DE2445660B2

DE2445660B2 - Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Hochspannungskabels

Info

Publication number: DE2445660B2
Application number: DE2445660A
Authority: DE
Inventors: Petrus Adrianus Cornelis Den Hoorn Bentvelsen; Frederik Hendrik Delft Kreuger; Marinus Klaas Monteny
Original assignee: Nkf Kabel Bv Delft Nl
Current assignee: Nkf Kabel Bv Delft Nl
Priority date: 1973-10-04
Filing date: 1974-09-25
Publication date: 1981-04-09
Also published as: BE820645A; CH577229A5; CA1015834A; US4383132A; DE2445660C3; FR2246947A1; GB1477912A; IT1020917B; DE2445660A1; FR2246947B1; SE451517B; ZA746027B; SE7412315L; JPS5077884A; NL7313629A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Hochspannuegskabels mit einem oder mehreren stromführenden Kernen mit einer Isolierschicht, die auf der Außenseite über die ganze Länge mit einer hochohmigen, spannungsabhängigen Widerstandsschicht versehen ist, die Teilchen eines Materials mit sp«nnungsabhängigem Widerstand enthält Ein Hochspannungstabel, bc* dem die Kernisolierung mit einer Schicht aus einem Material mit einem mit zunehmender Spannung abiiehnr nden Widerstand versehen ist, kann auf einfache Weise ohne Anwendung feldsteuernder Vorrichtungen, z. B. in Form von Strahlungskonussen, mit Endverschlüssen versehen werden. Zu diesem Zweck braucht der leitende Mantel nur über einen bestimmten, von der angelegten Spannung abhängigen Abstand von dem Ende des Kabels entfernt werden. Durch die spannungsabhängige Widerstandsschicht treten Spannungsgradienten, die Glimmentladungen zur Folge haben können, automatisch nicht auf.

Derartige Hochspannungskabel sind aus der DE-OS 19 50 579 bekannt Die über die ganze Kabellänge reichende spannungsabhängige Widerstandsschicht ermöglicht es, daß sofort nach Entfernung des leitenden Kabelmantels der Endverschluß angebracht werden kann. Bei dem bekannten Kabel wird die vorzugsweise Siliciumcarbidteilcheq enthaltende Widerstandsschicht dadurch hergestellt, daß die Oberfläche des Kunststoffes mit einer Suspension der Teilchen in einer Lösung eines Lackbindemittels überzogen wird.

In der Praxis hat es sich aber herausgestellt, daß sowohl bei der Herstellung als auch beim Betrieb eines solchen Kabels Schwierigkeiten auftreten können. So ist es nahezu unvermeidlich, daß in der Lackschicht Inhomogenitäten im Widerstand auftreten, weil im Lack sowohl vor als auch nach dem Auftragen des spannungsabhängigen Widerstandsmaterials eine Neigung zum Entmischen besteht. Weiterhin hat es sich als besonders schwierig erwiesen, ein Lackbindemittel zu finden, welches, auch nach wiederholtem Biegen des Kabels, eine genügende und dauernde Haftung auf den üblichen Kernisoliermaterialien, wie Polyäthylen und Polypropylen aufweist. Zum Verhindern von Spannungsgradienten, die Glimmentladungen mv Folge haben, ist jedoch eine homogene Verteilung des spannungsabhängigen Widerstandsmaterials ober der Isolierschicht und eine dauernde Haftung an dieser Schicht erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgebe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungskabels anzugeben, bei dem die spannungsabhängige Widerstandsschicht auch bei mechanischer BeansprucLwg auf

der den Kabelkern umgebenden Isolierschicht haftet und bei dem diese Widerstandsschicht bei möglichst geringem Verbrauch an Widerstandsmaterial das

Auftreten von Spannungsgradienten verhindert Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Teilchen aus

Borcarbid oder Siliciumcarbid mit einem Durchmesser von 20 bis 200 μπι in einer Menge von 10 bis 20 mg pro cm² benutzt werden, daß die Außenseite der Kernisolierung bzw, die Teilchen erwärmt werden und daß das Kabel mit den Teilchen in Berührung gebracht wird, so daß die Teilchen in die Außenfläche der Kernisolierung eingebettet werden, wodurch eine Einkornschicht in homogener Verteilung entsteht

Die Kernisolierung soll bei Erwärmung wenigstens an der Oberfläche erweichen, wobei die Teilchen bei Berührung mit der Kernisolierschicht eine genügende Bewegungsenergie aufweisen, um mindestens teilweise in die erwärmte Oberfläche einzudringen. Bei Erhitzung der Teilchen soll die Temperatur der Teilchen die Erwärmungstemperatur des Kunststoffes der Keraisolierung überschreiten. Die spannungsabhängige Widerstandsschicht kann beispielsweise dadurch erhalten werden, daß das Kabel durch ein Gefäß mit Siliciumcarbidpulver gezogen wird, wobei das Pulver genügend Bewegungsenergie aufweist, um bei Berührung der

Teilchen mit der Isolierschicht in deren Außenseite

einzudringen. Die Teilchen können dabei aufgewirbelt werden, wie dies an sich beim Wirbelsinterverfahren bekannt ist

Außer Siliciumcarbid kann als spannungsabhängiges

Widerstandsmaterial auch Borcarbid mit spannungsabhängigen Widerstandseigenschaften verwendet werden. Durch Versuche wurde gefunden, daß eine Einkornschicht ην*. Teilchen der im Anspruch angegebenen Abmessungen und Menge für den beabsichtigten Zweck völlig ausreicht Es sei dazu bemerkt, daß die gute Wirkung einer spannungsabhängigen Widerstandsschicht von verschiedenen Faktoren bestimmt wird, die oft einander negativ beeinflussen. Nach dem Verfahren der Erfindung wird eine Schicht hergestellt, deren spannungsabhängiger Widerstand derart ausbalanciert ist, daß Elektronen in genügender Menge von der Einkomschicht eingefangen werden, so daß eine gute Feldsteuerung erreicht wird ohne daß der auftretende Leckstrom so hoch wird, daß durch die hervorgerufene

Wärmebelastung die Schicht beschädigt wird.

Bei einem nach der Erfindung hergestellten Hochspannungskabel vom 8,7/15 kV-Typ, bei dem der metallische Aderschirm über einen Abstand von 15 cm von einer Kernisolierung mit einer in die Oberflächenschicht eingebetteten Siliciumcarbidschicht entfernt worden war, traten unter Spannung keine Glimmentladungen auf.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert.

Ein Kern 1 aus verseilten Kupferdrähten ist von einem Leiterschirm 2 aus schwach leitendem Material und einer Isolierschicht 3 aus Polyäthylen umgeben, deren Oberfläche mit einer im wesentlichen einkörnigen

Schicht 4 aus eingebetteten Siliciumcarbidteilohen versehen ist, deren Widerstand spannungsabhängig ist, Pas Garpe ist von einer leitenden Schicht 5 aus fCupferband und einem Isojiermantel 6 aus Polyäthylen umgeben. '

Hieizu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Verfahren w Herstellung eines elektrischen Hochspannungskabels mit einem oder mehreren stromführenden Kernen mit einer Isolierschicht, die auf der Außenseite Ober die ganze Länge mit einer hochohmigen, spannungsabhängigen Wtderstandsschicht versehen ist, die Teilchen eines Materials mit spannungsabhängigem Widerstand enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen aus Borcarbid oder Siliciumcarbid mit einem Durchmesser von 20 bis 200 \im in einer Menge von 10 bis 20 mg pro cm² benutzt werden, daß die Außenseite der Kernisolierung bzw. die Teilchen erwärmt werden und daß das Kabel mit den Teilchen in Berührung gebracht wird, so daß die Teilchen in die Außenfläche der Kernisolierung eingebettet werden, wodurch eine Einkornschicht in homogener Verteilung entsteht