DE2436770A1

DE2436770A1 - Gegen elektrische beanspruchung stabilisierte isolation auf basis von polyolefinen

Info

Publication number: DE2436770A1
Application number: DE2436770A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Phil Saure
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-07-31
Filing date: 1974-07-31
Publication date: 1976-02-12

Description

Gegen elektrische Beanspruchung stabilisierte Isolation auf Basis von Polyolefinen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Isolationen auf Polyolefinbasis, die insbesondere gegen erhöhte elektrische Spannungsbeanspruchungen stabilisiert sind, und die für Hochspannungskabel eingesetzt werden können.
Es sind bereits Isolationen für Hochspannungskabel bekannt, deren Aderisolierung aus Isoliermischungen hergestellt sind, die vorwiegend aus Polyäthylen oder vernetztem Polyäthylen bestehen und die stabilisierende Zusätze enthalten. Solche Zusätze sollen die Resistenz gegenüber erhöhten Feldbeanspruchungen verbessern, die insbesondere in Lunkern oder an Fremdstoffteilchen in der Isolation vorliegen können.
Als Stabilisatorzusätze sind bereits Mischungen aus aromatischen Kohlenwasserstoffölen mit aktiven Stabilisatoren, wie z.B.
halogenierten oder mit Nitrogruppen substituierten Aromaten bekannt (OS 15 69 396). Weiterhin sind auch schon Stabilisatorzusätze auf Basis von verzweigten oder geradkettigen Kohlenwasserstoffen für diesen Zweck bekannt, die gegebenenfalls auch mit aromatischen Ringen substituiert sein können. (DBP 12 48 773) Die bekannten Zusätze weisen zumeist den Nachteil auf, daß sie sich in Hochspannungsisolationen auf Polyolefinbasis in dielektrischer Hinsicht nachteilig auswirken und gegebenenfalls den Vernetzungsvorgang bei einer Isolierung aus vernetzbarem Polyäthylen beeinträchtigen können. Vielfach bereiten die bekannten Stabilisatoren auch Schwierigkeiten aufgrund ihrer hohen Flüchtigkeit. Damit zusammen hängt auch, daß solche Stabilisatoren aus Isolationen ausschwitzen und nicht mit Sicherheit über längere Zeit an den Stellen innerhalb einer Isolation bleiben, an denen sie im elektrischen Feld wirksam werden sollen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegen elektrische Spannungsbeanspruchung stabilisierte Polyolefinisolierung für Hochspannungszwecke zu schaffen, die eine erhöhte Durchschlagfestigkeit aufweist, und die sich in dielektrischer Hinsicht nicht nachteilig auswirkt. Beide Eigenschaften müssen auch über längere Zeiten hin konstant bleiben.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß eine Polyolefinmischung verwendet wird, die als Stabilisatorzusatz einen geringen Anteil eines Styrolpolymerisats enthalt.
Unter Styrolpolymerisataisind auch Copolymere des Styrols zu verstehen, z.B. Copolymerisate aus Styrol und Butadien oder solche von Styrol und Acrylverbindungen oder anderen Monomeren.
Polymere Stabilisatoren dieser Art können vorteilhaft in Mengen von 1 bis zu lOGew.-,G, vorzugsweise 2-5Gew.-%, in die Poylolefinschmelze eingebracht und homogen darin verteilt werden. Dadurch werden die dielektrischen Eigenschaften der Isolierung nach der Kristallisierung des Polyolefins nicht nachteilig beeinflußt. Eine ausgeprägte Verbesserung wird in der Widerstandsfähigkeit des Polyolefins, insbesondere des Polyäthylens gegenüber der Ausbildung von Entladungskanälen erreicht. Während solche treeing-Bildungen beim reinen Polyäthylen, z.B. von Nadelspitzen aus, bereits bei relativ niedrigen Spannungen entstehen, kann durch den erfindungsgemäßen Zusatz von Styrolpolymeren eine Erhöhung der treeing-Einsatzspannung erreicht werden.
Damit geht eine Verbesserung der Durchschlagfestigkeit der erfindungsgemäßen Isolierung einher. Selbst bei längerer thermischer Beanspruchung bleibt diese Verbesserung im Durchschlagverhalten gewährleistet, während bei Isolationen mit flüssigen Stabilisatorzusätzen unter vergleichbaren Bedingungen mit einem Ausschwitzen der Stabilisatoren gerechnet erden muß.
Als Polyolefine kommen Homopolymerisate des Äthylens und des Propylens sowie Copolymerisate dieser Monomeren in Frage. Ferner kommen Mischpolymerisate des Äthylens mit anderen olefinisch ungesättigten Monomeren, wie z.B.
Vinylacetat, in Betracht. Darüber hinaus können auch Mischungen von Olefinpolymerisaten zur Anwendung kommen.
So konnte z.B. die verbesserte Widerstandsfähigkeit hinsichtlich des Auftretens von "treeing" an Mustern aus einer Isoliermischung nachgewiesen werden, die aus einem thermoplatischen, verzweigten Polyäthylen bestand, dem geringe Stabilisatorzusätze von Polystyrol in der Schmelze zugesetzt worden waren.
In besonderer Ausbildung der Erfindung können die Stabilisatorzusätze auch einer peroxidisch vernetzbaren Polyäthylenmischung zugefügt werden. Dabei erfolgt keine Beeinträchtigung des Vernetzungsvorganges. Nach dem Auswandern der Peroxid-Spaltprodukte kommt die stabilisierende Wirkung des zugesetzten Styrolpolymerisats voll zur Geltung.
3 Sciten Beschreibung 4 Patentansprüche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Gegen elektrische Beanspruchung stabilisierte Isolationen auf Polyolefinbasis, dadurch gekennzeichnet, daß sie Stabilisatorzusätze aus Styrolpolymerisaten aufweist.
2. Gegen elektrische Beanspruchung stabilisierte Isolationen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daCJ sie als stabilisierende Zusätze Copolymerisate aus Styrol und einem weiteren Monomeren, wie Acrylverbindungen oder Butadienmonomeren, aufweist.
3. Isolation nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einem Polyäthylen Stabilisatoren in engen bis zu iOGew.-°,ó bezogen auf das Polyäthylen, vorzugsweise 2 bis 5Gew.-%, zugesetzt sind.
4. Isolation nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisatoren einem vernetzten Polyäthylen zugesetzt sind.