej izolácii, tzv. vodné stromčeky, ktoré sa v polyméri vytvárajú za podmienok elektrického namáhania a súčasnej prítomnos ti vody. Táto voda vniká do izolácie bud technológiou výroby, t.j. pri zosietovaní v pare a chladení vodou, alebo proniknutím vody z prostredia, v ktorom sú kéble pri ich prevádzke uložené· Podstatnejšie obmedzenie takéhoto vnikania vody je velmi nákladné a technicky obtažné·
Pre zlepšenie uvedeného stavu už pri výrobě příslušných kábelórskych produktov je známe predovšetkým používanie niektorých stabilizačných přísad, ktorých úlohou má byt zamedzenie přenikánia vody do polyetylénu, například chemickým viazaním vody alebo znižením zmáčavosti pólyméru. Všeobecným nedostatkom týchto riešení je však okolnost, že aplikované přísady, například tetramětoxyailén, fenyltrimetoxysilén, MgCl2, 1-oktanol, resp· i ostatně podobné látky, v polyetyléne sú rozpustné len obmedzene, po určitom čase migrujú na povrch izolácie, resp. difundujú do polovodivých vrstiev, čím sa ich ochranný účinok podstatné zníži, alebo i celkom anuluje· Okrem toho sa u týchto i dalších typov prejavujú aj sekundárné negativné účinky, ovplyvňujúce vlastnú výrobu a niekto- 2 *·
225 520 ré vlastnosti konečných produktov. - V případe použitia trojkomponentného stabilizačného systému reprezentovaného zlúčeninami ferocénového typu, - substituovaným chinolínom a siloxánovým oligomérom,dochádza sice k dlhodobejšiemu, nie však trvalému a dostatoČnému zachovaniu požadovaných vlastností. Využitie tohto systému u chemicky zosietovaného polyetylénu představuje však technicky relativné náročný a ekonomicky nákladný proces. Do polyetylénu je totiž v danom případe potřebné vedla peroxidu a antioxidantu integrovat tri dalšie zložky, pričom v dósledku reaktívnosti týchto zložiek s peroxidom je nutné podstatné zvýšit aj množstvo peroxidu potřebného na sietovanie polyetylénu.
Nevýhody doterajšieho stavu sa podTa vynálezu odstraňuji! riešením, ktorého podstata je charakterizovaná tým, že izolécia kábla je z rozvětveného polyetylénu s indexom toku taveniny 0,2 až 20 g/10 min., ktorý obsahuje v pomere k 100 hmotnostným dielom tohto základného polyméru ako integrované zmesné zložky podiely 0,2 až 5 hmotnostných dielov dialkyIperoxidu vo funkcii sietovacieho činidla, a ako zložku vo funkcii inhibitoru tvorby vodných stromčekov obsahuje podiel 0,2 až 5 hmótnostných dielov 1 až 4 alylovými skupinami v molekule charakterizovanéj nízkomolekulovej látky typu alylesterov alifatických a anorganických kyselin, alyléterov alifatických a anorganických kyselin, alebo alylových derivátov aromatických uhTovodíkov, trialylkyanurát alebo trialylizokyanurát.
Pri riešení podTa vynálezu dosahuje sa v procese sietovania zabudovanie účinných přísad do polyetylénu prostredníctvom chemických vazieb. Tým sa zabráni migrácii týchto látok a docieli sa ich trvalý stabilizačný účinok bez toho, že by sa znížil účinok přítomného peroxidu. V danej súvislosti sú přitom vhodnou doplňujúcou zložkou aj případné podiely anorganických práškov typu SiO^, aluminosilikátov alebo karbonátov v množstve 5 až 50 hmotnostných percent v pomere k použitému množstvu účinnéj látky.
Pri uplatnění daného riešenia sa postupuje tak, že buS v procese predradenej přípravy zmesi, alebo až v priebehu vytláčania polyméru stabilizačná přísada sa zhomogenizuje s taveninou polyetylénu pri teplote 110 až 200 °C. Získaný materiál sa obvyklým spósobom aplikuje vytláčením a v rozmedzí teplót 110 až 200 °C sa potom na příslušných profiloch vytvárajú z něho izolačně vrstvy, u ktorých ·» 3 β»
225 520 ▼ nadvázujúcom priebehu sietovania pri teplotách 200 až 400 °0 následné dochádza k chemickému naviazaniu integrovaných stabilizačných přísad·
Riešenie podl’a vynálezu umožňuje efektívnu produkciu kóbelárskych výrobkov s požadovanými vyššími technickými parametrami. Realizácia nie je spojená s komplikáciami materiálového ani technologického charakteru, náklady výroby zostávajú prakticky rovnaké, připadne móžu byť i nižšie ako doteraz, a to v závislosti od zvoleného obsahu účinných komponentov· Výroba je obvyklá, ako pri doterajše j aplikácii obdobných materiálov zo zosieťovatelného polyetylénu v kébelárstve, pričom vymedzené změny v zložení nevyplývajú ani druhotné negativné, lež pósobia pozitivně aj na niektoré elektrické, fyzikálně a mechanické vlastnosti konečných produktov·
V porovnaní s doterajšími riešeniami významné sa predížuje bezporuchovost a životnost výrobkov, a to až niekolkonásobne· Na rozdiel od doterajších spósobov sa dosahuje skutočně dlhodobé a trvalé kvalitativně zlepšenie požadovaných vlastností chemickým naviazaním účinných zložiek· Množstvo peroxidu potřebné na sisťovanie polyméru nie je přitom potřebné zvyšovat, naopak, možno použit aj nižšie množstvá ako v komerčnom sietovatelnom polyetyléne, a to bez negativného ovplyvnenia potřebných termomechanických vlastností, čím sa vyššia životnost výrobkov móže dosiahnut pri zachovaní, resp· aj znížení příslušných materiálových nákladov·
Příklad 1
V zévitovkovom miešači sa pri teplote 125 °C roztavilp 100 hmotnostných dielov polyetylénu s indexom toku taveniny 2 g/10 min·· Do taveniny sa přidal 1 hmotnostný diel trialylkyanurátu a 0,5 hmotnostných dielov aorosilu, SiOg. Po 5 minútovom homogenizovaní . sa do taveniny přidal bis /terč.hutylperoxyieopropyl/ benzen v množstve 1,5 hmotnostných dielov a 0,3 hmotnostných dielov antioxidantu N - fenyl - N *- izopropyl - p - fenyléndiamínu a zmes sa Sálej 3 minúty homogenizovala· Zo zmesi sa vylisovali 4 mm hrubé doštičky za súčasného zosietenia, t.j. 20 minút lisováním pri teplote 180 °0· Doštičky sa podrobili skúške odolnosti proti tvorbě vodných stromčekov v elektródovom usporiadaní hrot-plocha· Přitom hrot, na ktorý bolo připojené napfitie 3 kV/50 Hz bol vytvořený ihlou vtlačenou do vzorky tvaru hranolčeka· Protilahlá plocha bola ponořená do vody, ktorá tvořila zemnú elektrodu. Vzdialenosť hrotu ihly od tejto plochy bola 2 mm. Čas potřebný na vytvorenie vodných stromčekov v tomto případe bol 18 dní. Za účelom posúdenia trvanlivosti účinku přísady sa vzorky podrobili urýchlenej skúške migrovatelnosti přísady tak, že sa 30 dní namáhali pri teplote 70 °C v teplovzduánej sušiarni a potom sa zmerala odolnost proti tvorbě vodných stromčekov. Čas do objavenia stromčekov trval opáť 18 dní.
U polyetylénu bez přísady a tiež u polyetylénu s přísadou 1 hmotnostného dielu tetramětoxysilánu resp. 1-oktanolu bol čas do objavenia stromčekov po 30-dňovom pósobení 70 °C teploty menší ako 2 dni.
Příklad 2
Rovnakým postupom ako v příklade 1 sa připravila zosieťovatelné zmes, ktorá však mala nasledujúce zloženie: 100 hmotnostných dielov polyetylénu s indexom toku taveniny 20g /10 min·, 4 hmotnostně diely dikumylperoxidu, 0,4 hmotnostně diely 4,4 - tio-bis/6-terc. butyl m-krezolu/ a 0,5 hmotnostných dielov dialyladipátu. Zo zmesi sa obdobné ako v příklade 1 vylisovali 4 mm hrubé doštičky a hodnotila sa odolnost proti tvorbě vodných stromčekov. Čas do objavenia vodných stromčekov bol 10 dní u vzoriek póvodných a rovnako aj u vzoriek 30 dní namáhaných pri teplote 70 °C.
Příklad 3
Použili sa 3 hmotnostně diely c< -alyl-ft - naftolu, 0,2 hmotnostně diely bis/terc. butylperoxyizopropyl/ benzénu a 0,3 hmotnostně diely antioxidantu - polymerizováného 1,2,4 - trimetyl - 1,2 dihydrochinolínu, ktoré sa zamiešali do roztaveného polyetylénu a indexom toku taveniny 7 g/10 min., a to 5 minút zamiešaním přísady a nasledujúcim 3 minútovým zamiešaním antioxidantu a peroxidu pri teplote 150 °C v závitovkovom miešači. Po vylisovaní 4 mm hrubých doštičiek za súčasného zosietenia 20 minútovým pósobením teploty 180 °C sa hodnotila odolnost proti tvorbě vodných stromčekov; tieto sa vytvořili až po 9 dňoch trvania skúšky, a to zhodne u vzoriek póvodných i vzoriek podrobených 30-dňovému pósobeniu teploty 70 °G v teplovzdušnej sušiarni.
Příklad 4
Použil sa rovnaký postup přípravy zmesi ako v příklade 1,
- 5 «
225 520 pričom zmes pozostávala zo 100 hmotnostných dielov polyetylénu s indexom toku taveniny lg/10 min·, 2 hmotnostných dielov dialyléteretylénglykolu a 1 hmotnostného dielu dikumylperoxidu a 0,4 hmotnostných dielov 4,4 *- tio - bis /6-terc· butyl m - krezolu/· Po 20 minútovom lisovaní 4 mm hrubých doštičiek pri teplote 170 °C sa zisťovala odolnost proti tvorbě vodných stromčekov, ktoré sa tu vytvořili až po 15 dňovom elektrickom namáhaní· Rovnaký výsledok sa dosiahol aj u vzoriek skúšaných po 30 dňovom temperovaní pri teplote 70 °C·
Příklad 5
Použilo sa 100 hmotnostných dielov komerčného zosieťovatelného polyetylénu, ktorý sa roztavil pri teplote 130 °C v zévitovkovom miešači a 5 minútovým zamiešaním sa homogenizoval s 1 hmotnostným dielom trialylizokyanurátu· Zo zmesi sa připravili 4 mm doštičky 20 minútovým lisováním pri teplote 180 °0· V skúšaných vzorkách sa vodné stromčeky objavili až po 12 dňovom elektrickom namáhaní a to ako u vzoriek póvodných, tak i u vzoriek, ktoré boli 30 dní temperované pri 70 °C v teplovzdušnej sušiarni·
Příklad 6
Do 100 hmotnostných dielov roztaveného komerčného zosieťovatel’ného polyetylénu sa pri teplote 150 °G přidalo 0,3 hmotnostných dielov trialylfosfátu 3 minútovým zamieáaním v závitovkovom miešači. Postupom ako v příklade 1 sa připravili skúšobné vzorky pre hodnotenie odolnosti proti tvorbě vodných stromčekov. V elektricky namáhaných vzorkách sa objavili stromčeky až po 13 dňoch, v porovnaní s 1 dňom do objavenia stromčekov u komerčného zosietovatě lného polyetylénu· Vzorky s trialylfosfátom si uchovali póvodnú 13 dňovú odolnost proti tvorbě vodných stromčekov aj po 30 dňovoa pósobení teploty 70 °G·
Výsledky hodnotenia urychlených skúšok riešení daných vo vyššie uvedených príkladoch 1 až 6 potvrdili, že v porovnaní s doterajším stavom zvýšenie životnosti je cca až desaťnásobné, pričom materiálové náklady nevzrástli vóbec a v porovnaní so zosieteným polyetylénom bez akejkoTvek stabilizačněj zložky sú vyššie maximál· ne o 20 & , '
Podl’a výsledkov skúšobného hodnotenia dosiahnutých výsledkov
225 520 podl’a uvedených príkladov, konkrétna aplikócia riešenia je vhodná pre odbor výroby elektrických silnoprúdových kóblov pre vysoké a velmi vysoké napatia, kde stredný prevádzkový gradient aplikovaného izolačného materiálu dosahuje hodnotu vyššiu ako 1 kV/ma, Pri uplatnění daného riešenia sa v plnom rozsahu využívajú doterajšie technologické zariadenia a obvyklé technologické postupy výtlačného striekania, resp. lisovania a zosieťovania.

Claims (1)

  1. PREDMET VYNÁLEZU
    225 520
    Vysokonapáťový kábel s izoláciou zo zosieteného polyetylénu so zvýšenou odolnosťou proti tvorbě vodných stromčekov, vyznačujúci sa tym, že izolécia kábla je z rozvětveného polyetylénu s indexom toku taveniny 0,2 až 20 g/10 min, ktorý obsahuje v poměre k 100 hmotnostným dielom tohto základného polyméru ako integrované zmesné zložky podiely 0,2 až 5 hmotnostných dielov dialkylperoxidu vo funkcii sieťovacieho činidla, a ako zložku vo funk cii inhibitoru tvorby vodných stromčekov obsahuje podiel 0,2 až 5 hmotnostných dielov 1 až 4 alylovými skupinami v molekule charakterizovanej nízkomolekulovej látky typu alylesterov alifatických a anorganických kyselin, alyléterov alifatických uhl’ovodíkov a alifatických allcoholov, alebo alylovych derivátov aromatických úhl’ovodíkov, trialylkyanurát alebo trialylizokyanurát·
CS576582A 1982-08-02 1982-08-02 Vysokonapatový kábel s izoláciou zo zosieteného polyetylénu so zvýáe nou odolnosíou proti tvorbě vodných stromčekov CS225520B1 (sk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS576582A CS225520B1 (sk) 1982-08-02 1982-08-02 Vysokonapatový kábel s izoláciou zo zosieteného polyetylénu so zvýáe nou odolnosíou proti tvorbě vodných stromčekov

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS576582A CS225520B1 (sk) 1982-08-02 1982-08-02 Vysokonapatový kábel s izoláciou zo zosieteného polyetylénu so zvýáe nou odolnosíou proti tvorbě vodných stromčekov

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS225520B1 true CS225520B1 (sk) 1984-02-13

Family

ID=5403170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS576582A CS225520B1 (sk) 1982-08-02 1982-08-02 Vysokonapatový kábel s izoláciou zo zosieteného polyetylénu so zvýáe nou odolnosíou proti tvorbě vodných stromčekov

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS225520B1 (sk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130088826A (ko) 티오비스페놀계 항산화제/폴리에틸렌 글리콜 블렌드
DE3888581T2 (de) Wasserbäumchenresistente elektrische Isolationszusammensetzung.
CN114031837A (zh) 一种高压电缆用可交联聚乙烯绝缘材料、制备方法及其用途
KR102664628B1 (ko) 반도전성 차폐 조성물
JP2002363351A (ja) 安定化された中圧および高圧ケーブル絶縁体用組成物
DE68922781T2 (de) Stabilisierung von vernetztem Polyäthylen mit sehr niedriger Dichte (VLDPE).
KR102019810B1 (ko) 티오비스 페놀계 항산화제/폴리에틸렌 글리콜 블렌드
JP2020517761A (ja) ポリエチレン混合組成物
US4221699A (en) Production of extruded polyolefin products
US4105825A (en) Polyolefin with phosphorylated novolac flame retardant, peroxide cured, as metallic insulator
CS225520B1 (sk) Vysokonapatový kábel s izoláciou zo zosieteného polyetylénu so zvýáe nou odolnosíou proti tvorbě vodných stromčekov
EP0084048A1 (en) Flame retardant compositions, method of preparation and wire and cable products thereof
US3930104A (en) Flame-resistant polyolefin used as insulator for electrical conductors
US4680229A (en) Flame-resistant hydrocarbon polymer compounds, and insulated electrical products thereof
EP0024162B1 (en) Insulating composition and articles made therefrom
DE69927423T2 (de) Gegen Dendritenbildung widerstandsfähiges Kabel
JP2019527249A (ja) 溶接線および突起を有さない半導体シールド
CN107709443A (zh) 包含含硫第二抗氧化物的电缆绝缘材料组合物
KR100522196B1 (ko) 고압 케이블용 반도전성 조성물
JPH0269541A (ja) 絶縁組成物
CA1107024A (en) Production of extruded polyolefin products
KR100949031B1 (ko) 전자기기 전선용 고분자 조성물 및 이를 절연체로 포함하는전선
US3985938A (en) Dielectric ethylene copolymer compositions containing alkylfluoranthene
KR100352801B1 (ko) 전선용흑색가교수지조성물
CA1190985A (en) Antioxidant system for use in the simultaneous injection of a liquid organic peroxide cross-linking agent for the production of cross-linked polyolefin products