DE1765155B1

DE1765155B1 - Isolierter elektrischer leiter

Info

Publication number: DE1765155B1
Application number: DE19681765155
Authority: DE
Inventors: Lars Laurell; Arne Mandt
Original assignee: ASEA AB; Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1967-04-18
Filing date: 1968-04-10
Publication date: 1971-04-08
Also published as: FI51881C; GB1213234A; US3487455A; FI51881B; DK122916B; NO122260B

Description

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Die Erfindung betrifft einen isolierten elektrischen solche Paste ist bei Zimmertemperatur vulkanisierbar, Leiter, der längs seines Umfanges ganz oder teilweise z. B. mit beigemengten karboxylierten Metallsalzen von einem leitenden Körper mit einem von dem des oder aliphatischen Organmetallsalzkomplexen wie isolierten Leiters erheblich unterschiedlichen Potential Dibutyl-Zinn-Dilaurat. In der Paste kommen gewöhnumgeben ist und der aus diesem Körper herausragt, 5 lieh auch Füllmittel vor wie Siliciumdioxyd und Titaninsbesondere ein Kabel mit einem außerhalb einer dioxyd. Um Polykondensation während der Lagerung Schirmkante freigelegten isolierten Leiter, welcher zu verhindern, die in geschlossenen Emballagen ge-Leiter auf dem herausragenden Teil mit einem mit schieht, enthält die Paste auch eine geringere Menge dem leitenden Körper elektrisch verbundenen Belag eines Inhibierungsmittels, z. B. Essigsäureanhydrid, mit ausgeprägt spannungsabhängigen Widerstand in io Beim Aufbringen der Paste verdunstet das Inhibieder Form einer Umwicklung mit einem Band aus rungsmittel, wodurch eine Polykondensation ermögeinem Thermoplast oder Elast versehen ist, z. B. aus licht wird und die Paste zu einem Elast vulkanisiert, einem Polyvinylchlorid, das in das Thermoplast oder Die Erfindung ist im folgenden an Hand einiger in Elast eingemengtes Siliziumkarbid enthält. der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen näher

In dem deutschen Patent 1 276 771 ist ein isolierter 15 erläutert. In der Zeichnung zeigt

elektrischer Leiter beschrieben, der längs seines Um- F i g. 1 in Seitenansicht ein Kabel in Einleiteraus-

fanges ganz oder teilweise von einem leitenden Körper führung,

mit vom Potential des isolierten Leiters erheblich ab- F i g. 2 in Seitenansicht ein Kabel in Dreileiteraus-

weichendem Potential umgeben ist und aus diesem führung und

Körper herausragt, besonders ein Kabel mit einem ao F i g. 3 einen axialen Schnitt durch die Teile A₁-A₂-

außerhalb einer Schirmkante freigelegten isolierten A₂-A₁ in den Kabeln nach F i g. 1 und 2.

Leiter, der auf dem herausragenden Teil mit einen mit Der metallische Leiter 1 des in F i g. 1 gezeigten

dem leitenden Körper elektrisch verbundenen Belag Kabels ist mit einer Isolierung 2 umgeben, die bei-

mit einem ausgeprägt spannungsabhängigen Wider- spielsweise aus einem weichgemachten Polyvinylchlorid

stand in der Form einer Umwicklung mit einem Band 35 oder Polyäthylen oder auch aus Papier u. dgl. be-

aus einem Thermoplast oder einem Elast, z. B. Poly- stehen kann. Auf die Leiterisolierung 2 der Kabelader

vinylchlorid, versehen ist, das in das Thermoplast oder ist eine halbleitende Schicht 3 aufgebracht, die eine

Elast eingemengtes Siliziumkarbid enthält. Das Band Äquipotentialfläche auf der Außenseite der Kabelader

ist vorzugsweise mit Überlappung um den isolierten bildet. Sie kann z. B. aus einem Thermoplast oder

Leiter gewickelt. 30 einem skelettbildenden und Ruß enthaltenden Elast

Ein solcher Belag hat eine starke nicht lineare Strom- oder aus einem graphitierten Papier bestehen. Das

Spannungscharakteristik, so daß die Spannung über Thermoplast oder Elast kann unter anderem aus PoIy-

dem wirksamen Teil des Belags innerhalb eines großen vinylchlorid, Polyäthylen, natürlichem oder synthe-

Spannungsbereiches annähernd konstant und unab- tischem Gummi bestehen. Die Schicht kann aus einer

hängig von der Stromstärke durch diesen Teil des 35 nahtlosen, stranggepreßten (extrudierten) Hülle oder

Belages ist. Der Widerstand der Beläge nimmt in aus einem spiralenförmig verlaufenden Band bestehen,

jedem Teil unabhängig vom Potential des Leiters Wenn das Kabel mehrere Leiter hat wie in Fig.2,

automatisch den zweckmäßigsten Wert an, so daß die sind diese verkabelt und mit einer gemeinsamen halb-

Beläge automatisch einen befriedigenden Ausgleich leitenden Hülle 4 versehen, die aus demselben Ma-

des Potentialgradienten auch bei innerhalb weiter 40 terial bestehen und in derselben Weise ausgeführt sein

Grenzen variierender Spannung des Leiters zustande kann wie die halbleitende Schicht auf einer Kabelader,

bringen. Auf der Schicht 3 im Einleiterkabel oder der gemein-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die samen Hülle 4 im Mehrleiterkabel sitzt ein metallischer

Glimmbeständigkeit des bekannten isolierten Leiters Mantel 5, der aus spiralenförmig angebrachten Drähten

zu verbessern und dadurch seine Widerstandskraft 45 oder Bändern oder in der Längsrichtung angebrachten

gegen Spannungsbeanspruchungen zu erhöhen. Bändern oder nahtlos angebrachtem Metall wie Blei

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- oder Aluminium bestehen kann. Der Metallmantel

löst, daß die Zwischenräume zwischen dem isolierenden kann außen von einer Hülle 6 z.B. aus Polyvinyl-

Leiter und der Umwicklung mit einer an Ort und chlorid geschützt sein.

Stelle kaltvulkanisierten Silikongummipaste ausgefüllt 50 Bei der Montage eines Kabels des oben beschrie-

sind. Durch die Erfindung wird erreicht, daß der Leiter benen Typs wird der metallische Schirm 5 mit Erde

mehr als doppelt so hohen Spannungen als der be- verbunden, wobei auch die halbleitende Schicht 3 der

kannte Leiter zu widerstehen vermag, ohne daß seine Kabelader Erdpotential bekommt, entweder durch

Isolierung auf dem herausragenden Teil zerstört wird. direkten Kontakt mit dem Metallschirm, wie es bei

Das Aufbringen der Umwicklung kann ohne Ver- 55 dem Einleiterkabel nach F i g. 1 der Fall ist, oder Wendung von Heizvorrichtungen erfolgen und ohne durch Kontakt mit dem Metallschirm über die geWartezeit beim Trocknen des Bindemittels im Belag, meinsame Hülle 4, wie es bei dem Mehrleiterkabel wie es der Fall ist, wenn dieser aus einem Lack besteht. nach F i g. 2 der Fall ist. Bei der Montage werden Der Belag kann somit unmittelbar und in der kurzen die Kabelenden und die Kabeladern in der aus den Zeit von einigen Minuten fertiggestellt werden. Weil 60 F i g. 1 und 2 hervorgehenden Weise freigelegt. Um das Zusammensetzen und Abschließen der Kabel oft die Feldkonzentration auszugleichen, die beim Prüfen im Freien stattfindet, ist diese Eigenschaft der Er- und im Betrieb an der Schirmkante entsteht, versieht findung von besonders großer Bedeutung bei Kabeln. man die Aderisolierung 2 mit einem Belag mit einem

Als Silikonpaste können an sich bekannte und auf ausgeprägt spannungsabhängigen Widerstand in der

dem Markt zugängliche Qualitäten benutzt werden. 65 Form einer Umwicklung 7 mit einem Band aus

Man kann z. B. eine Paste mit einem Hydroxypoly- Thermoplast oder Elast, z. B. Polyvinylchlorid, das

methylsiloxan mit einer Viskosität von SOOO bis Siliziumkarbid enthält. Ehe dieses Band aufgebracht

500 00OcP bei 25° C als Bindemittel benutzen. Eine wird, wird auf den Teil der Aderisolierung 2, der sich

von der Kante 8 (F i g. 3) der halbleitenden Schicht 3 zu einer Stelle 9 in der Nähe dieser, wo die Umwicklung 7 aufhören soll, erstreckt, eine erfindungsgemäße Schicht kaltvulkanisierter Silikongummipaste gelegt (F i g. 3). Diese wird um die Aderisolierung angebracht. Die Paste kann z. B. von der zuvor beschriebenen Art sein mit einem Hydroxypolymethylsiloxan mit einer Viskosität von 5000 bis 500 000 cP bei 25 ⁰C als Bindemittel. Unmittelbar nachdem die Paste auf die Aderisolierung 2 aufgebracht worden ist und ehe sie Zeit gehabt hat zu vulkanisieren, wird das Band 7 mit Überlappung um die Isolierung gewickelt, z. B. 50 % Überlappung zwischen angrenzenden Windungen (z. B. 10,11). Die Paste 12 füllt dabei auf Grund ihrer plastischen Eigenschaften alle Zwischenräume zwischen der Umwicklung 7 und der Isolierung 2 aus, die bei der Umwicklung entstehen können. Sobald die Umwicklung 7 aufgebracht ist, kann das Kabel fertigmontiert werden. Man braucht dabei also nicht darauf zu warten, daß die Paste vulkanisiert wird, was ge- ao schehen kann, nachdem Büchsen od. dgl. aufmontiert worden sind. Die Vulkanisierung dauert einige Stunden, wenn die Paste in der beschriebenen Weise aufgebracht wird.

Das Band 7 kann z. B. durch Mischen von 67 Ge- as wichtsteilen Polyvinylchlorid, 33 Gewichtsteilen Dioktylphthalat, 1 Gewichtsteil Bleiweiß und 150 Gewichtsteilen Siliziumkarbid mit hohem spezifischen Widerstand von einer Kornfraktion mit einer Mittelkorngröße von 0,037 mm und mit ungefähr 90% des Gewichtes der Fraktion in den Korngrößen etwa 0,02 bis etwa 0,07 mm hergestellt werden. Die Volumprozente an Siliziumkarbid in dieser Thermoplastmischung betragen etwa 38%· Aus der erhaltenen Mischung wird mit 160⁰C warmen Walzen ein Band mit einer Dicke von etwa 0,3 mm und einer Breite von etwa 20 mm gewalzt, das dann gemäß F i g. 3 aufgebracht wird. Für ein 10 kV plastisoliertes Hochspannungskabel kann die Länge des Belages etwa cm betragen.

An Stelle von Polyvinylchlorid kann im Band 7 unter anderem verwendet werden: Polyäthylen, Polybuten und natürliches oder synthetisches Gummi. Der Gehalt an Siliziumkarbid kann in der Umwicklung des Bandes zweckmäßig bei etwa 10 bis etwa 60, vorzugsweise 25 bis 50 Volumprozent liegen. Das Siliziumkarbid kann zweckmäßig aus Kornfraktionen mit Mittelkorngrößen bestehen, die unter 0,15 mm liegen, vorzugsweise mit Mittelkorngrößen im Intervall von 0,025 bis 0,07 mm.

Claims

Patentanspruch:

Isolierter elektrischer Leiter, der längs seines Umfanges ganz oder teilweise von einem leitenden Körper mit einem von dem des isolierten Leiters erheblich unterschiedlichen Potential umgeben ist und der aus diesem Körper herausragt, insbesondere ein Kabel mit einem außerhalb einer Schirmkante freigelegten isolierten Leiter, welcher Leiter auf dem herausragenden Teil mit einem mit dem leitenden Körper elektrisch verbundenen Belag mit ausgeprägt spannungsabhängigem Widerstand in der Form einer Umwicklung mit einem Band aus einem Thermoplast oder Elast versehen ist, z. B. aus einem Polyvinylchlorid, das in das Thermoplast oder Elast eingemengtes Siliziumkarbid enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen dem isolierten Leiter (1) und der Umwicklung (7) mit einer an Ort und Stelle kaltvulkanisierten Silikongummipaste ausgefüllt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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