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Kabel mit zwei oder mehreren verseilten Kabeladern Bei Kabeln mit
zwei oder mehreren miteinander verseilten Kabeladern ist es bekannt, für die Kabeladern
mit Thermoplast oder Elast isolierte Leiter zu verwenden, jede Kabel ader mit einer
als Äquipotentialfläche dienenden halbleitenden Schicht zu uberziehen, alle Kabeladern
mit einem Schirm zu umgeben, der aus einem auf die Kabeladern mit Überlappung aufgewickelten
Metallband besteht5 und weiter im Raum zwischen den Xabeladern eine Füllung anzuordnen,
so daß das fertige Produkt einen runden Querschnitt bekommt. Die Füllung kann u.a.
aus Butylgummiregenerat , aus einem faserigen Material, wie Jute- oder Baumwollfaser,
z.B. in der )?orm von längs verlaufenden Schnüren, oder in der Form von Papier bestehen,
das zu gewünschter Form gepreßt wird.
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Die Erfindung bezweckt, die Betriebssicherheit einea Kabels der besohriebenen
Art erheblich zu verbessern, und zwar dadurch,
daß ein Schutzleiter
in wirksamem elektrischem Kontakt mit der halbleitenden Schicht der Kabeladern oder
mit dem Schirm längs des ganzen Kabels verankert wird. Erfindungsgemäß ist ein Kabel
der beschriebenen Art so ausgebildet, daß die Füllung aus vorgeformten, lanEges-treckten
Stützkörpern aus einem Kunststoff oder Elast besteht, die je zwischen zwei Kabeladern
und dem Schirm angeordnet sind und deren innere Begrenungsflächen den Mantelflächen
der Kabeladern und deren äußere Begrenzungaflächen der Innenfläche des Schirms angepaßt
sind, und daß im Kabel ein sich längs des Kabels erstrekist kender metallischer
Schutzleiter so angeordnet, daß er von einem zwischen den Kabeladern angeordneten
Stützkörper gegen die halbleitenden Schichten der angrenzenden Kabeladern oder gegen
den Schirm oder gegen eine innerhalb des Schirms angeordnete in elektrischem Kontakt
mit dem Schirm stehende, für die Kabeladern gemeinsame und als Xquipotentialfläche
wirkende halbleitende Schicht gedrückt gehalten wird.
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Es ist die Punktion des Schutzle4ters, in einem Fehlerfall die Fehlerströme
zu einem uslösegerät su leiten, æ,B. einem Relais. In seiner Eigenschaft als metallischer
Leiter hat er eine erheblich größere Fähigkeit, Fehierströme zu leiten als eine
im gabel befindliche halbleitende Schicht. Da der Schutsleiter längs des Kabels
verläuft, d.h. einer spiralenförmigen
Bahn um die Achse des Kabels
folgt, die dieselbe Steigung wie die Kabeladern und Stützkörper hat, so kann er
auch aus diesem Grunde Fehlerströme wesentlich besser zu leiten, als die spiralenförmig
verlaufenden Metallbänder im Schirm, bei der die Ströme der von den Bandwindungen
gebildeten spiralenförmig verlaufenden Bahn folgen. Wesentlich dabei ist, daß der
Schutzleiter in gutem Kontakt mit der halbleitenden Schicht gehalten wird.
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Als Beispiel fEr geeignetes Material für die Isolierung der Kabeladern
und für den Mantel, der normalerweise um den Schirm angeordnet wird, kann Polyäthylen,
Polyvinylchlorid, weichgemacht mit Diotylphtalat, Naturgummi, Neopren und Butylgummi
genannt werden.
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Die halbleitende Schicht auf den Kabeladern bzw. die gemeinsame halbleitende
Schicht im Schirm, wenn eine solche verwendet wird, kann z.3. aus einem Thermoplast
oder Elast, wie Polyvinylchlorid, weichgemacht mit iiotylphtalat, Polyäthylen, Naturgummi
oder synthetischem Gummi, wie Butylgummi, das skelettbildendes carbon black enthält,
bestehen. Die Schicht kann aus einer nahtlos stranggepreßten Hülle oder einem spiralenförmig
verlaufenden Band bestehen.
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Der Schirm kann mit Vorteil aus einem Band aus Messing, Kupfer oder
Aluminium bestehen.
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Die Stützkörper bestehen aus einem in der Hauptsache formbeständigen
Kunststoff, vorzugsweise Thermoplast, einem im wesentlichen formbeständigen Elast
oder einer im wesentlichen formbeständigen Mischung von einem Kunststoff, vorzugsweise
Thermoplast, und einem Elast. Die Stützkörper haben die Eigenschaft, im wesentlichen
ihr ursprüngliches Profil im Kabel zu behalten, aber einerseits bis zu einem gewissen
Grad in seitlicher Richtung deformierbar zu sein, um einen wirksamen Druck auf den
Schutzleiter ausüben zu können und andererseits bis zu einem gewissen Grad in der
Längsrichtung biegbar zu sein, um ein Verseilen von Stützkörpern und Kabeladern
und weiter eine normale Biegsamkeit des fertigen Kabels zu ermöglichen. Beispiele
von geeignetem Material in den Stützkörpern sind Polyvinylchlorid, weichgemacht
mit einer Mischung von Dioktylphtalat und chirierten Paraffinen, weiter Hochdruckpolyäthylen
mit einem Schmelzindex von 1,5-20 und ferner eine Mischung von Äthylen-Propylen-Gummi
und Polyäthylen.
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Der Schutzleiter kann ein- oder mehrdrahtig sein und z.B. aus Kupfer
oder Aluminium bestehen.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Schutzleiter
innerhalb jedes Stützkörpers angeordnet und wird von diesem Stützkörper gegen diehalbleitende
Schicht der angrenzenden Kabeladern gedrückt gehalten. Dadurch, daß man in dieser
Weise mehrere Schutzleiter anwendet, wird die Betriebssicherheit des Kabels größer.
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Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
ein Schutzleiter außerhalb jedes Stützkörpers angeordnet und wird gegen den Schirm
oder gegen eine innerhalb des Schirmes gegebenenfalls angeordnete gemeinsame halbleitende
Schicht gedrückt gehalten. Die Verwendung von mehreren Schutzleitern in dieser Weise
steigert die Betriebssicherheit des Kabels.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
die Stützkörper mit-längsgehenden Löchern versehen, die in seitlicher Richtung außerhalb
des Teils des Stützkörpers liegen, mit dem der Schutzleiter gegen die halbleitenden
Schichten der Kabeladern oder gegen den Schirm oder gegen eine innerhalb des Schirmes
angeordnete gemeinsame halbleitende Schicht gedrückt gehalten wird. Dadurch, daß
man die Stützkörper in dieser Weise mit Löchern versieht, werden die Stützkörper
in seitlicher Richtung deformierbar, was wiederum
mit sich bringt,
daß der Schutzleiter wirksamer gegen die halbleitenden Schichten der Kabeladern
gedrückt gehalten werden kann.
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Wenn die Stützkörper so ausgebildet werden, daß ihre äußeren Begrenzungsflächen
außerhalb der Mantelfläche des um die Kabeladern beschriebenen Zylinders liegen,
wird ein besonderer Vorteil erreicht, der darin besteht, daß die Stützkörper die
Kabeladern und deren halbleitende Schichten wirksam gegen mechanische Einwirkungen
von außen, z.B. bei ihrem Zusammenfügen, schützen.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der
Zeichnung beschrieben, in dieser zeigen: Fig. 1 schematisch einen Querschnitt eines
Kabels in Dreileiterausfffhrung mit innerhalb der Stützkörper liegenden Schutzleitern
und Pig. 2 einen Querschnitt eines Kabels in Dreileiterausführung mit außerhalb
der Stützkörper liegenden Sohutzleitern.
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Die in beiden Figuren gezeigten Hochspannungskabel haben drei verseilte
Kabelädern 1a, Ib und 1c. Jede Kabelader besteht
aus einem metallischen,
aus mehreren dünnen Drähten zusammengesetzten Leiter 2a, 2b, 2c und einer Isolierung
3a, 3b, 3c aus quergebundenem Polyäthylen. Die Isolierung jeder Kabel ader trägt
eine halbleitende Schicht 4a, 4b, 4c aus stranggepreßtem Polyäthylen oder aus einem
halbleitendem Band, das aus mit Dioktylphtalat weichgemachtem Polyvinylchlorid besteht,
das skelettbildendes "carbon black enthält. Auch jeder Leiter 2a, 2b, 2c ist von
einer halbleitenden Schicht 5a, 5b, 5c umgeben, die ebenfalls aus stranggepreßtem
leitendem Rtyäthylen oder aus einem Band aus weichgemachtem Rlyvinylchlorid besteht,
das carbon black" enthält, oder von einer anderen für die Schicht 4 zuvor genannten
Art.
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Zwischen den Kabeladern sind Stützkörper 6a, 6b, 6c angeordnet. Jeder
Stützkörper hat zwei innere Begrenzungsflächen 7a, 7b, 7c bzw. 8a, 8b, 8c von derselben
Form wie der Teil der Mantelfläche der angrenzenden Kabeladern, dem diese Begrenzungsflächen
zugekehrt sind, und weiter eine äußere Begrenzungsfläche 9a, 9b, 9c mit derselben
Borm wie der Teil der Innenfläche des Schirms 10, dem diese Begrenzungsflachenzugekehrt
sind. Die Stützkörper sind aus Plyvinylchlorid stranggepreßt, das mit einer Mischung
von Dioktylphtalat und ohlorierten Paraffinen weichgemacht ist oder aus einem anderen
für die Stützkörper zuvor genannten Material und haben längsgehende und Löcher 11a,
lib /llc. Die äußeren BegrenzungaflEohen 9a, 9b, 9c
der Stützkörper
liegen außerhalb des Umfanges eines um die Kabeladern beschriebenen Zylinder.
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Um die Kabeladern ist ein Schirm 10 angeordnet. Der Schirm, der geerdet
ist, besteht aus einem massiven Messingband, das mit Überlappung um die Kabeladern
gewickelt ist. Das Band, das eine Breite von z.B. 35 mm haben kann ist stark angezogen,
um einen wirksamen Druck gegen die Stützkörper zu erhalten. Innerhalb des Schirmes
kann gegebenenfalls eine für die Kabeladern gemeinsame halbleitende Schicht 12 angeordnet
sein, z.B. in der Form einer Umwicklung aus dünnem Band aus mit Dioktylphtalat weichgemachtem
2Syvinylchlorid, das skelettbildendes carbon black enthält. Die Schicht 12 ist in
Kontakt mit den Schichten 4a, 4b, 4c, d.h. sie liegt an diesen an. Der Schirm ist
von einem Mantel 13 umgeben. Dieser besteht aus einer stranggepreßten Hülle aus
mit Dioktylphtalat weichgemachtem Polyvinylchlorid.
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Gemäß Big. 1 sind Schutzleiter 14a, 1 14c innerhalb der Stützkörper
6a, 6b, 6c angeordnet. Die Schutzleiter werden längs des ganzen Kabels gegen die
halbleitenden Schichten 4a, rk 4c durch die Stützkörper gedrückt, da diese einem
Druck von dem Schirm 10 ausgesetzt sind. Der Teil 15a, 15b, 15c jedes Stlltzkdrpers,
der den Druck vom Schirm überträgt, besteht aus
massivem Material,
während der Stützkörper außerhalb des genannten Teils in seitlicher Richtung wie
erwähnt mit längsgehenden Löchern liga, lib, llc versehen ist. Diese Löcher bewirken,
daß die Seitenteile der Stützkörper sich der Mantelfläche der Kabeladern anpassen
können, ohne daß dadurch der Druck auf die Schutzleiter abnimmt. Kabeladern, Schutzleiter
und Stützkörper sind in einer Verseilungsoperation verseilt und liegen aneinander
an. Alle folgen somit spiralenförmigen Bahnen um die Längaachse des Kabels.
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Gemäß Fig. 2 sind Schutzleiter 16a, 16E, 16c außerhalb der Stützkörper
6a, 6b, 6c angeordnet. Die Schutzleiter werden längs des ganzen Kabels von den Stützkörpern
gegen den Schirm 10 oder gegen die halbleitende Schicht 12 gedrUckt, wenn eine solche
wie in beiden Figuren gezeigt verwendet wird, und zwar dadurch, daß die Stützkörper
einem Druck vom Schirm ausgesetzt werden. Vorteilhaft sind die Stützkörper mit flächen
Nuten versehen, um die Lage der Schutzleiter zu fixieren. Kabel adern, Schutzleiter
und Stützkörper sind in einer Verseilungsoperation verseilt und liegen aneinander
an. Alle folgen somit auch in diesem Fall spiralenförmigen Bahnen um die Längsachse
des Kabels.
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In dem in Fig. 2 gezeigten Fall können die Schutzleiter im Prinzip
zwischen der halbleitenden Schicht 12 und dem Schirm 10 angeordnet sein,
Es
ist möglieh, in ein und demselben Kabel Schutzleiter sowohl innerhalb der Stützkörper
nach Big. 1 als auch außerhalb der Stützkörper nach Fig. 2 anzuordnen.