DE1640082A1

DE1640082A1 - Adhesive cable and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1640082A1
Application number: DE19671640082
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Munderloh
Original assignee: RUDOLF FUCHS MINERALOELWERK KG
Current assignee: RUDOLF FUCHS MINERALOELWERK KG
Priority date: 1967-04-01
Filing date: 1967-04-01
Publication date: 1970-05-27
Also published as: BE712863A; GB1206222A; FR1560080A

Description

DIPL-ING. ROLAND MERTENS , - .._t .. ^ _ΜΗτ,_DIPL-ING. ROLAND MERTENS , - .. _t .. ^ _ΜΗτ , _

6 Frankfurt α. M., am ?1 .narz PATENTANWALT Neue Mainzer Str. 40-42 M/Sh 6 Frankfurt α. M., on? 1 .narz PATENTANWALT Neue Mainzer Str. 40-42 M / Sh

1 C L Q Q O Ο Fernsprecher 283927, 2885251 C L QQO Ο telephone 283927, 288525

- F 10 PG 5 -- F 10 PG 5 -

Betr.:Re:

RUDOU¹ nCHS Mineraloelwerk KGRUDOU ¹ nCHS Mineraloelwerk KG

Mannheim Friesenheimer Strasse 15Mannheim Friesenheimer Strasse 15

"Haftmassekabel und Verfahren zu seiner Herstellung""Bonding cable and procedure for its production "

Die Erfindung betrifft ein Haftmassekabel und ein Verfahren zur Herstellung des neuen Kabels.The invention relates to an adhesive cable and a method of making the new cable.

Unter Haftmassekabeln werden Kabel verstanden, die mit einer Masse getränkt sind, die bei der Betriebstemperatur des Kabels fest ist. Die Massen werden Haftmassen oder non-draining-Massen genannt. Wegen der ÜTatur dieser Massen ist es schwierig, die Isolation des Papier-Blei-Kabels dicht zu tränken. Da die Massen unter Betriebs-Adhesive cables are understood to mean cables that are impregnated with a compound that is used in the Operating temperature of the cable is fixed. The masses are adhesive masses or non-draining masses called. Because of the nature of these masses, it is difficult to isolate the paper-lead cable to water tightly. Since the masses under operational

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bedingungen des Kabels fest, beim Tränken aber dünnflüssig sein sollen, ist es unvermeidlich., daß die Masse nach, dem Tränken schrumpft und Hohlräume hinterläßt. Diese Hohlräume stehen unter dem Druck der durch die vorangegangene Trocknung unter Vakuum nicht völlig entfernten Luft. Da die Durchschlagsspannung und damit die elektrische Festigkeit in dem bei der Kabelherstellung in Betracht kommenden Druckbereich mit abnehmendem Gasdruck abnimmt, kommt es leicht zu einer Ionisierung, insbesondere oberhalb von 6 kV. Wie bekannt, nimmt diese Ionisierung mit steigender Spannung zu und führt schließlich zur Zerstörung des Dielektrikums und damit zum Durchschlag des Kabels.conditions of the cable should be firm, but should be thin when soaking, it is inevitable that the mass after soaking shrinks and leaves cavities. These cavities are under pressure the air not completely removed by the previous drying under vacuum. Because the breakdown voltage and thus the electrical strength in that which comes into consideration in the manufacture of cables Pressure range decreases with decreasing gas pressure, ionization, in particular, easily occurs above 6 kV. As is known, this takes Ionization with increasing voltage and ultimately leads to the destruction of the dielectric and thus to the breakdown of the cable.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und dabei aber die bekannten "Vorteile der Haftmassekabel zu bewahren.The aim of the invention is to eliminate these disadvantages while maintaining the known "advantages of To preserve adhesive cable.

Das neue Haftmassekabel zeichnet sich dadurch aus, daß die unvermeidbaren Hohlräume im Kabel mit einem Gas gefüllt sind, dessen elektrische Durchschlagsfestigkeit größer als Luft bei gleichemThe new adhesive cable is characterized by the fact that the unavoidable cavities in the cable filled with a gas, its dielectric strength greater than air with the same

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Druck ist. Vorzugsweise sind die unvermeidbaren Hohlräume im Kabel mit einem von Luft verschiedenen Gas gefüllt, das einen höheren Druck hat, als er bei der Vakuumtränkung, in der der Luftdruck im Tränkbehälter stark gesenkt wird, in den Kabelhohlräumen verbleibt.Pressure is. Preferably the unavoidable voids in the cable are of a non-air type Gas filled, which has a higher pressure than it is in the vacuum impregnation, in which the air pressure in the Soaking tank is greatly lowered, remains in the cable cavities.

Das Kabel nach der Erfindung unterliegt einer geringeren Gefahr der Zerstörung durch Ionisation. Da die Ionisation gleichzeitig eine Beeinträchtigung fThe cable according to the invention is less likely to be destroyed by ionization. There the ionization at the same time an impairment f

der Isolierung darstellt, hat das Kabel nach der Erfindung auch geringere Ableitverluste.represents the insulation, the cable according to the invention also has lower leakage losses.

Vorzugsweise ist in der Haftmasse ein Gas gelöst, dessen Löslichkeit in d^..; Masse wenigstens um eine Zehnerpotenz größer als Luft o«i " deren Hauptbestandteile (Stickstoff, Sauerstoff) ist. Dadurch befinden sich in der Kabelmasse in der Umgebung eines Kabelhohlraumes wesentlich mehr Moleküle des betrachteten Gases, als es bei Luft der Fall wäre, die in den Hohlraum gelangen und dort eine Gasatmosphäre aufbauen können, die die Durchschlagfestigkeit erhöht. Das Gas kann so gewählt sein, daß es beiA gas is preferably dissolved in the adhesive, the solubility of which is d ^ ..; Mass at least by one Power of ten greater than air o «i" whose main components (Nitrogen, oxygen) is. As a result, there is a in the vicinity of the cable mass Cable cavity considerably more molecules of the gas under consideration than would be the case with air get into the cavity and there a gas atmosphere can build up, which increases the dielectric strength. The gas can be chosen so that it is at

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der Betriebstemperatur des Kabels einen Dampfdruck in der Größenordnung einer Atmosphäre hat. Vom Standpunkt der Durchschlagfestigkeit wäre ein noch höherer Druck erwünscht, doch soll er nicht wesentlich über dem Luftdruck außerhalb des Kabels liegen, damit die Hohlräume und der Bleimantel des Kabels nicht aufgeweitet werden, oder, - um das Aufweiten zu verhindern -, eine teuere Armierung erforderlich würde.the operating temperature of the cable has a vapor pressure on the order of one atmosphere. From the Even higher pressure would be desirable from a dielectric strength standpoint, but should not be essential above the air pressure outside the cable, so that the cavities and the lead sheath of the cable are not expanded, or - to prevent expansion - expensive reinforcement is required would.

Das Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Kabels geht davon aus, daß sich das Kabel in bekannter Weise fertig vorbereitet zum Getränktv/erden in einem Tränkbehälter unter Vakuum befindet. Erfindungsgemäß wird das Verfahren in der Weise fortgeführt, daß das in die Kabelmasse einzuführende Gas in den Behälter gesogen wird, bis darin der Gasdruck auf einen zum Einsaugen der flüssigen Tränkmasse (Haftmasse) noch ausreichenden Druck angestiegen ist, daß dann die Masse bis zur völligen Bedeckung des Kabels in den Behälter eingesogen wird und daß danach weiteres Gas in einer Menge eingeführt wird, die im Behälter zu einem dem Außendruck entsprechenden Druck oder zuThe method for producing the cable described assumes that the cable is in a known Ready prepared for beverage grounding in a soaking container under vacuum. According to the invention the process is continued in such a way that the gas to be introduced into the cable mass in the container is sucked in until the gas pressure in it to suck in the liquid impregnating mass (adhesive mass) Sufficient pressure has risen so that the mass is completely covered in the container is drawn in and that further gas is then introduced in an amount that is in the container to a pressure corresponding to the external pressure or to

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einem Überdruck führt, wonach das Kabel abgekühlt und dem Behälter entnommen wird. Während des Kühlens des getränkten Kabels wird zweckmässigerweise weiter Gas in den Behälter eingegeben, um darin den Druck des Gases ausreichend konstant zu halten.leads to an overpressure, after which the cable is cooled and removed from the container. During the Cooling of the impregnated cable is expediently entered further gas into the container in order to be therein to keep the pressure of the gas sufficiently constant.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß der anfangs eingestellte Gasdruck während der Kühlung genau gleichgehalten wird. Am Ende der Kühlung, vor dem Entnehmen des Kabels aus der Tränkanlage muß er jedoch mindestens gleich dem Druck der umgebenden Atmosphäre sein.It is not absolutely necessary that the initially set gas pressure be accurate during cooling is kept the same. At the end of cooling, before removing the cable from the drinking system, it must however, be at least equal to the pressure of the surrounding atmosphere.

Die Auswahl cL_ei? Gase bestimmt sich aus deren spezifischer elektrischer Durchschlagfestigkeit, Dampfdruckkurve und Löslichkeit in der Haftmasse. Gase, deren Löslichkeit entsprechend dem HENRX'sehen Gesetz stark druckabhängig ist, sind nicht oder nur bedingt geeignet, weil bei der üblichen Vakuumbehandlung der Masse unter Umständen das vorher gelöste Gas wieder so weit entfernt wird, daß es die später im Kabel verbleibenden Hohlräume nicht unter DruckThe selection cL _e i? Gases are determined from their specific dielectric strength, vapor pressure curve and solubility in the adhesive. Gases, the solubility of which is strongly pressure-dependent according to HENRX's law, are unsuitable or only suitable to a limited extent, because with the usual vacuum treatment of the compound, the previously dissolved gas may be removed so far that it does not undermine the cavities that will later remain in the cable pressure

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setzen kann. Würde man nach beendeter Trocknung des Kabels die Imprägniermasse unter Vakuum in den Tränkkessel ziehen und anschließend unter den Druck des Gases setzen, wäre die Zeit in Verbindung mit der geringen Löslichkeit bei der Tränktemperatur unter Umständen nicht ausreichend, eine solche Gasaufnahme zu erzielen, daß die gewünschte Wirkung im Kabel hervorrufen wird.can put. After the cable has dried, the impregnation compound would be poured into the under vacuum Pulling the drinking kettle and then putting it under the pressure of the gas would be related to the time Due to the low solubility at the soaking temperature, such gas absorption may not be sufficient to achieve that will produce the desired effect in the cable.

Gegenüber solchen Gasen erscheinen halogenierte Kohlenwasserstoffe geeigneten Dampfdruckes brauchbar, die in den Kabelmassen in großen Mengen löslich sind und unter den Betriebsbedingungen, insbesondere der Betriebstemperatur des Kabels, einen Dampfdruck entwickeln, der in der Nähe einer Atmosphäre liegt. Unter diesen Kohlenwasserstoffen gibt es welche, die eine hohe Durchschlagfestigkeit in der Größenordnung des fünffachen von Stickstoff bei gleichem Druck haben.Compared to such gases, halogenated hydrocarbons with a suitable vapor pressure appear useful, which are soluble in large quantities in the cable masses and under the operating conditions, in particular the operating temperature of the cable, develop a vapor pressure close to one atmosphere. Among these hydrocarbons there are some that have a high dielectric strength of the order of magnitude have five times nitrogen at the same pressure.

Es wird betont, daß eine Löslichkeit des in die Masse einzugebenden Gases, die um eine Zehnerpotenz über der Löslichkeit der Luft liegt, die untere Grenze der erfindungsgemäß aus zuwählenden Löslichkeit ist.It is emphasized that a solubility of the gas to be introduced into the mass, which is a power of ten above the solubility of the air is the lower limit of the solubility to be selected according to the invention.

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Eine noch höhere Löslichkeit wird vom Erfinder als weit besser angesehen. Die Löslichkeit der hier genannten halogenierten Kohlenwasserstoffe in der Haftmasse ist sehr viel größer als das Zehnfache der Löslichkeit der Luft; je nach Temperatur kann sie zwei bis drei Zehnerpotenzen höher liegen· In dieser hohen Löslichkeit wird ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung gesehen.An even higher solubility is used by the inventor than far better viewed. The solubility of the halogenated hydrocarbons mentioned here in the Adhesive mass is much greater than ten times the solubility of air; depending on the temperature they are two to three powers of ten higher · In this high solubility becomes a particularly advantageous Seen feature of the invention.

Die Wirkung dieser Gase im Kabel ist folgende:The effect of these gases in the cable is as follows:

Dehnt sich die Haftmasse in der Isolation durch Erwärmung des Kabels aus, so werden zunächst die Hohlräume verkleinert und das dar"⁵ η befindliche Gas komprimiert. Unter diesem Brw.k geht entsprechend dem HENRX'sehen Gesetz ein Teil des Gases in Lösung, denn die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten nimmt mit dem Druck zu« Kühlt sich das Kabel wieder ab und erniedrigt sich somit der Druck in den Hohlräumen, wird wiederum Gas aus der Masse in die Hohlräume abgegeben, wodurch verhindert wird, daß die Hohlräume in den Bereich der Ionisierbarkeit gelangen.The adhesive material expands in the insulation due to heating of the cable, the cavities are first reduced and is "compressed ⁵ η gas located. Under this Brw.k goes according to the law HENRX'sehen some of the gas in solution, because the Solubility of gases in liquids increases with pressure. If the cable cools down again and the pressure in the cavities decreases, gas is again released from the mass into the cavities, which prevents the cavities from entering the area of ionizability reach.

Als besonders geeignet dürften Tetrachlormethan, Monofluortrichlormethan und 1,2,2-TrifluortricbloräthanTetrachloromethane should be particularly suitable, Monofluorotrichloromethane and 1,2,2-trifluorotricbloroethane

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sein. Alle drei Stoffe sind vollständig in Kohlenwasserstoffen oberhalb O⁰O löslich und nicht entflammbar. Wegen ihres Preises empfiehlt es sich, diese Gase bei der Tränkung im Kreislauf zu führen, so daß möglichst jeweils nur derjenige Teil zu ersetzen ist, der von dem oder den Kabeln aufgenommen worden ist. Vom Preise her wären auch Tetrachlormethan oder Monofluortrichlormethan vorzuziehen. Tetrachiormethan ist aber gegenüber Eisen und Kupfer, besonders in Gegenwart von Luft und Feuchtigkeit, korrosiv. Der Dampfdruck des Monofluortrichlormethans liegt bei den Temperaturen, bei denen üblicherweise die Kabel der Tränkanlage entnommen werden, recht hoch, so daß unter diesen Gesichtspunkten das 1,2,2-Trifluortrichloräthan vorzuziehen wäre. Sem höheren Dampfdruck des Monof luortrichlormethans kann allerdings dadurch Rechnung getragen werden, daß man das Kabel nach der Tränkung über eine Druckschleuse aus dem Tränkbehälter unmittelbar In die Bleipresse zur Ummantelung des Kabels führt.be. All three substances are completely ^{soluble in hydrocarbons above O 0} O and are not flammable. Because of their price, it is advisable to circulate these gases during the impregnation process, so that if possible only that part needs to be replaced which has been absorbed by the cable or cables. In terms of price, carbon tetrachloride or monofluorotrichloromethane would also be preferable. However, tetrachloromethane is corrosive to iron and copper, especially in the presence of air and moisture. The vapor pressure of the monofluorotrichloromethane is quite high at the temperatures at which the cables are usually removed from the impregnation system, so that from this point of view 1,2,2-trifluorotrichloroethane would be preferable. The higher vapor pressure of the monofluorotrichloromethane can, however, be taken into account by leading the cable after the impregnation via a pressure lock from the impregnation container directly into the lead press for sheathing the cable.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Herstellung . des Kabele nach der Erfindung gegeben.The following is an example of manufacture. given of the cable according to the invention.

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Die Behandlung vollzieht sich in der zum Tränken von Kabeln üblichen Anlage. Sie besteht aus einem Tränkbehälter, in dem übereinander mehrere Schalen oder Tassen für die Aufnahme der zu tränkenden Kabel vorhanden sind. Der Behälter ist an eine Vakuumpumpe angeschlossen, und hat ausserdem einen Zulauf aus einem Vorratsbehälter, der die Haftmasse in flüssigem Zustand enthält. Außerdem hat er noch wenigstens einen Anschluß, durch den ihm das einzuführende Gas zugeführt wird. Die Leitungen und Anschlüsse sind entsprechend den Forderungen des Verfahrens für sich absperrbar.The treatment takes place in the system customary for soaking cables. it consists of a drinking container in which several bowls or cups are stacked to hold the food to be soaked Cables are present. The container is connected to a vacuum pump, and also has an inlet from a storage container, which contains the adhesive in the liquid state. aside from that he still has at least one connection through which the gas to be introduced is fed to him. the Lines and connections can be shut off individually in accordance with the requirements of the procedure.

Das Entgasen und Trocknen des Kabels erfolgt wie üblich durch Erwärmung im Vakuum. Dies geschieht heute meistens mit Hochfrequenzerwärmung. Nach beendeter Trocknung wird ein Teil des einzuführenden, halogenierten Kohlenwasserstoffes in den Kessel eingeführt, und zwar in einer solchen Menge, daß darin der Druck um etwa 5 x 10 Torr ansteigt. Danach wird die Verbindung des Tränkkessels zu dem Massevorratsbehälter hergestellt und die Tränkmasse unter Vakuum in den Tränkbehälter eingezogen, bisThe cable is degassed and dried as usual by heating it in a vacuum. this happens today mostly with high frequency heating. When the drying process is complete, part of the halogenated hydrocarbon introduced into the boiler in such an amount that therein the pressure rises by about 5 x 10 Torr. Then the connection of the impregnation vessel to the mass storage container and the impregnation mass are established drawn into the soaking tank under vacuum until

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das Kabel völlig mit der Tränkmasse bedeckt ist. Danach wird mit Hilfe von weiterem halogenierten Kohlenwasserstoff im Tränkbehälter ein Überdruck von etwa 1 bis 2 at erzeugt. Auf diese Weise nimmt die Tränkmasse eine erhebliche Menge des Kohlenwasserstoffes gelöst auf. Die Tränkdauer und die anschließende Kühlung sind im Verfahren nach der Erfindung und den bisher bekannten Verfahren gleich, jedoch sollte der mit der Kühlung einhergehende Druckabfall im Behälter vor dem Herausnehmen des Kabels durch Zufuhr weiteren halogenierten Kohlenwasserstoffes so ausgeglichen werden, daß der Druck beim Herausnehmen des Kabels wenigstens gleich dem Druck der umgebenden Atmosphäre ist.the cable is completely covered with the impregnating compound. Then, with the help of further halogenated hydrocarbons, an overpressure is created in the impregnation tank generated from about 1 to 2 at. In this way, the impregnating mass takes up a significant amount of the hydrocarbon resolved on. The soaking time and the subsequent cooling are in the process according to the Invention and the previously known method are the same, but should be associated with the cooling Pressure drop in the container before the cable is removed due to the addition of further halogenated hydrocarbons be balanced so that the pressure when removing the cable is at least equal to the Ambient atmosphere pressure is.

Verwendet man halogenierte Kohlenwasserstoffe, deren Siedepunkte über der Temperatur liegen, bei der das Kabel aus der Tränkanlage genommen wird, so kann der Bleimantel wie bisher gepreßt werden. Wird ein halogenierter Kohlenwasserstoff verwendet, dessen Siedepunkt unter der Temperatur liegt, bei der das Kabel aus der Tränkanlage genommen wird, empfiehlt es sich, das Kabel in an sich bekannter Weise überIf you use halogenated hydrocarbons, their Boiling points are above the temperature at which the cable is taken out of the impregnation system, so can the lead jacket can be pressed as before. If a halogenated hydrocarbon is used, its The boiling point is below the temperature at which the cable is removed from the drinking system the cable in a manner known per se

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eine Druckschleuse zur Bleimantelpresse zu führen.to lead a pressure lock to the lead jacket press.

Die vorzugsweise empfohlenen halogenierten Kohlenwasserstoffe Monofluortricblormethan und 1,2,2-Trifluortrichloräthan bieten gegenüber anderen, ebenfalls verwendbaren Stoffen mit geeigneten Dampfdrücken den Vorteil, daß sie völlig nichtentflammbar und physiologisch harmlos sind, so daß ihre Anwendung keine Gefahren bringt. ä The preferably recommended halogenated hydrocarbons monofluorotricblomethane and 1,2,2-trifluorotrichloroethane have the advantage over other substances with suitable vapor pressures that can also be used that they are completely non-flammable and physiologically harmless, so that their use does not pose any danger. Ä

Patentansprüche:Patent claims:

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Claims

Patent claims:

1. / adhesive cable, characterized in that that the unavoidable cavities in the cable are filled with a gas whose dielectric strength is greater than air at the same pressure.

2. adhesive cable, preferably according to claim 1, characterized in that the unavoidable cavities in the cable are filled with a gas other than air, which has a higher Pressure when it was in the vacuum impregnation, in which the air pressure in the impregnation container is greatly reduced, in the cable cavities remains.

3. Cable according to claim 1 and / or 2, characterized in that a gas is dissolved in the adhesive mass, the solubility of which in the mass is at least one power of ten greater than air or its main components.

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4. Cable according to claims 1-3, characterized in that the gas in the ■ The operating temperature of the cable has a vapor pressure on the order of one atmosphere.

5 · Cable according to claims 1-4, thereby characterized in that the gas is a halogenated hydrocarbon or a mixture halogenated hydrocarbons.

6. Cable according to claim 5t, characterized in that that it contains monofluorotrichloromethane.

7. Cable according to claim 5 »characterized in that that it is 1,2,2-trifluorotrichloroethane contains.

8. Cable according to claim 5j, characterized in that that it contains carbon tetrachloride.

9. A method for producing a cable according to one or more of claims 1-4, wherein

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the cable prepared for being soaked is in a soaking container under vacuum, as a result characterized in that the gas is sucked into the container until the gas pressure therein is up one to suck in the liquid impregnating compound (adhesive compound) Sufficient pressure has risen so that the mass is then completely covered by the cable is sucked into the container and that further gas is then introduced in an amount that is in the container leads to a pressure corresponding to the external pressure or to an overpressure, after which the cable in itself is cooled in a known manner and removed from the container.

10. The method according to claim 9, characterized e i c h η e t that the gas first drawn into the container is introduced in such an amount that in the container the pressure to about 5 χ 10 Torr

increases.

11. The method according to claim 9 and / or 10, characterized in that after the introduction the impregnating mass so much gas is introduced that im

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Behälter ein Überdruck von etwa 1 bis 2 at (atü) entsteht.Container an overpressure of about 1 to 2 at (atü) is created.

12· Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zugabe einer weiteren Menge des Gases für den Zeitpunkt des Herausnehmens des Kabels aus dem Behälter in diesem ein Druck geschaffen wird, der etwa oder «12 · The method according to claims 9 to 11, characterized characterized in that by adding a further amount of the gas for the time when the cable is removed from the container, a pressure is created in the container which, for example,

wenigstens gleich dem der den Behälter umgebenden Atmosphäre ist.is at least equal to that of the atmosphere surrounding the container.

Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaenge während des Abkühlens des Kabels in den Behälter gegeben wird.Method according to claim 12, characterized in that the gas amount during the cooling of the cable is placed in the container.

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