DE2739572A1 - Starkstromkabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Starkstromkabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Beim Verbinden von Kabelenden und beim Herstellen des Endabschlusses eines Kabels ist es bei Kabeln, bei denen auf der Isolierung des Leiters eine halbleitende Schicht angebracht ist, erforderlich, diese halbleitende Schicht längs einer bestimmten Strecke, gerechnet vom Kabelende, zu entfernen. Das Entfernen soll vollständig sein, und die Isolierung darf nicht beschädigt werden. Um dies zu erreichen, ist es bekannt, solche halbleitenden Schichten, die stranggepreßt sind, abreißbar auszubilden. Die Abreißbarkeit wird durch Verwendung spezieller Polymerzusammensetzungen in der halbleitenden Schicht erzielt. Damit die halbleitende Schicht beim Abreißen nicht abgeht, ist es erforderlich, diese in einer verhältnismäßig großen Dicke aufzutragen, was jedoch hinsichtlich des Materialverbrauchs und des Platzbedarfs im Kabel von Nachteil ist.

80981 1 /0760

/2

30.8.1977 20 386

Um das Eindringen von Feuchtigkeit und Flüssigkeiten in die Kabelisolierung zu verhindern, ist es seit langem bekannt, die Isolierung mit einer dichten Hülle aus beispielsweise Blei oder Aluminium zu umgeben. Eine solche Hülle muß jedoch, ebenso wie die halbleitende Schicht, beim Verbinden von Kabelenden und beim Endabschluß des Kabels entfernt werden. In letzter Zeit wurde die Verwendung dünner Netallhüllen vorgeschlagen, wodurch das Kabel sowohl leichter wird als auch die Widerstandskraft gegen Ermüdung verbessert wird, wenn die Metallhülle in dem umgebenden Material gut verankert ist. Solche Hetallhüllen können in Form eines Schichtstoffes aufgebracht werden, der aus einer dünnen Metallfolie und umgebenden, dünnen Polymerschichten besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabel der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der eine vollständige Entfernung der halbleitenden Schicht auf einfache V/eise möglich ist, ohne daß die darunterliegende Isolation beschädigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kabel nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Kabels nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

809811/0760

30.8.1977 20 336 P

-ζ-

Bei dem Kabel nach der Erfindung wird die halbleitende Schicht infolge ihrer besseren Haftung an der Schutzhülle beim Entfernen der Schutzhülle von der Isolierung mit-abgerissen. Durch die Erfindung ist es möglich, die in Kabeln verwendete abreißbare halbleitende Schicht dünner oder aus mechanisch schwächerem Material als bisher herzustellen. Dadurch, daß die abreißbare halbleitende Schicht wirksam an einer eine dünne Metallschicht enthaltenden schützenden Hülle verankert wird, wird die Verbindung zweier Kabelenden oder die Herstellung eines Kabelendabschlusses erleichtert und eine wirksame Barriere gegen Feuchtigkeit erreicht.

Die um den Leiter des Kabels angebrachte Isolierung besteht vorzugsweise aus Polyolefin, wie nicht vernetztes oder vernetztes Polyäthylen, einem Kopolymerisat aus Äthylen und Propen oder einem Kopolymerisat aus Äthylen und Propen mit einem Dienmonomer, wie Dicyklopentadien.

Die auf der Isolierung angebrachte stranggepreßte halbleitende Schicht, die normalerweise äußerer Halbleiter genannt wird, hat eine Dicke von 0,05 - 2 mm, vorzugsweise eine Dicke von 0,05 0,5 mm. Bekanntes Material für die Schicht ist u.a. chlorsulfoniertes Polyäthylen, enthaltend Mineralöl aus Weichmachungsmittel, Kienruß als leitenden Bestandteil und eventuell pulverförmiges Füllmittel, wie Talkum, ferner Kopolymere aus Äthylen

80981 1 /0760

30.8.1977 20 386

S'

iand Vinylazetat, enthaltend Kienruß und eventuell pulverförmiges Füllmittel, wie Talkum oder Kreide.

Zwischen dem Leiter und der Isolierung ist normalerweise auch eine halbleitende Schicht angeordnet, die gewöhnlich innerer Halbleiter genannt wird. Diese Schicht ist von herkömmlicher Art.

Die Metallschicht der Schutzhülle hat zweckmäßigerweise eine Dicke von 0,01 - 1 mm und vorzugsweise eine Dicke von 0.05 0,5 nun. Bevorzugte Metalle sind Blei, Aluminium und Kupfer. Die Metallschicht hat eine wenigstens auf der einen Seite angeordnete Polymerschicht. Die Polymerschicht(en) dient/dienen als mechanische Stütze für die Metallschicht. Eine auf der nach innen gerichteten Seite der Metallschicht angeordnete Polymerschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 0,1 - 0,5 mm, und eine auf der nach außen gerichteten Seite der Metallschicht angeordnete Polymerschicht hat zweckmäßigerweise eine Dicke von 0,1 - 1 mm. In den meisten Fällen ist es bei der Anwendung einer inneren Polymerschicht zweckmäßig, diese leitend auszubilden, was beispielsweise durch Verwendung eines Polymers erreicht werden kann, das Kienruß enthält. In einigen Fällen kann es angebracht sein, auch eine äußere Polymerschicht leitend auszuführen, z.B. dann, wenn mehrere mit Schutzhüllen nach der vorliegenden Erfindung versehene Kabel als Kabeladern in Mehrleiterkabeln verwendet werden und die Schutzhüllen in Kontakt mit einer für die Kabeladern gemeinsamen halbleitenden Schicht angeordnet werden oder wenn ein leitender Schirm aus Kupfer oder einem anderen Metall mit guter

8098 11 /0760

COPY /5

30.8.1977 20 386

Leitfähigkeit außerhalb der Schutzhülle angebracht ist. Die Polymerschicht kann u.a. aus vernetztera oder nicht vernetztera Polyäthylen, Polypropen, einem Kopolymer aus Äthylen und Propen, einem Kopolymer aus Äthylen und Propen mit einem Dienmonomer, wie Dicyklopentadien, einem Kopolymer aus Äthylen und einer ungesättigten Karbonsäure, wie Akrylsäure, oder aus einem Kopolymer aus Äthylen und Vinylazetat bestehen.

Die Schutzhülle kann wie ein der Länge nach aufgebrachtes Band mit einer Längsnaht oder spiralförmig mit einer spiralförmigen Naht auf dem Kabel angebracht werden. Die Nähte können durch Kleben oder, wenn das Polymer schmelzbar ist, durch Zusammenschmelzen der Polymerschicht mit der Polymerschicht an den Überlappungsstellen oder durch Kleben von Metall auf Metall oder auf die Polymerschicht oder durch metallisches Verbinden, beispielsweise Zusammenschmelzen oder Löten, ausgeführt werden, wobei das Metall an den Kanten der Schutzhülle freigelegt wird. Die Bindung der Schutzhülle an die halbleitende Schicht kann durch Kleben, wie z.B. mit einem Kopolymer aus Äthylen und einem polaren Monomer, wie Akrylsäure, Methylmetakrylat oder Vinylazetat erreicht werden. Der Leim kann beispielsweise wie ein Film auf die halbleitende Schicht oder auf die nach innen gerichtete Seite der Schutzhülle aufgetragen werden. Die Adhäsion geschieht bei Verwendung der genannten Leime durch Erwärmung des Kabels mit angebrachter Schutzhülle.

80981 1/0760

30.8.1977 20 386

Auch das Kleben der Nähte kann mit den genannten Leimen vorgenommen werden. Es ist jedoch auch möglich, die Bindung zwischen der Schutzhülle und der halbleitenden Schicht nur durch Erwärmung zu erzielen, wenn entweder die auf die halbleitende Schicht gerichtete Polymerschicht schmelzbar ist oder wenn die halbleitende Schicht selbst schmelzbar ist.

Anhand des in der Figur gezeigten Ausführungsbeispieles eines Kabels nach der Erfindung soll diese näher erläutert werden. Die Figur zeigt das Kabel im Schnitt.

Ein Kabel nach der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise auf folgende Weise hergestellt werden: Ein Leiter 1 wird auf übliche Weise durch Strangpressen eines Kopolymers aus Äthylen und Äthylakrylat, das Kienruß enthält, zunächst mit einer ungefähr 0,5 mm dicken halbleitenden Schicht 2 versehen und danach ebenfalls auf übliche Weise durch Strangpressen mit einer Isolierung 3 aus vernetzbarem Polyäthylen versehen. Der mit Iso lierung versehene Leiter wird dann mit einer ungefähr 0,1 mm dicken halbleitenden Schicht 4 umgeben. Das Aufbringen der Schicht 4 geschieht durch Strangpressen eines Materials, das aus 80 Gewichtsteilen Äthylenvinylazetat-Kopolymer, enthaltend 60 Gewichtsprozent Äthylen und 40 Gewichtsprozent Vinylazetat, 40 Gewichtsteilen Kienruß, 0,5 Gewichtsteilen Stearinsäure und 2 Gewichtsteilen Di-t-Butylperoxid besteht. Die Isolierung 3

809811/0760 _/?

30.8.1977 20 386

sowie die Schicht 4 werden dadurch vernetzt, daß der Leiter mit Isolierung und halbleitender Schicht im Wasserdampf mit einer Temperatur von 220⁰C 5 bis 10 Minuten lang erhitzt wird. Auf die Schicht 4 wird eine Schutzhülle 5 geklebt, die aus einer 0,2 mm dicken Bleifolie 5a, einer 0,2 mm dicken Polymerschicht 5b, bestehend aus Polyäthylen, und einer 0,2 mm dicken Polymerschicht 5c, bestehend aus Polyäthylen, das 30 Gewichtsprozent Kienruß enthält, besteht. Die Schutzhülle hat die Form eines der Länge nach aufgebrachten Bandes, das an der Uberlappungstelle 6 durch Kleben zusammengefügt ist.Das Kleben sowohl der Hülle 5 an die Schicht 4 entlang der ganzen Anliegefläche wie auch der Schichten 5b und 5c an der Uberlappungsstelle 6 erfolgt mit einem Kopolymer aus 92 Gewichtsprozent Äthylen und 8 Gewichtsprozent Akrylsäure. Wie aus dem bereits Gesagten hervorgeht, ist es auch möglich, eine Schutzhülle mit nur einer Polymerschicht, z.B. der Schicht 5b, zu verwenden, wobei die Metallschicht 5a direkt auf die Schicht 4 geklebt ist. Wie ebenfalls aus dem bereits Gesagten hervorgeht, kann die Schicht 5b z.B. durch Hinzufügen von Kienruß leitend gemacht werden. Das auf die beschriebene Weise hergestellte Kabel oder die Kabelader wird dann auf herkömmliche Art, eventuell nach dem Verseilen mit anderen Kabeladern, häufig mit einem leitenden Schirm aus Metall und mit einem Mantel aus Polymermaterial, wie Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Chloropren oder chlorsulfoniertem Polyäthylen, versehen. Wenn die Schutzhülle 5 an den zu verbinden Kabelenden oder an dem EndabSchlußstück vom Kabel ab gezogen wird, folgt die halbleitende Schicht 4 aufgrund ihrer Verankerung an der Hülle 5 mit.

809811/0760

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   (λ) Starkstromkabel mit einem Leiter, einer den Leiter umgebenden Isolierung, einer auf der Isolierung angebrachten abreißbaren, stranggepreßten, halbleitenden Schicht sowie einer auf der halbleitenden Schicht angebrachten gegen Feuchtigkeit schützenden Schutzhülle aus Metall, dadurch gekennzeichnet, daß die
   Schutzhülle (5) aus einer dünnen Metallschicht (5a) und einer
   wenigstens auf einer Seite der Metallschicht angeordneten Polymerschicht (5b bzw. 5c) aufgebaut ist und daß die Bindekraft
   zwischen der halbleitenden Schicht (4) und der Schutzhülle (5)
   stärker ist als die Bindekraft zwischen der halbleitenden
   Schicht (4) und der Isolierung (3).
2. 2. Starkstromkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die halbleitende Schicht (4) eine Dicke von 0,05 bis 2 mm, vorzugsweise eine Dicke von 0,05 bis 0,5 mm hat.
3. 3. Starkstromkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Polymerschichten (5b,5c) der Schutzhülle (5 ) halbleitend ist.

   809811/0760

   ORIGINAL INSPECTED