DE2834082C2 - Laminiertes elektrisch isolierendes Umhüllungsmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung für Ölkabel - Google Patents

Laminiertes elektrisch isolierendes Umhüllungsmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung für Ölkabel

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DE2834082C2 DE2834082A DE2834082A DE2834082C2 DE 2834082 C2 DE2834082 C2 DE 2834082C2 DE 2834082 A DE2834082 A DE 2834082A DE 2834082 A DE2834082 A DE 2834082A DE 2834082 C2 DE2834082 C2 DE 2834082C2
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Description

(C)
Die Erfindung betrifft laminiertes, elektrisch isolierendes Umhüllungsmaterial aus einer Polyolefinfolie und Cellulosepapier oder Cellulosepapieren, das bzw. die an mindestens einer Seite der Folie anhaften, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung zur Herstellung von elektrischen ölkabeln.
In neuerer Zeit ist die Entwicklung von Starkstromkabeln der 500-kV-Klasse aufgrund der steigenden Nachfrage nach elektrischer Energie in großen Städten und Industriegebieten vorangetrieben worden.
Wenn bei diesen Kabeln für besonders hohe Spannungen ein Isoliermaterial verwendet wird, das aus herkömmlichem Cellulosepapier allein besteht, wird ein großer dielektrischer Verlust verursacht, was zur Folge hat, daß dieses elektrische Isolierpapier nicht für Überlandleitungskabel verwendet werden kann.
Wenngleich die Verwendung von Kunststoffolien anstelle des herkömmlichen Cellulosepapiers bereits untersucht worden ist, so mußte man doch feststellen, daß Kunststoffolien bei ihrer Verwendung in Verbindung mit einem Isolieröl über lange Zeit häufig Haarrisse oder größere Risse bekommen.
Außerdem besitzt die Kunststoffolie den Nachteil, daß der (radiale) Ölflußwiderstand groß ist und zum Einfüllen des Öls eine lange Zeit erforderlich ist Kürzlich wurde ein elektrisch isolierendes Material entwickelt, das durch Laminieren einer Polypropylenfo-He mit Cellulosepapier erhalten wird [vgl. z. B. D.R. Edwards, D.R.G. Melville, »An Assessment of the Potential of EHV Polypropylene/Paper Laminate Insulated Self-Contained Oil-Filled Cables«, IEEE 1974 Underground Transmission and Distribution Conference, Dallas, April 1974, Page 529, und K. Matsumura, H. Kubo, T. Miyazaki, »Development of Polypropylene Laminated Paper Insulated EHV Power Cables«, IEEE 1976 Underground Transmission and Distribution Conference, Atlantic City, Sept. 1976, Page 322 sowie E.M. Allam, W.H. Cortelyou, H.C. Doepken, Jr, »Low-loss 765KV Pipe-type Power Cable« F 78 175-2. IEEE Insulated Conductors Committee der IEEE Power Engineering Society zur Mitteilung auf dem IEEE PES Winter Meeting, New York, NY, 29.1. bis 3.2.1978} Da jedoch das erwähnte elektrisch isolierende Material ein Produkt ist, das dadurch erhalten wird, daß man eine unvernetzte Polypropylenfolie und Cellulosepapier lediglich curch Wärmeeinwirkung zum Anhaften aneinander bringt, wird die Abschälfestigkeit zwischen der Polypropylenfolie und dem Cellulosepapier vermindert, wenn das Produkt über längere Zeit mit einem isolierenden öl in Berührung tritt. Außerdem lassen sich Polypropylenfolie und Cellulosepapier voneinander durch Biegen abschälen, was zur Entstehung von Falten und Ausbeulungen führt.
Aus der DE-OS 19 50 404 ist die Herstellung eines Schichtwerkstoffs bekannt, in dem eine Polyolefinfolie nach dem Strangpressen unter Hitze- und Druckeinwirkung mit Papier laminiert wird. Das verwendete Polyolefin besitzt jedoch ebenfalls eine nur unzureichende Haftung an dem Papier. Gleiches gilt für die aus der DE-OS 25 40 866 sowie aus der CH-PS 5 28 809 bekannten Verbundkörper aus einer Polyethylenfolie, die sich zwischen Celluloseschichten befindet.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines laminierten Isoliermaterials mit hoher Abschälfestigkeit, die auch bei seiner Verwendung als Umhüllung von ölgefüllten Kabeln erhalten bleibt, aus einer Polyolefinfolie, die an einer Seite oder an beiden Seiten mit einem
so festhaftenden Cellulosepapier versehen ist.
Aufgabe der Erfindung ist weiterhin die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines laminierten Umhüllungsmaterials der beschriebenen Art.
Gegenstand der Erfindung ist das im Anspruch 1 angegebene Umhüllungsmaterial, das in Anspruch 3 angegebene Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine in Anspruch 5 angegebene Verwendung.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher erläutert, worin
F i g. 1 und 2 schematische Darstellungen von Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen laminierten Umhüllungsmaterials,
F i g. 3 die Darstellung einer Vorrichtung zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit verschiedener Folien gegenüber öl,
Fig.4 ein Querschnitt durch ein laminiertes Umhüllungsmaterial, das den abgeschälten Zustand bei der Abschälprüfung erläutert,
F i g. 5 eine grafische Darstellung, die die Abschälfestigkeit des laminierten Umhüllungsmaterials gemäß der Erfndung erläutert,
Fig.6 eine grafische Darstellung, die die Widerstandsfähigkeit des Polyolefins, auf das vernetztes Silicon aufgepfropft ist, erläutert,
F i g. 7 eine grafische Darstellung, die die Verbesserung der Abschäifestigkeit von laminiertem Umhüllungsmaterial durch eine Wärmebehandlung zeigt, und
F i g. 8 eine perspektivische Ansicht eines Ölkabelmodells, in dem laminiertes Umhüllungsmaterial verwendet wird,
sind.
Wie in F i g. 1 dargestellt, wird das laminierte Umhüllungsmaterial gemäß der Erfindung beispielsweise dadurch hergestellt, daß man an beiden Seiten einer Polyolefinfolie, auf die unvernetztes Silicon aufgepfropft ist, die sich ferner in einem erweichten Zustand befindet, einen Katalysator zur Silanolkondensation enthält und nach einem Extrudierverfahren hergestellt wird, Cellulosepapier durch Druck zum Anhaften bringt und die Folie vernetzt. Das heißt, daß bei der Herstellung des laminierten Umhüllungsmaterials gemäß der Erfindung in den Extruder 1 Polyolefin, auf das unvernetztes Silicon aufgepfropft ist, und eine wirksame Menge (im allgemeinen 0,01 bis 3 Teile/100 Teile Polyolefin) des Katalysators für die Silanolkondensation eingebracht werden, wobei der Extruder an seinem Kopf eine T-Düse aufweist. Danach wird das Polyolefin, auf das das Silicon aufgepfropft ist und das den Katalysator für die Silanolkondensation enthält, aus der T-Düse des Extruders 1 zu einer Folie extrudiert. Während sich die Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, nach dem Extrudieren aus dem Extruder 1 noch in einem erweichten Zustand befindet, werden die Cellulosepapiere (beispielsweise Kraftisolierpapiere) 3 und 3' zu beiden Seiten der Folie mit Hilfe der erhitzten Walze 4 auf die Folie aufgepreßt, wobei das laminierte Isoliermaterial 5 erhalten wird. Die Polyolefinfolie 2, auf die das Silicon aufgepfropft ist und die den Katalysator für die Silanolkondensation enthält, wird zwischen den Cellulosepapieren 3 und 3' mit der Zeit durch die Umsetzung mit Wasser, das an die hydrophilen OH-Gruppen in den Cellulosepapieren 3 und 3' adsorbiert worden ist, zu einer Folie mit hoher Abschälfestigkeit vernetzt. Wie in den folgenden Beispielen gezeigt wird, ist die Abschälfestigkeit zwischen dem Kraftisolierpapier und der Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, sehr groß im Vergleich zu herkömmlichen, durch Wärmeeinwirkung erzeugten Laminaten, und es wird angenommen, daß ein Teil der hydrolysierbaren Silylgruppen der Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, unmittelbar mit den Hydroxylgruppen des Cellulosepapiers umgesetzt wird.
Gemäß der Erfindung kann die Abschälfestigkeit des laminierten Umhüllungsmaterials durch eine Wärmebehandlung weiter erhöht werden, falls nach dem obenerwähnten Laminierungsschritt eine hinreichende Abschälfestigkeit für kurze Zeit oder eine höhere Abschälfestigkeit erforderlich ist. Wie oDen beschrieben, wird eine derartige Verbesserung der Abschälfestigkeit des laminierten Isoliermaterials bei der Herstellung des laminierten Isoliermaterials durchgeführt. Wie in F i g. 2 dargestellt, werden die CcHulosepapiere (beispielsweise Kraftisolierpapiere) 3 und 3' auf beiden Seiten der Polyolefinfolie 2, auf die Silicon aufgepfropft ist und die den Katalysator für die Silanolkondensation enthält, nach der Extrusion aus dem Extruder 1, während sie noch in einem erweichten Zustand ist, zum Anhaften gebracht Danach wird die Polyolefinfolie 2, auf deren beiden Seiten die Cellulosepapiere 3 und 3' zum Anhaften gebracht worden sind, durch die Heizwalze 4 verpreßt und mit Hilfe der Heizvorrichtung 6, beispielsweise einer Infrarotheizvorrichtung, vorerhitzt Nach dem Aufwinden auf die Haspel 6a wird das Ganze dann bei einer vorherbestimmten Temperatur über eine konstante Zeit in der Heizkammer 7, in der die Haspel 6a untergebracht ist, oder in einer anderen, getrennten Heizkammer einer Wärmebehandlung unterzogen. Die erwünschte Erhitzungstemperatur liegt im Bereich von 40° C bis zu einer Temperatur, bei der sich die Eigenschaften des Cellulosepapiers oder der Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, verschlechtern, vorzugsweise in einem Bereich von 40 bis 150° C und insbesondere von 80 bis 110° C. Die Erhitzungsdauer wird in einem Bereich von 30 min bis 50 h so gewählt, daß eine maximale Abschälfestigkeit erzielt werden kann. Eine niedrigere Erhitzungstemperatur erfordert eine längere Erhitzungsdauer, und eine höhere Erhitzungstemperatur entsprechend eine kürzere Erhitzungsdauer.
Gemäß dieser Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Anhaftung des Cellulosepapiers an die Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, vollständig durch Wärmebehandlung erzielt werden, wobei laminiertes Isoliermaterial mit hoher Abschälfestigkeit erhalten wird, selbst wenn sie unzureichend durch die Heizwalze durchgeführt wird.
Das Polyolefin, auf das Silicon aufgepfropft ist, wird erhalten, indem man Polyolefin, beispielsweise Polyethylen von hoher, mittlerer oder niedriger Dichte, vorzugsweise von einer Dichte von 0,925 bis 0,965 g/ cm3, oder Polypropylen, mit vorzugsweise 0,01 bis 2,0 Gew.-o/o eines Radikale erzeugenden Mittels, wie beispielsweise von Dicumylperoxid (DCP), und 0,1 bis 5,0 Gew.-% einer hydrolysierbare Silylgruppen enthaltenden Verbindung, wie beispielsweise von Vinyltrimethoxysilan (VTMOS) oder Vinyltriethoxysilan (VTEOS), versetzt, wobei das Ganze in eine Apparatur eingebracht wird, die sowohl Heiz- als auch Mischfunktionen besitzt, wie beispielsweise in einen Extruder, und das Ganze bei etwa 200°C vermischt wird.
Das auf diese Weise erhaltene Polyolefin, auf das
Silicon aufgepfropft ist, wird im allgemeinen pelletisiert.
Die Pellets aus Polyolefin, auf das Silicon aufgepfropft
ist, werden mit einer Grundmischung versetzt, die den
so Katalysator für die Silanolkondensation, wie beispielsweise Dibutylzinndilaurat (DBTDL) oder Dibutylzinndiacetat (DBTDA), enthält. Wie oben beschrieben, wird das Gemisch in einen Extruder eingebracht, der eine T-förmige Düse besitzt, und zu der Polyolefinfolie, auf die unvernetztes Silicon aufgepfropft ist, extrudiert. Der Katalysator für die Silanolkondensation kann vor oder während der Herstellung des Polyolefins, auf das das Silicon aufgepfropft ist, oder nach der Herstellung der Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, beispielsweise durch Aufbringen des Katalysators auf die Folienoberfläche, zugesetzt werden. Die Herstellung des Polyolefins, auf das Silicon aufgepfropft ist, ist aus der US-PS 36 46 155 im einzelnen bekannt.
Bei dem laminierten Isoliermaterial gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, die Dicke des Cellulosepapicrs auf 10 bis 70 μίτι und diejenige der Polyolefinfolie, auf die Silicon aufgepfropft ist, auf 40 bis 120μιη zu begrenzen. Die Dicke nach der Laminierung beträgt
vorzugsweise 100 bis 250 μιη.
Das laminierte Isoliermaterial, das nach den obigen Angaben erhalten worden ist, kann als Komponente von Isolierschichten für mit öl imprägnierte elektrische Apparate oder Vorrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise für ölkabel, Transformatoren und Kondensatoren, wobei hierfür bekannte Verfahren angewandt werden können.
Wie in den folgenden Beispielen dargelegt, besitzt das Polyolefin, auf das das Silicon aufgepfropft ist und das einen Bestandteil des laminierten Isoliermaterials darstellt, eine niedrigere Löslichkeit in Isolierölen und ein geringeres Quellvermögen in Isolierölen als Polypropylen. Es besitzt besonders ausgezeichnete Unlöslichkeits- und Antiquelleigenschaften gegenüber Diarylalkanen der allgemeinen Formel
10
15
20 war, in die weite öffnung der Standflasche 10 von einem Volumeninhalt von 500 cm3 eingebracht, die mit einem Quarzrohr 9 ausgestattet war, das einen Dreiwege-Abstellhahn 8 enthält. In die Flasche 10 wurde trockener Stickstoff nach Hindurchleiten durch das Phosphorpentoxid enthaltende Feuchtigkeitsabsorptionsmittel 13 eingeleitet, bis sämtliche darin befindliche Luft durch Stickstoff ersetzt war.
Danach wurde jeder Hahn geschlossen und die Weithalsflasche 10 in einem Thermostaten bei einer Temperatur von 100°C gehalten, um die Folie zu schädigen. Die Veränderungen der Viskosität und des Isolierwiderstandes der Isolieröle sowie die Veränderungen der Dicke und der Abmessungen der Folien wurden beobachtet. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen-! bis !V zusammengefaßt.
In diesen Tabellen bedeutet »Condensor oil SAS 10 Ε« ein synthetisches Isolieröl, dessen chemische Struktur und Eigenschaften wie folgt sind:
Chemische Struktur
worin R| bis R6 niedrigmolekulare Alkylgruppen oder Wasserstoffatome und mindestens einer der Reste Ri, R2, Rs und R6 eine niedrigmolekulare Alkylgruppe bedeuten.
Daher ist es bei der Verwendung der laminierten Isoliermaterialien gemäß der Erfindung als Material zur Bildung von Isolierschichten von ölkabeln besonders bevorzugt, als Isolieröl ein Diarylalkan zu verwenden. Jedoch bedeutet dies nicht, daß die Verwendung anderer bekannter Isolieröle, wie Dodecalbenzol und Polybuten, ausgeschlossen sei.
Bestimmung der Widerstandsfähigkeit verschiedener
Folien gegenüber öl
Gemäß F i g. 3 wurden 30 g einer Folienprobe 11 und 300 cm3 einer Probe des Isolieröls 12, deren Feuchtigkeitsgehalt auf weniger als 10 ppm eingestellt worden
25
30
35
40 CH3
CH
Flammpunkt 156° C
Viskosität
(bei 3O0C) 6,5 mm2/s
(bei 75°C) 2,3 mm2/s
Gießpunkt <-50°C
Dielektrizitätskonstante
(bei 8O0C) 2,55
Dielektrischer Verlustwinkel
(bei 8O0C) 0,014%
Spezifischer Massewiderstand
(bei 8O0C) 5.1 χ 10'" Ω · cm
Tabelle I
Änderung der Viskosität von Isolierölen (Messung bei 30cC)
Anfangs-
werte
(cst)		 Nach
ITag
(cst)		 Alterung
5 Tage
(cst)		 10 Tage
(cst)		 30 Tage
(cst)		 Viskositäts
zunahme nach
30 Tagen
r/o)
Dodecylbenzol 11,6 11,8 IU 11,8 11,6 0
Dodecylbenzol + Polypropylen
folie		 11,6 13,2 13,0 13,0 13,1 13
Dodecylbenzol + Polyethylen-
folie mit aufgepfropftem
vemetztem Silicon		 11,6 12,2 12,1 12,2 12,2 5,2
Kondensatoröl SAS 10 E 6,5 6,5 6,5 6,4 6,5 0
Kondensatoröl SAS 10E +
Polypropylenfolie		 6,5 7,2 73 7,2 7,2 11
Kondensatoröl SAS 1OE +
Polyetfaylenfolie mit
aufgepfropftem vernetztem
Silicon		 6,5 6,7 6.7 6,7 6,7 3,2
Tabelle II
Änderung des Isolierwiderstands von Isolierölen (gemessen bei 800C)
Anfangs- Nach Alterung
werte
!Tag
5 Tage
10 Tage 30 Tage
Abnahme des Isolierwiderstands nach 30 Tagen
(U ■ cm) (Si ■ cm) (Ll ■ cm) (12 ■ cm) (Q ■ cm) (%)
Dodecylbenzol 3,4 X 1015 3,0 X 1015 2,6 X 1015 2,1 X 10ls 2,0 X 1015
Dodecylbenzol + Polypropylen- 3,4 x 10ls 9,8 x 1014 6,4 x 1014 3,7 x 1014 1,1 x 1014 folie
Dodecylbenzol + Polyethylen- 3,4 x 1015 0,8 x 1015 9,4 X 1014 8,6 X 1014 7,4 X 1014 folie mit aufgepfropftem
vernetztem Silicon
Kondensatoröl SAS 10 E
Kondensatoren SAS 1OE + Polypropylenfolie
Kondensatoröl SAS 1OE + Polyethylenfolie mit aufgepfropftem vernetztem Silicon
Tabelle III
Änderung der Foliendicke
5,1 x 1014 4,9 X 1014 4,3 X 1014 4,0 X 1015 3,1 X 1014 5,1XlO14 2,4XlO14 9,7X1013 8,2 x 1013 6,4XlO13
0
10,0
6,4
0
7,9
5,1 x 1014 3,7 x 1014 2,9 x 1014 2,3 x 1014 1,8 X 1014 4,2
Anfangs Nach Alterung 5 Tage 10 Tage 30 Tage
werte ITag (mm) (mm) (mm)
(mm) (mm) 0,123 0,125 0,128
Dodecylbenzol + Polypropylen
folie		 0,10 0,113 0,112 0,114 0,115
Dodecylbenzol + Polyethylen
folie mit aufgepfropftem
vernetztem Silicon		 0,10 0,105 0,111 0,113 0,114
Kondensatoröl SAS 1OE +
Poiypropyienfolie		 - 0,108 0,105 0,108 0,110
Kondensatoröl SAS 1OE + — 0,104
Polyethylenfolie mit aufgepfropftem vernetztem Silicon
Tabelle IV
Änderung der Folienabmessungen (Differenz der Schrumpfung in Längs- und Querrichtung)
Nach Alterung (in %) 10 Stdn. 100 Stdn. 1000 Stdn.
5 Stdn. 18 20 21
Dodecylbenzol + Polypropylenfolie 16 9 10 11
Dodecylbenzol + Polyethylenfolie
mit aufgepfropftem vernetztem
Silicon		 8 10 12 13
Kondensatoröl SAS 1OE + Poly
propylenfolie		 9 4 5 7
Kondensatoröl SAS 1OE + PoIv- 3
ethylenfolie mit aufgepfropftem vernetztem Silicon
Beispiel 1
Polyethylen-Pellets mit aufgepfropftem Silicon
100 1
Polyethylen hoher Dichte
(Dichte: 0,965 (g/cm3))
VTMOS 2
DCP 0,12
Pellets aus Grundmischung
Polyethylen hoher Dichte 100
(Dichte: 0,965 (g/cm3))
DBTDL 1
Antioxidationsmittel 1
'9OTeNe
10 Teile
Das Gemisch aus den obigen Bestandteilen wurde in einen mit einer T-Düse ausgestatteten Extruder eingebracht, aus dem eine Folie mit einer Dicke von 60 μίτι extrudiert wurde. Während die Folie noch im erweichten Zustand war, wurden auf ihren beiden Seiten Kondensatorpapiere von 40 μιτι Dicke durch Druck zum Anhaften gebracht, so daß ein laminiertes Isoliermaterial gebildet wurde, in dem die Folie zwischen den Cellulosepapieren eingeschlossen war. Die Polyethylenfolie mit aufgepfropftem Silicon wurde vernetzt, indem man dieses laminierte Material zwei Wochen lang in einem Raum aufbewahrte. Wie in F i g. 4 gezeigt, wurde die Abschälfestigkeit mit Hilfe einer selbstschreibenden Prüfvorrichtung (autograph tester) bei einer Ziehgeschwindigkeit von 100 mm/min derart gemessen, daß die Folie 14 aus Polyethylen hoher Dichte mit aufgepfropftem Silicon vertikal gehaltert wurde und eines der Kondensatorpapiere 15 unter einem Winkel von 180° zurückgefaltet wurde. Die Ergebnisse sind in F i g. 5 dargestellt, in der für verschiedene Laminate die Abschälfestigkeit vor und nach einstündigem Eintauchen der Laminate in ein synthetisches öl (Dodecylbenzol) von 80° C zusammengefaßt sind.
In den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurden Daten für Laminate mit folgendem Aufbau erhalten.
Vergleichsbeispiel 1
Folie aus Polyethylen niedriger Dichte (Dicke 100 μπι) und zwei Blatter Kondensatorpapier (40 μιτι), bei 1500C durch Druck zum Anhaften gebracht.
Vergleichsbeispiel 2
Folie aus Polyethylen hoher Dichte (100 μιτι) und zwei Blätter Kondensatorpapier (40 μΐη), bei 180°C durch Druck zum Anhaften gebracht.
Vergleichsbeispiel 3
Polypropylenfolie (60 μιτι) und zwei Blatt Kondensatorpapier (40 μιτι), bei 220°C durch Druck zum Anhaften gebracht.
Vergleichsbeispiel 4
Erweichte, extrudierte Polypropylenfolie und zwei Blatt Kondensatorpapier (60 μιτι), uurch Druck zum Anhaften gebracht.
Die erwähnten Laminate wurden in ein synthetisches öl (Dodecylbenzol) von 100°C eingetaucht, und ihre Löslichkeit wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Fi g. 6 dargestellt.
Beispiel 2
Es wurden dieselben Poiyethyien-Peiiets mit aufgepfropftem Silicon sowie dieselben Grundmischungs-Pellets verwendet wie gemäß Beispiel 1.
Nach grundsätzlich dem gleichen Verfahren wie gemäß Beispiel 1 wurde laminiertes Material erhalten, bei dem die Folie aus Polyethylen hoher Dichte mit aufgepfropftem vernetztem Silicon, die eine Dicke von 100 μιτι besaß, zwischen zwei Blättern Kondensatorpapier von einer Dicke von 50 μίτι angeordnet war. Das erhaltene Laminat wurde bei Temperaturen von 60. 80 bzw. 1000C einer Wärmebehandlung unterzogen, und die Abschälfestigkeit wurde nach demselben Verfahren wie gemäß Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in F i g. 7 zusammengefaßt.
Beispiel 3
Gemäß Fig.8 wurde metallisiertes Kohlepapier 18 übereinander in doppelter Schicht um einen strangförmigen Leiter 17 von 325 mm2 Querschnitt, der eine Ölleitung aus einer spiralbandigen Metallröhre 16 besaß, gewickelt. Danach wurde laminiertes Isoliermaterial 19 einer Breite von 21 mm mit einer Stoßlücke von 1 bis 2 mm und einem Rapport von 65/35 (65/35 registration) auf das metallisierte Kohlepapier 18 derart aufgewickelt, daß die Schicht aus dem aufgewundenen laminierten Isoliermaterial 19 eine Dicke von 7 mm besaß. Das laminierte Isoliermaterial 19 war erhalten worden, indem man 50 μΐη dickes Kraftpapier auf beide Seiten einer 50 μιτι dicken Folie aus Polyethylen hoher Dichte mit aufgepfropftem vernetztem Silicon laminierte. Weiter wurde auf das laminierte Isoliermaterial 19 metallisiertes Papier 20 auf Lücke gewickelt (gapwound). Schließlich wurde über das metallisierte Papier 20 ein Mantel aus einer Aluminiumwellblechhülle 21 gezogen und das Ganze zur Herstellung des ölkabelmodells 22 mit Kondensatoröl SAS 10 E imprägniert.
Die elektrischen Eigenschaften des Kabels 22 würden gemessen: die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V zusammengefaßt.
Tabelle V Beispiel
Vergleichsbeispiel 5*)
tan δ (%)
10 kV/mm 0,061
20 kV/mm 0,070
30 kV/mm 0,085
alternierende Biegung(en) beim keine
15 fachen des Durchmessers
0,074
0,088
0,103
keine
11 12
Fortsetzung
Beispiel Vergleichsbeispiel S*)
68-73 70-73 65-70 51-55 43-47
134-143 130-140 130-136 102-107 89-96
Wechselstromdurchschlagspannung 69 -73 (kV/mm)
Impulsdurchschlagspannung 136 -142
(kV/mm)
*) Das beim Vergleichsbeispiel 5 verwendete Kabel war ein Modellkabel, das in der gleichen Weise hergestellt war wie das in Beispiel 3 verwendete Kabel mit der Abweichung, daß anstelle des laminierten Isoliermaterials gemäß Beispiel 3 das laminierte Isoliermaterial gemäß Vergleichsbeispiel 3 verwendet wurde, wie in Beispiel 1 erwähnt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Laminiertes, elektrisch isolierendes Umhüllungsmaterial aus einer Kunststoffolie aus Polyolefin und einem Cellulosepapier oder mehreren Cellulosepapieren, das bzw. die auf mindestens eine Seite der Folie laminiert ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie aus einem Polyolefin mit aufgepfropftem Silicon besteht, dessen hydrolisierbare Silylgruppen in Gegenwart eines Katalysators für die Silanolkondensation mit an das Cellulosepapier adsorbiertem Wasser bzw. mit den Hydroxylgruppen des Cellulosepapiers umgesetzt worden ist
2. Umhüllungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie eine Dicke von etwa 40 bis 120 μΐη und das Cellulosepapier bzw. die Cellulosepapiere eine Dicke von etwa 10 bis 70 μιη aufweisen.
3. Verfahren zur Herstellung eines Umhüllungsmaterials gemäß Anspruch 1 oder 2 durch
(a) Extrudieren eines Polyolefins zu einer erweichten Folie,
Auflegen des Papiers bzw. der Papiere auf mindestens eine Seite der erweichten Folie und Anwendung von Druck auf den Stapel aus dem Papier und der erweichten Folie unter Ausbildung eines Laminats,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolefin in Stufe (a) ein Polyolefin mit aufgepfropftem, unvernetztem Silicon verwendet und daß man
(d) die laminierte Polyolefinfolie mit aufgepfropftem Silicon durch Umsetzen mit Wasser in Gegenwart eines Katalysators für die Silanolkondensation vernetzt bzw. eine chemische Bindung zwischen den Silylgruppen der Folie und den Hydroxylgruppen des Cellulosepapiers ausbildet.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem
(e) das Laminat während 30 min bis 50 h bei 40 bis 150°C einer Wärmebehandlung unterzieht.
5. Verwendung des Umhüllungsmaterials gemäß Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von elektrischen ölkabeln.
(b)
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