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EochspannungskabeS mit über dem Strahlungsschutz angeordneter Abschirmung
Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Hochspannungskabel mit einem über der Isolierung
angeordneten Strahlungsschutz, z. B. aus einem leitfähigen Belag, und einer darüber
befindlichen Abschirmung zur Begrenzung des elektrischen Feldes aus einer metallischen
Bewicklung. In einer als Strahlungsschutz dienenden Schicht aus einem leitfähigen
verformbaren Material sind über den gesamten Umfang verteilte, mittels einer reversierenden
Umseilung aufgebrachte Drähte aus einem elektrisch gut leitenden Material eingebettet.
Auf diese Weise ist es möglich, einen in sich geschlossenen Verband von Isolierung,
Strahlungsschutz, Schirm und gegebenenfalls auch Außenmantel herzustellen. Abgesehen
davon, daß hierbei auch Hohlräume im Bereich des elektrischen Feldes, die zu Glimmerscheinungen
Anlaß geben können, vermieden sind, bietet dieser Aufbau eines Hochspannungskabels
eine gute Flexibilität bei Biegebeanspruchungen. Diese ist in jedem Fall auch dann
gewährleistet, wenn aus elektrischen Gründen ein Schirm mit hohem Leitquerschnitt
eingesetzt werden muß, d. h. entsprechend dem gewünschten Leitquerschnitt die Drahtdicke
vergrößert wird. Infolge der mittels einer reversierenden Umseilung aufgebrachten
Drähte ist nämlich eine Einschränkung bei der Auslegung des Leitqurschnittes für
den Schirm nicht erforderlich.
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Ein weiterer Vorteil bei dem nach dem Hauptpatent aufgebauten Hochspannungskabel
besteht darüber hinaus noch darin, daß z. B. bei Endverschlüssen der aus den einzelnen
Drähten bestehende Schirm sehr leicht gefaßt und
befestigt werden
kann. Rötungen, wie sie bei einer üblichen Kupferbandierung erforderlich werden,
sin(l damit vermieden.
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Die Erfindung betrifft eine Verbessrune des Hochspannunskabels nach
dem Hauptpatent, bei dem in einer als Strahliingsschutz dienenden Schicht aus einem
aufgespritzten Thermoplasten über den gesamten Umfang verteilte, mittels einer reversierenden
Umseilung aufgebrachte Drähte aus einem elektrisch gut leitenden Material eingebettet
sind. Gemäß der Erfindung besteht die als Strahlungsschutz dienende Schicht aus
einem leitfähigen Polyäthylen. Damit ist eine sichere Verbindung dieser Schicht
mit der darunter befindlichen Leiterisolierung sichergestellt. Ein Abheben des Strahlunsschutzes,
der bislang zu Spaltbildungen fiihrte, ist damit vermieden.
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Zur Herstellung eines Hochspannungskabels nach der Erfindung wird
man zweckmäßig so vorgehen, daß die mittels einer reversierenden Umseilung aufzubrinenden
Drähte unmittelbar vor dem Einlegen in die leitfähige Schicht erwärmt werden.
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Auf diese Weise wird das Einlegen der sog. Ceanderdrähte in das an
sich harte Polyäthylen wesentlich erleichtert.
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Der Vorteil eines solchen Verfahrens ist insbesondere darin zu sehen,
daß der aufextrudierte Strahlungsschutz und die dazugehörigen Drähte der Abschirmung
in einem Arbeitsgang aufgebracht werden können. Gegenüber den bisher üblichen Bewicklungen
mit einem Bandmaterial ergibt sich der Vorteil, daß der insbesondere bei höheren
Spannungen und damit grösser werdenden äußeren Abmessungen erforderliche häufige
;,nulenwechsel unterbleibt. Es ist eine kontinuierliche Pertigung möglich. Da der
äußere Mantel ebenfalls ohne Rücksicht auf einen immer wieder vorzunehmenden Spulenwechsel
des Bandmaterials unmittelbar im Anschluß an die Umseilung mit den als Abschirmung
dienenden Drähten aufgebracht werden kann, kann die Fertigungsgeschwindigkeit beträchtlich
erhöht werden.
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Die Erfindung sei anhand der in den Figuren 1 und 2 dargestellten
Ausflihrungsbeispiele näher erläutert.
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ueber dem mit der Beiterglattung 11 versehenen Leiter 10 des Hochspannungskabels
ist, wie in der Figur 1 schematicich angedeutet, die Isolierung 12 aus einem thermopla
stischen Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen, vorgesehen. Der über der Isolierung
12 angeordnete Strahlungsschutz 13 besteht nach der Erfindung ebenfalls aus einer
sufextrudierten Schicht aus Polyäthylen, das durch entsnrechende 9uß- oder Graphitzusätze
leitend gemacht ist.
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In diesem leitend gemachten Polyäthylen sind die einzelnen im Sinne
einer an sich bekannten Ceanderverseilung aufgebrachten Einzeldrähte 14 eingebettet,
die als Abschirmung wirken. Die z. B. aus Tupfer oder kupferplattierten Aluminiumdrähten
bestehenden Drähte 14 können in ihrem Querschnitt an den geforderten Beitquerschnitt
der Abschirmung ohne weiteres angepaßt werden, so daß die üblicherweise notwendige
mehrfache Bandierung oder der Einsatz von Bändern mit entsprechend vergrößerten
Querschnitten, die zu einer Erhöhung der Steifigkeit bei gleichzeitirem Einkerben
der Isolierung fiihren, vermieden ist. fieber den mit reversierendem Schlag aufgebrachten
Drähten kann eine weitere, dicht aufliegende Schieht 15 vorgesehen sein, die vorteilhaft
aus einem homogenen thrmoplastischen Kunststoff besteht, der allch leitend gemacht
sein kann. Mit 16 ist der die Schicht 15 überdeckende Außenmantel aus einem thermonlastisehen
Kunststoff oder einem geeigneten Elastomer bezeichnet.
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Zur Herstellunx des in der Pigur 1 dargestellten Hochspannungskabels
geht man, wie alls der Figur 2 ersichtlich, zweckmäßig so vor, daß der mit der Isolierung
versehene Leiter dem Spritzkopf 17 des Extruders 18 zugeführt und in diesem mit
der Polyäthylenschicht 13 umsnritzt wird. Die so behandelte Kabelseele läuft anschließend
in das Kalibrierwerkzeug 19 ein, um Durchmesserschwankungen auszugleichen
und
gleichzeitig Stauungen des Polyäthylens der Schicht 13 im Führungsnippel 20 nach
dem Aufbringen der konzentrischen Drähte 14 zu vermeiden. Hierdurch entsteht eine
besonders gleichmäßige Ausführung der als Abschirmung dienenden konzentrischen Drahtlage.
Das Kalibrierwerkzeug kann zur Erleichterung des Abstreifens auch beheizt sein.
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Die einzelnen Drähte 14 der konzentrischen Drahtlage werden von nicht
dargestellten raumfest gelagerten Vorräten in Pfeilrichtung mittels des Doppelwalzenabzugs
21 abgezogen und über die Ausgleichsrollen 22 der stillstehenden Lochscheibe 23
der Ceandermaschine 24 zugeführt. Die aus dieser Lochscheibe austretenden Drähte
durchlaufen nun die schelnatisch angedeutete Heizvorrichtung 25, die ein Infrarotofen,
eine Hochfrequenz-Heizvorrichtung o.dgl. sein kann, und werden in erwärmtem Zustand,
z. B. auf 3000 C, der reversierend umlaufenden Lochscheibe 26 zugeführt und durch
den Führungenippel 20 zur Auflage auf die Schicht 13 aus Polyäthylen gebracht.
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Im Anschluß daran kann das eo vorbereitete Kabel einem nicht dargestellten
Kunststoffextruder zum Aufbringen eines vorzugsweise leitend gemachten Kunststoffes
als Schicht 15 und einem weiteren Extruder zum Aufbringen des Außenmantels 16, z.
B. aus einem geeigneten Elastomer, zugeführt werden.