DE2753866A1 - Isolierung fuer elektrischen strom fuehrende koerper, insbesondere fuer elektrische kabel - Google Patents
Isolierung fuer elektrischen strom fuehrende koerper, insbesondere fuer elektrische kabelInfo
- Publication number
- DE2753866A1 DE2753866A1 DE19772753866 DE2753866A DE2753866A1 DE 2753866 A1 DE2753866 A1 DE 2753866A1 DE 19772753866 DE19772753866 DE 19772753866 DE 2753866 A DE2753866 A DE 2753866A DE 2753866 A1 DE2753866 A1 DE 2753866A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tape
- insulation
- insulation according
- winding
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims description 34
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 9
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 229920001580 isotactic polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 4
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- KFUSEUYYWQURPO-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloroethene Chemical compound ClC=CCl KFUSEUYYWQURPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVNWZKBFMFUVNX-UHFFFAOYSA-N Adipamide Chemical compound NC(=O)CCCCC(N)=O GVNWZKBFMFUVNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 125000004773 chlorofluoromethyl group Chemical group [H]C(F)(Cl)* 0.000 description 1
- UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N chlorotrifluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)Cl UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- CHNUOJQWGUIOLD-NFZZJPOKSA-N epalrestat Chemical compound C=1C=CC=CC=1\C=C(/C)\C=C1/SC(=S)N(CC(O)=O)C1=O CHNUOJQWGUIOLD-NFZZJPOKSA-N 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229940058401 polytetrafluoroethylene Drugs 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001291 polyvinyl halide Polymers 0.000 description 1
- 229920006214 polyvinylidene halide Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S174/00—Electricity: conductors and insulators
- Y10S174/08—Shrinkable tubes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249922—Embodying intertwined or helical component[s]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
- Y10T428/2936—Wound or wrapped core or coating [i.e., spiral or helical]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
- Communication Cables (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Isolierung für elektrischen Strom führende Körper, insbesondere für elektrische Kabel, bestehend
aus einer Wickelschicht eines Bandmaterials. Die erfindungsgemäße Isolierung ist insbesondere für längliche, stromführende
Körper bzw. elektrische Stromleiter, wie z.B. elektrische Kabel, geeignet und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich,
für Hochspannungskabel.
Derzeit wird die elektrische Isolierung von elektrischen Kabeln
nach einer von zwei Methoden erreicht. Gemäß der einen Methode wird ein isolierendes, synthetisches Polymerisat auf dem Leiter
extrudiert. Dieses Verfahren der Extrusion des Polymerisates besitzt jedoch den Nachteil, daß die dielektrischen und visko-
809823/0867
elastischen Eigenschaften des Polymerisates herabgesetzt werden, so daß die Anwendung dieser Isolierungsart durch die Wahrscheinlichkeit
eines vorzeitigen dielektrischen Durchbruches der Isolierung eingeschränkt ist. Daher wird diese Arbeitsweise nur
für Kabel für relativ niedrige Spannung^)angewandt. Gemäß der
anderen Methode wird ein Band rund um den Leiter gewickelt, wobei das Band aus mit einem flüssigen Dielektrikum imprägnierten
Papier besteht und auch mit einem Polymerisatband kombiniert sein kann. Das Band wird häufig auf den Leiter in Anwesenheit
eines dielektrischen Öles oder Gases unter Druck aufgewickelt, so daß das öl oder das Gas in den Bandwindungen zur Erhöhung des
Isolationseffektes des gewickelten Bandes eingeschlossen wird. Das erhaltene, isolierte Kabel muß dann undurchlässig gemacht
werden, und dies wird derzeit dadurch erreicht, daß es mit einer Bleiummantelung versehen wird.
Wegen der Beschränkung bei der Verwendung von extrudiertem Polymerisat
als Isolierung werden Unterseekabel derzeit unter Verwendung eines Bandes, wie zuvor beschrieben, isoliert, wobei
das Band auf den Leiter in einer Atmosphäre von öl oder Gas unter Druck aufgewickelt wird. Wegen des eingeschlossenen Öles
oder Gases sind jedoch beträchtliche Beschränkungen hinsichtlich der Tiefe,auf welche ein solches Kabel getaucht werden kann,
sowie der Länge eines solchen Kabels gegeben. Im allgemeinen ist ein solches Kabel nur für geringere Tiefen als 500 m
geeignet, und die Qualität der Isolierung ist derart, daß die Spannung 250 bis 300 kV nicht übersteigen darf, wobei die
maximale Belastungsfähigkeit des Kabels 300 MW beträgt.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Isolierung für elektrische Stromleiter, durch welche die zuvor
geschilderten Nachteile vermieden werden.
809823/0867
Die aus einer Wickelschicht eines Bandmaterials bestehende Isolierung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß
die Wickelschicht aus einem poren- und hohlraumfreien an
sich haftenden, zugfesten Folienband einer Dicke von weniger als 200 Mikron aus einem hochpolymeren Kunststoff besteht,
welches um den Körper kohäsiv, d.h. ohne daß das Band gleiten kann, gewickelt ist.
Der für das Folienband verwendete Kunststoff soll insbesondere einen hohen Kristallinitätsgrad , hohes Molekulargewicht
(Gewichtsdurchschnitt), eine hohe Zugfestigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul besitzen. Das Folienband wird
in aufeinanderfolgenden, überlappenden Schichten, vorzugsweise unter Zug, um mindestens einen der isolierenden stromleitenden
Körper gewickelt. Die Erfindung umfaßt somit auch den so isolierten, den elektrischen Strom führenden Körper,
insbesondere das elektrische Kabel.
Das Folienband soll an sich selbst haften, so daß die sich überlappenden und aufeinanderliegenden Schichten des Folienbandes
aneinander haften. Zur Förderung der Hafteigenschaften
des Bandes soll die Folie, aus der das Band hergestellt ist, vorzugsweise eine konstante Dicke und einen gleichförmigen
Oberflächenzustand besitzen. Die Dicke der Folie beträgt vorzugsweise
10 bis 50 und insbesondere 10 bis 25 Mikron. Wegen
2
aer Zugfestigkeit höher als 5 daN/mm und des hohen Elastizitätsmoduls von 175 bis 450 daN/irm des Bandes kann es kohäsiv auf den Körper aufgewickelt werden, so daß die erhaltene Isolierschicht fest zusammenhaltend ist. Außerdem verschieben sich die Bandschichten nicht relativ zueinander, wenn der Körper in Längsrichtung defomiert wird, z.B. wenn der Körper ein Kabel ist, welches auf eine Trommel aufgewickelt wird.
aer Zugfestigkeit höher als 5 daN/mm und des hohen Elastizitätsmoduls von 175 bis 450 daN/irm des Bandes kann es kohäsiv auf den Körper aufgewickelt werden, so daß die erhaltene Isolierschicht fest zusammenhaltend ist. Außerdem verschieben sich die Bandschichten nicht relativ zueinander, wenn der Körper in Längsrichtung defomiert wird, z.B. wenn der Körper ein Kabel ist, welches auf eine Trommel aufgewickelt wird.
Vorteilhafterweise ist das Band zumindest in Längsrichtung,
vorzugsweise jedoch biaxial orientiert und besitzt daher die Fähigkeit zum Schrumpfen beim Erhitzen. Falls die Kontaktierung
809823/0867
oder Verdichtung der Isolierschicht noch erhöht werden soll, kann daher dieses Band während oder nach der Wicklung auf den
stromtragenden Körper erhitzt werden, so daß es auf den Körper aufschrumpft, wodurch die Kompaktierung oder Verdichtung der
Schicht erhöht wird. Die Temperatur auf welche das Band hierfür erhitzt werden muß, muß unterhalb des Erweichungspunktes des
Bandmaterials liegen und die Temperatur liegt vorzugsweise zwischen 5 und 400C unterhalb des Erweichungspunktes.
Die Orientierung der Folie, aus welcher das Band hergestellt wurde, erfolgt in konventioneller Weise vorzugsweise durch
flaches, axiales Recken der Folie. Die axiale Streckung der Folie erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen
Erweichungspunkt und Schmelzpunkt und insbesondere zwischen 100 C unterhalb des Schmelzpunktes und dem Schmelzpunkt
des eingesetzten Kunststoffes und mit einem Streckverhältnis (Ausgangslänge: gestreckte Länge) von 3 bis 7.
Obwohl die Wicklung kohäsiv d.h. ohne daß das Band gleiten kann erfindungsgemäß erfolgen soll, wird während des Bandwickelvorganges
unvermeidlich Luft, ein dielektrisches Gas, zwischen den Schichten des Bandes in den sehr kleinen Spiralräumen,
die zwischen den Bandschichten und den seitlichen Kanten des Bandes existieren, eingeschlossen. Diese Räume
sind in der radialen Richtung der Isolierschicht auf die Dicke des Bandes beschränkt. Der Einschluß eines dielektrischen
Gases innerhalb der Isolierschicht ist somit unvermeidlich, jedoch nicht zwingend erforderlich für die dielektrischen Eigenschaften
der Isolierung, welche erfindungsgemäß allein durch das Band gegeben sind. Jedoch können die Isoliereigenschaften
der Bandschicht noch weiter durch die absichtliche Einführung eines dielektrischen Gases an den seitlichen Kanten der Bandschicht
während oder nach dem Bandwickelvorgang erhöht werden. Die Wicklung kann also in einer solchen Gasatmosphäre durchgeführt
werden oder ein solches Gas kann nach beendeter Wicklung aufgedrückt werden, so daß die sich zwangsläufig durch die
Wicklung ergebenden Hohlräume wie oben geschildert mit einem dielektrischen Gas gefüllt werden.
809823/0867 - * -
Ein solches dielektrisches Gas kann ein beliebiges Gas oder eine Mischung verschiedener Gase sein. Als Beispiele
geeigneter Gase seien genannt:
Luft, N2, SF6, CCl3F, CCl2F2, CH3I, CCl4, CHCl3,
CH3COCl, CS2, CCl2COCl, CHCl2F, CHClCCl2, CH2Cl2,
CH2ClCHCl2, CH3Cl, CH3CHO, CH2ClF, CO, CHCl2CHCl2,
CH3Br, CH4, CH2ClCH2Cl, CH3NO2, CH2ClCH2OH, C^Fg,
CH3COSH, CH2CH2C (CH3)CH, CH2OH, C2Cl3F3, BCl3,
SO2, PCl3, SOCl2, SO2Cl2, Cl2, C2H5ONO2, SH2, C4F8,
C3F8, C2H4, TiCl4, HCOOCH3, N2O, POCl3, C3H2,
C2H5NH2, (CH3J2NH, S2Cl2, C6H5NO2, (C2H5)20,
C2H5OH, CF4, C2H5Cl, C6H5COCl, (CH3)2C«CH2, H2,
CO2, O2, CHClF2, C2ClF5, C2Cl2F4.
Der für das Folienband verwendete Kunststoff kann ein geeignetes Homopolymerisat, Copolymerisat oder
Terpolymerisat sein. Insbesondere werden stereoreguläre, isotaktische Polymere bevorzugt, so z.B. stereoreguläre
Homopolymerisate mit isotaktischem Charakter und der allgemeinen Formel (-CH2-CHR-) , wobei R ein in Polymeren
üblicher organischer Rest, ein Wassterstoffatom, ein Halogenatom oder eineHydroxygruppe sein kann. Beispielsweise
kann R einer der folgenden Reste sein.
809823/0867
XH.
··- H, CH3 ,CH2-CH31 CH2=CH .CH-CH-CH CH-Cl/ 3
"CH.
VCH3
CH
CH3
CH3
cn.
C _ O _ C H, ,
«ι 3 /
809823/0867
Beispiele von anderen Homopolymer!säten, welche für die
Folie verwendet werden können, sind:
PoIy-C^,^1-diphenylenpropancarbonat) aus der Gruppe der Polycarbonate
;
PoIy-Cäthylenterephthalat) aus der Gruppe der Polyester;
Poly-Chexamethylenadipamid) aus der Gruppe der Polyamide;
PoIy-Coxyphenylen) aus der Gruppe der PoIy-Carylenoxide);
Polysulfone;
Polyvinylidenhalogenide;
Polyvinylhalogenide;
PoIy-CmethyImethacrylat)ί
PoIy-Ctetrafluoräthylen)\
Poly-Cmonochlortrifluoräthylen);
Poly-Cvinylenchlorid);
6-, 6.6-, 6.10-, 10- und 11-Polyamide.
Bevorzugte Copolymerisate und Terpolymerisate für die Folie werden aus den Monomeren der zuvor genannten Homopolymerisate
synthetisiert. Ein Beispiel eines Terpolymerisates, welches für die Folie verwendet werden kann, ist fluoriertes Äthylenpropylenterpolymerisat.
Die Polymerisate besitzen zweckmäßigerweise ein durchschnittliches
Molekulargewicht (Gewichtsdurchschnitt) von 200 000 bis 700 000, vorzugsweise 350 000 bis 500 000 und einen PoIymolekularitätsindex
von 2-10.
Wie bereits erwähnt, soll ein Kunststoff mit einem hohen Kristallinitätsgrad verwendet werden. Der Kristallinitätsgrad
der Polymerisate lieit zweckmäßigerweise bei 40 bis 90% und vorzugsweise; bei 50 bis 80%.
Das beachtliche durchschnittliche Molekulargewicht der Polymerisate und die starke Haftung der Moleküle bewirken,
daß die Polymerisate zu Filmen verarbeitet und die Filme ohne Rißbildung gestreckt werden können und so
Folienbänder erhalten werden, die als "undurchlässig" bezeichnet werden können, d.h. daß sie fehler- und rißfreie
Eilme ohne Hohlräume oder Poren darstellen. Diese fehler- und rißfreie, porenfreie Filme bedeuten, daß
keine Hohlräume eingeschlossen sind. Die beachtliche Kristallinität der Polymerisate bewirkt.
809823/0867 _ 8 _
daß die Filme eine hohe Zugfestigkeit, Elastizität und dielektrische
Stärke besitzen.
Das bevorzugte Kunststoffmaterial ist isotaktisches Polypropylen.
Bei einer "bevorzugten Ausführungsform ist das Band aus
einer biaxial orientierten Folie aus isotaktischem Polypropylen hergestellt und weist folgende Merkmale auf:
Dicke - 25 Mikron
Gewichtsdurchschnittsmolekulargewicht ■ 430.000 Zugfestigkeit in Längsrichtung » 14 daN/mm
Zugfestigkeit in Querrichtung » 25 daN/mm
Kristallinität - größer als 50 %
Diese Folie besitzt eine hohe dielektrische Durchschlagfestigkeit für Gleichstrom, wobei diese größer als 630 kV/mm
ist. Zusätzlich besitzt sie eine niedrige Dielektrizitätskonstante von 2,2 und einen niedrigen Verlustfaktor in der
Größenordnung von 2 χ 10 .
Das Folienband wird auf den zu isolierenden Körper unter einem Zug aufgewickelt, der innerhalb der Elastizitätsgrenzen
des Bandes liegt. Beispielsweise kann ein Band aus einem Film mit einer Dicke von 25 Mikron und einer Breite von
2J mm unter einem Zug von 500 Gramm aufgewickelt werden. Allgemein
soll die Zugspannung nicht niedriger als 0,4 daN pro nun* sein.
Das Ausmaß der Überlappung zwischen den aufeinanderfolgenden
Schichten des Bandes wird in Abhängigkeit von dem Ausmaß der erforderlichen Isolation, d.h. der maximalen Spannung und dem
maximalen Strom, die in dem Körper geführt werden sollen, variiert.
809823/0867
Falls eine weitere Kompaktierung der Schichten des Bandes zusätzlich zu der Wicklung des Bandes unter Spannung gewünscht
wird, kann das Band während oder nach dem Auftrag auf den Körper erhitzt werden, so daß es geschrumpft wird.
Im Fall eines Bandes aus isotaktischem Polypropylen wird das Band auf eine Temperatur zwischen etwa 1000C und 135°C,
die unterhalb des Erweichungspunktes des Polypropylens liegt, erhitzt. Dieses Erhitzen der Polypropylenfolie besitzt den
zusätzlichen Vorteil der Erhöhung des Kristallinitätsgrades des Materials.
Die erfindungsgemäße Isolierung kann insbesondere jedoch
nicht ausschließlich zur Herstellung von Hochspannungskabeln und Unterwasserkabeln verwendet werden.
Zur Herstellung eines Unterseekabels für eine sehr hohe Gleichstromspannung wird beispielsweise zunächst um einen
leitenden Kern aus einem elektrisch leitfähigen Metall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, Aluminium mit
einem Stahlträger oder Kupfer, eine wasserfreie Schicht aus Polyäthylen oder einem extrudierten Äthylen-Polypropylencopolymerisat
oder einem anderen Material aufgebracht. Hierauf wird dann die erfindungsgemäße Isolierung aus einer
Wickelschicht beispielsweise eines Folienbandes aus isotaktischem Polypropylen aufgebracht* und die erfindungsgemäße
Isolierung wird dann mit einer Schicht umgeben, die der den Kern umgebenden Schicht ähnlich sein kann; hierauf folgt
eine Abschirmung und ein Antikorrosionsschutz.
Die erfindungsgemäße Isolierschicht besteht aus einer Vielzahl
von übereinandergelegten Bandschichten, die eine Vielzahl von Polymerisat-Polymerisat-grenzflächen liefern, welche
die Ausbildung von Strömen hemmen. Diese elektrischen Eigenschaften sind mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften
- 10 -
809823/0867
verbunden, die sich aus der kompakten und daher kohärenten
Art der Isolierschicht ergeben. Dabei ist die Isolierung nicht von dem Einschluß eines elektrischen Gases oder Öles zur Herbeiführung
einer ausreichenden Isolierung abhängig und besitzt daher eine größere Zuverlässigkeit als diejenige einer extrudierten
synthetischen Isolierung einerseits oder einer konventionellen Bandwickelisolierung andererseits.
Die Dicke der Isolierung kann variiert werden in Abhängigkeit von der nominellen Betriebsspannung des stromführenden Körpers.
Die durch die zuvor beschriebene Isolierschicht erreichte Isolierung kann für sehr hohe elektrische Spannungen und Belastungskapazitäten
ausreichen, z.B. 500 MW bis 1000 MW bei einem Potentialgradienten in dem Leiter von 80 kV/mm.
Wegen der ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften der
Isolierschicht kann ein mit einer solchen Isolierschicht versehenes Kabel auf Tiefen von größer als 500 m untergetaucht
werden.
Obwohl die Isolierung insbesondere für Hochspannungskabel und Unterwasserkabel geeignet ist, kann sie auch zur Isolierung
von eine niedrigere Spannung führenden Kabeln, Erdkabeln, Telefonkabeln und sowohl für Wechselspannungskabel als auch
für Gleichspannungskabel verwendet werden.
- 11 -
809823/0867
Claims (16)
1.!isolierung für elektrischen Strom führende Körper, insbesondere
\J für elektrische Kabel, bestehend aus einer Wickelschicht eines
Bandmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelschicht aus einem poren- und hohlraumfreien,an sich haftenden, zugfesten
Folienband einer Dicke von weniger als 200 Mikron aus einem hochpolymeren Kunststoff besteht, welches um den Körper
kohäsiv, d.h. ohne daß das Band gleiten kann gewickelt ist.
2. Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Folienband aus einem Kunststoff mit hohem Kristallinitätsgrad, hohem Molekulargewicht (Gewichtsdurchschnitt) und
hohem Elastizitätsmodul besteht.
3. Isolierung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Folienband in Längsrichtung oder biaxial gereckt ist.
4. Isolierung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Folienband aufgeschrumpft ist.
5. Isolierung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Folienband aus einem stereoregulären, isotaktischen Polymer besteht.
6. Isolierung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Folienband aus isotaktischem Polypropylen besteht.
7. Isolierung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Folienband eine gleichmäßige Dicke und gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit besitzt.
- 12 -
809823/0867
ORIGINAL INSPECTED
8. Isolierung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Folienband eine Dicke von 10 - 50 Mikron besitzt.
9. Isolierung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Bandschichten an den seitlichen Kanten des gewickelten Bandes
mit einem dielektrischem Gas gefüllt sind.
10. Verfahren zur Herstellung e.Hner Isolierung nach einem
der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein poren- und hohlraumfreies, zugfestes, elastisches
Folienband einer konstanten Dicke von weniger als 200 Mikron aus einem hochpolymeren hochkristallinen und
hochmolekularen Kunststoff sich überlappend in mehreren Schichten kohäsiv, d.h. ohne daß das Band gleiten kann,
um den zu isolierenden Körper gewickelt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Aufwickeln unter Zug erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß ein gerecktes Folienband verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Folienband während oder nach der Wicklung durch Erwärmen geschrumpft wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Bandschichten an den seitlichen Kanten des gewickelten Bandes mit einem dielektrischen Gas gefüllt werden, indem
die Wicklung in einer solchen Gasatmosphäre durchgeführt oder ein solches Gas nach beendeter Wicklung aufgedrückt
wird.
15. Verwendung einer Isolierung nach einem der Ansprüche 1-9 zur Herstellung von Hochspannungskabeln.
809823/0867 _ 13 _
16. Verwendung einer Isolierung nach einem der Ansprüche 1 - 9 zur Herstellung von Unterwasserkabeln.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7636451A FR2373128A1 (fr) | 1976-12-03 | 1976-12-03 | Couches d'isolation pour cables electriques |
| FR7702037A FR2378336A2 (fr) | 1976-12-03 | 1977-01-25 | Couches d'isolation pour cables electriques |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2753866A1 true DE2753866A1 (de) | 1978-06-08 |
| DE2753866B2 DE2753866B2 (de) | 1980-02-07 |
| DE2753866C3 DE2753866C3 (de) | 1980-10-09 |
Family
ID=26219730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2753866A Expired DE2753866C3 (de) | 1976-12-03 | 1977-12-02 | Nichtimprägnierte Isolationsschicht für elektrischen Strom führende Körper, insbesondere für elektrische Kabel, und ihre Verwendung |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4271226A (de) |
| JP (1) | JPS5370385A (de) |
| AR (1) | AR214909A1 (de) |
| AU (1) | AU514488B2 (de) |
| BR (1) | BR7708030A (de) |
| CA (1) | CA1118561A (de) |
| CH (1) | CH614552A5 (de) |
| DD (1) | DD135256A5 (de) |
| DE (1) | DE2753866C3 (de) |
| FR (1) | FR2378336A2 (de) |
| GB (1) | GB1589701A (de) |
| IT (1) | IT1088467B (de) |
| MX (1) | MX149123A (de) |
| NL (1) | NL170994C (de) |
| NO (1) | NO142976C (de) |
| PL (1) | PL111418B1 (de) |
| SE (1) | SE429074B (de) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851060A (en) * | 1987-08-12 | 1989-07-25 | Essex Group, Inc. | Multilayer wrapped insulated magnet wire |
| US4868035A (en) * | 1988-05-16 | 1989-09-19 | Weinberg Martin J | Electrical insulating materials made partly or wholly of polyester film |
| US7022402B2 (en) * | 2003-07-14 | 2006-04-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Dielectric substrates comprising a polymide core layer and a high temperature fluoropolymer bonding layer, and methods relating thereto |
| JP7022694B2 (ja) * | 2016-03-17 | 2022-02-18 | エヌケーティー エイチブイ ケーブルズ ゲーエムべーハー | 送電ケーブルおよびケーブルを製造するためのプロセス |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB928057A (en) * | 1960-12-06 | 1963-06-06 | British Insulated Callenders | Improvements in or relating to high voltage power cables |
| US3229024A (en) * | 1962-12-21 | 1966-01-11 | Anaconda Wire And Coble Compan | Polypropylene filled cable |
| US3450968A (en) * | 1965-11-18 | 1969-06-17 | Gen Electric | Electrical elements with impregnated dielectrics and insulators |
| BE754618A (fr) * | 1969-08-13 | 1971-02-10 | Cables De Lyon Geoffroy Delore | Procede de soudage, a ecran thermique thermoretractable, pour gaine de cable electrique |
| US3767838A (en) * | 1972-01-17 | 1973-10-23 | Ite Imperial Corp | Gas insulated flexible high voltage cable |
| JPS5621463B2 (de) * | 1974-07-10 | 1981-05-19 | ||
| JPS51678A (en) * | 1974-06-21 | 1976-01-06 | Sumitomo Electric Industries | Zetsuendensenno seizohoho |
| US4051324A (en) * | 1975-05-12 | 1977-09-27 | Haveg Industries, Inc. | Radiation resistant cable and method of making same |
-
1977
- 1977-01-25 FR FR7702037A patent/FR2378336A2/fr active Granted
- 1977-11-30 MX MX171522A patent/MX149123A/es unknown
- 1977-12-01 SE SE7713643A patent/SE429074B/sv not_active IP Right Cessation
- 1977-12-01 NL NL7713280A patent/NL170994C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-12-02 JP JP14491377A patent/JPS5370385A/ja active Granted
- 1977-12-02 DE DE2753866A patent/DE2753866C3/de not_active Expired
- 1977-12-02 GB GB49024/77A patent/GB1589701A/en not_active Expired
- 1977-12-02 CA CA000292258A patent/CA1118561A/en not_active Expired
- 1977-12-02 PL PL1977202596A patent/PL111418B1/pl unknown
- 1977-12-02 AR AR27023077A patent/AR214909A1/es active
- 1977-12-02 NO NO774122A patent/NO142976C/no unknown
- 1977-12-02 IT IT3034477A patent/IT1088467B/it active
- 1977-12-02 CH CH1478177A patent/CH614552A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-12-02 DD DD20237577A patent/DD135256A5/de unknown
- 1977-12-02 AU AU31181/77A patent/AU514488B2/en not_active Expired
- 1977-12-02 BR BR7708030A patent/BR7708030A/pt unknown
- 1977-12-05 US US05/857,841 patent/US4271226A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2378336A2 (fr) | 1978-08-18 |
| NO142976B (no) | 1980-08-11 |
| FR2378336B2 (de) | 1982-09-10 |
| DE2753866B2 (de) | 1980-02-07 |
| JPS5370385A (en) | 1978-06-22 |
| NO142976C (no) | 1983-03-01 |
| DD135256A5 (de) | 1979-04-18 |
| PL202596A1 (pl) | 1978-07-31 |
| BR7708030A (pt) | 1978-08-01 |
| CA1118561A (en) | 1982-02-23 |
| AR214909A1 (es) | 1979-08-15 |
| GB1589701A (en) | 1981-05-20 |
| DE2753866C3 (de) | 1980-10-09 |
| AU514488B2 (en) | 1981-02-12 |
| SE7713643L (sv) | 1978-06-04 |
| AU3118177A (en) | 1979-06-07 |
| US4271226A (en) | 1981-06-02 |
| NL170994C (nl) | 1983-01-17 |
| JPS5735521B2 (de) | 1982-07-29 |
| NL170994B (nl) | 1982-08-16 |
| NO774122L (no) | 1978-06-06 |
| CH614552A5 (de) | 1979-11-30 |
| MX149123A (es) | 1983-08-30 |
| PL111418B1 (en) | 1980-08-30 |
| SE429074B (sv) | 1983-08-08 |
| IT1088467B (it) | 1985-06-10 |
| NL7713280A (nl) | 1978-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2545084C2 (de) | ||
| DE2463414C2 (de) | ||
| DE2051268C (de) | ||
| DE60008784T2 (de) | Kabel mit wiederverwertbarem mantel | |
| DE2365066C2 (de) | Elektrisches Kabel | |
| DE2149935C3 (de) | Elektrische Isolation | |
| DE68927572T2 (de) | Polymerzusammensetzung | |
| DE2834082C2 (de) | Laminiertes elektrisch isolierendes Umhüllungsmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung für Ölkabel | |
| DE69722197T2 (de) | Ethylenpolymer-zusammensetzung für electrische kabel | |
| DE69923040T2 (de) | Isoliertes elektrisches kabel | |
| DE69826986T2 (de) | Extrudierte selbstregulierende kabel und ihre herstellung | |
| DE2753866A1 (de) | Isolierung fuer elektrischen strom fuehrende koerper, insbesondere fuer elektrische kabel | |
| DE69521420T2 (de) | Isolierter draht und kabel | |
| DE3205870A1 (de) | Elektrisches kabel | |
| DE2611663A1 (de) | Verfahren zum ummanteln eines metallstranges sowie nach dem verfahren hergestellte elektrische leitung | |
| DE69402494T2 (de) | Energiekabel mit verbesserter dielektrischen Festigkeit | |
| DE2045072A1 (de) | Polymerzusammensetzungen | |
| DE2914014A1 (de) | Polymerzusammensetzungen und ihre verwendung zur herstellung von rueckstellfaehigen formkoerpern, elektrischen isolierungen und heizelementen sowie zur herstellung von semipermeablen membranen | |
| DE69917142T2 (de) | Gleichstrom-Hochspannungs-Elektrokabel mit massenimprägnierter Isolierung | |
| DE2530891B2 (de) | Elektrisches Kabel und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| KR810002132B1 (ko) | 전기 절연용 재료 | |
| DE2446755A1 (de) | Gasgefuelltes elektrisches starkstromkabel | |
| CA1153797A (en) | Synthetic paper, oil impregnated electrical apparatus | |
| GB2100188A (en) | Laminated insulating paper and its use | |
| SU1095889A3 (ru) | Высоковольтный электрический кабель |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAP | Request for examination filed | ||
| OD | Request for examination | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: MEYER-ROXLAU, R., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: RAECK, W., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 7000 STUTTGART |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |