DE1911212B2

DE1911212B2 - METHOD OF MANUFACTURING A CABLE ACCESSORIES FOR POWERFUL CABLE WITH INSULATION FROM A POLYOLEFIN

Info

Publication number: DE1911212B2
Application number: DE19691911212
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8632 Neustadt; Waligora Hans-Joachim 8520 Erlangen. H02g 3-18 Ott
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-02-28
Filing date: 1969-02-28
Publication date: 1972-06-29
Also published as: FR2033149A5; DE1911212A1; GB1241360A

Description

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rung durch die in dem vernetzbaren oder vulkanisierharen Oldlnmischpolymerisat enthaltenen Vernetzung oder Vulkanisierungsmittel gegeben ist. Infolge dieser Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmictel wird iiiinilich auch der der Wickelkeule zugekehrte Bereich \ der aus einem Polyolefin bestehenden Kabelisolierung vom Vernetzungs- oder Vulkanisierungsprozeß erfaßt. Gleichzeitig mit der Vernetzung oder Vulkanisierung dei aus Bändern gewickelten Wickelkeule tritt also auch eine Vernetzung oder Vulkanisierung zwischen in den dieser Wickclkeule zugewandten Bereichen der Po!\ olefinisolierung und den anschließenden Teilen der Wickelkeule ein, obwohl die Polyolefinisolierung an sich kein Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel emhäli. Auf diese Weise erfolgt eine molekulare Bin- π duM'i zwischen der Wickelkeule und der Kabelisolie-tion is given by the crosslinking or vulcanizing agent contained in the crosslinkable or vulcanizable oil copolymer. Due to this crosslinking or Vulkanisierungsmictel also of the stress cone facing area is detected \ the group consisting of a polyolefin wire insulation by crosslinking or vulcanization iiiinilich. Simultaneously with the crosslinking or vulcanization of the winding cone wound from tapes, crosslinking or vulcanization also occurs between the areas of the polyolefin insulation facing this winding cone and the adjoining parts of the winding cone, although the polyolefin insulation itself does not contain any crosslinking or vulcanizing agent. In this way there is a molecular bond between the winding lobe and the cable insulation

Resonders vorteilhafte Ergebnisse bezüglich der Vermeidung von Riß- oder Spaltbildungen haben sich ergeben, wenn der Vernetzungs- oder Vulkaiäsierungs-(iiweß unter Druck erfolgt. Hierzu wird die Wickelkeule vor dem Vernetzungs- oder Vulkanisierungsp.-'.i/eß beispielsweise mit einer Druckbandage umwik >Ljii. Bei der Erwärmung der Wickelkeule treten dann ..lurch die Wärmeausdehnung des für die Wickelkeule vorn, endeten Materials so starke Kräfte auf, daß sich ic innersten Lagen der Wickelkeule mit dein Polyolei:;i der Kabelisolierung durch molekulare Bindungen verbinden.Particularly advantageous results in terms of avoiding the formation of cracks or gaps have been found result if the crosslinking or vulcanization (iiweß takes place under pressure. For this purpose, the winding cone is applied before the crosslinking or vulcanization process for example with a pressure bandage umwik> Ljii. Then occur when the winding club is heated .. Due to the thermal expansion of the material for the winding club in front, the forces ended up being so strong that ic innermost layers of the wrapping club with your polyolei:; i of the cable insulation using molecular bonds.

I-Lir die im Rahmen der Erfindung vorgesehenen Sander kommen vor allem Bänder aus tinem vulkani icrbaren oder vernetzbaren Äthyten-Olefin-Mischpoi.merisat in Frage. Als besonders geeignet erwiesen haben sich für den Aufbau der Wickelkeule Bänder iius einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren Olefin m mischpolymerisat, das zwei Olefinkomponenten in gleichen oder annähernd gleichen Molanteilen enthält. Deranigc Olefinmischpolymerisate werden als Kau •schuke bezeichnet. In Weiterbildung der Erfindung ist die Verwendung e-nes Äthylen-Propylen-Kautschuks für die Bänder der Wickelkeule besonders zweckmäßig. In Durchführung des Erfindungsgedankens kann das vernetzbare eier vulkanisierbare Oiefinmischpolymerisat als weitere Komponente einen mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoff, vorzugsweise ein ·*' Dien, enthalten. Hierfür haben sich als besonders geeignet Bänder aus Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kau tschuk erwiesen.I-Lir those provided in the context of the invention Most of the bands come from tinem vulkani icrable or crosslinkable Ethyten-Olefin-Mischpoi.merisat in question. Ribbons have proven to be particularly suitable for the construction of the winding club iius a crosslinkable or vulcanizable olefin m copolymer containing two olefin components in equal or approximately equal molar proportions. These olefin copolymers are referred to as rubbers. In a further development of the invention the use of ethylene propylene rubber particularly useful for the ligaments of the winding club. In carrying out the inventive concept the crosslinkable egg vulcanizable oil-in-polymer as a further component a polyunsaturated hydrocarbon, preferably a * ' Dien, included. For this purpose, tapes made of ethylene-propylene-terpolymer chew have proven to be particularly suitable chuk proved.

Bei der Herstellung von Kabelgarnituren nach dem neuen Verfahren ist es mitunter zweckmäßig, für die »' untersten Lagen der Wickelkeule Bänder aus einem schwachleilcnden oder schwachleitend gemachten, vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus mindestens zwei Olefinkomponenten bestehenden Olefinmischpolymerisat zu verwenden. Auch die aus diesen Bändern gebil- π dete Schicht bildet nach ihrer Vernetzung oder Vulkanisierung einen homogenen, mit der Leiterisolierung des Starkstromkabels und mit der Wickelkeule durch molekulare Bindungen fest verbundenen Körper. In the manufacture of cable fittings according to the new process, it is sometimes advisable to use tapes made of a low-elasticity or low-conductivity, crosslinkable or vulcanizable olefin copolymer consisting of at least two olefin components for the lowermost layers of the winding cone. The layer formed from these tapes also forms, after being crosslinked or vulcanized, a homogeneous body that is firmly connected to the conductor insulation of the power cable and to the winding lobe by molecular bonds.

Die Art der Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmit- eo tel für die Bänder, die als Wickelkeule bzw. für die schwachleitend gemachten untersten Lagen der Wikkelkeule verwendet werden, richtet sich nach der Art des verwendeten vernetzbaren oder vulkanisierbaren Olefinmischpolymerisates. Insbesondere kommen als 6! Vernetzungsmittel Peroxide und als Vulkanisierungsmittel ein Gemisch aus Schwefel und organischen Beschleunigern, wie beispielsweise Mereaptobenzthiazol odei Tetrnmethylthiuramdisulfid, in Frage. Werden als Bänder allerdings solche auf der Basis eines Athylen-Propylen-Kautschuks verwendet, so kommen als Vernetzungsmittel nur Peroxide in Betracht. The type of crosslinking or vulcanizing agent for the tapes that are used as a winding club or for the lowermost layers of the winding club, which are made weakly conductive, depends on the type of crosslinkable or vulcanizable olefin copolymer used. In particular, come as 6! Crosslinking agents peroxides and, as vulcanizing agents, a mixture of sulfur and organic accelerators, such as, for example, mereaptobenzothiazole or tetra-methylthiuram disulfide. However, if the tapes used are those based on an ethylene-propylene rubber, then only peroxides come into consideration as crosslinking agents.

Nach außen kann die Wickelkeule in an sich bekannter Weise mit einem Gießharzkörper, vorzugsweise auf der Basis eines Epoxidharzes oder eines Polyurethanharzes, umgeben werden. Es ist aber auch möglich, die Wickelkeule mit einem Schrumpfschlauch aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, zu umgeben.To the outside, the winding lobe can preferably be made with a cast resin body in a manner known per se based on an epoxy resin or a polyurethane resin. It is also possible, the winding club with a shrink tube made of a thermoplastic material, preferably made of polyvinyl chloride.

In den Fig. 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung ausgebildeten Verbindungsmuffen dargestellt.1 and 2 are two exemplary embodiments represented by formed according to the invention connecting sleeves.

Beide Figuren zeigen die Verbindung von zwei Einleiterkabeln 1, deren Leiter 2 von der aus Polyäthylen bestehenden Isolierung 3 umgeben sind. Bei dieser Polyäthylenisolierung kann es sich um ein vernetztes Polyäthylen, ein Niederdr ...k-Polyäthylen oder ein Hochdruck-Polyäthylen hanaaln. Zwischen der Poly äthylenisolierung 3 und dem Leiter 2 befindet sich je weils die Leiterglättung 4, die aus einer schwachleiten den Kunststoffschicht besteht. Zum Zwecke der Po •,ontialsteuerung ist auf die Polyäthylenisolierung 3 je weils die Leitlackschicht 5 aufgebracht, auf die das leitende Textilband 6 aufgewickelt ist. Darüber befin det sich die elektrische Abschirmung 7. die aus einem Kupferband besteht. Nach außen sind die beiden Kabel 1 jeweils durch den Kabelmantel 8 abgeschlos sen, der aus Polyäthylen oder aus Polyvinylchlorid besteht.Both figures show the connection of two single-core cables 1, the conductor 2 of which is made of polyethylene existing insulation 3 are surrounded. This polyethylene insulation can be crosslinked Polyethylene, a low pressure ... k-polyethylene or a High pressure polyethylene hanaaln. Between the poly Ethylene insulation 3 and the head 2 is located each Weil the conductor smoothing 4, the weak lead from a consists of the plastic layer. For the purpose of Po •, ontialsteuer is on the polyethylene insulation 3 each because the conductive lacquer layer 5 is applied, onto which the conductive textile tape 6 is wound. Be about it The electrical shielding 7. consists of a copper tape. Outwardly are the two Cable 1 each completed by the cable jacket 8, made of polyethylene or polyvinyl chloride consists.

Zur Verbindung der beiden Kabel 1 sind die Enden 9 der beiden Leiter 2 in die Verbindungshülse 10 eingeführt und mit dieser verlötet. Über die Verbindungshülse 10 ist nach beiden Seiten hinausragend das schwachleitende Band 11 aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren Äthylen-Propylen-Terpolymer Kautschuk gewickelt, das jeweils die Leiterglättung 4 der beiden Kabel 1 überdeckt, so daß die Verbindung der Leiterglättung des einen Kabels mit der Leiterglät tuag des anderen Kabels sichergestellt ist.To connect the two cables 1, the ends 9 of the two conductors 2 are in the connecting sleeve 10 introduced and soldered to this. The connecting sleeve 10 protrudes on both sides the weakly conductive tape 11 made of a crosslinkable or vulcanizable ethylene-propylene terpolymer Wrapped rubber, each of which covers the conductor smoothing 4 of the two cables 1, so that the connection the ladder smoothing of one cable is ensured with the ladder smooth tuag of the other cable.

Über das schwachleitende Band 11 sowie über die an den einander zugekehrteil Enden jeweils abgesetzte Polyäthylenisolierung 3 der beiden Kabel ist die Wickelkeule 12 aufgebracht. Die hierfür verwendeten Bänder bestehen ebenfalls aus einem viuietzbaren oder vulkanisierbaren Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk. Infolge der in diesen Bändern enthaltenen Vernetzungs oder Vulkanisierungsmittel bilden die einzelnen Lagen der aufgewickelten Bänder der Wikkelkeule 12 mit den schwachleitend gemachten Bändern 11 sowie mit den der Wickelkeule 12 zugekehrten Bereichen der Polyäthylenisolierung 3 nach dem Vernetzungs· oder Vulkanisierungsprozeß einen durch molekulare Bindungen fest verbundenen Körper.About the weakly conductive band 11 as well as about the at the ends facing each other separate polyethylene insulation 3 of the two cables is the winding club 12 applied. The tapes used for this also consist of a viuietzbaren or vulcanizable ethylene-propylene terpolymer rubber. As a result of the crosslinking or vulcanizing agents contained in these tapes, the individual layers of the wound tapes of the winding club 12 with the tapes made weakly conductive 11 as well as with the winding lobe 12 facing areas of the polyethylene insulation 3 after Cross-linking or vulcanization process of a body firmly connected by molecular bonds.

Die Vernetzung oder Vulkanisierung der einzelnen Lagen der Wickelkeule 12 bzw. der schwachleitenden Bänder 11 erfolgt durch Wärmezufuhr. Hierbei brauchen jedoch an die Temperaturfühnmg keine besonderen Ansprüche gestellt zu v/erden, so daß ohne Tempergeräte gearbeitet werden kann. Die Montage der Wickelkeuli ist daher verhältnismäßig einfach und kann ausgeführt werden, ohne daß große Anforderungen an die Geschicklichkeit des Monteurs zu stellen sind. The crosslinking or vulcanization of the individual layers of the winding lobe 12 or the weakly conductive strips 11 is carried out by supplying heat. In this case, however, no special demands need to be made on the temperature control, so that it is possible to work without temperature devices. The assembly of the winding lobes is therefore relatively simple and can be carried out without placing great demands on the skill of the fitter .

Über die Wickelkeule wird eine nicht näher bezeichnete Leitlackschicht aufgebracht, die mit der Lettlackschicht 5 der Leiterisolierung in VerbindungAn unspecified conductive lacquer layer is applied over the winding lobe, which is linked to the Lettlackschicht 5 of the conductor insulation in connection

steht. Darüber werden entsprechend dem Aufbau der Einleiterkabel 1 das Leitband 13 und das Kupferband 14 aufgewickelt. Der äußere Kupferschirm 14 wird schließlich mit einem als Abdichtung wirkenden Kunststoffband 15 umgeben.
Zum äußeren Schutz der Verbindungsmuffe ist diese in Fig. 1 mit dem Gießharzkörper 16 aus Epoxidharz umgeben. Dieser wird in bekannter Weise hergestellt.stands. In accordance with the structure of the single-conductor cable 1, the conductive tape 13 and the copper tape 14 are wound up over it. The outer copper shield 14 is finally surrounded by a plastic tape 15 acting as a seal.
For external protection of the connecting sleeve, it is surrounded in FIG. 1 with the cast resin body 16 made of epoxy resin. This is produced in a known manner.

Es ist aber ebenso möglich, wie es in F i g. 2 darge-' stellt ist, über der Wickelkeule den Schrumpfschlauch 17 aus Polyvinylchlorid vorzusehen.But it is just as possible, as shown in FIG. 2 shown is to provide the shrink tubing 17 made of polyvinyl chloride over the winding cone.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Process for the production of a cable fitting for power cables with insulation a polyolefin, in which on the cable end or the cable ends to be connected to each other a Winding cone is wound up from strips of a thermoplastic material, characterized in that that tapes made of a crosslinkable or vulcanizable olefin copolymer consisting of at least two olefin components are wound directly onto the insulation of the cable end or the cable ends and that the tapes forming the winding lobe (12) are then crosslinked or vulcanized.

2. The method according to claim 1, characterized in that the winding lobe (12) consists of ribbons from a crosslinkable or vulcanizable ethylene-olefin copolymer is wrapped.

3. The method according to claim 1, characterized in that that the winding cone (12) consists of strips of a crosslinkable or vulcanizable olefin copolymer is wound, the two fin components in the same or approximately the same Contains mole fractions.

4. The method according to claim 3, characterized in that that the winding club (12) wound from tapes made of an ethylene-propylene rubber will.

5. The method according to any one of claims 1 to 3 thereby gekennj.eichnei. that the changing room (12) Made from strips of oirem crosslinkable or vulcanizable oaren Olefinmischpvlymerisat is wound, the multiple as a further component unsaturated hydrocarbon, preferably a diene.

6. The method according to claim 5, characterized in that that the winding club (12) consists of tapes made of an ethylene-propylene terpolymer rubber is wrapped.

7. The method according to any one of claims 1 to

6, characterized in that the lowermost layers (11) of the winding cone are wound from a tape that is made of a weakly conductive meshable or vulcanizable, at least consists of two olefin components containing olefin copolymer.

8. The method according to any one of claims 1 to

7. characterized in that the winding lobe (12) is wound from tapes that act as a crosslinking agent Contains peroxides.

9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the winding lobe (12) Is wound from tapes used as vulcanizing agents a mixture of sulfur and organic accelerators such as mercaptobenzothiazole or tetramethylthiuram disulfide.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelkeule (12) mit einem äußeren Qießharzkörper (16), vorzugsweise auf der Basis eines Epoxydharzes oder eines Polyurethanharzes, umgeben wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the winding lobe (12) with an outer Qiessharzkörper (16), preferably based on an epoxy resin or a polyurethane resin.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelkeule (12) mit einem Schrumpfschlauch (17) aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, umgeben wird.11. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the winding lobe (12) with a shrink tube (17) from a thermoplastic plastic, preferably made of polyvinyl chloride, is surrounded.

In the manufacture of cable sets of power cables, it is common to use the cable end or the Connection point of two cables with a cast resin body, in particular made of a cast resin on the ί Base of epoxy resin, to be surrounded (German Auslegeschrift 1,141,695). The use of such casting resinW per with accessories for power cables with an insulation made of a polyolefin, in particular made of polyethylene, causes difficulties as a result of

in different thermal expansion coefficients the casting resin and the polyolefin. When the cable is in operation, there may be between the cable insulation and form gaps in the cast resin body, thereby causing partial discharges that lead to

π can lead to destruction of the cable insulation.

For cable terminations on polyethylene-insulated power cables, it is known per se, the cable ends to be provided with a winding coil, which is wound from a polyvinyl chloride tape (V.I.K. reports No. 123 December 1961. Pages 15 to 23). However, such a band cannot be welded without to lose its dimensional stability. In addition, there is a risk of air pockets when winding.

For the production of connecting sleeves for Stark-5 It is still a power cable with a polyethylene insulation got, on the cable insulation of the cable ends to be connected to each other first a Zwi Apply a layer of tapes made of a mixture of polyethylene and another height ren polyolefin, for example a polyisobutylene, exist. This intermediate layer is welded to the cable insulation. Then a Wrapping club made of the same material or an unvulcanized or partially vulcanized rubber 5 applied. When using a non-vulcanized rubber for the wrapping lobe can then vulcanization can be carried out (USA.-Pa publication 2,462,977). In this manufacturing process ren is a permanent connection between the winding club and the

4 (i cable insulation not guaranteed, so here too there is a risk of gaps and cracks between the cable insulation and the winding lobe.

The invention has for its object to form a cable set for high-voltage cables with insulation 5 made of a polyolefin as high-voltage as possible. To solve this problem, the invention is based on a method. in which a winding cone made of tapes made of a thermoplastic material is wound onto the cable end or the cable ends to be connected to one another. According to the invention, tapes are made from a curable or vulcanizable, comprising at least two olefin olefin copolymer directly to the insulation of the cable end or ends of the cable wound up: for the invention is furthermore essential that the stress cone forming bands then crosslinked or vulcanized who the .

Bei einer nach der Erfindung hergestellten Kabeleo garnitur bildet die aus den Bändern gewickelte Wikkslkeule nach ihrer Vernetzung bzw. Vulkanisierung einen mit der Kabelisolierung durch molekulare Bindungen fest verbundenen Körper. Hierdurch ist sichergestellt, daß auch beim Betrieb des Kabels keine RiU-In a cable set produced according to the invention, the winding lobe wound from the tapes forms after it has been crosslinked or vulcanized a body firmly connected to the cable insulation by molecular bonds. This ensures that no RiU-

oder Spaltbildungen zwischen der Kabelisolierung und der Wicketkeule auftreten können.or gaps can occur between the cable insulation and the wicket lobe.

Oie Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die feste Verbindung der Wickelkeule mit der Kabelisolie-The invention is based on the knowledge that the fixed connection of the winding lobe with the cable insulation