DE2014010A1

DE2014010A1 - Kunststoffisoliertes kabel

Info

Publication number: DE2014010A1
Application number: DE19702014010
Authority: DE
Inventors: Otto Prof. Dr. Boettger
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-03-24
Filing date: 1970-03-24
Publication date: 1971-10-07

Description

Kunststoffisoliertes Kabel Bei kunst.qtoffisolierten Kabeln wurde die Isolierung bisher entweder in Wickeltechnik unter Anwendung von Verseilmaschinen hergestellt oder mittels eines Extruders aufgespritzt. Bei der bekannten Technik konnte ein Einschluß von Hohlräumen in der Isolierung mit ihren elektrisch nachteiligen Wirkungen nicht vermieden werden. Während z.B. eine dünne Kunststoffolie bis zu einer Durchbruchfeldstärke von 200 kV/mm beansprucht werden kann, wird diese Durchbruchfeldstärke bei einer aus mehreren Schichten bestehenden Isolation infolge von Iufteinschlüssen und Naterialfehlern auf 10 kV/mm herabgesetzt. Ein weiterer Nachteil der bisherigen Eabelausführungen ist in einer relativ schlechten Wärmeableitung zu sehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Durchbruchfeldstärke eines kunststoffisolierten Kabels zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isolierung aus abwechselnd übereinander liegenden Xunststoffschichten mit verschiedenen Erweichungstemperaturen besteht, so daß bei einer nach dem Wickeln vorgenommenen Temperaturbehandlung die Kunststoffschichten mit der niedrigeren Erweichungstemperatur plastisch verformbar sind und so die Hohlräume ausfüllen.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besteht die Isolierung aus abwechselnd aufeinanderliegenden vernetzten und unvernetzten Kunststoffschichten. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Isolierung derart auszuführen, daß jeweils eine vernetzte und unvernetzte Schicht Bestandteil einer Kunststoffolie sind.
Bekanntlich liegt die Schmelztemperatur eines vernetzten Kunststoffes höher als die unvernetzte Ausbildung des gleichen Materials. So ist z.B. für unvernetztes Polyäthylen der Schmelzpunkt oberhalb 1200 C, während es im unvernetzten Zustand bereits bei etwa 800 C schmilzt. Die Vernetzung eines Kunststoffes kann entweder durch cheiische Zusätze oder z.B. durch Einwirkung von Elektronenstrahlen geschehen. So kann eine Xunststoffolie gemäß der Erfindung mit einem vernetzten und unvernetzten Bestandteil dadurch hergestellt werden, daß die zunächst unvernetzte Folie einseitig mit Elektronenstrahlen bestimmter Eindringtiefe behandelt wird. -In einer Weiterbildung der Erfindung sind zwischen den Kunststoffolien bzw. Kunststoffschichten elektrisch leitende Zwischenschichten zur Steuerung des elektrischen Potentials vorgesehen. Auf diese Weise wird bezweckt, daß die einzelnen Kunststoffschichten bei voll vorhandenem elektrischen Feld nicht miteinander in Wechselwirkung treten können und so die maximale Feldstärke nicht die Durchbruch- bzw. Prüffeldstärke erreicht.
Zur Herstellung eines kunststoffisolierten Kabels gemäß der Erfindung wird derart verfahren, daß die Schichten oder Folien vorzugsweise unter Vakuum auf dem elektrischen Leiter aufgebracht und so hoch erhitzt werden, daß die unvernetzten Bestandteile schmelzen und somit eine von Lufteinschlüssen freie kompakte Isolierschicht entsteht. Zur Aufbringung der Folien werden in bekannter Weise Wickel- oder Verseilmaschinen benutzt.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der elektrische Leiter flach ausgebildet und zur Herabsetzung der Randfeldstärke an seinen Längsseiten verdickt und abgerundet.
Bei dieser Ausführungsform lassen sich die Kunststofffolien oder Kunststoffschichten besonders günstig in Längsrichtung aufbringen.
Der besondere Vorteil eines Kabels mit flach ausgebildetem elektrischen Leiter ist auch darin zu sehen, daß eine bessere Wärmeabfuhr der elektrischen Verlustleistung gegeben ist. So kann beispielsweise bei einem Kupferleiter mit einer Breite von 25 cm und einer Dicke von 1 cm bei einer spezifischen Strombelastbarkeit von 2 A/mm² eine elektrische Leistung von einigen 100 Megawatt übertragen werden, wobei eine Temperaturdifferenz von 5 bis 100 C über der Isolierschicht als ausreichend angesehen wird, die auftretende Verlustwärme abzuführen.

Claims

Patentansprüche

I)unststoffisoliertes Kabel, insbesondere zur Ilochepannungsübertragung, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung aus abwechselnd übereinanderliegenden Kunststoffschichten mit verschiedenen Erweichungstemperaturen besteht.
2) Kunststoffisoliertes Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung aus abwechselnd übereinanderliegenden vernetzten und unvernetzten Kunststoffschichten besteht.
3) Kunststoffisoliertes Kabel nach anspruch.2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine vernetzte und unvernetzte Schicht Bestandteil einer Kunststoffolie sind.
4) Kunststoffisoliertes Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kunststoffschichten bzw. Kunststoffolien elektrisch leitende Zwischenschichten angeordnet sind.
5) Kunststoffisoliertes Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten oder gunststoffolien einseitig mit einem elektrisch leitenden Ueberzug versehen sind.
6) Kunststoffisoliertes Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter flach ausgeführt ist.
?) \ Kunststoffisoliertes Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten oder Kunststoffolien in Längsrichtung auf dem Leiter aufgebracht sind.
8) Kunststoffisoliertes Kabel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter an den Längsseiten verstärkt und abgerundet ausgebildet ist.
9) Verfahren zur Herstellung eines kunststoffisolierten Kabels nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daB die Schichten oder Folien unter Vakuum auf den elektrischen Leiter aufgebracht und so hoch erhitzt werden, daß sich die Bestandteile mit der niedrigeren Erweichungstemperatur plastisch verformen.