DE2340881A1 - Verfahren zur herstellung einer leitfaehigen schicht, insbesondere fuer plastisolierte kabel - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Schicht, insbesondere für plastisolierte Kabel-Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer leitfäbigen Schicht auf thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere für plastisolierte Kabel.
• Es ist bekannt, Starkstromkabel für das Hochspannungsgebiet mit einer Isolierung aus Polyäthylen, welches auch strahlen- oder chemisch vernetzt sein kann, zu versehen, Zur Begrenzung des elektrischen Feldes wird gewöhnlich über die Isolierschicht ein halbleitendes Material aufgebracht.
• Es sind bereits verschiedenartige Vorschläge hinsichtlich der Aufbringung und Ausführung dieser Schicht bzw. des Materials gemacht worden, wobei jedoch keine Lösung restlos befriedigte.
• So wurde vorgeschlagen, elektrisch leitende Schichten in Form von leitend gemachtem Glas, Gewebe oder Papierband aufzubringen. Bei einer derartig aufgebrachten Leitschicht ist der enge Kontakt zwischen Isolierung und Feldbegrenzungsschicht nicht gegeben; besonders beim Biegen treten Hohlräume auf, die zu Glimmentladungen und damit zur Zerstörung der Schichten führend iJeiterhin wurde vorgeschlagen, Graphit mit Bürsten auf die Isolierschicht auffzubrlu-en. Hierbei ist es bei der meist etwas aufgerauhten Oberflache der Isolierung nicht möglich, restlos alle kleinsten Hohlraume auszufüllen, und beim Absetzen wiederum nicht möglich, restlos alle Graphitteilchen zu entfernen.
• Werden Plast- oder Elastmischungen mit Ruß und/oder Graphitzusatz durch Extrusion aufgebracht, ist es ebenfalls recht schwierig, das Entstehen von kleinen Hohlräumen zu-vermeiden. weitere Nachteile sind die verhältnismäßig große Mindestschichtdicke, die wegen des Extrusionsvorganges in Kauf genommen werden muß und der zusätzliche Arbeitsgang des Extrudierens. Oft ist es schwierig, in den Plast- oder Elastmassen eine gleichmäßige Ruß- bzw. Graphitverteilungzu erreichen, die jedoch entscheidend für die Gleichmüßigkeit des spezifischen Volumenwiderstandes ist.
• Leitlacke können nur in sehr dünner und zum Teil ungleichmäßiger Schicht aufgebracht werden, wodurch die Bindung zu den folgenden Schichten, die zOB aus halbleitenden Bändern bestehen, nicht hundertprozentig erreicht wird und damit wieder die Gefahr von Glimmentladungen gegeben ist.
• Werden leitfähige Massen aus Lösung7aufgebracht, so zeigen diese auch eine geringe mechanische Festigkeit, welche beim Biegen der Kabel nach längeren Zeiten zum Aufreißen der halbleitenden Schicht führen kanno Nird die aus Lösung aufgebrachte halbleitende Plast- oder Elastmasse zu hart und fest eingestellt, wird kein inniger Kontakt zu darüber gewickelten Bändern erreicht.
• Zweck der Erfindung ist es, die aufgezeiten Mängel durch eine halbleitende Schicht, welche allen Anforderungen gerecht wird, zu beseitigen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer festhaftenden, gleichmäßigen, hohlraumfreien, halbleitenden Schicht zu entwickeln, die sich bei der Montage leicht und rückstandslos entfernen laßt und die einen besonders guten Kontakt bei ausreichender Festigkeit zu den anderen leitenden Schichten aufweist.
• Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einer leitfähigen Schicht aus Copolymeren und Ruß7 die aus Lösung aufgebracht wird, Substanzen zugesetzt sind, die nach dem Verdunsten des LÖsungsmittels nach längeren Zeiträumen, besonders unter Wärmeeinwirkung, eine zunehmende Festigkeit der Schirmungsschicht bewirkens Diese Substanzen sind vorzugsweise 0,2 - 1% organische Peroxide, welche bei Wärmeeinwirkung das Copolymere vernetzen oder 5 - 10S trocknende Harze oder Ole, welche durch eindiffundierten Sauerstoff aushärten oder 2 - 6% freie Isocyanatgruppen enthaltende Verbindungen, die durch eindiffundierten Wasserdainpf oder freiwerdende OH-Gruppen polykondensieren.
• Die Schicht wird dabei kontinuierlich durch ein Tauchverfahren aufgetragen.
• Diese aufgetragene Schicht bietet den Vorteil, daß sie sich fest und hohlraumfrei an die Isolierschicht gleichmäßig anlegt. Durch den Zusatz der Substanzen und durch die spezielle Behandlung ist die Schicht beim Auftragen so weich, daß darüber gewickelte leitfähige Bänder oder Metalle sich eng an das halbleitende Material anschmiegen können, wodurch eine hundertprozentige Bindung au den folgenden Schichten erreicht wird. Durch die spezielle Za1timensetzung wird erreicht, daß es nicht zu Aufbrüchen und Rissen des halbleitenden Materials während der späteren Verarbeitung kommt. Weiter bietet die aufgetragene Schirmungsschicht den Vorteil, daß die Schicht bei der Herstellung von Kabelverbindungen leicht und rückstandslos sich wie ein Schlauch abziehen läßt. Dadurch tritt eine erhebliche Montageerleichterung ein. Außerdem ist es möglich, mit diesem Verfahren die Schicht auf Kabel ohne zusätzliche Arbeitsgänge kontinuierlich aufzutragen.
• Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
• Ein copolymeres Äthylen-Vinylacetat und eine entsprechende Menge Ruß (maximal 37s0) werden in einem Kneter bei ca.lOOQC gemischt. Anschließend wird die entstandene Masse unter Bühren bei 60 - '70" in einem aromatischen Kohlenwasserstoff, vorzugsweise Xylol, gelöst bzw. verteilt. Dabei liegt der Festkörpergehalt bei 20 - 307o. Dieser Lösung werden nun Substanzen zugesetzt, die nach dem Verdunsten des Lösungsmittels eine allmähliche Erhöhung der Zugfestigkeit der Masse bewirken. Das sind vorzugsweise 0,2 - 1% organische Peroxide, die bei der Wärmeeinwirkung das Copolymere vernetzen oder 5 - 10% trocknende ble oder Harze, die durch den eindiffundierten Sauerstoff aushärten. Vorzugsweise sind das auch 2 - 6So freie Isocyanatgruppen enthaltende Verbindungen, wie Polyurethane, die durch den eindiffundierten Wasserdampf oder freiwerdende OH~Gruppen polykondensieren.
• Danacn werden diese Substrate auf Teniperaturen, vorzugsweise z-.;ischen 65 und 8000, erhitzt und durch ein Tauchverfahren auf die Kabel oberfläche aufg:ebracht. Das Gauchverfahren kann einmal im senkrechten und zum anderen im waagerechten Durchlauf durchgeführt werden. Beim senkrechten Durchlauf durch ein entsprechend konstruiertes Gefäß ist keinerlei Abstreifung notwendig. Bei waagerechtem Durchlauf muß mindestens an der Unterkante eine Abstreifvorrichtung wirksam werden. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels im Trockenschacht wird mittels Spinner graphitiertes Gewebe- oder Metallband so fest aufgesponnen, daß es sich in die halbleitende Schicht eindrückt,

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Schicht aus aus copolymeren Äthylen-Vinylacetat und Ruß, welche aus Lösung auf das Kabel mit Hilfe eines auchverfahrens aufgebracht wird, insbesondere für polyäthylenisolierte Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung Substanzen, wie Peroxide, trocknende Öle oder Harze oder vorkondensierte Polyurethane zugesetzt sind, die nach dem Verdunsten des Lösungsmittels nach längeren Zeiträumen, besonders unter Wärmeeinwirkung, eine zunehmende Festigkeit der Schirmungsschicht bewirken.
2. 2o Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Schicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugesetzte Substanz 0,2 - 1% Peroxide sind, die das Copolymere bei Wärmeeinwirkung vernetzen.
3. 3. Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Schicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugesetzte Substanz 5 - 10 trocknende Öle oder Harze sind, welche durch den eindiffundierten Sauerstoff allmählich aushärten.
4. 4. Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Schicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugesetzte Substanz 2 - 6% vorkondensierte Polyurethane sind, die allmählich weiter vernetzen.