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Hochspannungskabel mit einem Schirm aus mit rever-sierendem Schlag
aufgebrachten Einzeldrähten Die vorliegende Erfindung betrifft ein kunststoffisoliertes
Hochspannungskabel mit einer über der Isolierung angeordneten äußeren Leitschicht,
z.B. aus einem extrudierten, feldbegrenzenden leitfähigen Belag und einer darüber
befindlichen Metallabschirmung aus einer Lage mit reversierendem Schlag (Ceander)
aufgebrachten Einzeldrähten.
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Bei kunststoffisolierten Mittel- oder Hochspannungskabeln werden aus
unterschiedlichen Gründen über der Isolierung, die beispielsweise aus einem geschichteten
oder homogenen thermoplastischen Kunststoff bestehen kann, eine äußere Leitschicht
und darüber ein Kupferschirm aufgebracht. Die äußere Leitschicht besteht in der
Regel entweder aus mechanisch aufgebrachten leitfähigen Schichten bzw. Bandagen
oder aus einem aufgespritzten leitfähigen Thermoplasten.
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Der über der äußeren Leitschicht befindliche Metall schirm kann z.B.
aus sich überlappenden, wendelförmig um das Kabel herumgelegten Kupferbändern hergestellt
sein, in zunehmenden Maße werden hierfür aber auch Kupferdrähte verwendet, die um
die Ader herumgesponnen und ggf. durch eine Haltewendel aus einem Kupferband gehalten
werden, das zusätzlich die Aufgabe einer elektrischen Querleitung der einzelnen
Drähte übernimmt. Die Verwendung von Kupferbändern für die Abschirmung hat - abgesehen
von dem hohen Materialaufwand
- den Nachteil, daß sich bei Biegebeanspruchungen,
z.B. beim Auf und Abtrommeln des Kabels, Falten bilden oder scharfe Kanten durch
die Leitschicht in die Isolierung eindringen können. Die aus diesem Grunde in neuerer
Zeit immer mehr verwendeten Kupferdrähte bereiten diese Schwierigkeiten nicht. Das
Umseilen der Leiterisolierung mit den Einzeldrähten führt jedoch wegen der zusätzlichen
Bandiermaschinen und der Notwendigkeit, beim Spulenwechsel die Fertigungsanlage
anhalten zu müssen, zu verringerten Fertigungsgeschwindigkeiten.
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Aus diesem Grunde hat man bereits vorgeschlagen (DOS 1 790 102), die
für die Abschirmung verwendete Drahtanlage aus mit reversierendem Schlag aufgebrachten
Einzeldrähten herzustellen.
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Um diese Drahtlage, bei der die Einzeldrähte die Leiterisolierung
nicht umschlingen, auf der Isolierung festzuhalten, sind die Drähte in einer Schicht
aus einem elektrisch gut leitenden Material eingebettet. Diese Schicht hat insbesondere
die Aufgabe, die während des Fertigungsprozesses auf die Leiterisolierung aufgelegten
ceander-förmig geformten Drähte zu halten. Bei Erfüllung dieser Forderung kann es
jedoch mitunter vorkommen, daß die leitfähige Masse beim Auf- oder Abtrommeln bzw.
der Verlegung des Kabels an einzelnen Stellen aufreißt, so daß die durch die Schicht
bezweckte Begrenzung des elektrischen Feldes nicht mehr gegeben ist.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die als Abschirmung
aufgebrachte Lage aus mit reversierendem Schlag verseilten Einzeldrähten so festzuhalten,
daß die Leitschicht nicht beeinträchtigt wird.
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Dies wird bei einem Hochspannungskabel gemäß der Erfindung
dadurch
erreicht, daß zwischen der äußeren Leitschicht und dem Metallschirm aus der Lage
mit reversierendem Schlag aufgebrachter Einzeldrähte eine oder mehrere beidseitig
klebende Folien oder Bänder angeordnet sind. Diese Folien oder Bänder halten auf
der einen Seite ausreichend fest auf der darüber extrudierten äußeren Leitschicht.
Auf der anderen Seite werden die auf die Folie oder Bänder aufgebrachten Einzeldrähte
der Abschirmung festgehalten, so daß auch entgegen der Abzugsrichtung auf die Einzeldrähte
wirkende mechanische Kräfte nicht zu einem Abheben der konzentrischen Lage führen.
Für die Herstellung solcher Kabel ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, daß
z.B. nach dem Aufextrudieren der äußeren Leitschicht in einem Arbeitsgang die konzentrische
Abschirmung und der anschließende Mantel aufgebracht werden können. Grundsätzlich
ist es möglich, in einem Arbeitsgang auf den Leiter des herzustellenden Kabels die
innere Leitschicht, die Isolierung, die äußere Leitschicht, den Metallschirm und
den Außenmantel aufzubringen.
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Als vorteilhaft hat es sich in Weiterführung der Erfindung erwiesen,
die zwischen der äußeren Leitschicht und der Abschirmung angeordneten, beidseitig
klebenden Folien oder Bänder leitfähig auszubilden. Auf diese Weise werden die Querleitfähigkeit
zwischen den einzelnen Drähten der konzentrischen Lage und der Kontakt zur extrudierten
leitfähigen Schicht verbessert.
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Die beidseitig klebenden Folien oder Bänder können in Durchführung
der Erfindung längs einlaufen und mit und ohne Lücke aufgebracht werden. Falls erwünscht
ist es aber auch möglich, die beidseitig klebenden Folien oder Bänder wendelförmig
um die Leiterisolierung herumzulegen,
wobei die Folie oder das Band
selbst wieder mit oder ohne Lücke aufgebracht werden kann.
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Werden die beidseitig klebenden Folien oder Bänder, wie es besonders
vorteilhaft ist, längs einlaufend auf die Leiterisolierung bzw. die darüber befindliche
äußere Leitschicht aufgebracht, dann hat es sich als zweckmäßig erwiesen, mehrere
einzelne auf Abstand befindliche Folien auf dem Umfang des Kabels verteilt anzuordnen.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn in Weiterführung des Erfindungsgedankens
eine nachträgliche Wärmebehandlung der klebenden Folien erfolgt, in dem z.B. nach
dem Aufbringen der konzentrischen Lage aus den mit reversierendem Schlag verseilten
Einzeldrähten das Kabel durch eine Wärmequelle, z.B. einen Wärmestrahler, hindurchgeführt
wird. Durch diese Wärmebehandlung kann die Klebewirkung der über dem Strahlungsschutz
befindlichen, beidseitig klebenden Folien verringert und damit die Kabelbiegbarkeit
weiter erhöht werden.
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Die Erfindung sei anhand des in der Figur als Ausführungsbeispiel
dargestellten Ein-Leiter-Hochspannungskabels näher erläutert.
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Über dem mit der inneren Leitschicht 2 versehenen Leiter 1 des Hochspannungskabels
ist, wie in der Figur schematisch andeutet, die Isolierung 3 aus einem thermoplastischen
Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen, vorgesehen. Die über der Isolierung 3 angeordnete
äußere Leitschicht 4 besteht aus einem aufextrudierten homogenen, leitfähig gemachten
Thermoplasten, beispielsweise einem Polyäthylencopolymer, das nach dem Erkalten
eine feste glatte Oberfläche aufweist. Um nun zu erreichen, daß trotz dieser glatten
Oberfläche eine Haftung der mit reversierendem Schlag aufgebrachten
Einzeldrähte
5 der Abschirmung möglich ist, sind zwischen der äußeren Leitschicht 4 und der Abschirmung
in Längsrichtung verlaufende, beidseitig klebende Folienbänder 6 angeordnet. Diese
haften einmal auf der extrudierten Leitschicht 4, und zum anderen werden die Einzeldrähte
5 einwandfrei auf diesen Folien 6 gehalten. Uber den mit reversierendem Schlag aufgebrachten
Einzeldrähten 5 der Abschirmung ist eine Wendel 7 angeordnet, die vorteilhaft als
leitendes Element aus einem Kupferband hergestellt ist. Diese leitfähige Wendel,
die wendelförmig um das Kabel herumgelegt ist, sorgt für eine Querleitfähigkeit,
d.h. eine leitende Verbindung zwischen jeweils zwei oder mehr benachbarten Drähten.
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Die Querleitfähigkeit zwischen den einzelnen Drähten 5 kann dadurch
weiter erhöht werden, indem die längs verlaufenden Folien 6 ebenfalls aus einem
leitfähigen Material bestehen bzw. aus einem Material, das leitfähige Einlagen enthält.
So können z.B. Gewebebänder verwendet werden, die durch den Einbau von leitfähigen
Teilchen, etwa Ruß, leitfähig gemacht sind. Ebenso können aber auch mit einem leitfähigen
Kleber beschichtete Kunststoff- oder sonstige Bänder verwendet werden. Aber auch
metallische Folien sind geeignet, wenn nur dafür Sorge getragen wird, daß sie beidseitig
mit einem geeigneten KlMer beschichtet sind.
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Umgeben wird die konzentrische Lage aus den Einzeldrähten 5, schließlich
von dem Außenmantel 8, der z.B. aus einem aufextrudierten thermoplastischen Werkstoff,
wie Polyäthylen oder Polyvinylchlorid, besteht.