DE1079144B - Kunststoffisoliertes elektrisches Hochspannungskabel mit einer den Innenleiter umgebenden halbleitenden Schicht - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein kunststoffisoliertes elektrisches Hochspannungskabel mit einer den Innenleiter umgebenden halbleitenden Schicht, die aus einem mit Kohle beschwerten Faserstoffband besteht.

Bei einem bekannten Kabel ist ein mit Kohle beschwertes Band oder Gewebe in Kontakt mit den äußeren Drähten um den Leiter gewickelt, wobei die einzelnen Windungen einander anstoßen. Auf die sich hierbei bildende zusammenhängende Außenfläche ist ein äußerer Isolationsauftrag aus Kunststoff oder Kautschuk durch Strangpressen oder ein anderes geeignetes Verfahren aufgebracht. Bei einem auf diese Weise aufgebauten Hochspannungskabel besteht jedoch die Neigung, daß sich der äußere Isolationsauftrag unter der Wärmewirkung des durch das Kabel fließenden Stromes ausdehnt und sich Hohlräume zwischen dieser Isolation und dem mit Kohle beschwerten Band ausbilden. Die elektrische Festigkeit des Kabels wird wesentlich herabgesetzt.

In einer anderen bekannten Ausführung eines Hochspannungskabels wird der Leiter von einer Anzahl hohlraumfreier Isolationsschichten umgeben, deren Oberfläche durch Graphitieren, Karbonisieren oder Metallisieren halbleitend gemacht worden ist. Durch das Fehlen einer besonderen Trägersubstanz zwischen der Isolaitonsschicht und dem halbleitenden Auftrag haben die halbleitenden Aufträge nur eine geringe mechanische Festigkeit und Beständigkeit.

Es ist ferner ein Hochspannungskabel bekannt, bei dem die Kabelseele zunächst durch eine halbleitend gemachte Kunststoffolie eingeschlossen und darüber eine die eigentliche Isolation darstellende Kunststoffschicht angeordnet ist. Die halbleitende und die isolierende Kunststoffschicht werden bei der Fertigung des Kabels in eine innige Verbindung miteinander gebracht, zum Beispiel durch Verschmelzen. Dieser an sich festen Verbindung der beiden Schichten steht der Nachteil entgegen, daß eine halbleitend gemachte Kunststoffolie nicht mit der gleichen hohen mechanischen Festigkeit wie die isolierende Kunststoffolie herzustellen ist. Durch beim Verlegen oder im Betrieb des Kabels auftretende Zugbeanspruchungen besteht die Gefahr, daß die halbleitende Kunststoffolie beschädigt und unwirksam wird.

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, eine verbesserte Verbindung zwischen halbleitender Schicht und der darüberliegenden Kabelisolierung bei hoher mechanischer Festigkeit der halbleitenden Schicht zu schaffen.

Nach der Erfindung wird ein mit Kohle beschwertes Faserstoffband an seiner außenliegenden Oberfläche mit einem Überzug aus einem Kunststoff versehen, der, wie an sich bekannt, vor dem Aufbringen des Faserstoffbands auf dieses unter Druck aufge-Kunststoffisoliertes elektrisches

Ho ctisp annungskab el

mit einer den Innenleiter umgebenden

halbleitenden Schicht

Anmelder:

The Telegraph

Construction & Maintenance

Company Limited,

London

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore

und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte,

Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 18. September 1956

Edward Ingram Cooke, Blackheath, London,
Evan Donald Humphries, Croydon, Surrey,

und Arthur Albert William Barnes,

Bickley, Bromley, Kent (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

bracht ist und beim Aufbringen der äußeren Kunst-Stoffisolation mit dieser zusammenschmilzt.

Das Hochspannungskabel gemäß der Erfindung vereinigt in sich die Vorteile eines Faserstoffbands als Träger der halbleitenden Schicht mit seiner hohen mechanischen Festigkeit und Elastizität mit dem Vorteil einer festen und hohlraumfreien Verbindung zwischen dem Faserstoffband und der äußeren Kunststoffisolation.

. Vorzugsweise besteht der Überzug aus nichtleitendem Kunststoff aus demselben Stoff wie die äußere Isolation; dieses ist besonders zweckmäßig bei Kabeln mit Polyäthylenisolation, weil dann der Überzug ein Polyäthylenfilm sein kann, der unter Druck auf die Oberfläche des mit Kohle beschwerten FarbstofE-bands aufgebracht worden ist.

Wo die äußere Isolierschicht durch Strangpressen aufgebracht wird, nutzt man die Hitze des ausgepreßten Materials teilweise aus, um den Überzug aus nichtleitendem Kunststoff zu schmelzen und so ein festes Anhaften des Kunststoffüberzugs an der äuße-

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ren Isolation sicherzustellen. Wo die äußere Isolation auf andere Weise als durch Strangpressen aufgebracht wird, kann man die Bindung zwischen der Halbleiterschicht und der Isolierung durch Erhitzen des Leiters oder der Halbleiterschicht bewirken.

Gegebenenfalls ist es möglich, eine oder mehrere Schichten von unüberzogenem leitendem Papier oder Stoff unter die äußere Schicht des Faserstoffbands mit Kohlebeschwerung zu legen, die den Film aus Polyäthylen od. dgl. trägt, der die Bindung mit der Hauptisolierung herzustellen vermag. Bei einer anderen Fabrikationsweise kann man einen einzelnen oder mehrere Streifen aus Faserstoff mit Kohlebeschwerung und einem Überzug aus Polyäthylen od. dgl. so aufbringen, daß ihre Ränder aneinander anstoßen, indem man einen einzelnen oder mehrere Streifen der Länge nach um den Leiter herumfalzt, um so dieselben zusammenhängenden Flächen zu gewinnen. Die Verwendung einer oder mehrerer innerer Schichten aus unüberzogenem Faserstoff mit Kohlebeschwerung kann man dadurch abändern, daß man diese Bänder in der Längsrichtung aufbringt.

Eine weitere Konstruktion enthält eine zusammengesetzte Schicht aus· Faserstaffband mit Kohlebeschwerung und aus Faserstoffband mit Kohlebeschwerung, das mit einem Polyäthylenfilm fest verbunden ist, wobei eine Lage längs und die andere wendelförmig aufgebracht ist. ^:

Das erwähnte Aufbringen des mit Kohle beschwerten Faserstoffbands mit oder ohne Polyäthylenfilm oder einem anderen Bindemittel in der Form, daß die Kanten aneinander anstoßen, ist zwar, wünschenswert, um eine zusammenhängende äußere Oberfläche zu gewinnen, aber für die Erfindung nicht wesentlich, sondern man kann die Erfindung auch so ausführen, daß man dem mit Kohle beschwerten Streifen eine Überlappung gibt.

Die Erfindung wird durch die Zeichnung veranschaulicht, welche eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, in der einzelne Teile zum Zwecke der Erläuterung weggenommen sind.

Nach der Zeichnung enthält das Kabel eine Kupferseele 1, die durch zwei aufeinanderfolgende Schichten 2 und 3 aus Papier mit Kohlebeschwerung umhüllt ist; die äußere Schicht 3 ist an ihrer Außenfläche mit einem fest daran haftenden Polyäthylenfilm 4 versehen. Der Aufbau des Kabels wird durch eine äußere Schicht einer Polyäthylenisolierung 5 vervollständigt. Wie dargestellt, sind die Schichten 2 und 3 wendelförmig auf die Kabelseele 1 aufgebracht, wobei die Ränder benachbarter Windungen aneinander anstoßen und der Wickelsinn der beiden Schichten 2 und 3 gegenläufig ist.

In der vorgeführten Anwendung kann man den Polyäthylenfilm auf das Faserstoffband nach jedem bekannten Verfahren aufbringen, beispielsweise durch Strangpressen eines dünnen Polyäthylenfilms, den man im noch heißen Zustand unter Druck mit dem kohlebeschwerten Faserstoffband vereinigt, indem man beide Materialien durch Preßwalzen gehen läßt.

Das mit Polyäthylen hinterlegte Faserstoffband wird danach um den Leiter des elektrischen Starkstromkabels so herumgelegt, daß seine Ränder aneinander anstoßen, um eine zusammenhängende glatte Oberfläche zu ergeben. Danach bringt man auf den umhüllten Leiter einen isolierenden Mantel aus Polyäthylen auf, beispielsweise indem man ihn durch eine Strangpreßmaschine gehen läßt. Vorzugsweise erhitzt man das Polyäthylen vor dem Strangpressen ausreichend, um das Schmelzen des Polyäthylenfilms zu unterstützen, der an dem mit Kohle beschwerten Faserstoffband zum Anhaften kommt und so eine gute Verbindung zwischen der stranggepreßten Polyäthylenisolation und dem Faserstoffband mit Kohlebeschwerung ergibt. Das Hochspannungskabel kann danach in der üblichen Weise aufgebaut werden.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kunststoff isoliertes elektrisches Hochspannungskabel mit einer den Innenleiter umgebenden halbleitenden Schicht, die aus einem mit Kohle beschwerten Faserstoffband besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Kohle beschwerte Faserstoffband an seiner außenliegenden Oberfläche mit einem Überzug aus einem nichtleitenden Kunststoff versehen ist, der, wie an sich bekannt, vor dem Aufbringen des Faserstoffbandes auf dieses unter Druck aufgebracht ist und beim Aufbringen der äußeren Kunststoffisolation mit dieser zusammenschmilzt.

2. Kunststoffisoliertes Hochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffüberzug auf dem mit Kohle beschwerten Faserstoffband aus dem gleichen Material wie die äußere Isolation (5) besteht.

3. Kunststoffisoliertes Hochspannungskabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffüberzug auf dem Faserstoffband aus Polyäthylen oder einer Polyäthylenverbindung besteht.

4. Kunststoffisoliertes Hochspannungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die halbleitende Schicht mit der Isolation beim Aufbringen derselben durch Strangpressen verbunden wird.

5. Kunststoff isoliertes Hochspannungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die halbleitende Schicht mit der Isolation durch Erhitzen des Leiters oder der halbleitenden Schicht verbunden wird.

6. Kunststoffisoliertes Hochspannungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die halbleitende Schicht in Bandform wendelförmig auf den Leiter aufgebracht ist, wobei benachbarte Windungen mit ihren Rändern aneinander anliegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 961 903;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1722267;
französische Patentschrift Nr. 1101 725;
österreichische Patentschrift Nr. 136 860;
schweizerische Patentschrift Nr. 170 845;
USA.-Patentschrift Nr. 2 102129.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen