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Kunststoffisolierte Ader eines elektrischen Kabels, insbesondere Nachrichtenkabeis
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist die Ader eines elektrischen Kabels, insbesondere
eines solchen, das zur Nachrichtenübermittlung dient. Die für die Isolierung verwendeten,
an sich bekannten Kunststoffe genügen in der Regel den elektrischen und mechanischen
Anforderungen, die an solche Adern gestellt werden; in neuerer Zeit werden jedoch
je nach dem Verwendungszweck immer höhere Anforderungen an die Kunststoffe der Isolierung
gestellt. So soll beispielsweise die Isolierung elektrischer Kabel und Leitungen
aus Polyvinylchlorid unbrennbar sein, wenn solche Kabel oder Leitungen auf feuergefährlichen
oder feuergefährdeten Anlagen verwendet werden. Darüber hinaus hat sich aber immer
wieder gezeigt, daß insbesondere die Verwendung von weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid
als Isolierung zu größeren und unerwarteten Nachfolgeschäden führt, da der bei Erwärmung
von Polyvinylchlorid abgespaltene, gasförmige Chlorwasserstoff, der sich mit Wasser
oder Wasserdampf zur Salzsäure verbindet, Metalle, Beton oder sonstige Gegenstände
anätzt oder zerstört. Solche Nachfolgeschäden sind dann besonders groß, wenn sich
in der Nähe der Schadensstelle zahlreiche hochempfindliche Kontakte befinden, wie
es in elektrischen Schalt- oder Steueranlagen die Regel ist.
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Um diesen Schwierigkeiten entgegenzutreten, ist bereits vorgeschlagen
worden, den aus gefüllten und gegebenenfalls mit unbrennbaren Weichmachern weichgemachten
Polymeren bestehenden Isolierstoffen zur Bindung der unter Wärmeeinwirkung abgespaltenen
flüchtigen Säuren sehr feinteilige Füllstoffe beizugeben. Durch die Verwendung von
unbrennbarem Weichmacher und Füllmitteln sehr geringer Körnigkeit werden Polymere
so verbessert, daß sie keine flüchtige Säure abspalten und doch ihre gute Eigenschaft
der Unbrennbarkeit nicht verlieren. Solche Mischungen können als brandsicher bezeichnet
werden, da sie weder brennen noch Nachfolgeschäden verursachen. Für Mantelmischungen
für elektrische Kabel und Leitungen haben sich solche Mischungen bereits bestens
bewährt.
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Für die Isolierungen elektrischer Adern jedoch, wo es auf eine erhöhte
elektrische Festigkeit ankommt, haben die oben näher bezeichneten brandsicheren
Mischungen nicht immer den gewünschten Erfolg gebracht.
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Diese Schwierigkeiten bei kunststoffisolierten Adern, insbesondere
von Nachrichtenkabeln, werden durch die Erfindung überwunden. Gemäß der Erfindung
besteht die Umhüllung aus zwei oder mehreren zum Leiter konzentrischen Schichten,
von denen mindestens die äußerste Schicht aus einem brandsicheren Werkstoff und
zumindest die dem Leiter benachbarte innerste Schicht aus einem Isolierstoff erhöhter
elektrischer Festigkeit besteht. Die innere,sehr dünne Schicht besteht dabei aus
einem elektrisch hochwertigen Material, wie Polyäthylen, während die äußere Schicht
aus der brandsicheren Mischung, wie sie bereits als Mantelmischung vorgeschlagen
ist, besteht. Bei einer so aufgebauten elektrischen Ader sind Nachfolgeschäden vermieden.
Darüber hinaus ist durch die innere Isolierung aus einem elektrisch hochwertigen
Material die elektrische Festigkeit der Isolierung gewährleistet.
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Bei den z. B. in der Nachrichtenkabeltechnik üblichen Wandstärken
der Isolierung von 0,2 bis 0,4 mm hat es sich insbesondere auch fertigungstechnisch
als vorteilhaft erwiesen, eine zweischichtige Umhüllung zu wählen. Dabei kann die
dem Leiter zugekehrte innere Schicht aus einem Material erhöhter elektrischer Festigkeit,
beispielsweise aus einem geeigneten, z. B. lötbaren, Lack mit einer Schichtdicke
unter 0,05 mm bestehen. Oft kann es aber auch vorteilhaft sein, die Schicht erhöhter
elektrischer Festigkeit aus einem z. B.
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durch Aufspritzen, Aufsintern und dergleichen aufgebrachten thermoplastischen
Kunststoff, wie Polyäthylen, herzustellen, das sich in der Elektrotechnik zur Isolierung
elektrischer Leitungen bereits bestens bewährt hat und gegebenenfalls mit an sich
bekannten Zusätzen zur Verringerung der Entflammbarkeit versehen sein kann.
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Zum Aufbringen der inneren Schicht erhöhter elektrischer Festigkeit
kann man insbesondere bei extrem dünnen elektrischen Leitern auch so vorgehen, daß
der Leiter in eine thixotrope Dispersion aus dem thermoplastischen Kunststoff eingetaucht
wird, deren Viskosität an der Austrittsstelle des Leiters durch die Einwirkung mechanischer
Mittel herabgesetzt wird. Darauf wird der mit einem Uberzug aus dem thermoplastischen
Kunststoff versehene Leiter durch einen oder mehrere beheizte Öfen geführt, in denen
das Dispersionsmittel entweicht, während das auf dem Leiter verbleibende Pulver
sintert und zu einem homogenen Überzug verschmilzt.
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Als Material für die äußere Umhüllung aus dem brandsicheren Werkstoff
kommen solche Polymere in Frage, die unter Wärmeeinwirkung flüchtige Säuren abspalten.
Neben Polyvinylchlorid sind dies vor allen Dingen Polyvinylidenchlorid, Polyvinylfluorid,
Polyvinylidenfluorid, Polyvinylazetat und andere. Diesen Stoffen wird man zweckmäßig
zur Bindung der
flüchtigen Säuren Füstoffe, beispielsweise auf der
Dajis thermostabiler Metalle, beizugeben. Dies sind vor allen Dingen Erdalkalikarbonate
wie beispielsweise Magnesium- oder Kalziumkarbonat. Dabei hat es sich oft als besonders
zweckmäßig erwiesen, den Füllstoff in oberfJächenbehandelter Form zu verwenden.
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Die Erfindung sei an Hand der in der Figur als Ausführungsbeispiel
dargestellten Ader eines Nachrichtenkabels näher erläutert.
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Der beispielsweise aus Kupfer, aus einem kupferplattierten Aluminiumdraht
oder einem anderen metallischen Werkstoff geeigneter elektrischer l,eitfähigkeit
bestehende Leiter 1 ist zunächst mit der Schicht 2 aus einem Werkstoff erhöhter
elektrischer Festigkeit, beispielsweise einem geeigneten lötbaren Lack, überdeckt.
Darüber ist die Schicht 3, beispielsweise durch Aufextrudieren aufgebracht, die
aus einem brandsicheren Werkstoff aus gefüllten und gegebenenfalls mit unbrennbaren
Weichmachern werhgemachten Polymeren besteht, denen zur Bindung der unter Wärmeeinwirkung
abgespaltenen flüchtigen Säuren sehr feinteiliger säurebindender Füllstoff mit einer
mittleren Korngröße bis ZU 100 me beigegeben ist.