DE2508928A1 - Water-resistant high voltage cable - having conductor enclosed within electrically-conducting sheath between conductor plastic cable insulation - Google Patents

Water-resistant high voltage cable - having conductor enclosed within electrically-conducting sheath between conductor plastic cable insulation

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DE2508928A1 DE19752508928 DE2508928A DE2508928A1 DE 2508928 A1 DE2508928 A1 DE 2508928A1 DE 19752508928 DE19752508928 DE 19752508928 DE 2508928 A DE2508928 A DE 2508928A DE 2508928 A1 DE2508928 A1 DE 2508928A1
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Abstract

High voltage cable has at least one conductor consisting of a number of wires, and surrounded tightly by a moisture resistant, electrically conducting sheath arranged between the surface of the conductor and the plastic cable insulation. Extremely good protection against the penetration of moisture towards the conductor during mounting, connecting, and use, even as a result of capillary action.

Description

Kunststoffisoliertes, feuchtigkeitsfestes Starkstromkabel Die Erfindung betrifft ein kunststoffisoliertes Starkstromkabel mit wenigstens einem aus miteinander verseilten Drähten bestehenden Leiter.Plastic-insulated, moisture-proof power cable The invention relates to a plastic-insulated power cable with at least one of each other stranded wires existing conductors.

Der Ubliche Aufbau derartiger im niedrigeren Spannungsbereich als mehradriges Gürtelkabel und im höheren Spannungsbereich vorzugsweise als Radialfeldkabel ausgeführter Kabel ist allgemein bekannt. Ein wesentlicher Teil eines jeden Kabels ist die auf Jeden Leiter unmittelbar oder über eine sogenannte Leiterglättungsschicht aufgespritzte Kabelisolierung. Die Untersuchungsergebnisse der letzten Jahre machen deutlich, wie wesentlich für eine hinreichende Lebensdauer derselben ein Schutz der Isolierung von kunststoffisolierten Kabeln gegen das Eindringen von Feuchtigkeit ist.The usual structure of this kind in the lower voltage range than multi-core belt cable and, in the higher voltage range, preferably as a radial field cable executed cable is well known. An essential part of any cable is that on each conductor directly or via a so-called conductor smoothing layer sprayed-on cable insulation. Do the research results of the last few years clearly how essential for a sufficient service life of the same a protection of the insulation of plastic-insulated cables against the penetration of Moisture is.

Da unter normalen Betriebsbedingungen die Feuchtigkeit in die Kabelisolierung üblicherweise von außen, d.h. durch den Kabelmantel eindringen kann, erfolgt als bekannte Maßnahme die Umhüllung der Kabelader mit einer geschlossenen metallischen Schicht, beispielsweise einem Blei-, Kupfer-, Aluminium- oder Stahlmantel. Eine weitere bekannte Maßnahme zur Verhinderung des Eindringens der Feuchtigkeit von außen in die Kabelisolierung ist die Anordnung eines sogenannten Schichtenmantels, wobei eine dünne mit einem Thermoplasten beschichtete, längs der Überlappungsstelle ihrer Randbereiche verschweißte Metallfolie das Kabel bzw. die Kabelader bedeckt. Uber dieser Permeationssperrschicht kann ein Kunststoffaußenmantel aufgebracht sein.Because under normal operating conditions the moisture in the cable insulation usually from the outside, i.e. penetration through the cable sheath, takes place as known measure the sheathing of the cable core with a closed metallic Layer, for example a lead, copper, aluminum or steel jacket. One Another known measure to prevent the ingress of moisture from outside in the cable insulation is the arrangement of a so-called layered jacket, a thin layer coated with a thermoplastic along the point of overlap Metal foil welded to its edge areas covers the cable or the cable core. A plastic outer jacket can be applied over this permeation barrier layer.

Trotz dieser sehr aufwendigen bekannten Maßnahmen konnte jedoch das Eindringen von Feuchtigkeit in die Kabelisolierung bisher nicht mit absoluter Sicherheit verhindert werden.Despite these very elaborate known measures, however, this was possible Penetration of moisture into the cable insulation has so far not been absolutely certain be prevented.

Überraschender Weise wurde nämlich gefunden, daß eine weitere Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit insbesondere Wasser, in die Isolierung von Kunststoffkabeln bisher wenig Beachtung gefunden hat, die jedoch in bestimmten kritischen Phasen bei der Fertigung und Verlegung des Kabels sowie auch im Fehlerfalle dazu führt, daß Wasser in den Leiter eindringen und sich dort durch Kapillarwirkung rasch ausbreiten kann. Von hier aus wird im Laufe der Zeit eine Diffusion des Wassers gegebenenfalls zusammen mit Korrosionsprodukten des Leiters in die Isolierung erfolgen. Dieser Umstand ist besonders dadurch besonders schwerwiegend, daß durch die in die Kabelisolierunri vom Inneren derselben, also vom Leiter her eindringende Feuchtigkeit der elektrisch am stärksten beanspruchte, dem Leiter unmittelbar anliegende Bereich derselben am meisten betroffen ist, was zum sogenaIinten Treeinreffekt führen kann. Als Ursachen für das Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit in den Leiter sind Herstellung, Verlegung und/oder Montage bei feuchter Umgebung und Witterung sowie u.a. auch der Umstand anzuführen, daß nach Eintreten eines Kabelfehlers oft einige Zeit bis zum Einsetzen einer Muffe vergeht, so daß während dieser Zeit die - oft bis zum Leiter hin offene - Fehlerstelle der feuchten Umgebung ausgesetzt ist.Surprisingly, it was found that there is another danger the penetration of moisture, especially water, into the insulation of plastic cables has received little attention so far, but in certain critical phases in the production and laying of the cable as well as in the event of a fault leads to that water penetrate into the conductor and spread there rapidly by capillary action can. From here there will be a diffusion of the water over time together with corrosion products of the conductor in the insulation. This This circumstance is particularly serious because the in the Kabelisolierunri moisture penetrating from the inside, i.e. from the conductor, of the electrically most stressed, the area of the same directly adjacent to the conductor most is affected, which can lead to the so-called treein effect. As causes for the ingress of water or moisture into the conductor are Manufacture, installation and / or assembly in damp environments and weather conditions as well Among other things, I should also mention the fact that after a cable fault has occurred, some Time passes before a socket is inserted, so that during this time the - often Defect point open to the conductor - is exposed to the damp environment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei kunststoffisolierten Kabeln oder Kabeladern das Eindringen von Feuchtigkeit in die Kabel- bzw. Aderisolierung vom Leiter her wirksam zu verhindern. Diese Aufgabe läßt sich mit einem kunststoffisolierten Starkstromkabel der eingangs umrissenen Art lösen, das erz in dungsgemäß gekennzeichnet ist durch eine den Leiter unmittelbar dicht umschließende, feuchtigkeitsdichte, elektrisch leitfähige Hülle, die zwischen der Leiteroberfläche und der Kabelisolierung angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Hülle steht mit der Leiteroberfläche in elektrisch leitender Berührung, wobei - da praktisch im Zentrum des elektrischen Feldes - etwa vorhandene Spalträume zwischen der Leiteroberfläche und der Hülle bedeutungslos sind, zumal die Hülle selbst elektrisch leitfähig ist. Mit der feuchtigkeitsdichten Hülle ist das Eindringen von Feuchtigkeit oder Wasser in die Kabelisolierung vom Leiter her wirksam verhindert.The invention is based on the object of plastic-insulated Cables or cable cores the penetration of moisture into the cable or core insulation to prevent effectively from the head. This task can be done with a plastic-insulated Detach power cables of the type outlined at the beginning, the ore marked accordingly is by a moisture-proof, directly enclosing the conductor electrically conductive sheath between the conductor surface and the cable insulation is arranged. The sheath according to the invention is electrically connected to the conductor surface conductive contact, whereby - since practically in the center of the electric field - about existing gaps between the conductor surface and the sheath are meaningless are, especially since the shell itself is electrically conductive. With the moisture-proof Sheath is the penetration of moisture or water into the cable insulation from Head effectively prevented.

Bei einem für den Betrieb unter Hoch- oder Höchstspannung bestimmten Kabel dieser Art ist es vorteilhaft, wenn zwischen der feuchtigkeitsdichten Leiterhülle und der Kabelisolierung eine Zwischenschicht aus elektrisch leitfähigem Kunststoff angeordnet ist, so daß die elektrisch leitfähige Hülle unter Vermeidung Jedweder ionisierungsgefährdeter Spalte über diese Zwischenschicht allmählich zur Kabelisolierung übergeht.With one designed for operation under high or extremely high voltage Cable of this type, it is advantageous if between the moisture-proof conductor sheath and the cable insulation an intermediate layer made of electrically conductive plastic is arranged so that the electrically conductive sheath avoiding any gap at risk of ionization gradually over this intermediate layer to cable insulation transforms.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die feuchtigkeisdichte Hülle aus einer Metallfolie, die beidseitig mit einer auf der Basis des für die Kabelisolierung verwendeten Kunststoffes, beispielsweise Polyäthylen, gebildeten, in bekannter Weise durch Zusatz von P-uß, Graphit od.dgl. elektrisch leitfähigen Copolymerschicht versehen ist. Der Vorteil einer derartigen, im wesentlichen aus einer Metallfolie z.B. aus Aluminium, Kupfer, Edestahl od.dgl. bestehenden Hülle liegt vor allem in der Einfachheit und Wirtschaftlichkeit, mit der sich diese auf den Leiter aufbringen läßt. Die der Kabelisolierung artverwandte Copolymerschicht ist so beschaffen, daß sie einerseits die Metallfolie gegen Korrosion schützt und andererseits beim TJmspritzen des derart umhüllten Leiters mit der Kabelisolierung bzw. der leitfähigen Zwischenschicht zu einer einstückigen Einheit verschweißt, ebenso wie die letztere mit der darüber aufgebrachten Kabelisolierung.In a preferred embodiment, there is moisture density Cover made of a metal foil, which is covered on both sides with a on the basis of the for the Cable insulation of the plastic used, for example polyethylene, formed, in a known manner by the addition of P-uß, graphite or the like. electric conductive copolymer layer is provided. The advantage of such, essentially from a metal foil, e.g. made of aluminum, copper, stainless steel or the like. existing envelope lies mainly in the simplicity and economy with which this is based can bring up the ladder. The co-polymer layer related to cable insulation is designed in such a way that it protects the metal foil against corrosion on the one hand and on the other hand, when spraying the conductor encased in this way with the cable insulation or the conductive intermediate layer is welded to form a one-piece unit, just like the latter with the cable insulation applied over it.

in einer - ebenfalls aus Gründen der vereinfachten Aufbringung bevorzugten - Ausführungsform ist die Hülle aus einem den Leiter in dessen Längsrichtung umfassenden, beschichteten, länglichen Folienstreifen gebildet, dessen einander überlappenden Randbereiche fest, dicht und dauerhaft miteinander verbunden sind. Das Verbinden der einander überlappenden Ränder kann durch Wärmeanwendung gegebenenfalls bei gleichzeitiger Druckanwendung erfolgen.in one - also preferred for reasons of simplified application - Embodiment is the sheath made of one encompassing the conductor in its longitudinal direction, coated, elongated film strips formed whose overlapping Edge areas are firmly, tightly and permanently connected to one another. The connection the overlapping edges can be removed by the application of heat if necessary at the same time Apply pressure.

In einer anderen für bestimmte Zwecke bevorzugten Ausführungsform besteht die feuchtigkeitsdichte Hülle aus einer auf den Leiter unmittelbar aufgepreßten Metallschicht, beispielsweise aus Blei.In another embodiment preferred for certain purposes the moisture-proof cover consists of one that is pressed directly onto the conductor Metal layer, for example made of lead.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Höchstspannungs-Radialfeldkabel.The drawing shows a cross section through a device designed according to the invention Extra high voltage radial field cable.

Das gezeigte Kabelweist einen aus einer Vielzahl miteinander verseilter blanker Kupfer-Aluminium- od.d6l. Drähten 11 bestehenden Leiter 1 auf, der von einer feuchtigkeitsdichten Hülle 2 in Form einer beidseitig mit einer elektrisch leitfähigen Copolymerschicht 9 bzw. 10 versehenen Aluminiumfolie 8 umgeben ist. Diese ist in der Längsrichtung des Leiters 1 umdiesen als länglicher Streifen derart herumgelegt, daß Abschnitte seiner Randbereiche 12 einander überlappen. Im Überlappungsbereich ist die innere Copolymerschicht 10 des überlappten Randbereiches der beschichteten Folie 8 derart verschweißt, daß auch dort absolute Feuchtigkeitsundurchlässigkeit mit Sicherheit gewährleistet ist. Daher ist etwa zwischen den Leiterdrähten 1 befindliche Feuchtigkeit, Wasser od.dgl. an einem Eindringen in die den Leiter 1 außerhalb von dessen Hülle 2 umgebenden Teile, insbesondere in die Kabelisolierung 4, wirksam verhindert.The cable shown has one of a plurality of stranded together bare copper-aluminum or d6l. Wires 11 existing ladder 1, of a moisture-proof envelope 2 in the form of a double-sided with a electrically conductive copolymer layer 9 or 10 provided aluminum foil 8 surrounded is. This is in the longitudinal direction of the conductor 1 around this as an elongated strip laid around in such a way that portions of its edge regions 12 overlap one another. in the The overlap area is the inner copolymer layer 10 of the overlapped edge area the coated film 8 is welded in such a way that there is also absolute impermeability to moisture is guaranteed with certainty. Therefore it is located approximately between the conductor wires 1 Moisture, water or the like. penetration into the conductor 1 outside of its shell 2 surrounding parts, in particular in the cable insulation 4, effective prevented.

Trotz der sehr geringen Dicke sowohl der Folie 8 selbst als auch von deren Copolymerschichten 9 bzw. 10, die insgesamt etwa 0,2 bis 0,3 mm betragen kann, ist bei einem für den Betrieb mit hohen und höchsten Spannungen bestimmten Kabel die zufolge der Überlappung 12 von der geometrischen Kreisquerschnittsform geringfügig abweichende dichte Hülle 2 des Leiters 1 zweckmäßigerweise zusätzlich mit einer an ihrer glatten Außenfläche zur Leiterachse möglichst genau konzentrischen, elektrisch leitfähig gemachten Kunststorf-Zwischenschicht 5 beispielsweise aus einem mit Graphit, Ruß od.dgl. versetzten Polyäthylen, versehen, um jedwede Spaltbildung und dadurch bedingte Ionisierungserscheinungen im Übergangsbereich von der Hülle 2 zu der beispielsweise aus unvernetztem oder vernetztem Polyäthylen bestehenden Kabelisolierung 4 mit Sicherheit auszuschließen. Die leitfähige Zwischenchicht 5 kann sich bei eine konzentrische, glatte Außenfläche aufweisenden anderen Ausführungsformen der dichten Leiterhülle 2 sowie auch bei für den Betrieb im niedrigeren Spannungsbereich beispielsweise unter 10 kV bestimmten Kabeln erübrigen.Despite the very small thickness of both the film 8 itself and of their copolymer layers 9 or 10, which can total about 0.2 to 0.3 mm, is on a cable designed for high and high voltage operation which, as a result of the overlap 12, is slightly different from the geometric circular cross-sectional shape different tight sheath 2 of the conductor 1 expediently additionally with a on their smooth outer surface as exactly concentric as possible to the conductor axis, electrically made conductive synthetic peat intermediate layer 5, for example made of a graphite, Soot or the like. offset polyethylene, provided to avoid any gap formation and thereby Conditional ionization phenomena in the transition area from the shell 2 to the example cable insulation 4 consisting of uncrosslinked or crosslinked polyethylene with safety to exclude. The conductive intermediate layer 5 can be in a concentric, smooth outer surface having other embodiments of the tight conductor sheath 2 as well as for operation in the lower voltage range, for example under 10 kV certain cables are unnecessary.

Die Kabelisolierung 4 ist an ihrer Außenfläche mit einer konzentrischen Feldbegrenzung versehen, bestehend aus einer Aderabschirmungsschicht 5 aus leitfähigem Kunststoff sowie einem darüber aufgebrachten metallischen Schirm 6, beispielsweise aus darüber gewickeltem Kupfer-Draht oder -Band, der seinerseits von einem Außenmantel 7 umgeben ist. Sofern der Schutz des Kabeldielektrikums vor dem Eindringen von Feuchtigkeit von außen her allein durch den Außenmantel 7 nicht in dem gewünschten Maße gewährleistet ist, kann auch zwischen diesem und der Feldbegrenzung eine (hier nicht gezeigte) feuchtigkeitsdichte Hülle angeordnet sein.The cable insulation 4 is on its outer surface with a concentric Provided field delimitation, consisting of a core shielding layer 5 made of conductive Plastic and a metallic screen 6 applied over it, for example made of copper wire or tape wound over it, which in turn is covered by an outer jacket 7 is surrounded. Provided that the cable dielectric is protected from moisture penetration not guaranteed to the desired extent from the outside solely by the outer jacket 7 is, there can also be a (not shown here) be arranged moisture-proof envelope.

Claims (5)

Ansprüche: Expectations: O Kunststoffisoliertes Starkstromkabel mit wenigstens einem aus miteinander verseilten Drähten bestehenden Leiter, g e -k e n n z e i c h n e t durch eine den Leiter (1) unmittelbar dicht umschließende, feuchtigkeitsdichte, elektrisch leitfähige Hülle (2), die zwischen der Leiteroberfläche und der Kabelisolierung (4) angeordnet ist.O Plastic-insulated power cable with at least one from each other stranded wires, g e -k e n n n z e i c h n e t through a den Directly tightly enclosing, moisture-proof, electrically conductive conductors (1) Sheath (2) arranged between the conductor surface and the cable insulation (4) is. 2. Starkstromkabel, insbesondere Hochspannungskabel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen der feuchtigkeitsdichten Leiterhülle (2) und der Kabelisolierung (4) eine Zwischenschicht (5) aus elektrisch leitfähigem Kunststoff angeordnet ist. 2. Power cables, in particular high voltage cables according to claim 1, d u r h e k e n n n z e i c h n e t that between the moisture-proof Conductor sheath (2) and the cable insulation (4) an intermediate layer (5) made of electrical conductive plastic is arranged. 3. Starkstromkabel nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die feuchtigkeitsdichte Hülle (2) aus einer Metallfolie (8) besteht, die beidseitig mit einer auf der Basis des für die Kabelisolierung (4) verwendeten Kunststoffes, beispielsweise Polyäthylen, gebildeten, in bekannter Weise durch Zusatz von Ruß, Graphitpulver od.dgl. elektrisch leitfähigen Copolymerschicht (9 bzw. 10) versehen ist. 3. Power cable according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e It is noted that the moisture-proof cover (2) is made of a metal foil (8) consists of one on both sides with one on the base for the cable insulation (4) plastic used, such as polyethylene, formed in known Way by adding carbon black, graphite powder or the like. electrically conductive copolymer layer (9 or 10) is provided. 4. Starkstromkabel nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Hülle (2) aus einem den Leiter (1) in dessen Längsrichtung umfassenden , beschichteten, länglichen Folienstreifen gebildet ist, dessen einander Uberlappenden Randbereiche (12) fest, dicht und dauerhaft miteinander verbunden sind. 4. Power cable according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the sheath (2) consists of a conductor (1) in its longitudinal direction comprehensive, coated, elongated film strips is formed, each of which Overlapping edge areas (12) firmly, tightly and permanently connected to one another are. 5. Starkstromkabel nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die feuchtigkeitsdichte Hülle (2) aus einer auf den Leiter (1) unmittelbar -aufgepreßten Metallschicht, beispielsweise aus Blei, besteht. 5. Power cable according to claim 1 or 2, d a d u r c h g ek e n It should be noted that the moisture-proof sheath (2) consists of one on the conductor (1) directly pressed-on metal layer, for example made of lead. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2456374A1 (en) * 1978-07-22 1980-12-05 Nkf Groep Bv Single-core high DC voltage power cable - comprising conductor, potential-control layer, high pressure polyethylene insulation, screen, and flame-resistant polyurethane sheath
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