DE2805875C2 - Polyolefinisolierung mit einem Spannungsstabilisator als Grenzschicht einer Kabelisolierung - Google Patents

Polyolefinisolierung mit einem Spannungsstabilisator als Grenzschicht einer Kabelisolierung

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Description

JO
Die Erfindung betrifft eine Polyolefinisolierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 nach Patent 27 37 430.
Gemäß dem Hauptpatent wird zur Verhinderung der Gefahr der Ausbildung sogenannter Treeing-Phänomene. die z. B. als mikroskopisch sichtbare, bäumchenartige bzw. büschelartige Zersetzungserscheinungen auftreten können, eine Kabelisolierung mit Stabilisatorzusätzen versehen, um vor allem die sogenannten Electrical Trees zu unterdrücken.
Bei der Herstellung des Kabels, insbesondere bei der Vernetzung der Kabelisolation unter Dampfeinwirkung, z. B. für die Herstellung einer vernetzten Polyolefinisolierung, kann Feuchtigkeit eindringen. Bei Spannungsbeanspruchung im Betrieb können aufgrund eingedrun- gener Feuchtigkeit sogenannte »water trees« beobachtet werden. Sie entstehen vermutlich, wenn an irgendwelchen Fehlstellen höhere Feldstärken auftreten und dort Wasser konzentriert wird.
Die vorliegende Erfindung und die Lehre gemäß Hauptpatent gehen von der Überlegung aus, daß das Eindringen von Wasserdampf in die Isolierung dadurch verbindert werden kann, daß vor allem die angrenzende, leitfähige, rußenthaltende Schicht des Kabels so ausgebildet wird, daß auf sie einwirkende Feuchtigkeit ss in ihr chemisch gebunden wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angrenzende Schicht gemäß Hauptpatent 27 37 430 dahingehend zu verbessern, daß auf sie einwirkende Feuchtigkeit noch stärker gebunden wird. μ
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1
angegebenen Merkmale gelöst
Als adsorptionsaktive Füllstoffe haben sich feindisperse, gefällte Kieselsäure, hochdisperse, synthetische Kieselsäure oder auch oberflächenaktive Ruße bewährt, wobei als funktioneile Gruppe auf den Füllstoffoberflächen befindliche OH-Gruppen wirksam werden können.
Als adsorptionsaktiver Füllstoff kann auch ein Ruß verwendet werden, der im Gegensatz zu einem leitfähigen Ruß, eine kleinere Primärteilchengröße sowie eine geeignete Struktur aufweist, so daß eine ausreichende Adsorptionsaktivität wirksam werden kann.
Derartige oberflächenaktive Ruße sind kommerziell bekannt
FQr den Aufbau der leitfähigen Schicht können extrusionsfähige organische Polymere Anwendung finden, wie z.B. Homo- und/oder Copolymere des Äthylens mit Vinylacetat, Äthylacrylat u. ä.
Es wird davon ausgegangen, daß das Alkoxisilan von dem in das Kabel eindringenden Wasser hydrolisiert wird und auf diese Weise" gebunden werden kann, Der adsorptionsaktive Füllstoff bewirkt darüber hinaus noch, daß bei spontaner Wassereinwirkung, wie z. B. während der Vernetzung der Isolation mit Dampf, dieser intermediär physikalisch gebunden wird, wobei es mit dem Silan zur Umsetzung kommt Weiterhin bewirken die OH-Gruppen des oberflächenaktiven Füllstoffs eine lokale Bindung des Alkoxisilans, so daß dieses in der Leitschicht stationär festgelegt wird. Damit findet eine Coatung und gleichzeitige Hydrophobierung des Füllstoffes statt, der sich dann als weitere Feuchtigkeitssperre auswirkt.
In analoger Weise kann die Stabilisator-Kombination auch in anderen Schichten zur Anwendung kommen, die einer Hochspannungseinwirkung ausgesetzt sind.
Beispielsweise kann eine leitfähige Schicht folgender Zusammensetzung Anwendung finden:
100 Teile enthaltend
55 TI. Älhylen-Vinylacetat-Copolymer mit 28% VA
45 TI. leitfähigen Ruß
2 Tl. Antioxidans
2 Tl. Peroxid
2 Tl. Tetraäthoximethoxisilan
5 TI. hochdisperses S1O2 mit > 200 m2/g Oberfläche
0,5 Tl. Dibutylzinndilaurat als Katalysator
Bei Dampfeinwirkung auf eine mit der leitfähigen Schicht überzogene Isoliermasse wirkt sich die Stabilisator-Kombination nach der Erfindung so aus, daß das Eindiffundieren von Wasserdampf in die Isolierschicht weitgehend vermieden werden kann. Während in einer ungeschützten Isoliermasse nach Dampfeinwirkung bis zu 17 bar noch 03 bis 0,4% Feuchtigkeit nachgewiesen werden konnte, reduzierte sich der Feuchtigkeitsgehalt in der Isolierung bei gleichartiger Behandlung unter Verwendung der Stabilisatorkombination nach der Erfindung auf 0,15%. Dies drückte sich sichtbar darin aus, daß die bekannten, durch Wassereindringen hervorgerufenen Mikrohohlräume praktisch nicht mehr auftraten.

Claims (1)

  1. Patentansprüche;
    1, Polyolefinisolierung mit einem Spannungsstabilisator aus Alkoxisilanen der allgemeinen Formel:
    10
    IS
    wobei
    χ - 0 bis 4 ist und
    R einen gesättigten aliphatischen, aromatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellt, der gegebenenfalls noch durch Amino-, Epoxigruppen substituiert sein kann, und
    Rt aus Alkoxigruppen, vorzugsweise Methoxigruppen, bestehen kann,
    und wobei die Polyolefinisolierung als rußenthaltende, leitfähige Schicht ausgebildet ist und die Grenzschicht einer Kabelisolierung bildet, nach Patent27 37 430, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht zusätzlich adsorptionsaktive Füllstoffe enthält
    Z Polyolefinisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der adsorptionsaktive Füllstoff als oberflächenaktiver Ruß, feindisperse, gefällte Kieselsäure und/oder synthetische Kieselsäure vorliegt.
DE2805875A 1977-08-19 1978-02-11 Polyolefinisolierung mit einem Spannungsstabilisator als Grenzschicht einer Kabelisolierung Expired DE2805875C2 (de)

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