DE2500227A1

DE2500227A1 - HIGH VOLTAGE ELECTRIC CABLE

Info

Publication number: DE2500227A1
Application number: DE19752500227
Authority: DE
Inventors: Arthur Boardman; Derek Reginald Edwards
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1974-01-08
Filing date: 1975-01-04
Publication date: 1975-07-17
Also published as: SE7500098L; FR2257131B2; AU7707375A; CH577743A5; GB1458422A; CA1016249A; ZA748218B; FR2257131A2; NO744687L; IT1057892B

Description

British Insulated Callender's Cables Limited, 21 Bloomsbury Street, London WClB 3QN, EnglandBritish Insulated Callender's Cables Limited, 21 Bloomsbury Street, London WClB 3QN, England

Für diese Anmeldung wird die Priorität der britischen Voranmeldung Nr. 852/7Ί vom 8. Januar 1971 beansprucht.Priority to prior UK application no. 852 / 7Ί dated January 8, 1971 is claimed for this application.

Elektrisches HochspannungskabelHigh voltage electrical cable

(Zusatz zu P 20 51 562.2)(Addition to P 20 51 562.2)

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kabel für Ultrahochspannungen, z.B. 200 kV und darüber· In der augenblicklichen wirtschaftlichen Praxis haben Kabel für höchste Spannungen unverändert Dielektrika, die aus gewickelten Isolierpapierbändern gebildet werden, welche mit einem mobilen Kohlenwasserstofföl (gewöhnlich einem ausgesuchten und raffinierten Petroleumöl), welches unter Druck gehalten wird, Imprägniert sind. Diese Art von Dielektrikum hat einen Verlustfaktor von annähernd 0,2 bis 0,5 %, der bei Spannungen bis etwa 150 kV zu einem Verlust von nur wenigen Prozent der MVA-Nennleistung eines Kabels führt. Die Verluste steigen jedoch rapide an bei erhöhter Spannung, und es wurde festgestellt, daß bei einer Spannung in der Größenordnung von 750 kV bis 1 MV es weitgehend unwirtschaftlich, wenn nicht physikalisch unmöglich wird, brauchbare Energiemengen durch solche Kabel zu übertragen»The invention relates to electrical cables for ultra-high voltages, e.g. 200 kV and above. which is kept under pressure, are impregnated. This type of dielectric has a loss factor of approximately 0.2 to 0.5 %, which leads to a loss of only a few percent of the rated MVA power of a cable at voltages of up to around 150 kV. However, the losses increase rapidly with increased voltage, and it has been found that at a voltage of the order of magnitude of 750 kV to 1 MV it is largely uneconomical, if not physically impossible, to transfer usable amounts of energy through such cables »

Lösungen dieser Schwierigkeit suchte man in dem Einsatz von Bändern, die ganz oder teilweise aus synthetischen polymeren Materialien mit sehr niedrigen Verlustfaktoren für einige oder alle diese Papierbänder hergestellt sind. Dies führt jedochSolutions to this difficulty were sought in the use of Tapes made in whole or in part from synthetic polymeric materials with very low loss factors for some or all of these paper tapes are made. However, this leads

509829/0624509829/0624

zu einer weiteren Schwierigkeit insofern, als die billigsten und am ehesten verfügbaren polymeren Materialien mit guten elektrischen Eigenschaften die Tendenz haben aufzuquellen, wenn sie Isolierölen ausgesetzt werden, und die meisten Kabel, die nach Vorschlägen des Standes der Technik hergestellt wurden, haben einen Radialdruck entwickelt, der ausreicht, um zu verhindern, daß die Bänder übereinandergleiten, so daß es unmöglich war, die Kabel zu biegen, ohne daß eine Beschädigung hervorgerufen wurde, die zu einem schnellen elektrischen Versagen führen würde. Als synthetische Polymer/Papier-Schichtbänder verwendet wurden, war dieser Effekt häufig so groß, daß die Bänder unter den sich ergebenden Drücken mechanisch versagten.to a further difficulty in that the cheapest and most readily available polymeric materials with good ones electrical properties have a tendency to swell, when exposed to insulating oils, and most cables made according to prior art proposals, have developed a radial pressure sufficient to prevent the belts from sliding over each other, making it impossible was to bend the cables without causing damage leading to rapid electrical failure would lead. When synthetic polymer / paper laminated tapes were used, this effect was often so great that the Ligaments mechanically failed under the resulting pressures.

Durch Auswahl bestimmter Kombinationen von Werkstoffen 1st es möglich, ein Kabel herzustellen, das sich für den Einsatz bei einer Spannung von mindestens 200 kV eignet, welches nicht in der dargelegten Weise versagt und welches genügend flexibel ist, um auf eine Trommel gewickelt und nachfolgend (sogar ein Jahr und mehr nach der Herstellung und Imprägnierung) abgewickelt und installiert zu werden.By selecting certain combinations of materials it is possible to manufacture a cable that is suitable for use at a voltage of at least 200 kV is suitable, which does not fail in the manner described and which is sufficient is flexible to be wound on a drum and subsequently (even a year and more after manufacture and impregnation) to be handled and installed.

So ist in der Complete Specification der britischen Patentschrift i 311 867 ein ölgefülltes elektrisches Kabel beschrieben, welches ein lamellenartiges oder geschichtetes Dielektrikum aufweist, das mit einem mobilen Imprägniermittel imprägniert ist, das eine Viskosität von weniger als 57 Centistoke bei 20⁰C und weniger als 11 Centistoke bei 6O°C aufweist, wobei das Imprägniermittel auf einem Druck oberhalb des atmosphärischen Drucks gehalten wird und das geschichtete Dielektrikum zumindest teilweise aus Bändern aufgebaut wird, die einen unperforierten Kunststoffilm aufweisen, an dessen Hauptflächen Je ein dünnes Zellulosepapierband mit einer Dichte von weniger als 0,8 Mg/m und von hoher Undurchlässigkeit gebunden ist.Thus, in the Complete Specification of British patent i 311 867 an oil-filled electric cable is described which has a lamellar or laminated dielectric impregnated with a mobile impregnating agent having a viscosity less than 57 centistokes at 20 ⁰ C and less than 11 Centistoke at 60 ° C, the impregnating agent being kept at a pressure above atmospheric pressure and the layered dielectric being made up at least partially of tapes which have an imperforate plastic film, on each of whose main surfaces a thin cellulose paper tape with a density of less than 0 , 8 Mg / m and is bound by high impermeability.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Entdeckung einer besonderen Kombination von Materialien, die Eigenschaften er-The present invention is based on the discovery of a particular combination of materials that have properties

509829/0624509829/0624

gibt, die besser sind als Jene, die in den im britischen Patent 1 311 867 (deutsche Hauptanmeldung P 20 51 562.2) genannten Bereich fallen, und erfindungsgemäß ist bei einem ölgefüllten Ultrahochspannungskabel mit einer dielektrischen Wand aus imprägniertem Schichtband das Imprägnierungsmittel ein alkyliertes Benzol mit einer Viskosität von weniger als 57 Centistoke bei 20°C und weniger als 11 Centistoke bei 3O°C, wobei im wesentlichen alle Moleküle des alkylierten Benzols zwischen 15 und 25 Kohlenstoffatome haben, und die Bänder von mindestens dem radial inneren Teil der dielektrischen Wandung aus imprägniertem Schichtband werden aus einem strangpreßgebundenen Schichtwerkstoff gebildet, der eine mittlere Schicht aus Polypropylen, welches im wesentlichen in dem alkylierten Benzol unlöslich ist, und zwei äußere Schichten aus Zellulosepapier aufweist, wobei die Papierschichten je eine Dicke von höchstens 50 Mikrometer, eine Dichte von höchstens 0,85 Mg/m⁵ und eine Gurley-Undurchlässigkelt von mindestens 10 000 Sekunden aufweisen.that are better than those that fall within the range mentioned in British Patent 1,311,867 (German main application P 20 51 562.2), and according to the invention, in an oil-filled ultra-high voltage cable with a dielectric wall made of impregnated laminated tape, the impregnating agent is an alkylated benzene with a Viscosity of less than 57 centistokes at 20 ° C and less than 11 centistokes at 30 ° C, with essentially all molecules of the alkylated benzene having between 15 and 25 carbon atoms, and the tapes of at least the radially inner portion of the dielectric wall of impregnated laminate tape are formed from an extruded laminate material which has a middle layer of polypropylene, which is essentially insoluble in the alkylated benzene, and two outer layers of cellulose paper, the paper layers each having a thickness of at most 50 micrometers and a density of at most 0.85 Mg / m ⁵ and a Gurley impermeability lt of at least 10,000 seconds.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß das imprägnierte Schichtband der dielektrischen Wandung das gesamte Dielektrikum des Kabels bildet, sondern es wird vielmehr vorgezogen, daß das Dielektrikum Innere und .äußere Zonen aus Zellulosepapierbändern einschließt, wobei vorzugsweise Jede (aber insbesondere die innere Zone) aus nur zwei Papierbändern besteht, die ohne Überlappung entsprechend der DT-OS 2 412 222 aufgebracht sind.It is not absolutely necessary that the impregnated layer tape of the dielectric wall cover the entire dielectric of the cable, but rather it is preferred that the dielectric include interior and exterior zones of cellulosic paper tapes, preferably each (but especially the inner zone) consists of only two paper tapes that are applied without overlapping in accordance with DT-OS 2 412 222.

Die Papierschichten des Schichtwerkstoffs erfüllen drei Funktionen: sie machen es leicht, die Imprägnierung der Bänder an Ort und Stelle am Kabel herzustellen und aufrechtzuerhalten; sie verbessern die Handhabungseigenschaften der Bänder; und sie beeinflussen das Schwellen der Polypropylenschicht, wenn diese imprägniert ist. Die dritte Punktion ist sehr wichtig, und es hat sich herausgestellt, daß es wesentlich 1st, einen strangpreßgebundenen Schichtwerkstoff zu verwenden, wenn eine ausreichende Kontrolle des Schwellens erzielt werden soll. Ein derartiger Schichtwerkstoff wird dadurch gebildet, daß eine Bahn aus Polypropylen aus einer Schlitzmatrize mit einer entsprechend erhöhten Temperatur, im typischen Fall etwa 300⁰C, stranggepreßtThe paper layers of the laminate fulfill three functions: they make it easy to produce and maintain the impregnation of the tapes in place on the cable; they improve the handling properties of the tapes; and they affect the swelling of the polypropylene layer when impregnated. The third puncture is very important and it has been found that the use of an extruded laminate is essential if adequate swelling control is to be achieved. Such a coating material is formed in that a web of polypropylene from a slot die with an appropriately elevated temperature, typically about 300 ⁰ C extruded,

509829/0624509829/0624

und vor dem Abkühlen zwischen zwei Papierbahnen eingefädelt und durch Druck mit diesen verbunden wird, wobei die Papierbahnen eine viel niedrigere Temperatur (normalerweise Umgebungstemperatur) haben. Mitunter wird diese Art von Schichtwerkstoff als "vorgespannter" (prestressed) Schichtwerkstoff bezeichnet, weil im normalen Betriebstemperaturbereich (und in Abwesenheit von Imprägniermittel) die Papierschichten die Polypropylenschicht in einem elastisch ausgedehnten Zustand halten.and threaded between two paper webs before cooling and is connected to these by pressure, the paper webs have a much lower temperature (usually ambient temperature). Sometimes this type of laminate is called "prestressed" coating material, because in the normal operating temperature range (and in the absence of impregnating agent) the paper layers form the polypropylene layer hold in an elastically expanded state.

Es kann nicht angenommen werden, daß alle Gütegrade von Polypropylen die Bedingung einer wesentlichen Unlöslichkeit in alkylierten Benzolen erfüllen: gute Ergebnisse wurden erzielt bei Verwendung eines Gütegrades von Polypropylen, welches in Großbritannien von der Firma Imperial Chemical Industries Limited erhältlich ist und mit dem Gütegrad PXC 3391 bezeichnet wird.It cannot be assumed that all grades of polypropylene require substantial insolubility in alkylated benzenes: good results have been obtained using a grade of polypropylene which available in the UK from Imperial Chemical Industries Limited and designated PXC 3391 grade will.

Mit "Zellulosepapier" ist ein Papier gemeint, das im wesentlichen vollständig aus Zellulosefasern besteht. Die Papierschichten des Schichtwerkstoffs sollten viel dünndr sein als normale Kabelpapiere; selbst in den äußeren Teilen des Dielektrikums oder dem Teil desselben, der durch Schichtbänder gebildet wird, sollte die Dicke einer Papierschicht 80 Mikrometer nicht überschreiten. In der Inneren hochbeanspruchten Zone des Dielektrikums, wo die elektrische Beanspruchung am größten ist, dürfen die Papierschichten nicht dicker als 50 Mikrometer sein, wie bereits angedeutet; sie haben vorzugsweise eine Dicke von etwa 20 bis 25 Mikrometer.By "cellulosic paper" is meant a paper that essentially consists entirely of cellulose fibers. The paper layers of the laminated material should be much thinner than normal Cable papers; even in the outer parts of the dielectric or the part of the same which is formed by laminated tapes, the thickness of a paper layer should not exceed 80 micrometers. In the inner highly stressed zone of the dielectric, where the electrical stress is greatest, are allowed the paper layers should not be thicker than 50 microns, like already indicated; they are preferably about 20 to 25 micrometers thick.

Das bevorzugte Papier für die inneren Teile des Dielektrikums ist ein unkalandriertes Papier elektrischen Gütegrades von Zwischenfaserlänge und einer Dichte von 0,7 Mg/m und einer Gurley-Undurchlässigkeit von mehr als 10 000 Sekunden. Ein solches Papier ist ein Kraft-Spulenwlckelpapier, welches allgemein nach der britischen Norm BS 698:1956, Klasse IA, bis zu dem sehr hohen Standard von chemischer Reinheit hergestellt wird, welcheThe preferred paper for the inner parts of the dielectric is an uncalendered electrical grade paper of inter-fiber length and a density of 0.7 Mg / m and one Gurley impermeability of more than 10,000 seconds. One such paper is a Kraft spool corrugated paper, which is generally known according to British standard BS 698: 1956, Class IA, up to the very high standard of chemical purity which

509829/0624509829/0624

normalerweise zu Kondensatorfolien gehört· Für die äußeren Teile des Dielektrikums kann Kraftpapier von der Qualität, die als Elektrolytkondensatorfolie im Handel ist, bevorzugt werden, da dieses eine höhere Bindungsfestigkeit ergibt. In einigen Fällen können die beiden Papierschichten aus unterschiedlichen Papieren bestehen·Usually belongs to capacitor foils · For the outer parts of the dielectric, Kraft paper of the quality commercially available as electrolytic capacitor foil may be preferred because it gives a higher bond strength. In in some cases the two paper layers may consist of different papers

Die Papierschichten (oder mindestens eine derselben) können mit einem aktiven Adsorptionsmaterial derjenigen Gattung beladen oder beschickt werden, die in der QB-PS 1 185 W¹* beschrieben ist, d.h. mit aktiviertem Aluminiumoxid oder einem anderen aktiven Metalloxid, hydrierten Metalloxid, Hydroxid , Karbonat oder einem basischen Karbonat, welches sorptive Fähigkelten im Vergleich zu denen des aktivierten Aluminiumoxids hat, um die Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften infolge Verunreinigung des Imprägnierungsinittels durch Rückstände aus dem Kunststoff auf ein Mindestmaß herabzusezten.The paper layers (or at least one of the same) can be loaded or charged with an active adsorbent material of the type which is described in QB-PS 1 185 W ¹ * , ie with activated aluminum oxide or another active metal oxide, hydrogenated metal oxide, hydroxide, carbonate or a basic carbonate which has sorptive properties compared to those of activated alumina to minimize the deterioration in electrical properties due to contamination of the impregnating agent by residues from the plastic.

Die Funktion des Papiers beim Kontrollieren des Schwellens ist von größerer Wichtigkeit in äußeren Teilen des Dielektrikums, da innere Teile auch durch die darflberllegenden Bänder der äußeren Teile festgehalten werden und mit einer höheren Zugspannung gewickelt werden können· Andererseits ist das Vorhandensein eines hohen Anteils von Plastikmaterial höchst vorteilhaft in dem Teil des Dielektrikums in der Nähe des Leiters, wo die elektrische Beanspruchung am größten ist«Unter gewissen Umständen kann es daher vorteilhaft sein, das Dielektrikum aus einer Anzahl von unterschiedlichen zusammengesetzten Bändern zu bilden, so daß der Anteil des Dielektrikums, der von Plastikmaterial gebildet wird, mit zunehmendem Abstand vom Kabelleiter ab· nimmt· Die Anzahl von Stufen oder Schritten, die wünschenswert 1st, nimmt mit der Dicke der dielektrischen Wand und daher mit der Arbeitsspannung des Kabels zu· Wenn beispielsweise die Wand-The function of the paper in controlling swelling is of greater importance in outer parts of the dielectric, since inner parts are also supported by the overlying tapes the outer parts can be retained and wound with a higher tension On the other hand, the presence of a high proportion of plastic material in the part of the dielectric near the conductor is highly advantageous where the electrical stress is greatest «Under certain circumstances it can therefore be advantageous to remove the dielectric from a number of different composite tapes so that the portion of the dielectric that is formed by plastic material decreases with increasing distance from the cable conductor. The number of steps or steps that is desirable increases with, and therefore with, the thickness of the dielectric wall the working voltage of the cable If, for example, the wall

50 98 2 9/062450 98 2 9/0624

dicke des Dielektrikums 10 ram beträgt, gibt es zweckmäßig zwei Stufen oder Schritte, und wenn die Wanddicke des Dielektrikums 25 mm beträgt, können drei Schritte oder Stufen wünschenswert sein.thickness of the dielectric is 10 ram, there are suitably two stages or steps, and if the wall thickness of the dielectric Is 25 mm, three steps or steps may be desirable.

überraschenderweise wurde festgestellt, daß der dielektrische Verlustwinkel des kompletten Dielektrikums sich mit der Dicke der einzelnen Bänder ändert, selbst wenn der Anteil von Plastikmaterial konstant bleibt, und es kann erwünscht sein, die dicksten zusammengesetzten Bänder zu verwenden, die mechanische und andere elektrische Überlegungen zulassen.Surprisingly, it was found that the dielectric Loss angle of the complete dielectric changes with the thickness of the individual strips, even if the proportion of Plastic material remains constant and it may be desirable to use the thickest composite belts, the mechanical ones and other electrical considerations.

Obwohl es gewöhnlich vorzuziehen ist, zumindest bei niederen Spannungen, daß das gesamte Dielektrikum, neben nur dünnen inneren und äußeren Zonen aus Papier, aus den genannten zusammengesetzten Bändern aufgebaut wird, kann es für nur einen Teil des Dielektrikums vorteilhaft sein, wenn dieseraus solchen Bändern gebildet wird, wobei der Rest in solchen Fällen vorzugsweise aus Papierbändern gebildet wird. So kann bei einem Ausführungsbeispiel das Dielektrikum über seine gesamte Länge einen inneren Teil aus dem zusammengesezten Band und einen äußeren Teil aus Papier aufweisen; und bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das zusammengesetzte Band nur bei der Wiederherstellung des Dielektrikums an Verbindungsstellen und Endanschlüssen benutzt werden. Es wird gewöhnlich vorzuziehen sein, das zusammengesezte Band in Verbindungsstellen und Endanschlüssen zu verwenden, wenn immer das gesamte ursprüngliche Dielektrikum oder ein Teil desselben aus" dem zusammengesetzten Band besteht, doch können die optimalen Dickenabmessungen der Kunststoff- und Papierschichten des zusammengesetzten Bandes, welches in den Verbindungsstellen und Endanschlüssen verwendet wird, von der optimalen Dicke der entsprechenden Schichten im Kabel abweichen, und zwar wegen der unterschiedlichen Beanspruchungsverteilung. Although it is usually preferable, at least at lower voltages, to have all of the dielectric, besides only thin inner ones and outer zones of paper, built up from said composite tapes, can cover only part of the dielectric be advantageous if this is formed from such ribbons, the remainder in such cases preferably from paper ribbons is formed. In one embodiment, the dielectric can consist of an inner part over its entire length having assembled tape and an outer portion of paper; and in another embodiment, the composite tape may only apply when the dielectric is restored Joints and end connections are used. It will usually be preferable to have the assembled tape in joints and to use end terminations whenever all or part of the original dielectric from the composite Tape exists, but the optimal thickness dimensions of the plastic and paper layers of the composite Tape used in the joints and end connections of the optimal thickness of the respective layers in the cable due to the different distribution of stresses.

Es wird vorgezogen, als das alkylierte Benzol ein Monoalkyl-It is preferred that the alkylated benzene be a monoalkyl

509829/0624509829/0624

benzol oder Dlalkylbenzol von entsprechendem Molekulargewicht zu verwenden, oder ein Gemisch aus solchen Mono- und/oder Dialkyl» benzolen. Im allgemeinen werden Alkylbenzole mit Alkylgrüppen gerader Kette bevorzugt. 1-Dodecylbenzol ist im Handel in einer relativ reinen Form erhältlich und hat eine Viskosität von etwa 22 Centistoke bei 2O°C und etwa 10 Centistoke bei 60°C, und dieses Material wird aus denjenigen bevorzugt, die zur Zeit im Handel erhältlich sind; jedoch würde ein Material von etwas höherem Molekulargewicht bevorzugt, da zu erwarten ist, daß es eine geringere Schwellung zeigt»to use benzene or Dlalkylbenzol of the appropriate molecular weight, or a mixture of such mono- and / or dialkyl » benzenes. In general, straight chain alkyl benzenes are preferred. 1-Dodecylbenzene is commercially available in a relatively pure form and has a viscosity of about 22 centistokes at 20 ° C and about 10 centistokes at 60 ° C, and this Material is preferred from those currently commercially available; however, a slightly higher molecular weight material would be preferred as it would be expected to be lower Swelling shows »

Als weitere Verfeinerung kann der Schichtwerkstoff mit dem alkylierten Benzol vorgequollen werden, bevor er gewickelt wird, um das Kabeldielektrikum zu bilden, und zwar beispielsweise entsprechend der deutschen Patentanmeldung P 22 15 591 ·5-3*1 ·As a further refinement, the layer material can be pre-swollen with the alkylated benzene before it is wrapped, to form the cable dielectric, for example in accordance with German patent application P 22 15 591 · 5-3 * 1 ·

Entsprechend der normalen Praxis wird das Dielektrikum normalerweise an den inneren und äußeren Flächen durch eine Leiterabschirmung bzw· eine dielektrische Abschirmung begrenzt. Diese kann aus einer oder mehreren Lagen von leitendem Band gebildet werden, die vorzugsweise Papierbänder sind, obwohl sie auch geschichtete Bänder seih können, ähnlich denen, die zur Bildung des gesamten Dielektrikums oder eines Teils desselben verwendet werden, wobei diese in jedem Falle entsprechend metallisiert und/ oder mit Kohlenstoff oder einem anderen leitenden Material beschickt sind. Zur Zeit wird metallisiertes Kohlenstoffpapier bevorzugt. Wenn ein Schichtband für die Abschirmungen verwendet wird, so werden vorzugsweise alle drei Lagen des Schichtwerkstoffs mit leitendem Material beschickt, doch kann in bestimmten Fällen, z.B. für die äußere Schicht einer Leiterabschirmung oder die innere Schicht einer dielektrischen Abschirmung, ein Drelfach-Schichtwerkstoff verwendet werden, bei welchem eine Papierschicht nicht beschickt ist, d.h. die Papierschicht, die am Dielektrikum anliegt. Das nicht mit leitendem Material beschickte Papier wird vorzugsweise mit aktivem feinverteiltem Aluminiumoxid oder einemIn accordance with normal practice, the dielectric is normally delimited on the inner and outer surfaces by a conductor shield and a dielectric shield, respectively. These may be formed from one or more layers of conductive tape, which are preferably paper tapes, although they can also be layered tapes similar to those used to form them of the entire dielectric or a part of it can be used, these being metallized accordingly in each case and / or loaded with carbon or another conductive material. Metallized carbon paper is currently preferred. When a layered tape is used for the shields is, then preferably all three layers of the layer material are charged with conductive material, but can in certain Cases, e.g. for the outer layer of a conductor shield or the inner layer of a dielectric shield, a triple layer material can be used in which a paper layer is not loaded, i.e. the paper layer that is in contact with the dielectric. The paper loaded with non-conductive material will preferably with active finely divided alumina or a

50982 9/062450982 9/0624

anderen Material derjenigen Art beschickt, die in der QB-PS 1 185 ¹»73 erwähnt ist.charged with other material of the kind mentioned in QB-PS 1 185 ¹ »73.

Wenn der mittlere, lasttragende Leiter des Kabels von verseilter Konstruktion ist, so besteht für die Leiterabschirmung die Tendenz, daß sie in die Zwischenräume zwischen die Drähte durch den durch Aufquellen erzeugten Druck eingedrückt wird. Um diese Möglichkeit zu vermeiden, wird der Leiter vorzugsweise mit einem Metallband umwickelt, bevor die Leiterabschirmung aufgebracht wird. Phosphorbronzebänder mit einer Dicke von etwa 0,1 mm haben sich für diesen Zweck als zufriedenstellend erwiesen. Wenn notwendig, werden Papier-Zwischenschichtbänder unter der Leiterabschirmung verwendet.If the middle, load-bearing conductor of the cable is of a stranded construction, then there is for the conductor shielding the tendency for it to be forced into the spaces between the wires by the pressure generated by the swelling. To avoid this possibility, the conductor is preferably wrapped with a metal tape before the conductor shield is applied. Phosphor bronze ribbons with a thickness of about 0.1 mm have been found to be satisfactory for this purpose. If necessary, paper interlayer tapes are used under the conductor shield.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der Zeichnung beispielsweise dargestellten einadrigen ölgefüllten Kabels beschrieben, und zwar zeigen dieThe invention will now be described with reference to a single-core oil-filled cable shown for example in the drawing, namely show

Pign. 1 bis 3 Jeweils einen Querschnitt durch ein Kabel, während Fig. H einen vergrößerten Querschnitt durch einPign. 1 to 3 each have a cross section through a cable, while FIG. H shows an enlarged cross section through a

kleines Teilstück des Dielektrikums wiedergibt.reproduces small portion of the dielectric.

In Jeder der Fign* 1 bis 3 ist 1 eine Stahlbandwendel, die eine zentrale Ölleitung innerhalb des metallischen Leiters 2 bildet. Ober den Leiter sind ein Bronze-Binderband 3 und eine Leiterabchirmung Ί aufgebracht, die aus metallisierten Bändern oder aus Bändern gebildet ist, welche mit leitendem Material beschickt oder durchsetzt sind, wie bereits erläutert. Das Dielektrikum ist aus einer dünnen inneren Schicht 5, bestehend aus zwei Papierbändern, einem Hauptkörper 6, bestehend aus einer großen Anzahl von strangpreßgebundenen Schichtbändern, und einer dünnen äußeren Schicht 7 aus zwei Papierbändern aufgebaut. Das Kabel wird komplettiert durch eine weitere halbleitende Abschirmung 8, durch ein leitendes ZwischenscMchtband 9 (aus Kupferdrähten und Textilfaden oder Glasfasern zusammengewebt), durch einen Blei- oder Aluminiummantel 10, durch ein Bronzeband 11 oder eine andere äruckbeständlge Verstärkung, und durch eine KunststoffummantelungIn each of FIGS. 1 to 3, 1 is a steel strip helix, the forms a central oil line within the metallic conductor 2. Above the ladder are a bronze binding tape 3 and one Conductor shielding Ί applied, made of metallized tapes or is formed from strips which are charged or interspersed with conductive material, as already explained. The dielectric is made up of a thin inner layer 5 consisting of two Paper tapes, a main body 6 consisting of a large number of extruded laminated tapes, and a thin one outer layer 7 made up of two paper tapes. The cable is completed by a further semiconducting shield 8, by a conductive intermediate protective tape 9 (made of copper wires and Textile thread or glass fibers woven together), by a lead or Aluminum jacket 10, by a bronze band 11 or some other pressure-resistant reinforcement, and by a plastic jacket

509829/0624509829/0624

Bel dem in Pig. 1 dargestellten Ausfürhungsbeisplel, welches ein 132-kV-Kabel ist, hat das Dielektrikum 6 eine radiale Dicke von etwa 5>5 mm. Die beiden Papierbänder, welche die Schicht 5 bilden, sind je etwa 75 Mikrometer dick, und die beiden Papierbänder, welche die Schicht 7 bilden» sind Je etwa 100 Mikrometer dick· Der gesamte Hauptkörper 6 des Dielektrikums 1st aus strangpreßgebundenen Schichtbändern aufgebaut, von denen Jedes eine Polypropylenschicht mit einer Dicke von 50 MJLkrometern aufweist, die zwischen zwei Papierschichten von einer Dicke von je 25 Mikrometern eingelegt und an diese gebunden 1st· _Bel that in Pig. 1 shown Ausfürhungsbeisplel, which is a 132 kV cable, the dielectric 6 has a radial thickness of about 5> 5 mm. The two paper tapes that make up layer 5 are each about 75 micrometers thick, and the two paper tapes that form the layer 7 are each about 100 micrometers thick · The entire main body 6 of the dielectric is made up of extruded laminated tapes, each of which is one Has a polypropylene layer with a thickness of 50 millimeters, which is inserted between two layers of paper, each 25 micrometers thick, and bound to them

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, welches ein 275-kV-Kabel ist, sind die beiden Papierbänder 5 Je 75 Mikrometer dick. Die dielektrische Wandung 6 aus Schichtband ist aufgebaut aus zwei Teilen 6a und 6b, Jede mit einer radialen Dicke von 5 mm: die Schichtbänder des inneren Teile 6a sind denjenigen des Ausführungsbeispiels nach Pig. 1 gleich, und jene Im äußeren Teil 6b unterscheiden sich nur darin, daß Jede ihrer Papierschichten 30 Mikrometer dick und die Polypropylenschicht 60 Mikrometer dick ist·In the embodiment shown in Fig. 2, which is a 275 kV cable, the two paper tapes are 5 each 75 micrometers thick. The dielectric wall 6 made of laminated tape is composed of two parts 6a and 6b, each with a radial thickness of 5 mm: the laminated tapes of the inner part 6a are those of the Pig embodiment. 1 equal, and those in the outer Part 6b only differs in that each of their paper layers is 30 micrometers thick and the polypropylene layer is 60 Micrometers thick

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, welches ein 4OO-kV-Kabel ist, sind die Papierschichten 5 und 7 in ähnlicher Weise jeweils aus zwei 75 Mikrometer und zwei 100Mikrometer dicken lapierbändern aufgebaut· Der Hauptkörper 6 des Dielektrikums besteht aus vier Teilen, jeder aus strangpreßgebundenem Papier/ Polypropylen/Papier-Schichtwerkstoffi %pt innere Teil 6c ist 5 mm dick und besteht aus Schichtbändern, bei denen die Polypropylenschicht 50 Mikrometer dick 1st und jede der Papierschichten Mikrometer dick ist; der zweite Teil 6d 1st ebenfalls 5 mm dick und besteht aus Schichtbändern, bei denen die Polypropylenschicht 60 Mikrometer dick und Jede der Papierschichten 30 Mikrometer dick 1st; die dritte Schicht 6e ist 4 mm dick und besteht aus Schichtbändern, bei denen die Polypropylenschicht 80 Mikrometer dickIn the embodiment of Fig. 3, which is a 400 kV cable, the paper layers 5 and 7 are similarly made up of two 75 micrometer and two 100 micrometer thick paper tapes, respectively Paper / polypropylene / paper laminate i% pt inner part 6c is 5 mm thick and consists of laminated tapes in which the polypropylene layer is 50 micrometers thick and each of the paper layers is micrometers thick; the second part 6d is also 5 mm thick and consists of laminated tapes in which the polypropylene layer is 60 micrometers thick and each of the paper layers is 30 micrometers thick; the third layer 6e is 4 mm thick and consists of laminated tapes in which the polypropylene layer is 80 micrometers thick

509829/0624509829/0624

und Jedes der Papierbänder ¹JO Mikrometer dick ist j und die äußere Schicht 6f ist 1 mm dick und besteht aus Schichtbändern, die jenen der zweiten Schicht gleich sind*and Each of the paper tapes is ¹ JO micrometer thick j and the outer layer 6f is 1 mm thick and consists of layer tapes that are the same as those of the second layer *

In Jedem Falle ist das isolierende Strömungsmittel handelsübliches Dodecylbenzol, das als "Alkylate P1" von der Firma Shell Max & BP Limited, London, vertrieben wird.In either case, the insulating fluid is commercially available dodecylbenzene sold as "Alkylate P1" by the Company Shell Max & BP Limited, London.

PatentansprücheClaims

509829/062A509829 / 062A

Claims

7M 050 Kü/A7M 050 Kü / A

PatentansprücheClaims

Jlgefülltes Ultrahochspannungskabel mit einer dielektrische^-WÄnd aus Imprägniertem Schichtband, nach P 20 51 562.2, gekennzeichnet durch die Kombination eines Imprägnierungsmittels, welches ein alkyliertes Benzol mit einer Viskosität von weniger als 57 Centistoke bei 20⁰C und weniger als 11 Centistoke bei 60⁰C ist, wobei im wesentlichen alle Moleküle des alkylierten Benzols zwischen 15 und 25 Kohlenstoffatome aufweisen, sowie von Bändern, mindestens für den radial inneren Teil der dielektrischen Wand aus Imprägniertem Schichtband, gebildet aus einem strangpreßgebundenen Schichtwerkstoff, der eine zentrale Schicht aus Polypropylen, welches im wesentlichen in dem alkylierten Benzol unlöslich ist, und zwei äußere Schichten aus Zellulosepapier aufweist, wobei die Papierschichten Je eine Dicke von höchstens 50 Mikrometer, eine Dichte von höchstens 0,85 Mg/m und eine Gurley-Undurchlässigkelt von mindestens 10 000 Sekunden aufweisen·Jlgefülltes Ultra high-voltage cable with a dielectric ^ -WÄnd of impregnated layer tape, according to P 20 51 562.2, characterized by the combination of an impregnating agent which is an alkylated benzene having a viscosity of less than 57 centistokes at 20 ⁰ C and less than 11 centistokes at 60 ⁰ C is, where essentially all the molecules of the alkylated benzene have between 15 and 25 carbon atoms, as well as tapes, at least for the radially inner part of the dielectric wall made of impregnated laminated tape, formed from an extruded laminate material, which has a central layer of polypropylene, which is essentially is insoluble in the alkylated benzene, and has two outer layers of cellulose paper, the paper layers each having a thickness of at most 50 micrometers, a density of at most 0.85 Mg / m and a Gurley impermeability of at least 10,000 seconds

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das alkyllerte Benzol im wesentlichen aus einem oder mehr als einem Monoalkylbenzol besteht·2. Cable according to claim 1, characterized in that the alkyl benzene consists essentially of one or more than one monoalkylbenzene

3. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder Jedes Alkylbenzol eine Gerade-Kette-Alkylgruppe hat.3. Cable according to claim 2, characterized in that the or Each alkylbenzene has a straight chain alkyl group.

Ί. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das alkyllerte Benzol im wesentlichen aus 1-Dodecy!benzol besteht·Ί. Cable according to claim 2, characterized in that the alkyl benzene consists essentially of 1-dodecyl benzene

5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß jede Papierschicht des strangpreßgebundenen Schichtwerkstoffs eine Dicke im Bereich von 20 bis 25 Mikrometer aufweist·5. Cable according to one of claims 1 to 5 »characterized in that each paper layer of the extruded laminated material has a thickness in the range of 20 to 25 micrometers ·

6· Kabel nach einem der Ansprüche bis 5» dadurch gekennzeich-6 · Cable according to one of claims up to 5 »characterized by

509829/0624509829/0624

- / sr

net that every paper layer of the extruded laminate material an uncalendered electrical grade paper of Intermediate fiber length with a density of 0.7 Mg / m 1st.

7 »Cable according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the impregnated tape dielectric wall also includes an outer portion made of an extruded bonded Laminate material is formed, which has a central layer of polypropylene, which is essentially alkylated Benzene is insoluble, and has two outer layers of cellulose paper, the paper layers each having a thickness of more than 50 micrometers but not more than 80 micrometers, a density not exceeding 0.85 Mg / nr and a Qurley impermeability of be at least 10,000 seconds.

8. Cable according to claim 1, characterized in that the alkyl benzene consists essentially of one or more than one Dialkylbenzene with or without one or more than one monoalkylbenzene.

509829/062Λ509829 / 062Λ