DE2832529A1

DE2832529A1 - Power cable with moisture protection - has aluminium foil wrapped around external conducting layer with retaining helically-wound sheath

Info

Publication number: DE2832529A1
Application number: DE19782832529
Authority: DE
Inventors: Cornelius Van Dipl Ing Hove
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1980-02-07

Abstract

A power cable is protected against moisture, by plastics insulation (3) partic. suitable for medium and high voltage cables. There is an external conducting layer around the insulation which in turn, is covered by a metal foil (5). The latter (5) is made from aluminium and is wrapped, in a pressure helically wound sheath (6) keeping the metal foil permanently in contact with the outer conducting layer. The sheath is wrapped under tension.

Description

Gegen Feuchtigkeit geschütztes EnergiekabelPower cable protected against moisture

Die vorliegende Erfindung betrifft ein gegen Feuchtigkeit geschütztes kunststoffisoliertes elektrisches Energiekabel insbesondere Mittel-oder Hochspannungskabel, bei dem die auf der Isolierung befindliche äußere Leitschicht von einer Metallfolie überdeckt ist.The present invention relates to a moisture protected one plastic-insulated electrical power cables, in particular medium or high voltage cables, in which the outer conductive layer on the insulation is made of a metal foil is covered.

Elektrische Energiekabel, für Mittel- oder Hochspannung ausgebildet, weisen üblicherweise einen metallischen Schirm auf, der auf der über der Kunststoffisolierung angeordneten äußeren Leitschicht angebracht ist und aus aufgelegten Drähten oder Metallbändern, vorzugsweise aus Kupfer, besteht. Dieser metallische Schirm, der an sich aus elektrischen Gründen vorgesehen ist, kann aber auch, wie bereits bekannt (DOS 1-540 430) gleichzeitig zur feuchtigkeitsdichten Hülle für die darunter befindliche Isolierung verwendet werden. Hierbei besteht die metallische Hülle aus einem längseinlaufenden, um die Kunststoffisolierung des Leiters herumgefalteten Metallband, vorzugsweise aus Kupfer, dessen Kanten einander überlappen, wobei sie im Bereich der Überlappungsstelle miteinander verlötet sind.Electrical power cables, designed for medium or high voltage, usually have a metallic screen, which is on the plastic insulation arranged outer conductive layer is attached and made of applied wires or Metal strips, preferably made of copper. This metallic screen that is provided per se for electrical reasons, but can also, as already known (DOS 1-540 430) at the same time as the moisture-proof cover for the one underneath Isolation can be used. The metallic shell consists of a longitudinal, metal tape folded around the plastic insulation of the conductor, preferably made of copper, the edges of which overlap, being in the area of the overlap are soldered together.

Schwierigkeiten ergeben sich bei dieser bekannten Konstruktion dadurch, daß sich bei Belastung des Kabels die Isolierung wesentlich stärker als die im Schichtenaufbau verwendete Metallage ausdehnt, so daß, wenn die Dehnbarkeit der an sich dichten metallischen Hülle ihre Grenzen erreicht, mit einem Aufplatzen zumindest der Schweiß- oder Lötstellen gerechnet werden muß. Hinzu kommt, daß durch das längseinlaufend aufgebrachte Metallband die geforderte Biegbarkeit solcher Kunststoffkabel beeinträchtigt wird, was sich insbesondere beim Auf- und Abtrommeln bzw.Difficulties arise with this known construction because that when the cable is loaded, the insulation is much stronger than that in the layer structure Metal layer used expands, so that when the extensibility of the seal itself metallic shell has reached its limits, with a burst at least the welding or soldering points must be expected. In addition, because of the longitudinal inlet Applied metal tape affects the required flexibility of such plastic cables becomes, which is particularly the case with reeling and unwinding.

bei der Verlegung störend bemerkbar macht.noticeable disturbing when laying.

Als weitere Schwierigkeit kommt hinzu, daß bei Beschädigung der äußeren metallischen Hülle eindringende Feuchtigkeit auch unterhalb des Metallbandes sich in Kabel längsrichtung ausdehnen kann und im Laufe der Zeit Anlaß zu Schäden in der Isolierung gibt.A further difficulty is that if the exterior is damaged Moisture penetrating the metallic shell also below the metal band itself can expand lengthways in the cable and cause damage in the course of time the isolation there.

Bekannt ist auch bereits ein geschirmtes kunststoffisoliertes Starkstromkabel (GM 7 709 329), bei dem zwischen der äußeren Leitschicht und den Schirmdrähten eine Metallfolie angeordnet ist. Diese Metallfolie ist zumindest auf der Innenseite mit einem leitfähigen Material auf Kunststoffbasis beschichtet und über diese Schicht mit der äußeren Leitschicht verschweißt oder verklebt. Da die Metallfolie bei dieser Ausführung eines feuchtigkeitsgeschützten Kabels nur als Permeationssperre für die Feuchtigkeit dienen soll, ist sie entsprechend dünnwandig ausgebildet. Eine dünnwandig beschichtete Folie bringt zwar den Vorteil einer vereinfachten Montage mit sich, sie hat aber durch die feste Verankerung mit der äußeren Leitschicht den Nachteil, daß sie insbesondere bei großen Wärmeausdehnungen des Isoliermaterials leicht zerstört werden kann. Das gilt insbesondere für die Anwendung bei solchen Kabeln, die aufgrund der geforderten Übertragungsspannungen eine Isolierwandstärke von mehr als 10 oder 12 mm aufweisen.A shielded plastic-insulated power cable is also known (GM 7 709 329), in which between the outer conductive layer and the shield wires a Metal foil is arranged. This metal foil is at least on the inside with a conductive plastic-based material coated and over this layer welded or glued to the outer conductive layer. As the metal foil in this Execution of a moisture-proof cable only as a permeation barrier for the If moisture is to be used, it is designed to be correspondingly thin-walled. One thin-walled coated film has the advantage of simplified assembly, However, due to the firm anchoring with the outer conductive layer, it has the disadvantage that it is easily destroyed, especially in the event of large thermal expansions of the insulating material can be. This applies in particular to the use of cables that are due to the required transmission voltages an insulating wall thickness of more than 10 or 12 mm.

Der Erfindung liegt deshalb, ausgehend von diesem Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, ein gegen Feuchtigkeit geschütztes elektrisches Kabel zu schaffen, das trotz der im Betreff auftretenden Wärmespiele der Isolierung seinen feuchtigkeitsdichten Schutz beibehält sowie einen montagefreundlichen Schirm aus Kupferdrähten aufweist.The invention is therefore based on this prior art, the task is to create an electrical cable protected against moisture, that despite the heat play of the insulation occurring in the subject, its moisture-proof Retains protection and has an assembly-friendly shield made of copper wires.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Metallfolie von einer Druckbandage umgeben ist, die den Wärmespielen im Betrieb folgend die Metallfolie in ständigem Kontakt mit der äußeren Leitschicht hält. Diese nachgiebige Anordnung der Metallfolie läßt ein Atmen des Schichtenaufbaues auch bei stark wechselnden Temperaturen zu, ohne daß Gefahr für die als Permeationssperre in den Schichtenaufbau einge- fügte Metallfolie besteht. Diese kann also auch extrem dünnwandig sein, ohne daß die Dichtwirkung gegen Feuchtigkeitseinbruch verlorengeht.This object is achieved according to the invention in that the metal foil is surrounded by a pressure bandage, which follows the heat play during operation Keeps metal foil in constant contact with the outer conductive layer. This yielding The arrangement of the metal foil allows the layer structure to breathe even when it is strongly changing Temperatures too, without the risk of being used as a permeation barrier in the layer structure in- added metal foil is made. This can also be extremely thin-walled without losing the sealing effect against the ingress of moisture.

Die nach der Erfindung ausgebildete längs- und querwasserfeste Dampfsperre befindet sich unterhalb des Schirmes, also in mechanisch geschützter Lage. Durch die elastische Umhüllung ist auch eine extrem dünne Folie biege- und ausdehnungsfest Vor allem ist der gewählte Kabelaufbau aber auch montagefreundlich, der einfache Aufbau kunststoffisolierter Kabel bleibt erhalten.The longitudinally and transversely watertight vapor barrier designed according to the invention is located below the screen, i.e. in a mechanically protected position. By the elastic cover is also an extremely thin film that is resistant to bending and expansion Above all, the selected cable structure is also easy to assemble, the simple one The structure of plastic-insulated cables is retained.

Ist die Wandstärke der Metallfolie so dünn gewählt, daß mit den heute üblichen Wickelmaschinen oder Formwerkzeugen ein gefahrloses Aufbringen der Folie in Frage gestellt scheint, kann es vorteilhaft sein, eine an sich bekannte kunststoffbeschichtete Metallfolie einzusetzen.Is the wall thickness of the metal foil chosen so thin that with today conventional winding machines or molding tools a safe application of the film Seems in question, it may be advantageous to use a plastic-coated one known per se To use metal foil.

Im Gegensatz zu der bekannten Ausführung findet auch hier eine mechanische Verankerung nicht statt.In contrast to the known version, there is also a mechanical one here Anchoring does not take place.

In Durchführung der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Druckbandage aus einer Bewicklung aus unter Zugspannung aufgebrachten leitfähigen Kunststoffbändern herzustellen Geeignet hierzu sind beispielsweise Bänder aus Polyäthylen, die, überlappt und mit Zugspannung aufgewickelt, einen ständigen Druck auf die Metallfolie ausüben. Die Metallfolie kann aus beliebigem leitfähigen Material hergestellt sein, z. B. sind Kupfer oder Aluminium geeignet. Bei der Ausführung nach der Erfindung sind beide Materialien in gleicher Weise geeignet, da trotz oberhalb der Metallfolie aufgebrachter Schirmdrähte, etwa aus Kupfer, der Einsatz einer Aluminiumfolie wegen der umgebenden Druckbandage ohne Gefahr von Korrosion möglich ist.It has proven to be particularly advantageous in carrying out the invention proved, the pressure bandage from a wrapping of applied under tension Producing conductive plastic tapes Suitable for this purpose are, for example, tapes made of polyethylene which, overlapped and wound with tension, form a permanent Put pressure on the metal foil. The metal foil can be made of any conductive material Be made of material, e.g. B. copper or aluminum are suitable. When executing According to the invention, both materials are suitable in the same way, since despite above the metal foil applied shield wires, for example made of copper, the use of an aluminum foil is possible without the risk of corrosion due to the surrounding pressure bandage.

Als Druckbandage können mitunter vorteilhaft auch solche Materialien in Form von Bändern oder Folien verwendet werden die neben der üblichen Schrumpffähigkeit thermoplastischer Materialien durch eine gesonderte Behandlung, z. B Vernetzung, und Werkstoffauswahl besonders für die Zwecke der Erfindung geeignet sind.Such materials can sometimes also be used advantageously as a pressure bandage in the form of tapes or foils which are used in addition to the usual shrinkability thermoplastic materials by a separate treatment, e.g. B networking, and material selection are particularly suitable for the purposes of the invention.

Abweichend von der beschriebenen Ausführungsmöglichkeit kann in Weiterführung der Erfindung die Druckbandage auch aus Bändern oder Folien bestehen, die in Längsrichtung um die Kabelseele herumgefaltet sind.Deviating from the described implementation option, in continuation of the invention, the pressure bandage also consist of tapes or foils that extend in the longitudinal direction are folded around the cable core.

Dabei ist zweckmäßig eine weitgreifende überlappung der Bandkanten oder sogar eine Längsverklebung oder -verschweißung vorzunehmen, um eine allseitige Druckbeaufschlagung der Metallfolie zu gewährleisten.A far-reaching overlap of the strip edges is expedient or even a longitudinal gluing or welding to make an all-round Ensure pressurization of the metal foil.

Die Metallfolie selbst kann ebenfalls aufgewickelt sein, und zwar an den Bandkanten überlappend, sie kann aber auch längseinlaufend um die Kabelseele zum Rohr gefaltet oder gebogen werden.The metal foil itself can also be wound up, namely overlapping at the tape edges, but it can also run lengthways around the cable core be folded or bent to form a tube.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn in Weiterführung des Erfindungsgedankens unmittelbar über der leitfähigen Druckbandage aus Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Polyester oder Polyamid die Abschirmung aus blanken Kupferdrähten und/oder Bändern aufgebracht wird. Dann ist eine durchgehende elektrisch leitende Verbindung bis hin zur Isolierstoffoberläche gewährleistet.It is also advantageous if in continuation of the inventive concept directly above the conductive pressure bandage made of polyethylene, polytetrafluoroethylene, Polyester or polyamide the shielding made of bare copper wires and / or tapes is applied. Then there is a continuous electrically conductive connection up guaranteed towards the insulating material surface.

Die Erfindung sei an Hand des in der Figur als Ausführungsbeispiel dargestellten Einleiter-Hochspannungskabels näher erläutert.The invention is based on the in the figure as an embodiment illustrated single-conductor high-voltage cable explained in more detail.

Der aus einer Vielzahl verseilter Einzeldrähte bestehende Leiter 1 des Kabels ist überdeckt von der inneren Leitschicht 2 zur Vermeidung von Feldstärkenspitzen durch die unrunde Leiteroberfläche. Mit 3 ist die Isolierung bezeichnet, die z. B. aus einem vernetzten oder unvernetzten Polyäthylen bestehen kann, die äußere Leitschicht trägt die Ziffer 4. In Längsrichtung um die Kabelseele herumgefaltet ist die dünne Aluminiumfolie 5, die überlappt aufgebracht ist und entweder als reine Metallfolie oder als kunststoffkaschierte Metallfolie ausgebildet sein kann. Voraussetzung für die Beschichtung ist allerdings, daß das z. B hierfür verwendete Copolymer des Äthylens leitfähig ist.The conductor 1, which consists of a large number of stranded individual wires of the cable is covered by the inner conductive layer 2 to avoid field strength peaks due to the non-round conductor surface. With 3 the insulation is referred to, the z. B. may consist of a crosslinked or uncrosslinked polyethylene, the outer Conductive layer bears the number 4. Folded lengthways around the cable core is the thin aluminum foil 5, which is applied in an overlapping manner and either as pure Can be formed as a metal foil or as a plastic-laminated metal foil. pre-condition for the coating, however, is that the z. B used for this copolymer des Ethylene is conductive.

Damit diese leitfähige Permeationssperre ständig innigen Kontakt mit der äußeren Leitschicht 4 hat, ist die Druckbandage 6 in Form wendelförmig unter Druck aufgewickelter Bänder aus geeigneten leitfähigen thermoplastischen oder thermoelastischen Materialien vorgesehen. Unmittelbar darüber befindet sich die Drahtlage 7 aus einzelnen aufgeseilten Kupferdrähten als Abschirmung, zur Verbesserung der Querleitfähigkeit dient sie Kupferbandwendel 8. Der weitere Aufbau kann in bekannter Weise erfolgen, etwa durch eine weitere Bebänderung oder durch die anschließende Umhüllung 9 aus einem mechanisch widerstandsfähigen Kunststoff als sogenannter Außenmantei.So that this conductive permeation barrier has constant intimate contact with the outer conductive layer 4, the pressure bandage 6 is in the form of a helix below Printing of wound tapes made of suitable conductive thermoplastic or thermoelastic Materials provided. Directly above this is the wire layer 7 composed of individual elements split copper wires as shielding, to improve the transverse conductivity it serves copper ribbon helix 8. The rest of the construction can be done in a known manner, for example by a further strap or by the subsequent covering 9 a mechanically resistant plastic as a so-called outer jacket.

Claims

Claims 1.) Plastic insulated protected against moisture electrical power cable, in particular medium or high voltage cable, with a the metal foil covering the outer conductive layer applied to the insulation, characterized by a pressure bandage surrounding the metal foil, which plays the role of heat During operation, the metal foil is in constant contact with the outer conductive layer holds.

2. Power cable according to claim 1, characterized in that the Pressure bandage made from a wrapping of conductive applied under tension Consists of plastic straps

3. Power cable according to claim 1, characterized in that that the pressure bandage made of particularly shrinkable and conductive tapes or Foils consists.

4. Power cable according to claim 3, characterized in that the Ribbons or foils folded lengthways around the cable core and attached to the, if necessary overlapping edges are glued or welded.

5. Power cable according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the metal foil is wound helically onto the outer conductive layer is.

6. Power cable according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the metal foil is formed running longitudinally around the cable core is.

7. Power cable according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the metal foil is one or both sides in a manner known per se is coated with a conductive plastic.

8. Power cable according to one or more of claims 1 to 7, characterized characterized in that the shield is made of bare immediately above the pressure bandage Copper wires and / or tapes is applied.