DE3307038C2

DE3307038C2 -

Info

Publication number: DE3307038C2
Application number: DE19833307038
Authority: DE
Inventors: Tadayuki Chiba Jp Uematsu
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1991-02-07
Also published as: DE3307038A1

Description

Die Erfindung betrifft ein isoliertes Starkstromkabel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie es aus dem DE-GM 75 06 412 bekannt ist.The invention relates to an insulated power cable according to the preamble of claim 1 as it from the DE-GM 75 06 412 is known.

Ein Starkstromkabel, das mit Kautschuk oder Kunststoff isoliert ist und hohe Spannungen von 3300 V und mehr aushält, hat eine Grundstruktur, die in Fig. 1 gezeigt ist. Gemäß Fig. 1 wird um einen Leiter 1 ein Leiterschutz 2, eine Isolierschicht 3 aus Polyäthylen, vernetztem Polyäthylen, Äthylenpropylenkautschuk, Butylkautschuk oder dergleichen, ein Isolierschutz 4, eine Metallschutzschicht 5 aus einem Kupferdraht, einem Kupferband oder dergleichen, erforderlichenfalls eine Ummantelung 6 aus einer Polyvinylchloridzusammensetzung oder dergleichen, in der genannten Reihenfolge aufgebracht.A power cable that is insulated with rubber or plastic and can withstand high voltages of 3300 V and more has a basic structure that is shown in FIG. 1. FIG. 1 is a conductor 1, a conductor shield 2, an insulating layer 3 made of polyethylene, crosslinked polyethylene, Äthylenpropylenkautschuk, butyl rubber or the like, an insulation shield 4, a metal protective layer 5 made of a copper wire, a copper tape or the like, if necessary, a cover 6 of a Polyvinyl chloride composition or the like, applied in the order mentioned.

Beim Starkstromkabel der oben beschriebenen Art kann eine Wasserinfiltrierung längs des Leiters oder von außen nach innen in dem Kabel auftreten über ständig miteinander verbundene Teile und/oder über die äußere Ummantelung des Kabels. Diese Wasserinfiltrierung wird durch eine Reihe von Gründen bei der Herstellung, Lagerung, Installierung oder bei der Verwendung des Kabels verursacht. Wasser kann vom Leiter her in den Leiterschutz und von dort in die Isolierschicht eindringen. Beim Anlegen einer Wechselspannung an ein Kabel, in das auf diese Weise Wasser eingedrungen ist, bilden sich Defekte in der Isolierschicht und innerhalb der leitfähigen Schutzschicht, die als sogenannte Wasserbäume bekannt sind. Dadurch wird das Isolierverhalten des Wassers beeinträchtigt und es können elektrische Störungen auftreten.With the power cable of the type described above, one Water infiltration along the conductor or from the outside inside the cable occur over and over with each other constantly connected parts and / or via the outer casing of the Cable. This water infiltration is through a number of reasons in the manufacture, storage, installation or when using the cable. Water can from the ladder to the ladder protection and from there to the Penetrate the insulating layer. When creating one AC voltage to a cable in this way If water has penetrated, defects form in the Insulating layer and inside the conductive Protective layer known as so-called water trees are. This makes the water's insulation behavior impaired and there may be electrical interference occur.

Verfahren zur Verhinderung der Wasserinfiltration in die Kabelisolierung kann man in einen groben Raster in eine Kategorie A zur Verhinderung des radialen Eindringens des Wassers und in eine Kategorie B zur Verhinderung des Eindringens längs des Leiters einteilen.Procedure for preventing water infiltration into the Cable insulation can be made into a rough grid Category A to prevent radial penetration of the Water and in a category B to prevent the Divide penetration along the conductor.

Aus dem genannten DE-GM 75 06 412 ist ein kunststoffisoliertes, feuchtigkeitsfestes Starkstromkabel bekannt, bei dem eine den Leiter unmittelbar dicht umschließende, feuchtigkeitsdichte, elektrisch leitfähige Hülle vorgesehen ist, die zwischen der Leiteroberfläche und der Kabelisolierung angeordnet ist. Diese Hülle steht mit der Leiteroberfläche in elektrisch leitender Berührung und hat die Funktion, das Eindringen von Wasser in die Isolierschicht vom Kabelinneren her zu verhindern. Die eingesetzte Metallfolie ist beidseitig mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen, die auf der Basis des für die Kabelisolierung verwendeten Kunststoffes hergestellt ist.From the mentioned DE-GM 75 06 412 is a plastic-insulated, moisture-proof power cable known, in which one directly seals the conductor enclosing, moisture-proof, electrically conductive Sheath is provided between the conductor surface and the cable insulation is arranged. This shell is there with the conductor surface in electrically conductive contact and has the function of water entering the To prevent insulation layer from the inside of the cable. The inserted metal foil is on both sides with a electrically conductive layer provided on the base of the plastic used for the cable insulation is made.

In diesem bekannten Starkstromkabel wird auch die Anordnung einer wasserundurchdringlichen Schicht aus einer beschichteten Metallfolie unterhalb der Ummantelung vorgeschlagen. In der Praxis kann man jedoch nach diesen Methoden keine zufriedenstellende Festigkeit erzielen. In this known power cable, the Arrangement of a layer impermeable to water coated metal foil underneath the casing suggested. In practice, however, you can use these Methods do not achieve satisfactory strength.

Wird die Ummantelung beschädigt, durch z. B. einen Riß oder ein Loch, so wird die wasserundurchdringliche Schicht die unter der Ummantelung vorgesehen ist, ebenfalls beschädigt. Dort eindringendes Wasser gelangt in den Isolierschutz und die Isolierschicht. Sowohl die Schicht unterhalb der Ummantelung als auch die auf dem Leiterkern angeordnete wasserundurchdringliche Schicht können bei der Herstellung oder der Installation bereits beschädigt werden. Hierbei besteht die Gefahr, daß durch eine der beiden Schichten Wasser in die Isolierschicht eindringen kann.If the casing is damaged by e.g. B. a crack or a hole, so the waterproof layer becomes the is also provided under the sheath damaged. Water entering there gets into the Insulation protection and the insulation layer. Both the layer below the sheath as well as that on the conductor core arranged impermeable layer can in the Manufacturing or installation already damaged will. There is a risk that one of the penetrate both layers of water into the insulating layer can.

Aus dem DE-GM 77 09 329 ist eine Metallfolie bekannt, die über einer äußeren Leitschicht und unter dem aus Drähten aufgeseilten Schirm angeordnet ist. Eine Trägerschicht unter der Metallfolie ist nicht vorgesehen. Vielmehr ist die Metallfolie auf einer äußeren Leitschicht direkt angeordnet und mit ihr durch die Beschichtung der Innenseite der Metallfolie verklebt.From DE-GM 77 09 329 a metal foil is known, which an outer conductive layer and under that of wires roped screen is arranged. A backing layer is not provided under the metal foil. Rather is the metal foil directly on an outer conductive layer arranged and with it by coating the Glued inside the metal foil.

Die Methoden der Kategorie B schließen das Einbringen einer homogenen Mischung aus niedrigmolekulargewichtigem Polyäthylen, mikrokristallinem Wachs. Polybutylenpetrolatum oder dergleichen oder einer homogenen Mischung aus Polyvinylchlorid, Naturkautschuk oder dergleichen mit einem Weichmacher als Zwischenfüllung zwischen die Kabelstränge ein, um dadurch eine in Längsrichtung wasserdichte Konstruktion des Kabelleiters zu bewirken. Eine in Längsrichtung wasserdichte Verbindung zum Füllen des Leiters ist im allgemeinen jedoch sehr thixotrop. Wenn die Drähte deshalb zu einem Kabel verarbeitet werden, muß die homogene Mischung unter Erhitzen auf hohe Temperaturen eingespachtelt oder unter hohem Druck eingespritzt werden. Bei einer solchen Verdrallstufe, bei der eine derartige Verbindung eingeführt wird, ist auch die Verdrallgeschwindigkeit erheblich vermindert. Außer den Schwierigkeiten, die bei der Herstellung eintreten, muß die Füllverbindung auch vollständig entfernt werden, wenn man zwei Kabel miteinander verbindet. Dadurch wird das Verbinden von Kabeln schwierig.Category B methods exclude the submission a homogeneous mixture of low molecular weight Polyethylene, microcrystalline wax. Polybutylene petrolatum or the like or one homogeneous mixture of polyvinyl chloride, natural rubber or the like with a plasticizer as an intermediate filling between the cable harnesses to thereby insert one in Longitudinal waterproof construction of the cable conductor to effect. A longitudinally watertight connection however, filling the conductor is generally very thixotropic. So if the wires become a cable processed, the homogeneous mixture must be Filled to a high temperature or under be injected at high pressure. With one Swirl stage at which such a connection is introduced is the rate of twist significantly reduced. Except for the difficulties associated with the manufacture, the filling connection must also can be completely removed if you have two cables connects with each other. This will connect Cables difficult.

Derartige Starkstromkabel besitzen darüber hinaus den Nachteil, daß die feuchtigkeitsdichten, elektrisch leitfähigen Schichten mechanisch nicht stark belastet werden dürfen. Jedoch findet bei der Herstellung, der Verlegung und Installation der Kabel eine mechanische Beanspruchung des Kabels statt und gefährdet dabei insbesondere die innere am Leiterkern vorgesehene wasserundurchdringliche Hülle.Such power cables also have the Disadvantage that the moisture-proof, electrical conductive layers are not mechanically stressed may be. However, in manufacturing, the Laying and installing the cables a mechanical Strain on the cable instead and endangered especially the inner one provided on the conductor core waterproof case.

Aus der DE-OS 27 08 139 ist ein kunststoffisoliertes elektrisches Kabel bekannt, bei dem durch ein beschichtetes Band die Abschirmung des Kabels verbessert wird. Die in diesem Zusammenhang beschriebenen Maßnahmen bewirken eine Verstärkung und Unterstützung der Abschirmwirkung, um diese dauerhaft zu gestalten. Es soll daher ein erhöhter mechanischer Schutz der gesamten Abschirmung und ein elektrischer Schutz durch zusätzliches leitfähiges Material erzielt werden.DE-OS 27 08 139 is a plastic insulated known electrical cable, in which by a coated tape improves the shielding of the cable becomes. The measures described in this context bring about a strengthening and support of the Shielding effect to make it permanent. It should hence increased mechanical protection of the whole Shielding and electrical protection by additional conductive material can be achieved.

Aus dem Buch "Einführung in die Starkstromkabel-Technik", Teil 1, Aufbauelemente, Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, Seiten 21 bis 23 ist es bekannt, zur Leiterglättung ein Gewebeband zu verwenden. Diese bekannten Gewebebänder sind in sich leitfähig. Das bekannte Gewebeband-Kabel wird hinsichtlich seiner Verwendbarkeit im Hinblick auf die Nennspannung eingeschränkt, die kleiner als 6 kV ist. Die leitfähige Gewebebänder eignen sich nicht für die erfindungsgemäße Anwendung.From the book "Introduction to Power Cable Technology", Part 1, Building elements, cable and metal works Gutehoffnungshütte AG, pages 21 to 23 it is known for conductor smoothing to use a fabric tape. These well-known fabric tapes are conductive in themselves. The well-known fabric tape cable is regarding its usability with regard to limits the nominal voltage, which is less than 6 kV. The conductive fabric tapes are not suitable for that application according to the invention.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein isoliertes Starkstromkabel der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen mechanisch belastbareren feuchtigkeitsdichten Aufbau aufweist und seine elektrischen sowie mechanischen Eigenschaften über einen langen Zeitraum auch bei mechanischer Belastung der inneren wasserundurchlässigen Schicht zum Beispiel bei der Einwirkung von Außendruck sowohl bei der Herstellung als auch beim Biegen des Kabels beibehält.The invention is therefore based on the object insulated power cable of the type mentioned at the beginning create a mechanically more resilient has moisture-proof structure and its electrical and mechanical properties over one long period even with mechanical stress inner waterproof layer, for example the influence of external pressure during both manufacture as well as when bending the cable.

Gelöst wird diese Aufgabe für das isolierte Starkstromkabel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale.This task is solved for the isolated Power cable according to the generic term of Claim 1 by the characterizing features.

Insbesondere wird durch die Anordnung des Trägertuchbandes unterhalb der inneren wasserundurchdringlichen Bleifolie die Möglichkeit eröffnet, ein durch Extrudieren aufgebautes, isoliertes feuchtigkeitsdichtes Starkstromkabel zu schaffen, das eine durch das Herstellungsverfahren bedingte besondere mechanische Belastbarkeit und eine besondere Beständigkeit aufweist. Erst das Trägertuchband mit seiner beidseitig vorgesehenen elektrisch leitfähigen Beschichtung stellt sicher, daß die innere wasserundurchdringliche Bleifolie nicht bei der Druckeinwirkung, zum Beispiel des Extrudier-Herstellungsvorganges, in die Spalte der aufgeseilten Kabelader gepreßt wird und dabei eine Bruchgefahr entsteht. Dieses Problem, das schon während der Herstellung eine Gefährdung der Feuchtigkeitsfestigkeit des Starkstromkabels mit sich bringt, ist beim Stand der Technik nicht angesprochen.In particular, the arrangement of the Carrier band below the inner water-impermeable lead foil the possibility opened, an isolated one built by extrusion to create moisture-proof power cables that a special one due to the manufacturing process mechanical resilience and a special one Resistance. First the carrier cloth tape with its electrically conductive provided on both sides Coating ensures that the inner water-impermeable lead foil not with the Pressure, for example the Extrusion manufacturing process, in the column of rope cable is pressed while doing a Risk of breakage. This problem that was already during the manufacture a hazard to the Moisture resistance of the power cable with itself brings is not addressed in the prior art.

Die beabsichtigte Verbesserung der mechanischen Festigkeit und der Langzeitbeständigkeit des Starkstromkabels auch beim Biegen des Kabels oder bei der Einwirkung von Außenkräften wird darüber hinaus durch die integrierte Verbindung zwischen den wasserundurchdringlichen Schichten (innere und äußere Schicht) und den mit ihnen in unmittelbarem Kontakt stehenden angrenzenden Schichten erzielt. Die Möglichkeit der Herstellung durch Extrudierung unter Druck ermöglicht und unterstützt diese Bemühung. Beide wasserundurchdringlichen Schichten bilden mit den dazwischenliegenden Schichten und der Kabelader eine mechanische Einheit, deren Belastbarkeit und deren Aufbau die Langzeitstabilität der Kabeleigenschaften sicherstellt, insbesondere auch der Isoliergüte der Isolierschicht.The intended improvement in mechanical strength and the long-term durability of the power cable when bending the cable or when exposed to External forces is also integrated Connection between the impenetrable layers (inner and outer layer) and the one with them in directly contacting adjacent layers achieved. The possibility of manufacturing through Extrusion under pressure enables and supports this Effort. Both impenetrable Form layers with the layers and in between the cable core is a mechanical unit, the Resilience and its structure the long-term stability of the Ensures cable properties, especially the Insulation quality of the insulation layer.

Bei Verwendung einer Isolierung aus vernetztem Polyäthylen kann ein bei der Vernetzungsreaktion gebrauchtes Produkt, wie Acetophenon, während eines langen Zeitraums durch die wasserundurchdringliche Schicht in der Isolierschicht gehalten werden. Dadurch kann man erwarten, daß die dielektrische Festigkeit beibehalten wird.When using insulation made of cross-linked polyethylene a product used in the crosslinking reaction, like acetophenone, for a long period of time by the waterproof layer in the insulating layer being held. It can be expected that the dielectric strength is maintained.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.Further advantageous configurations can be found in the Subclaims.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben. An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 2 and 3.

Bei den Figuren bedeutenIn the figures mean

Fig. 1 einen Querschnitt einer üblichen Kabelkonstruktion, Fig. 1 shows a cross section of a conventional cable construction,

Fig. 2 einen Querschnitt für eine Kabelkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 shows a cross section for a cable construction according to the present invention and

Fig. 3 einen Querschnitt für ein anderes Beispiel eines Kabels gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 shows a cross section of another embodiment of a cable according to the present invention.

Bei der Herstellung des Starkstromkabels wird ein wasserundurchdringliches Band aus einer Bleifolie und elektrisch leitfähigem Kautschuk oder Kunststoff auf wenigstens einer Oberfläche der Bleifolie longitudinal über einen Leiter 1 unter Ausbildung einer wasserundurchdringlichen Schicht 7a ausgebildet. Anschließend wird eine leitfähige Kunststoffschicht (Leiterglättung) im folgenden bezeichnet als Leiterschutz 2; eine Isolierschicht 3 und eine leitfähige Kunststoffschicht (Strahlungsschutz) im folgenden bezeichnet als Isolierschutz 4 nacheinander oder gleichzeitig darauf extrudiert. Das wasserundurchdringliche Band, bestehend aus einer dünnen Bleifolienschicht mit wenigstens einer Kautschuk- oder Kunststoffschicht, hat eine niedrige mechanische Festigkeit. Wenn man deshalb des Extrudieren der nachfolgenden Schichten bei einer Temperatur von 150 bis 250°C und bei einem Druck von 3 bis 30 bar (3 bis 30 kg/cm²) durchführt, kann das Band in den Spalt zwischen den Drähten des Leiters 1 gepreßt werden und die Bleifolienschicht kann an solchen Teilen brechen. Um dies zu vermeiden, wird das elektrisch leitfähige Band vorzugsweise um den Leiter 1 gewickelt, unter Ausbildung einer elektrisch leitfähigen Bandschicht 8a, worauf man dann longitudinal das wasserundurchdringliche Band unter Ausbildung der wasserundurchdringlichen Schicht 7a aufbringt, so daß die Schicht 8a aus dem elektrisch leitfähigen Band (Trägertuchband) als eine Trägerschicht für die wasserundurchdringliche Schicht 7a dienen kann.In the manufacture of the power cable, a water-impermeable tape made of a lead foil and electrically conductive rubber or plastic is formed longitudinally on at least one surface of the lead foil via a conductor 1 to form a water-impermeable layer 7 a. A conductive plastic layer (conductor smoothing) is subsequently referred to as conductor protection 2 ; an insulation layer 3 and a conductive plastic layer (radiation protection) hereinafter referred to as insulation protection 4 extruded one after the other or simultaneously. The water-impermeable tape, consisting of a thin layer of lead foil with at least one rubber or plastic layer, has a low mechanical strength. Therefore, if one extrudes the subsequent layers at a temperature of 150 to 250 ° C and a pressure of 3 to 30 bar (3 to 30 kg / cm²), the tape can be pressed into the gap between the wires of the conductor 1 and the lead foil layer can break on such parts. To avoid this, the electrically conductive strip is preferably wound around the conductor 1, to form an electrically conductive strip layer 8 a, whereupon then longitudinally applying the water impervious tape forming the water impervious layer 7 a, so that the layer 8a from the electrically conductive tape (backing tape) can serve as a support layer for the water-impermeable layer 7 a.

Eine wasserundurchdringliche Schicht 7b, die zwischen der Isolierschicht 3 und der Metallschutzschicht 5 ausgebildet wird, kann entweder auf der Isolierschicht 3 (Fig. 3) oder auf den extrudierten Isolierschutz 4 (Fig. 2) ausgebildet sein.A water-impermeable layer 7 b, which is formed between the insulating layer 3 and the metal protective layer 5 , can either be formed on the insulating layer 3 ( FIG. 3) or on the extruded insulating protection 4 ( FIG. 2).

Wird die wasserundurchdringliche Schicht 7b auf dem extrudierten Isolierschutz 4 ausgebildet (Fig. 2), muß die auf wenigstens einer Oberfläche der Bleifolie ausgebildete Kautschuk- oder Kunststoffschicht elektrisch leitfähig sein. Weiterhin muß die elektrisch leitfähige Kautschuk- oder Kunststoffschicht des wasserundurchdringlichen Bandes am extrudierten Isolierschutz 4 anliegen und daran haften.If the water impervious layer 7 b on the extruded insulation shield 4 is formed (Fig. 2) which on at least one surface of the lead film formed rubber or plastic layer must be electrically conductive. Furthermore, the electrically conductive rubber or plastic layer of the water-impermeable tape must rest on the extruded insulation protection 4 and adhere to it.

Wird die wasserundurchdringliche Schicht 7b auf dem extrudierten Isolierschutz 4 ausgebildet, und wenn die Metallschutzschicht 5 direkt auf der wasserundurchdringlichen Schicht 7b ausgebildet wird, so kann das wasserundurchdringliche Band zwischen dem extrudierten Isolierschutz 4 und der Metallschutzschicht 5 mechanisch ermüden und kann sogar beim Aufwickeln oder Abwickeln einer Rolle während der Herstellung des Kabels oder durch den Hitzezyklus bei der Strombelastung nach der Kabelinstallation geschädigt werden. Wird das Starkstromkabel durch Biegen oder Recken mechanisch verformt, so können sich der extrudierte Isolierschutz 4 und die wasserundurchdringliche Schicht 7b voneinander trennen. An einem derartig getrennten Teil kann eine Teilentladung oder eine Erhöhung des dielektrischen Verlustwinkels tan δ in dem Kabel eintreten.If the water impervious layer 7 b on the extruded insulation shield 4 is formed, and when the protective metal layer 5 is directly formed b on the water impervious layer 7, the water impervious tape between the extruded insulation shield 4 and the protective metal layer 5 can fatigue mechanically and may even when winding or Unwinding a roll during the manufacture of the cable or being damaged by the heat cycle in the current load after the cable installation. If the power cable mechanically deformed by bending or stretching, so the extruded insulation shield 4 and the water impervious layer 7 may separate from each other, b. At such a separate part, partial discharge or an increase in the dielectric loss angle tan δ can occur in the cable.

Um diese Probleme zu vermeiden, wird vorzugsweise zunächst das wasserundurchdringliche Band auf dem extrudierten Isolierschutz 4 unter Ausbildung einer wasserundurchdringlichen Schicht 7b longitudinal aufgebracht und darum wird dann ein elektrisch leitfähiges Band aus einem Harz mit einem Schmelzpunkt von 150°C oder mehr als Basis aufgewickelt, unter Ausbildung einer elektrisch leitfähigen Bandschicht 8b und um die wasserundurchdringliche Schicht 7b und den extrudierten Isolierschutz 4 integral miteinander auszubilden.In order to avoid these problems, the water-impermeable tape is preferably first applied longitudinally to the extruded insulation protection 4 with the formation of a water-impermeable layer 7 b and then an electrically conductive tape made of a resin with a melting point of 150 ° C. or more is then wound up as a base to form an electrically conductive tape layer 8 b and to form the water-impermeable layer 7 b and the extruded insulation protection 4 integrally with one another.

Ein derartig aufgebautes Starkstromkabel weist nicht mehr die Probleme der vorerwähnten Art auf und behält seine Eigenschaften auch bei mechanischer und thermischer Beanspruchung bei.A power cable constructed in this way does not have more on the problems of the aforementioned type and keeps its properties also with mechanical and thermal Stress at.

Wenn das für das elektrisch leitfähige Band verwendete Harz einen Schmelzpunkt unterhalb 150°C hat, erleidet es unter den Betriebsbedingungen (Langzeitwärmebeständigkeit 90°C, Kurzzeitwärmebeständigkeit 105°C) einen Wärmeabbau.If that used for the electrically conductive tape Resin has a melting point below 150 ° C, it suffers under the operating conditions (long-term heat resistance 90 ° C, short-term heat resistance 105 ° C) heat dissipation.

Zwar gibt es zahlreiche Harze mit einem Schmelzpunkt von 150°C oder mehr, jedoch verwendet man aus wirtschaftlichen Gründen und hinsichtlich der mechanischen und thermischen Eigenschaften vorzugsweise Polyester, Polypropylen, Polyamid und dergleichen. Diese Harze können einzeln oder in Mischung verwendet werden.There are numerous resins with a melting point of 150 ° C or more, however, is used economic reasons and in terms of mechanical and thermal properties preferred Polyester, polypropylene, polyamide and the like. These resins can be used individually or in a mixture will.

Um aus einem solchen Harz oder solchen Harzen ein elektrisch leitfähiges Band zu erhalten, muß man das Band aus dem oder den Harz(en) eine geeignete Menge an Ruß zusetzen. Alternativ kann man ein Grundgewebe aus dem Harz oder den Harzen ohne Zugabe von Ruß herstellen und dann auf das Gewebe eine elektrisch leitfähige, homogene Verbindung beschichten.To be made from such a resin or such resins To get electrically conductive tape, you have to the tape from the resin (s) an appropriate one Add amount of soot. Alternatively you can use a basic fabric from the resin or resins without the addition of Make carbon black and then electrical on the fabric Coat conductive, homogeneous connection.

Das elektrisch leitfähige Band hat vorzugsweise eine Dicke von 100 µm oder mehr. Liegt die Dicke des elektrisch leitfähigen Bandes unterhalb dieser Untergrenze, nimmt die Anhaftung des extrudierten Isolierschutzes 4 und der wasserundurchdringlichen Schicht 7b bei hohen Temperaturen ab.The electrically conductive tape preferably has a thickness of 100 μm or more. If the thickness of the electrically conductive tape is below this lower limit, the adhesion of the extruded insulation protection 4 and the water-impermeable layer 7 b decreases at high temperatures.

Wenn andererseits die wasserundurchdringliche Schicht 7b direkt auf der Isolierschicht 3 ausgebildet wird (Fig. 3), kann ein wasserundurchdringliches Band aus einer Bleifolie und elektrisch leitfähigen Kautschuk- oder Kunststoffschichten auf beiden Seiten der Bleifolie an die Isolierschicht 3 angeklebt werden. Alternativ kann ein wasserundurchdringliches Band aus einer Bleifolie, einer elektrisch isolierenden Kautschuk- oder Kunststoffschicht, die auf einer Oberfläche der Bleifolie ausgebildet ist, und einer elektrisch leitfähigen Kautschuk- oder Kunststoffschicht, die auf der anderen Seite der Bleifolie ausgebildet ist, an der Isolierschicht 3 angeklebt werden, so daß die elektrisch isolierende Kautschuk- oder Kunststoffschicht des Bandes an der Isolierschicht 3 anliegt. Dann kann der Isolierschutz 4 darüber durch Extrudieren aufgebracht werden.Other hand, when the water impervious layer 7 b formed directly on the insulating layer 3 (Fig. 3), a wasserundurchdringliches band from a lead foil and electrically conductive rubber or plastic layers on both sides of the lead foil can be adhered to the insulating layer 3. Alternatively, a water-impermeable tape made of a lead foil, an electrically insulating rubber or plastic layer which is formed on one surface of the lead foil, and an electrically conductive rubber or plastic layer which is formed on the other side of the lead foil can be adhered to the insulating layer 3 are so that the electrically insulating rubber or plastic layer of the tape abuts the insulating layer 3 . Then the insulation protection 4 can be applied by extrusion.

Die Bleifolie wird aus folgendem Grund als Metall des wasserundurchdringlichen Bandes verwendet. Blei ist gegenüber Wasserundurchdringlichkeit und im Hinblick auf die Beständigkeit Aluminium, Kupfer oder rostfreiem Stahl überlegen. Aluminium und rostfreier Stahl korrodieren beim Kontakt mit elektrisch leitfähigem Ruß in der elektrisch leitfähigen Zusammensetzung in Gegenwart von Wasser. Deshalb können Aluminium und rostfreier Stahl keine Wasserundurchdringlichkeit oder eine chemische Beständigkeit über einen langen Zeitraum ergeben.The lead foil is called the waterproof metal for the following reason Tape used. Is lead impermeability to water and with regard on the resistance aluminum, copper or stainless Superior steel. Aluminum and stainless steel corrode on contact with electrically conductive soot in the electrically conductive composition in the presence of water. That is why aluminum and stainless Steel no water impermeability or one chemical resistance over a long period of time.

Das Grundmaterial für die elektrisch leitfähige oder elektrisch isolierende Kautschuk- oder Kunststoffschicht, welche auf die Bleifolie auflaminiert ist, kann ein einzelnes Material oder eine Mischung aus zwei oder mehreren der nachfolgenden Materialien sein: niedrig-, mittel- und hochdichtes Polyethylen, Polypropylen, Polybuten-1, Polymethylpenten, Ethylen-Propylen- Copolymer, Ionomer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Vinylchlorid-Pfropfcopolymer, chloriertes Polyethylen, chlorsulfoniertes Polyethylen, Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Isoprenkautschuk, Chloroprenkautschuk, Acrylnitril-Butadien- Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk.The basic material for the electrically conductive or electrically insulating rubber or plastic layer, which is laminated onto the lead foil can be a single material or a mixture of two or more of the following materials: low, medium and high density polyethylene, polypropylene, Polybutene-1, polymethylpentene, ethylene-propylene- Copolymer, ionomer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, Ethylene-vinyl acetate-vinyl chloride graft copolymer, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, Ethylene-acrylic acid copolymer, isoprene rubber, Chloroprene rubber, acrylonitrile butadiene Rubber, styrene-butadiene rubber.

Die elektrisch leitfähige Kautschuk- oder Kunststoffschicht muß einen elektrischen Widerstand von 10⁷ Ω · cm oder weniger haben. Eine solche Schicht kann aus einer homogenen Verbindung, die man erhält, indem man ein elektrisch leitfähig machendes Mittel wie Ruß, zu dem Grundmaterial der vorerwähnten Art zugibt, bestehen oder es kann aus einer Kombination aus einem elektrisch leitfähigen Gewebe, das man erhält, indem man eine elektrisch leitfähige homogene Mischung auf ein Fasermaterial des Grundmaterials der vorerwähnten Art aufträgt, bestehen.The electrically conductive rubber or plastic layer must have an electrical resistance of Have 10⁷ Ω · cm or less. Such a layer can be made from a homogeneous compound that you get by using an electrically conductive agent like soot, to the basic material of the aforementioned type admits, consist or it can be a combination from an electrically conductive fabric that you get by making an electrically conductive homogeneous mixture on a fiber material of the base material applies the aforementioned type, exist.

Das elektrische Leitfähigkeit verursachende Mittel ist vorzugsweise Ruß. Zwar gibt es keine besonderen Voraussetzungen für den zu verwendenden Ruß, jedoch wird Ketjen Black EC (Handelsname der Akzo Co., Ltd.) bevorzugt, weil er eine hohe Leitfähigkeit schon bei geringen Zusatzmengen verleiht.The agent causing electrical conductivity is preferably soot. There are no special ones Requirements for the soot to be used, however becomes Ketjen Black EC (trade name of Akzo Co., Ltd.) preferred because it already has a high conductivity gives small additional amounts.

Die elektrisch leitfähige Kautschuk- oder Kunststoffschicht der wasserundurchdringlichen Schicht muß einen elektrischen Widerstand von 10⁷ Ω · cm oder weniger haben. Übersteigt der elektrische Widerstand 10⁷ Ω · cm, verursachen kleine Hohlräume oder Spalte zwischen dem extrudierten Isolierschutz 4 und der wasserundurchdringlichen Schicht 7b Teilentladungen oder eine Erhöhung des dielektrischen Verlustwinkels tan δ und dadurch verschlechtern sich die Kabeleigenschaften. Solche Probleme treten aber praktisch nicht auf, wenn der Widerstand 10⁷ Ω · cm oder weniger beträgt.The electrically conductive rubber or plastic layer of the waterproof layer must have an electrical resistance of 10⁷ Ω · cm or less. The electrical resistance of 10⁷ Ω · cm, cause small voids or gaps between the extruded insulation shield 4 and the water impermeable layer 7 b partial discharges or increase exceeds the dielectric loss angle tan δ and thereby the cable characteristics deteriorate. However, such problems practically do not occur if the resistance is 10⁷ Ω · cm or less.

Die Isolierschicht des Stromkabels besteht vorzugsweise aus einer elektrisch isolierenden Zusammensetzung, ausgewählt aus vernetztem Polyethylen, Polyethylen, Ethylen-Propylen- Kautschuk oder Butyl-Kautschuk. Der Metallschutz kann im einfachsten Falle aus einem metallischen Material, ausgewählt aus Kupferband, einem Aluminiumband, einem Kupferdraht oder einem Aluminiumdraht, bestehen. Eine antikorrosive Kunststoffummantelung 6 wird im allgemeinen um den Metallschutz ausgebildet. Die antikorrosive Kunststoffummantelung 6 besteht vorzugsweise aus einer elektrisch leitfähigen Zusammensetzung und ist weniger bevorzugt eine elektrisch nicht leitfähige Zusammensetzung.The insulating layer of the power cable preferably consists of an electrically insulating composition selected from cross-linked polyethylene, polyethylene, ethylene-propylene rubber or butyl rubber. In the simplest case, the metal protection can consist of a metallic material selected from copper tape, an aluminum tape, a copper wire or an aluminum wire. An anti-corrosive plastic sheath 6 is generally formed around the metal protection. The anticorrosive plastic casing 6 preferably consists of an electrically conductive composition and is less preferably an electrically non-conductive composition.

Falls die antikorrosive Kunststoffummantelung 6 elektrisch leitfähig ist, kann man das Starkstromkabel unterirdisch verlegen und jeden beliebigen Teil erden, so daß das Kabel kein in der Nähe liegendes Kommunikationskabel stört. In diesem Fall hat die elektrisch leitfähige Kunststoffummantelung vorzugsweise einen Widerstand von 10⁷ Ω · cm oder weniger. If the anti-corrosive plastic sheath 6 is electrically conductive, you can lay the power cable underground and ground any part so that the cable does not interfere with a nearby communication cable. In this case, the electrically conductive plastic jacket preferably has a resistance of 10⁷ Ω · cm or less.

Example 1

Eine Schicht aus einem leitfähigen Band mit einer Dicke von 0,1 mm, bestehend aus Nylontuch als Träger und einer auf beiden Seiten aufgetragenen leitfähigen Verbindung, wurde mit jeweils einer halben Überlappung um einen Leiter gewickelt, der aus 19 verdrallten Aluminiumdrähten von jeweils 1,9 mm Durchmesser bestand. Dann wurde ein wasserundurchdringliches Band hergestellt, indem man ein leitfähiges Polymer in einer Dicke von 0,1 mm auf jede Seite einer Bleifolie mit einer Dicke von 0,05 mm beschichtete. Das leitfähige Polymer wurde erhalten durch Vermischen von leitfähigen Kohlenstoffen mit einem Ethylen-Acrylsäure-Copolymer (EAA). Das so erhaltene wasserundurchdringliche Band wurde längs auf die leitfähige Nylontuchschicht aufgebracht. Ein Leiterschutz, eine Isolierschicht aus Polyethylen und eine Isolierschicht wurden gleichzeitig darüber extrudiert. Der Leiterschutz bestand aus einer leitfähigen Zusammensetzung, die aus leitfähigem Kohlenstoff mit einem Grundpolymer aus Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA) und niedrigdichtem Polyethylen (PE) bestand. Der Isolierschutz wurde aus der gleichen leitfähigen Zusammensetzung, wie sie für den Leiterschutz Verwendung fand, hergestellt. Nachdem ein wasserundurchdringliches Band mit dem gleichen Aufbau, wie das auf dem Leiter des Isolierschutzes umwickelte longitudinal aufgetragen wurde, wurde eine Schicht eines leitfähigen Bandes einer Dicke von 0,25 mm mit jeweils einer halben Überlappung aufgewickelt. Das leitfähige Band war erhalten worden, indem man ein Nylongewebe mit einem leitfähigen Kautschuk beschichtete. Der gebildete Kabelkern wurde erwärmt, um die überlappenden Teile des wasserundurchdringlichen Bandes zu verkleben und um das wasserundurchdringliche Band und den Isolierschutz integral miteinander zu verbinden. Ein zinnplattierter Kupferdraht mit 1,6 mm Durchmesser wurde spiralförmig auf den so erhaltenen Kabelkern gewickelt.A layer of a conductive tape with a Thickness of 0.1 mm, consisting of nylon cloth as a carrier and a conductive applied on both sides Connection was made with half an overlap each wrapped around a conductor that twisted out of 19 Aluminum wires each 1.9 mm in diameter existed. Then a waterproof tape became made by using a conductive polymer in a 0.1 mm thickness on each side of a lead foil coated to a thickness of 0.05 mm. The conductive Polymer was obtained by mixing conductive ones Carbons with an ethylene-acrylic acid copolymer (EAA). The water impenetrable thus obtained Tape was placed lengthways on the conductive nylon cloth layer upset. A conductor protection, an insulating layer Made of polyethylene and an insulating layer were made at the same time extruded over it. The conductor protection existed made of a conductive composition, made of conductive Carbon with a base polymer Ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA) and low density Polyethylene (PE) existed. The insulation protection was from the same conductive composition as them used for conductor protection. Having a waterproof tape with the same Construction like that on the conductor of the insulation protection was applied longitudinally, became a Layer of conductive tape 0.25 mm thick wound with half an overlap each. The conductive tape had been obtained by using a Nylon fabric coated with a conductive rubber. The cable core formed was heated to the overlapping parts of the impenetrable tape to glue and around the water-impermeable tape and integrally connect the insulation protection. A tin-plated 1.6 mm copper wire Diameter was spiraled on the one thus obtained Cable core wrapped.

Ein leitfähiges Material, das man durch Vermischen von leitfähigem Ruß mit PE erhielt, wurde als antikorrosiver Schutz auf dem umwickelten, zinnplattierten Kupferdraht von 7,35 mm extrudiert, unter Erhalt eines 15-kV-Kabels.A conductive material that can be mixed obtained from conductive carbon black with PE has been found to be anti-corrosive Protection on the wrapped, tin-plated 7.35mm copper wire extruded to obtain one 15 kV cable.

Die folgenden Versuche wurden ebenfalls durchgeführt.The following experiments were also carried out.

In das Kabel gemäß Beispiel 1 wurde ein Loch mit einem ⌀ von 20 mm bis zu der wasserundurchdringlichen Schicht von der Ummantelung gebohrt (der Isolierschutz blieb unverletzt). Dann wurde das Kabel fünfmal, jeweils hin und her, über eine Spindel mit einem Durchmesser, der dem 10fachen des Kabeldurchmessers entsprach, gebogen und in ein heißes Wasserbad von 70°C gelegt und nachdem der Leiter mit Wasser gefüllt war, wurde eine Wechselstromspannung von 15 kV während 1 Monats angelegt. Nachdem diese Spannung im wassereingetauchten Zustand 1 Monat angelegt war, wurde das Kabel auf den Wassergehalt des Isolierschutzes und auf Biegerisse (Wasserbäumchen) in der Isolierung untersucht. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. A hole with a hole was made in the cable according to Example 1 ⌀ from 20 mm to the waterproof layer drilled from the casing (the insulation protection remained unharmed). Then the cable was five times, each back and forth, over a spindle with a diameter, which corresponded to 10 times the cable diameter, bent and placed in a hot water bath at 70 ° C and after the ladder was filled with water, one AC voltage of 15 kV applied for 1 month. After this tension is immersed in water Condition was created 1 month, the cable was on the Water content of the insulation protection and on bending cracks (Water trees) examined in the insulation. The results are shown in Table 1.

Tabelle 1 Table 1

Wie aus der obigen Tabelle hervorgeht, war bei einem Kabel dieser Konstruktion sichergestellt, daß selbst im Falle eines Defektes, wie eines Nadelloches oder eines Risses, in der wasserundurchdringlichen Schicht die Wasserinfiltration durch den Defekt lokal beschränkt ist (innerhalb 30 cm von dem Schaden bei dem obigen Beispiel) und nicht in Längsrichtung des Kabels verläuft, weil die wasserundurchdringliche Schicht in enger integraler Einheit mit dem Kabelkern vorliegt.As can be seen from the table above, one was Cable of this construction ensures that even in the event of a defect, such as a pinhole or a crack in the water-impermeable layer local water infiltration due to the defect (within 30 cm of the damage from the above Example) and does not run in the longitudinal direction of the cable, because the waterproof layer in tight integral unit with the cable core is present.

Example 2

Eine Schicht eines Leiterbandes mit einer Dicke von 0,1 mm aus "Tetoron-Tuch" als Träger und einer auf beide Oberflächen aufgebrachten, elektrisch leitfähigen Verbindung wurde mit jeweils einer halben Überlappung auf den gleichen Aluminiumleiter, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde, gewickelt. Ein wasserundurchdringliches Band wurde hergestellt, indem man ein leitfähiges Polymer auf jeder Oberfläche einer 0,03 mm dicken Bleifolie bis zu einer Dicke von 0,05 mm beschichtete. Das leitfähige Polymer war erhalten worden durch Mischen von leitfähiger Kohle mit einer Mischung aus EAA und PE. Das so erhaltene wasserundurchdringliche Band wurde längs auf das leitfähige Tetoronband gewickelt. Ein Leiterschutz, eine Isolierschicht aus vernetztem Polyethylen und ein Isolierschutz wurden gleichzeitig darüber extrudiert. Sowohl der Leiterschutz als auch der Isolierschutz waren aus einer leitfähigen Mischung, bestehend aus einem Ethylen- Propylen-Kautschuk als Grundpolymer und leitfähigem Kohlenstoff, hergestellt worden. Nachdem man ein wasserundurchdringliches Band des gleichen Aufbaus wie das, das auf dem Leiter auf dem Isolierschutz aufgelegt worden war, in Längsrichtung aufgelegt hatte, wurden zwei Schichten eines leitfähigen Bandes mit einer Dicke von 0,25 mm, erhalten, indem man eine Tetoron- Grundgewebe mit leitfähigem Kautschuküberzug mit jeweils einer halben Überlappung aufgewickelt. Der gebildete Kabelkern wurde erwärmt, wodurch die überlappten Teile des wasserundurchdringlichen Bandes aneinanderhaften und das wasserundurchdringliche Band und den Isolierschutz integral miteinander vereinigt wurden.A layer of a conductor tape with a thickness of 0.1 mm from "Tetoron cloth" as a carrier and one on applied to both surfaces, electrically conductive Connection was made with half an overlap each on the same aluminum conductor as in example 1 was used wound. A water impenetrable Tape was made by using a conductive Polymer on each surface of a 0.03 mm thick Lead foil coated up to a thickness of 0.05 mm. The conductive polymer had been obtained from Mixing conductive carbon with a mixture of EAA and PE. The water impenetrable thus obtained Tape was wrapped lengthways on the conductive tetoron tape. A conductor protection, an insulating layer cross-linked polyethylene and insulation protection extruded over it at the same time. Both the ladder protection as well as the insulation protection were from one conductive mixture consisting of an ethylene Propylene rubber as the base polymer and conductive Carbon. Having a water impermeable Band of the same construction as the one that is placed on the conductor on the insulation protector had been hung up in the longitudinal direction two layers of a conductive tape with one Thickness of 0.25 mm, obtained by using a tetoron Base fabric with a conductive rubber coating with half an overlap each wound. The formed cable core was heated, causing the overlapped Stick parts of the impenetrable tape together and the impenetrable tape and integrally integrates the insulation protection were.

Ein Aluminiumdraht mit einem Durchmesser von 1,6 mm wurde spiralförmig auf den so erhaltenen Kabelkern aufgewickelt. Eine leitfähige Schicht, erhalten durch Vermischen von leitfähigem Kohlenstoff mit Polyvinylchlorid, wurde als Ummantelung darüber extrudiert. Man erhielt so ein 15-kV-Kabel mit einem Al-Leiter von 7,35 mm.An aluminum wire with a diameter of 1.6 mm was spirally wound on the cable core thus obtained. A conductive layer obtained by Mixing conductive carbon with polyvinyl chloride, was extruded over it as a jacket. This gave a 15 kV cable with an Al conductor from 7.35 mm.

Example 3

Eine Schicht aus einem leitfähigen Band von 0,1 mm Dicke, bestehend aus einem Polypropylentuch als Träger und einer auf beide Oberflächen beschichteten leitfähigen Verbindung, wurde mit jeweils einer viertel Überlappung auf einen Leiter, bestehend aus 19 verkabelten Aluminiumdrähten mit jeweils einem Durchmesser von 1,9 mm, aufgewickelt. Ein wasserundurchdringliches Band aus einer Bleifolie und leitfähigen Vinylfilmen mit einer Dicke von 0,1 mm, die auf den beiden Oberflächen der Bleifolie mittels eines leitfähigen Klebers aufgebracht worden waren, wurde auf den Leiter in Längsrichtung mit dem leitfähigen Band dazwischen aufgebracht. Ein Leiterschutz, eine Isolierschicht aus einem Ethylen-Propylen-Kautschuk und ein Isolierschutz wurden gleichmäßig darüber extrudiert. Der Leiterschutz und der Isolierschutz waren aus einer leitfähigen Zusammensetzung hergestellt worden, die man erhalten hatte, indem man leitfähigen Kohlenstoff mit einem Grundpolymer aus EEA und PE vermischte. Ein wasserundurchdringliches Band wurde hergestellt, indem man eine 0,05 mm dicke Schicht aus einem leitfähigen Polymer, bestehend aus leitfähigem Kohlenstoff und EAA, auf beide Oberflächen einer 0,05 mm dicken Bleifolie aufbrachte. Das wasserundurchdringliche Band wurde längs auf den Isolierschutz aufgebracht. Eine Schicht eines leitfähigen Bandes mit einer Dicke von 0,10 mm, das erhalten worden war, indem man einen leitfähigen Kautschuk auf ein Tetorongewebe aufbrachte, wurde mit jeweils einer halben Überlappung aufgewickelt. Der erhaltene Kabelkern wurde erwärmt, um ein Verkleben der überlappten Teile bei dem wasserundurchdringlichen Band zu bewirken und um das wasserundurchdringliche Band und den Isolierschutz integral miteinander zu verbinden.A layer of 0.1 mm conductive tape Thickness, consisting of a polypropylene cloth as a carrier and a conductive coated on both surfaces Connection, was with a quarter each Overlap on a conductor consisting of 19 wired Aluminum wires, each with a diameter of 1.9 mm, wound up. A water impenetrable Tape made from a lead foil and conductive vinyl films with a thickness of 0.1 mm on the two surfaces the lead foil using a conductive adhesive had been applied to the conductor in Longitudinally applied with the conductive tape in between. A conductor protection, an insulating layer an ethylene propylene rubber and insulation protection were extruded evenly over it. The Conductor protection and the insulation protection were made of a conductive Composition has been made which one had been obtained by using conductive carbon a base polymer made of EEA and PE mixed. A water impenetrable Band was made by a 0.05 mm thick layer of a conductive polymer, consisting of conductive carbon and EAA, on both surfaces of a 0.05 mm lead foil upset. The water-impermeable tape was applied lengthways to the insulation protection. A layer a conductive tape with a thickness of 0.10 mm, that had been obtained by using a conductive Rubber was applied to a tetoron fabric half an overlap each wound. The received one Cable core was warmed to sticking the overlapped parts on the water-impermeable tape effect and around the water impermeable tape and integrally connect the insulation protection.

Ein Metallschutz wurde aus einem Kupferband mit einer Dicke von 0,1 mm auf dem leitfähigen Band des Kabelkerns aufgebracht. Die leitfähige Zusammensetzung, welche die gleiche war, wie die für den Leiterschutz und den Isolierschutz verwendete, wurde aufextrudiert, unter Ausbildung einer antikorrosiven Ummantelung. Man erhielt ein 15-kV-Kabel mit einem Al-Leiter von 7,35 mm.A metal protection was made from a copper tape with a 0.1 mm thickness on the conductive tape of the cable core upset. The conductive composition, which was the same as that for ladder protection and using the insulation protection was extruded on, with the formation of an anti-corrosive coating. Man received a 15 kV cable with an Al conductor of 7.35 mm.

Example 4

Nachdem man das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 bis zu der Bildung eines Leiterschutzes und der aufextrudierten Isolierschicht angewendet hat, wurde ein wasserundurchdringliches Band längs auf die Isolierung aufgebracht. Das wasserundurchdringliche Band wurde erhalten, indem man eine 0,05 mm dicke Schicht aus einem leitfähigen Polymer, bestehend aus leitfähigem Kohlenstoff und EAA, auf jede Oberfläche einer 0,05 mm dicken Bleifolie aufbrachte. Nachdem man die überlappten Teile erwärmt hatte, um sicherzustellen, daß sie aneinanderhaften, wurde eine leitfähige Zusammensetzung, der gleichen Zusammensetzung, wie sie für den Leiterschutz verwendet wurde, darüber als Isolierschicht aufextrudiert und dadurch wurde das wasserundurchdringliche Band integral mit der Isolierschicht und dem Isolierschutz verbunden.After following the same procedure as in Example 1 up to the formation of a conductor protection and the extruded Insulation layer has been applied waterproof tape lengthways on the insulation upset. The water-impermeable tape was obtained by making a 0.05 mm thick layer a conductive polymer consisting of conductive Carbon and EAA, on each surface a 0.05 mm thick lead foil. After you overlapped the Had warmed parts to ensure that they stick together, became a conductive composition, the same composition as for the conductor protection was used, above that as an insulating layer extruded and this made the water impenetrable Tape integral with the insulating layer and the insulation protection.

Nachdem man einen Kupferdraht von 1,6 mm Durchmesser spiralförmig um den so erhaltenen Kabelkern aufgewickelt hatte, wurde ein durch Mischen von leitfähigem Kohlenstoff mit PE erhaltenes Material als Ummantelung aufextrudiert. Man erhielt ein 15-kV-Kabel mit einem Al-Leiter von 7,35 mm.After having a copper wire of 1.6 mm in diameter spirally wound around the cable core thus obtained had one by mixing conductive Material with carbon obtained with PE as sheathing extruded. A 15 kV cable with one was obtained Al conductor of 7.35 mm.

Example 5

Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch ein verdrallter Drahtleiter erhalten wurde, indem man einen Aluminiumleiter, bestehend aus 19 Aluminiumdrähten mit jeweils einem Durchmesser von 1,9 mm, auf einen Raumfaktor von 85% komprimierte und wobei das leitfähige Band nicht überlappend aufgewickelt wurde, sondern das wasserundurchdringliche Band wurde direkt und längs auf den Leiter aufgebracht. Man erhielt so ein 15-kV-Kabel mit einem Al-Leiter von 7,35 mm.The procedure of Example 1 was repeated, with however, a twisted wire conductor was obtained by using an aluminum conductor consisting of 19 aluminum wires each with a diameter of 1.9 mm, compressed to a space factor of 85% and being the conductive tape was not overlapped, but the impenetrable tape became direct and applied lengthways to the conductor. You got like that a 15 kV cable with an Al conductor of 7.35 mm.

Example 6

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde durchgeführt, wobei jedoch nach dem spiralförmigen Aufwickeln eines zinnplattierten Kupferdrahtes von 1,6 mm Durchmesser auf den Kabelkern zwei Schichten eines non-woven fabric aus Nylon mit einer Dicke von 0,1 mm darüber mit jeweils einer halben Überlappung aufgewickelt wurden und darüber eine Ummantelung aus Polyvinylchlorid aufextrudiert wurde. Man erhielt ein 15-kV-Kabel mit einem Al-Leiter von 7,35 mm.The procedure described in Example 1 was carried out however, after spiral winding of a tin-plated copper wire of 1.6 mm Diameter on the cable core two layers one non-woven fabric made of nylon with a thickness of 0.1 mm wrapped over it with half an overlap each were and a sheath made of polyvinyl chloride was extruded. You got one 15 kV cable with an Al conductor of 7.35 mm.

Example 7

Nachdem man eine Schicht aus einem leitfähigen Band, eine Schicht aus einem wasserundurchdringlichen Band, einen Leiterschutz und einen Isolierschutz aus Polyethylen auf einen Aluminiumleiter aus 19 verdrallten Drähten mit jeweils einem Durchmesser von 1,9 mm in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt hatte, wurde ein wasserundurchdringliches Band längs über die Isolierschicht so aufgebracht, daß eine Polyethylenschicht des wasserundurchdringlichen Bandes auf der Isolierschicht lag. Das wasserundurchdringliche Band war erhalten worden, indem man auf einer Oberfläche einer Bleifolie mit einer Dicke von 0,05 mm eine 0,10 mm dicke PE-Schicht ausbildete und auf der anderen Oberfläche eine Schicht aus einem leitfähigen Polymer, bestehend aus einem Ionomerharz und leitfähigem Kohlenstoff, in einer Dicke von 0,10 mm aufbrachte. Nachdem man die überlappte Teile für eine bessere Klebefestigkeit erwärmt hatte, wurde die gleiche leitfähige Zusammensetzung, die für die Leiterschutzzusammensetzung verwendet worden war, aufextrudiert, unter Ausbildung eines Isolierschutzes und dadurch wurde das wasserundurchdringliche Band, die Isolierschicht und der Isolierschutz integral miteinander vereinigt.After getting a layer of a conductive tape, a layer of a waterproof tape, a conductor protection and an insulation protection made of polyethylene twisted onto an aluminum conductor of 19 Wires with a diameter of 1.9 mm each made in the same way as in Example 1, a water-impermeable tape was stretched lengthways across the Insulating layer applied so that a polyethylene layer of the impenetrable tape on the Insulating layer. The impenetrable tape had been obtained by standing on a surface a lead foil with a thickness of 0.05 mm 0.10 mm thick PE layer formed and on the other Surface of a layer of a conductive Polymer consisting of an ionomer resin and conductive Carbon, applied in a thickness of 0.10 mm. Having the overlapped parts for better Adhesive strength had warmed up, was the same conductive Composition for the conductor protection composition had been used, extruded, under Formation of insulation protection and thereby the impenetrable tape, the insulating layer and integrally integrates the insulation protection.

Nachdem man einen Kupferdraht von 1,6 mm Durchmesser auf den so erhaltenen Kabelkern aufgewickelt hatte, wurde ein leitfähiges Material aus PE und leitfähigem Kohlenstoff, unter Ausbildung einer Ummantelung, aufextrudiert. Man erhielt ein 15-kV-Kabel mit einem Al- Leiter von 7,35 mm.After having a copper wire of 1.6 mm in diameter wound on the cable core thus obtained, became a conductive material made of PE and conductive Carbon extruded to form a jacket. A 15 kV cable with an aluminum cable was obtained. 7.35 mm ladder.

Comparative Example 1

Ein Leiterschutz, eine Isolierschicht aus Polyethylen und ein Isolierschutz wurden gleichzeitig auf einen Leiter, bestehend aus 19 verdrallten Aluminiumdrähten mit jeweils einem Durchmesser von 1,9 mm, aufextrudiert. Sowohl der Leiterschutz als auch der Isolierschutz waren aus einer leitfähigen Zusammensetzung hergestellt worden, wobei die Zusammensetzung erhalten worden war durch Vermischen von leitfähigem Kohlenstoff mit einem Grundpolymer aus EEA und PE. Anschließend wurde ein wasserundurchdringliches Band in Längsrichtung um den Isolierschutz aufgebracht. Das wasserundurchdringliche Band war erhalten worden, indem man auf jede Oberfläche einer Bleifolie mit einer Dicke von 0,03 mm ein leitfähiges Polymer in einer Dicke von 0,10 mm beschichtete, wobei das leitfähige Polymer erhalten worden war durch Vermischen von leitfähigem Kohlenstoff mit einer Mischung aus EAA und PE. Nachdem man eine Schicht von leitfähigem Band einer Dicke von 0,1 mm, das erhalten worden war, indem man ein Tetorongewebe mit leitfähigem Kautschuk beschichtete, mit jeweils einer halben Überlappung aufgewickelt hatte, wurde der gebildete Kabelkern erwärmt, um ein Verkleben der überlappten Teile zu bewirken und um das wasserundurchdringliche Band und die Isolierschicht integral miteinander zu vereinigen.A conductor protection, an insulating layer made of polyethylene and an insulation protector were simultaneously on a conductor, consisting of 19 twisted aluminum wires each with a diameter of 1.9 mm, extruded. Both the conductor protection and the insulation protection were made from a conductive composition whereby the composition was obtained by mixing conductive carbon with a base polymer made of EEA and PE. Then was a water-impermeable tape in the longitudinal direction applied around the insulation protection. The impenetrable Band had been obtained by clicking on each Surface of a lead foil with a thickness of 0.03 mm a conductive polymer with a thickness of 0.10 mm coated, obtaining the conductive polymer was made by mixing conductive carbon with a mixture of EAA and PE. After one a layer of conductive tape with a thickness of 0.1 mm, which had been obtained by using a tetoron fabric coated with conductive rubber, with half an overlap each, the cable core formed was heated to prevent it from sticking of the overlapped parts and to make the water impervious Tape and the insulating layer integral to unite with each other.

Nachdem man spiralförmig einen Aluminiumdraht mit einem Durchmesser von 1,6 mm auf den Kabelkern aufgewickelt hatte, wurde ein leitfähiges Material aus Polyvinylchlorid mit leitfähigem Kohlenstoff als Ummantelung aufextrudiert. Man erhielt ein 15-kV-Kabel mit einem Aluminiumleiter von 7,35 mm.After spiraling with an aluminum wire with a diameter of 1.6 mm wound on the cable core had a conductive material Polyvinyl chloride with conductive carbon as a sheath extruded. A 15 kV cable was obtained with an aluminum conductor of 7.35 mm.

Comparative Example 2

Eine Schicht aus einem 0,1 mm dicken leitfähigen Band, das erhalten worden war, indem man beide Oberflächen eines Tetorontuches als Träger mit einer leitfähigen Verbindung beschichtete, wurde mit jeweils einer viertel Überlappung auf einen Leiter, der aus 19 verdrallten Aluminiumdrähten mit jeweils einem Durchmesser von 1,9 mm bestehend, gewickelt. Dann wurde ein wasserundurchdringliches Band längs auf das leitfähige Tetoronband aufgebracht. Das wasserundurchdringliche Band war hergestellt worden, indem man ein leitfähiges Polymer aus EAA und leitfähigem Kohlenstoff in einer Dicke von 0,1 mm auf beide Oberflächen einer 0,05 mm dicken Bleifolie beschichtete. Ein Leiterschutz, eine Isolierschicht aus vernetztem Polyethylen und ein Isolierschutz wurden gleichzeitig darüber extrudiert. Sowohl der Leiterschutz als auch der Isolierschutz waren aus einer leitfähigen Zusammensetzung aus einem Ethylen- Propylen-Kautschuk als Grundpolymer und leitfähigem Kohlenstoff hergestellt worden. Nachdem man einen Aluminiumdraht mit einer Dicke von 1,6 mm um den so erhaltenen Kabelkern spiralförmig aufgewickelt hatte, wurde darüber eine leitfähige Polyethylenzusammensetzung als Ummantelung aufextrudiert. Man erhielt ein 15-kV- Kabel mit einem Al-Leiter von 7,35 mm.A layer of 0.1 mm thick conductive tape that had been obtained by looking at both surfaces a tetoron cloth as a carrier with a conductive Compound was coated with a quarter each Overlap on a conductor that twisted out of 19 Aluminum wires, each with a diameter of 1.9 mm, wound. Then it became impenetrable Tape lengthways on the conductive tetoron tape upset. The water-impermeable tape was made by using a conductive polymer made of EAA and conductive carbon in one thickness of 0.1 mm on both surfaces of a 0.05 mm thick Lead foil coated. A conductor protection, an insulating layer Made of cross-linked polyethylene and an insulation protection were extruded over it at the same time. Either the conductor protection as well as the insulation protection were off a conductive composition of an ethylene Propylene rubber as the base polymer and conductive Carbon has been produced. After getting an aluminum wire with a thickness of 1.6 mm around the thus obtained Cable core had been wound up in a spiral over it a conductive polyethylene composition extruded as a jacket. A 15 kV Cable with an Al conductor of 7.35 mm.

Comparative Example 3

Ein Leiterschutz, eine Isolierschicht aus vernetztem Polyethylen und ein Isolierschutz wurden gleichzeitig auf einen Aluminiumleiter aus 19 verkabelten Drähten mit jeweils einem Durchmesser von 1,9 mm aufextrudiert. Sowohl der Leiterschutz als auch der Isolierschutz waren aus einer leitfähigen Mischung aus leitfähigem Kohlenstoff und einem Grundpolymer aus EEA und PE hergestellt worden. Nachdem man einen zinnplattierten Kupferdraht von 1,6 mm Durchmesser spiralförmig auf den so erhaltenen Kabelkern aufgewickelt hatte, wurden zwei Schichten aus einem "non-woven fabric" aus Nylon mit einer Dicke von 0,1 mm mit jeweils einer halben Überlappung aufgewickelt und darüber wurde ein wasserundurchdringliches Band in Längsrichtung aufgebracht. Das wasserundurchdringliche Band war erhalten worden, indem man beide Oberflächen einer Bleifolie einer Dicke von 0,05 mm mit einem leitfähigen Polymer aus EAA und leitfähigem Kohlenstoff in einer Dicke von 0,1 mm beschichtete. Nachdem man zur Verbesserung der Klebefestigkeit die überlappten Teile erwärmt hatte, wurde die gleiche leitfähige Zusammensetzung, die für den Leiterschutz und für den Isolierschutz verwendet worden war, als Ummantelung aufextrudiert. Man erhielt ein 15-kV-Kabel mit einem Al-Leiter von 7,35 mm.A conductor protection, an insulating layer made of networked Polyethylene and insulation protection were made at the same time on an aluminum conductor made of 19 wired wires extruded with a diameter of 1.9 mm each. Both the conductor protection and the insulation protection were made of a conductive mixture of conductive Carbon and a base polymer made from EEA and PE been. After having a tin plated Copper wire 1.6 mm in diameter spirally had wound up the cable core thus obtained two layers of a "non-woven fabric" Nylon with a thickness of 0.1 mm with half each Overlap wound up and over it became a water-impermeable Tape applied lengthways. The water-impermeable tape had been preserved by covering both surfaces of a lead foil Thickness of 0.05 mm with a conductive polymer EAA and conductive carbon in a thickness of 0.1 mm coated. After going to improve the adhesive strength the overlapped parts had been heated the same conductive composition that for the Conductor protection and for insulation protection was extruded as a sheath. You got a 15 kV cable with an Al conductor of 7.35 mm.

Comparative Example 4

Ein 15-kV-Kabel mit einem Al-Leiter von 7,35 mm wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch die Metallfolie des wasserundurchdringlichen Bandes ein Aluminiumfolienband mit einer Dicke von 0,05 mm anstelle des Bleifolienbandes war. A 15 kV cable with an 7.35 mm Al conductor was used prepared in the same manner as in Example 1, wherein however, the metal foil of the waterproof Tape is an aluminum foil tape with a thickness of Was 0.05 mm instead of the lead foil tape.

Comparative Example 5

Ein 15-kV-Kabel mit einem Al-Leiter von 7,35 mm wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch die Metallfolie in dem wasserundurchdringlichen Band eine Kupferfolie mit einer Dicke von 0,02 mm anstelle der Bleifolie war.A 15 kV cable with an 7.35 mm Al conductor was used prepared in the same way as in Example 1, however, the metal foil in the water impervious Tape a copper foil with a thickness of 0.02 mm was in place of the lead foil.

Die jeweils nach Beispielen 1 bis 7 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5 hergestellten Kabel wurden auf ihren Ausgangswassergehalt und ihre Eingangswechselstrom- Kurzschlußspannung gemessen. Anschließend wurde jedes Kabel 5mal in zwei entgegengesetzte Richtungen um eine Spindel mit einem Durchmesser, der 10mal dem Außendurchmesser des Kabels entsprach, gebogen. Dann wurde das Kabel in Wasser eingetaucht, das mittels eines Thermostaten auf 70°C gehalten wurde. Anschließend wurde eine Wechselspannung von 15 kV an das Kabel angelegt. Der Spalt zwischen dem Leiterstrang wurde während der Anlegung mit Spannung mit Wasser gefüllt. Die Wechselstromspannung wurde unter diesen Bedingungen 1 Jahr aufrechterhalten.Each according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 cables manufactured were on their initial water content and their input alternating current Short circuit voltage measured. Then was each cable 5 times in two opposite directions around a spindle with a diameter that is 10 times corresponded to the outer diameter of the cable, bent. Then the cable was immersed in water using a thermostat was kept at 70 ° C. Subsequently was an AC voltage of 15 kV applied to the cable. The gap between the conductor strand was tensioned with water during the application filled. The AC voltage was among these Maintain conditions for 1 year.

Nach 1 Jahr wurde jedes Kabel auf die Wechselstrom- Kurzschlußspannung, den Wassergehalt der Isolierung, das Vorhandensein von Wasserbäumchen in der Isolierung und auf den Zustand des Metalls in der wasserundurchdringlichen Schicht untersucht. Die erzielten Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt. After 1 year, each cable was switched to the AC Short-circuit voltage, the water content of the insulation, the presence of water trees in the insulation and on the condition of the metal in the impermeable Layer examined. The results achieved are shown in Table 2.

Tabelle 2 Table 2

Versuchsergebnisse nach 1jährigem Eintauchen in 70°C warmes Wasser Test results after 1 year of immersion in 70 ° C warm water

Aus Tabelle 2 geht hervor, daß bei den Kabeln gemäß den Beispielen 1 bis 7 keine Veränderung in der wasserundurchdringlichen Schicht auf dem Leiter festgestellt wurde und daß auf der Isolierung keine "Wasserbäumchen" beobachtet wurden und daß der Wassergehalt der Isolierung weniger als 0,01% betrug und damit so wie vor dem Versuch war.Table 2 shows that the cables according to Examples 1 to 7 no change in the impermeable layer on the conductor and that no "water trees" on the insulation were observed and that the water content the insulation was less than 0.01% and thus as it was before the attempt.

Im Gegensatz dazu wurde bei den Kabeln der Vergleichsbeispiele eine Anzahl von Bow-tie trees in der Isolierung beobachtet und der Wassergehalt in der Isolierung betrug 0,03 bis 0,2%. Dies zeigt an, daß Wasser in die Isolierung von der Seite des Leiters und/oder durch die Außenoberfläche des Kabels eingedrungen war.In contrast, the cables of the comparative examples a number of bow-tie trees in the isolation observed and the water content in the insulation was 0.03 to 0.2%. This indicates that water is in insulation from the side of the conductor and / or through the outer surface of the cable had penetrated.

Obwohl in den Vergleichsbeispielen 4 und 5 wasserundurchdringliche Schichten auf dem Leiter und der Isolierschicht ausgebildet waren, wurde eine Anzahl von Wasserbäumchen in der Isolierung beobachtet. Eine Untersuchung des Kabels ergab viele Nadellöcher in dem als Metallfolie in dem wasserundurchdringlichen Band verwendeten Al. Diese Nadellöcher wurden vermutlich aufgrund einer elektrischen Korrosion zwischen dem leitfähigen Kohlenstoff und Al in Gegenwart von Wasser gebildet. Wasser muß in die Isolierschicht durch die Nadellöcher oder Risse in die Kabel der Vergleichsbeispiele 4 oder 5 eingedrungen sein.Although water-impermeable in Comparative Examples 4 and 5 Layers on the conductor and the insulating layer were trained, a number of water trees observed in the insulation. An investigation of the cable resulted in many pinholes in the as Metal foil was used in the waterproof tape Al. These pinholes were probably due to electrical corrosion between the conductive Carbon and Al formed in the presence of water. Water must go through the needle holes in the insulation layer or cracks in the cables of the comparative examples 4 or 5 have penetrated.

Claims

1. Insulated power cable with a cable core consisting of a conductor ( 1 ) to the successive

- A water-impermeable layer ( 7 a) made of a lead foil, which is coated on both sides with electrically conductive rubber or plastic,
- a conductive plastic layer (smoothing) ( 2 ),
an insulating layer ( 3 ), the insulating layer ( 3 ) being composed of polyethylene, cross-linked polyethylene or the like,
- a conductive plastic layer (radiation protection) ( 4 ) with the following water-impermeable conductive layer ( 7 b) or the layer ( 7 b) with this surrounding layer ( 4 ),
- A metal protective layer ( 5 ), and
- an outer plastic sheath ( 6 )

are arranged, characterized in that

- A layer of a carrier cloth and an electrically conductive coating on both sides ( 8 a) is arranged as a first water-impermeable layer ( 8 a) between the conductor ( 1 ) and the water-impermeable layer ( 7 a) and is overlapped on the conductor ( 1 ) .

2. Insulated power cable according to claim 1, characterized in that the further water-impermeable layer ( 7 b) consists of a lead foil which is provided on at least one side with an electrically conductive layer of rubber or plastic and with the insulating layer ( 3 ) and / or the conductive plastic layer (radiation protection) ( 4 ) is integrated.

3. Insulated power cable according to claim 1 or 2, characterized in that both water-impermeable layers ( 7 a, 7 b) are arranged as laminated strips in the longitudinal direction of the cable core ( 1 ).

4. Insulated power cable according to one of claims 1 to 3, characterized in that the further water-impermeable layer ( 7 b) is arranged on the conductive plastic layer (radiation protection) ( 4 ), and that on the further water-impermeable layer ( 7 b) another , consisting of electrically conductive tape carrier layer ( 8 b) is applied.

5. Insulated power cable according to claim 4, characterized in that the carrier layer ( 8 b) consists of electrically conductive tape made of a plastic with a melting point of not less than 150 ° C.

6. An insulated power cable according to claim 4 or 5, characterized in that the further water-impermeable layer ( 7 b) consisting of a lead foil is provided on only one side with an electrically conductive layer of rubber or plastic and this side on the conductive plastic layer (radiation protection ) ( 4 ) is present.

7. Insulated power cable according to one of claims 1 to 3, characterized in that the further water-impermeable layer ( 7 b) is provided on one side with an electrically conductive, on the other side with an electrically insulating rubber or plastic layer and so on Insulating layer ( 3 ) is arranged such that the electrically insulating or plastic layer bears against the insulating layer ( 3 ).

8. A method for producing an insulated power cable, in which a cable core consisting of a conductor ( 1 ) is successively a water-impermeable layer ( 7 a) made of a lead foil, which is coated on both sides with electrically conductive rubber or plastic, a conductive plastic layer (smoothing ) ( 2 ), an insulating layer ( 3 ), the insulating layer ( 3 ) being composed of polyethylene, cross-linked polyethylene or the like, a conductive plastic layer (radiation protection) ( 4 ) with the following further water-impermeable conductive layer ( 7 b) or the layer ( 7 b) with this surrounding protection ( 4 ), a metal protective layer ( 5 ) and an outer plastic sheath ( 6 ) are arranged, according to one of claims 1 or 2, characterized in that the conductive plastic layer (anti-aliasing) ( 2 ), the insulating layer ( 3 ) and the conductive plastic layer (radiation protection) ( 4 ) be applied by high pressure extrusion.