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Mehradriges flexibles elektrisches Energiekabel
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehradriges flexibles elektrisc'ies
Kabel oder Leitung zur Energieübertragung, bei dem bzw. bei der mindestens die Speiseadern
über der Isolierung eine leitfähige Schicht aufweisen und deren durch den Verseilverband
der Adern gebildete Seele von einem ein-oder mehrschichtigen Gummi- oder Kunststoffmantel
umgeben sind.
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Flexible elektrische Leitungen, die als sogenannte trommelbare Leitungen
zur Energieversorgung ortsveränderlicher Verbraucher eingesetzt erden, sind erhöhten
mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Dabei ist deren Dauerbiegefestigkeit unter
anderem davon abhängig, wie groß die auf die Adern beim Auf- und Abwickeln wirkenden
Stauch- und Zugkräfte sind. GaB solche Beanspruchungen auch zu korkenzieherartigen
Verwerfungen das Kabels oder der Leitung führen können, ist bereits bekannt. Abhilfe
soll hier eine elrtrische Leitung bringen, bei der jede Ader mit ihrer Oberfläche
punkt-, linien- oder flächenförmig mit einem sich über die ganze Länge der Leitung
erstreckenden Aufbauelement verbunden ist. Dieses Aufbauelement soll im Bereich
der an die Adern angrenzenden Schicht oder als Ganzes aus einem gummielastischen
Material mit einer geringen Shore-Härte bestehen (DE-OS 31 51 235). Mittels dieser
elastischen Fixierung der Adern des Kabels 2. ß. an einer Blindader, dem Innenmantel
oder dergleichen, soll die er bei Entlastung der Leitung an ihren ursprünglichen
Platz zurück-
geführt und damit die bleibende Verlagerung der Adern
im Gesamtverband vermieden werden. Diese Fixierung der Adern an weitere Elemente
innerhalb der Seele bedeutet einen zusätzlichen Aufwand und behindert die an sich
gewünschte freie Beweglichkeit der Elemente gegeneinander zur Verbesserung der Flexibilität.
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Cer Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit
zu finden, die Flexibilität elektrischer Kabel und Leitungen durch eine größere
Beweglichkeit der Energieadern und gegebenenfalls weiterer Adern gegeneinander und
zur gemeinsamen Aderumhüllung zu erhöhen, Gelost wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung
dadurch, daß der Raum zwischen Seele und Mantel sowie die Freiräume in der Seele
mit einem a;,geölten Graphit in feinteiliger Form gefüllt sind. Dieser angeölte
Graphit ist staubarmer als das bisher z. B. für die äußeren Leitschichten eines
Kabels verwendete Graphitpulver, es ist aber auch wesentlich haftfreudiger als das
bekannte pulverförmige Material, so daß sich größere Mengen in eine Kabel- oder
Leitungsseele einbringen lassen und dieses Material außerdem besser und in größeren
Mengen auf den in der Seele befindlichen Adern haften bleibt. Das hat zur Folge,
daß durch diese intensive äußere Schmierung der Energieadern und gegebenenfalls
weiterer Adern diese leicht gegeneinander verschiebbar und nach der mechanischen
Entlastung wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückführbar sind.
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Die nach der Erfindung vorgeschlagene Maßnahme ist für alle flexiblen
Leitungen für Nieder- oder Mittel spannung geeignet, bei denen mindestens im Verseilverband
angeordnete Energieadern/ihrer Isolierung eine geschlossene Leitschicht aufweisen.
über Zum Anölen des Graphits können in der Kabel industrie bereits bekannte Öle,
z. B. Boronöl oder andere, verwendet werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich
in Durchführung der Erfindung jedoch erwiesen, als angeöltes Graphit ein mit einem
Weichmacher benetztes Graphit zu verwenden. Das ist insbesondere dann von Vorteil,
enn die Isolierung und/ oder die Leitschichten der Energieadern oder auch der sonstigen
Adern in der Seele ebenfalls Weichmacher enthalten, so daß es nicht zu Unverträglichkeite
und damit unerwiir1schterl Reaktionen in der Kabel seele kommt.
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Für die Zwecke der Erfindung sind z. B. Weichmacher auf paraffinischer
Basis,
etwa paraffinische Prozeßöle geeignet.
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Die Füllung der Freiräume in der Seele, d. h. der Zwischenräume und
Zwickel zwischen den Adern untereinander und weiteren Elementen sowie zwischen Seele
und gemeinsamer Aderumhüllung erfolgt mit einem feinteiligen Graphit. Feinteilig
in diesem Zusammenhang bedeutet, daß der angeölte Graphit auf jeden Fall rieselfähig
ist, so daß er sich gut in den Freiräumen verteilen und bei mechanischer Beanspruchung
des Kabels seine wirkung als Schmiermittel voll entfalten kann. Um dies zu erreichen,
hat es sich in Durchführung der Erfindung als zweckmäßig. erwiesen, wenn der Weichmachergehalt,
bezogen auf 100 Gew.-% Graphit, 1 bis 5 Gen ', vorzugsweise 1,5 bis 2,5 Gew.-%,
beträgt. Diese Menge reicht gerade aus, den Graphit ausreichend zu benetzen, um
ihn staubarm zu halten. Andererseits führt-diese Menge zwar zur Erhöhung der Haftfähigkeit,
aber noch nicht zum Verklumpen oder Verkleben der einzelnen Teilchen untereinander.
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Die verhältnismäßig geringe Menge an Ölen, insbesondere an Weichmachern,
im Graphit hat noch den weiteren Vorteil, daß z. B. bei in Bergwerksbetrieben verwendeten,
mechanisch hochbeanspruchten Niederspannungskabeln mit einer äußeren Leitschicht
über der Isolierung der einzelnen Adern es nicht zu einem Anlösen dieser Leitschicht
kommt. Da diese bekannte Leitschicht nämlich aus montagetechnischen Gründen mit
der Isolierung nicht verschweißt sein darf, hätte eine im Graphit enthaltene große
Menge Weichmacher zur Folge, daß die Leitschicht angelöst wird und während auftretender
Biegebeanspruchungen wie ein ausgeweiteter Schlauch aufschiebt, die Adern untereinander
verklemmt und damit das Biegeverhalten verschlechtert wird.
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Die Erfindung sei anhand der in der Fig. dargestellten trommelbaren
Niederspannungsleitung näher erläutert.
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Die als Litzenleiter ausgebildeten Leiter 1 des Kabels, die der Energieübertragung
dienen> sind von der Isolierung 2 z. B. aus einem Natur- oder Syntllesc:tautschuk
oder auch aus einem sogenannten thermoplastischen KauLschut umgeben. Über der Isolierung
befindet sich die z. B. mit der Isolierung nicht verschweißte, durch Extrusion aufgebrachte
äußere Leitschicht 3, etwa aus einem Ethylen-Vinyl-Acetat-Copolymer. Mit 4 sind
aus einem Litzenleiter 5 und einer leitfähigen Umhüllung 6 bestehende Schutzleiter
be-
zeichnet, die zur Rundung der Seele verwendeten Gummibeiläufe
sind mit 7 bezeichnet. Umgeben wird die aus den Einzelelementen bestehende Seele
von einer gemeinsamen Aderumhüllung 8, beispielsweise Innenmantel aus einem vulkanisierten
Gummi, der von dem gegen äußere Einflüsse widerstandsfähigen Außenmantel 9 überdeckt
ist.
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Um die durch die Gummimaterialien und die Litzenleiter bereits erreichte
Flexibilität auch über lange Betriebszeiten zu gewährleisten und sicherzustellen,
daß die in der Seele befindlichen Speiseadern, Schutzleiter, Steueradern sowie Beiläufe
auch gegenüber der gemeinsamen Aderumhüllung mit geringstem Widerstand gegeneinander
schieben können, sind die Zwischenräume (Zwickel) zwischen den einzelnen Elementen
in Längsrichtung mit dem beim Einbringen rieselfähigen, angeölten Graphit 10 gefüllt.
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liegen der Rieselfähigkeit dieses nach der Erfindung ausgebildeten
Graphits ist das Einbringen auch großer Mengen in den Verseilverband problemlos.
Das Einbringen kann beispielsweise in bekannter Weise über Puderkästen erfolgen,
die vor dem Verseilnippel und über der Verseilung angebracht sind und dazu führen,
daß das gut haftende Füllmaterial beim Durchlauf mitgenommen und in und über die
Seele eingebracht wird.
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Gegebenenfalls kann für den gleichen Zweck der Graphit auch unter
Druck eingebracht oder über ein Wirbelbett in die Zwickelräume eingefüllt werden.
Das Anölen des Graphits erfolgt zweckmäßig in einem Mischer, beispielsweise in einem
sogenannten Trommelmischer, wobei während des Rührens die eingegebene Graphitmenge
mit dem weichmacher oder dem Boronöl oder dergleichen über Zerstäubungsdüsen besprüht
wird.
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