DE1195837B

DE1195837B - Power cables, especially for high voltage, with thermoplastic conductor insulation and metallic single core shielding

Info

Publication number: DE1195837B
Application number: DES80485A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ulrich Oestreich; Dipl-Ing Gerhard Schroeder
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-07-19
Filing date: 1962-07-19
Publication date: 1965-07-01

Description

Starkstromkabel, insbesondere für Hochspannung, mit thermoplastischer Leiterisolierung und metallischer Einzeladerabschirmung Es ist üblich, die Adern thermoplastisolierter Starkstromkabel mit einem in der Regel aus Kupferdrähten und/oder -bändern bestehenden Schirm oder Schutzleiter zu versehen. Dieser leitende Schirm muß jedoch im Falle eines Doppelerdschlusses im ungeerdeten Netz bzw. im Falle eines einfachen Erdschlusses im geerdeten Netz sehr große Ströme aufnehmen.Power cables, especially for high voltage, with thermoplastic Conductor insulation and metallic single core shielding It is common to use the cores thermoplastic insulated power cable with a usually made of copper wires and / or -tape existing shield or protective conductor. This conductive screen must, however, in the case of a double earth fault in the unearthed network or in the case of a simple earth fault in the earthed network absorb very large currents.

Verglichen mit den bekannten Bleimänteln papierisolierter Starkstromkabel besitzt jedoch ein solcher Schirm oder Schutzleiter eines thermoplastisolierten Starkstromkabels bei etwa gleichem Längswiderstand weit weniger zu erwärmende Masse als ein Bleimantel, so daß bei gleicher Kurzschlußleistung die Temperatur des Schirmes oder Schutzleiters eines thermoplastisolierten Starkstromkabels weit schneller als die Temperatur eines Bleimantels eines papierisolierten Kabels ansteigt. Dieses schnelle Ansteigen der Temperatur des Schirmes oder Schutzleiters im Kurzschlußfalle kann jedoch zu einer Zerstörung der thermoplastischen Isolierung führen.Compared with the well-known lead sheaths of paper-insulated power cables However, such a shield or protective conductor has a thermoplastic insulated Power cable with approximately the same series resistance, far less mass to be heated as a lead sheath, so that the temperature of the screen with the same short-circuit power or protective conductor of a thermoplastic insulated power cable far faster than the temperature of a lead sheath of a paper-insulated cable rises. This Rapid rise in the temperature of the screen or protective conductor in the event of a short circuit however, it can lead to the destruction of the thermoplastic insulation.

Um diese Gefahr zu vermeiden, ist bei einem insbesondere für Hochspannung verwendeten Starkstromkabel mit thermoplastischer Leiterisolierung und metallischer Einzeladerabschirmung erfindungsgemäß eine wärmedämmende temperaturbeständige Schutzschicht zwischen der thermoplastischen Leiterisolierung und der vorzugsweise aus Kupferdrähten und/oder aus -bändern bestehenden Einzeladerabschirmung vorgesehen.In order to avoid this danger, one is especially for high voltage used power cables with thermoplastic conductor insulation and metallic According to the invention, individual core shielding is a heat-insulating, temperature-resistant protective layer between the thermoplastic conductor insulation and that preferably made of copper wires and / or individual core shielding consisting of strips is provided.

Die Erfindung wird überall dort angewandt, wo ein metallisch leitender Schirm, der im Kurzschlußfalle den Kurzschlußstrom aufnehmen muß, unmittelbar als Einzeladerabschirmung einen thermoplastisolierten Leiter umgibt. Dies ist bei Einleiterkabeln und auch bei Dreileiterkabeln mit Einzeladerabschirmung der Fall.The invention is used wherever a metallically conductive Screen, which must absorb the short-circuit current in the event of a short circuit, directly as Single core shield surrounds a thermoplastic insulated conductor. This is with single core cables and also the case with three-core cables with single-core shielding.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß nach dem Aufheizen der in der Regel aus Kupfer bestehenden Einzeladerabschirmung während der kurzen Zeit des Kurzschlusses bzw. Doppelerdschlusses nur die unmittelbar an den Schirm grenzenden Schichten der thermoplastischen Hochspannungsisolierung durch Abfließen der gespeicherten Wärme über die für einen Thermoplasten zulässige Temperatur, die in der Regel bei etwa 160° C liegt, erwärmt werden, so daß diese Schichten in unerwünschtem Maße erweicht und gealtert werden. Zum Schutz der Isolierung genügt daher eine verhältnismäßig dünne wärmedämmende Schicht zwischen der Einzeladerabschirmung und der Oberfläche der thermoplastischen Leiterisolierung, die wärmedämmend, also thermisch schlecht leitend und temperaturbeständig sein muß.The invention is based on the knowledge that after heating the usually made of copper single wire shielding during the short time of the short circuit or double earth fault only those directly adjacent to the shield Layers of thermoplastic high-voltage insulation by draining the stored Heat above the temperature permissible for a thermoplastic, which is usually at about 160 ° C, are heated, so that these layers to an undesirable extent softened and aged. To protect the insulation, one is relatively sufficient thin heat insulating layer between the single core shield and the surface the thermoplastic conductor insulation, which is thermally insulating, i.e. thermally poor must be conductive and temperature resistant.

Damit nicht durch Glimmentladungen eine Zerstörung dieser Schicht bewirkt wird, empfiehlt es sich überdies, als gemäß der Erfindung vorgesehene wärmedämmende Schutzschicht ein schwachleitendes Material zu wählen. Als solches Material kommt insbesondere graphitiertes Textilband oder auch Carbonpapier in Frage. Da Carbonpapier in der Regel nicht hinreichend glimmbeständig ist, empfiehlt es sich, in diesem Falle unmittelbar auf die zu schützende thermoplastische Isolierung einen Lack aufzubringen, auf den dann das Carbonpapier aufgewikkelt wird, so daß im Bereich der wärmedämmenden Schutzschicht kein Glimmen entstehen kann.So that this layer is not destroyed by glow discharges is effected, it is also recommended as provided according to the invention heat insulating Protective layer to choose a low-conductivity material. As such material comes in particular graphitized textile tape or carbon paper in question. Because carbon paper is usually not sufficiently resistant to smoldering, it is advisable to use this The case of applying a lacquer directly to the thermoplastic insulation to be protected, on which the carbon paper is then wound up, so that in the area of the heat-insulating Protective layer no glowing can occur.

Zur Erläuterung der Erfindung sind in den F i g. 1 und 2 zwei gemäß der Erfindung ausgebildete Starkstromkabel wiedergegeben.To explain the invention, FIGS. 1 and 2 two according to of the invention trained power cables reproduced.

Die F i g. 1 zeigt ein thermoplastisoliertes Hochspannungskabel für 5,8/10 kV, das als Dreileiterkabel mit Einzeladerabschirmung ausgebildet ist, während in F i g. 2 ein thermoplastisoliertes Einleiterkabel wiedergegeben ist.The F i g. 1 shows a thermoplastic insulated high voltage cable for 5.8 / 10 kV, which is designed as a three-wire cable with single-core shielding, while in Fig. 2 shows a thermoplastic insulated single-core cable.

Die Leiter 11 des in der F i g.1 dargestellten Dreileiterkabels bestehen aus miteinander verseilten Kupferdrähten, auf die eine Bandage 12 aus graphitiertem Gewebeband aufgesponnen ist. Auf die Bandage 12 ist im Extruder die thermoplastische Isolierung 13 aufgespritzt, die aus einer Polyvinylchloridmischung besteht und die in üblicher Weise von der aus Kupferdrähten bestehenden Einzeladerabschirmung 14 umgeben ist. Zwischen der Aderabschirmung 14 und der thermoplastischen Isolierung 13 befindet sich gemäß der Erfindung die wärmedämmende Schicht 15, die aus einem etwa 0,5 mm starken graphitierten Textilband besteht.The conductors 11 of the three-conductor cable shown in FIG. 1 exist of twisted together copper wires, on which a bandage 12 made of graphitized Fabric tape is spun on. On the bandage 12 is the thermoplastic in the extruder Insulation 13 injected, which consists of a polyvinyl chloride mixture and the in the usual way from the single-core shielding 14, which consists of copper wires is surrounded. Between the core shield 14 and the thermoplastic Insulation 13 is according to the invention, the heat insulating layer 15, which consists of an approximately 0.5 mm thick graphitized textile tape.

Die drei in dieser Weise aufgebauten und abgeschirmten Adern sind miteinander verseilt und werden von dem Innenmantel 16 umgeben, der aus einer Gummiregeneratmischung besteht. Auf dem Innenmantel 16 befindet sich die verzinkte Stahldrahtbewehrung 17. Auf diese Bewehrung 17 ist die verzinkte Stahlbandgegenwende118 aufgebracht, die von dem äußeren Mantel 19 umschlossen wird. Der äußere Mantel 19 besteht aus einem abriebfesten Kunststoff auf Polyvinylchloridbasis.The three cores constructed and shielded in this way are stranded with one another and are surrounded by the inner jacket 16, which consists of a rubber regenerate mixture. On the inner sheath 16, the galvanized steel wire reinforcement 17 is on this reinforcement 17 the galvanized Stahlbandgegenwende118 is applied which is enclosed by the outer shell 19th The outer jacket 19 consists of an abrasion-resistant plastic based on polyvinyl chloride.

In F i g. 2 ist ein gemäß der Erfindung ausgebildetes, geschirmtes Einleiterhochspannungskabel für 11,6/20 kV wiedergegeben. Der Leiter 21 besteht ebenfalls aus miteinander verseilten Kupferdrähten, auf die die leitende Bandage 22 aus graphitiertem Textilband aufgesponnen ist. Auf dieses Textilband ist im Extruder die Polyäthylenisolierung 23 aufgespritzt, die von der aus Kupferbändern bestehenden Abschirmung 24 umgeben wird.In Fig. 2 is a shielded one constructed in accordance with the invention Single-core high-voltage cable for 11.6 / 20 kV shown. The head 21 consists also made of stranded copper wires on which the conductive bandage 22 is spun from graphitized textile tape. This textile tape is in the extruder the polyethylene insulation 23 is sprayed on, the one consisting of copper strips Shield 24 is surrounded.

In Durchführung des Erfindungsgedankens befindet sich zwischen der Polyäthylenisolierung 23 und der Abschirmung 24 die wärmedämmende Schicht 25, die aus aufgesponnenen Carbonpapierbändern besteht. Mit Rücksicht auf die Glimmanfälligkeit dieser schwachleitenden Cabonpapierbänder ist auf die Außenfläche der Polyäthylenisolierung 23 ein Lack, beispielsweise der unter der Handelsbezeichnung »Conti-Optax« bekannte Lack, aufgebracht. Auf die aus Kupferbändern bestehende Abschirmung 24 ist der äußere Mantel 29 aufgebracht, der aus einem abriebfesten Kunststoff auf Polyvinylchloridbasis besteht.In carrying out the idea of the invention, the heat-insulating layer 25, which consists of spun-on carbon paper tapes, is located between the polyethylene insulation 23 and the shield 24. With regard to the susceptibility of these weakly conductive carbon paper tapes to glowing, a varnish, for example the varnish known under the trade name “Conti-Optax”, is applied to the outer surface of the polyethylene insulation 23. The outer jacket 29, which consists of an abrasion-resistant plastic based on polyvinyl chloride, is applied to the shield 24, which consists of copper strips.

Claims

Claims: 1. Power cables, especially for high voltage, with thermoplastic conductor insulation, for example made of polyethylene or polyvinyl chloride and metallic single-core shielding, characterized by a heat-insulating, temperature-resistant protective layer between the thermoplastic conductor insulation and the single core shield, which preferably consists of copper wires and / or strips.

2. Power cable according to claim 1, characterized in that the heat insulating Protective layer consists of weakly conductive material.

3. Power cable according to claim 2, characterized in that the insulating protective layer made of graphitized Textile tape is made.

4. Power cable according to claim 2, characterized in that that the insulating protective layer consists of carbon paper.