DE3417810C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein ein- oder mehradriges elektrisches Kabel, insbesondere in flexibler Ausführung, zur Stromversorgung ortsveränderlicher Verbraucher, mit einer über der Seele befindlichen Bewehrung sowie einem darüber extrudierten Mantel als äußere Umhüllung.

Bekannte elektrische Energieübertragungskabel (DE 78 07 518 U1) weisen oft über der Seele eine sogenannte Bewehrung auf. Diese z. B. aus Stahlbändern, -drähten oder auch -geflechten bestehenden konzentrischen Lagen haben die unterschiedlichsten mechanischen, aber auch elektrischen Aufgaben zu erfüllen. So ist es Aufgabe einer Bewehrung, die Kabelseele sowie den Kabelmantel vor Beschädigung durch Schlag oder Druck beim Transport oder bei der Verlegung zu schützen, aber auch dafür zu sorgen, daß in diesen Fällen eine erhöhte Zugbeanspruchung nicht zu einer Beschädigung der Kabelseele führt. Darüberhinaus übernimmt aber eine Bewehrung bisweilen auch die Funktion einer Abschirmung, z. B. als sogenannte Induktionsbewehrung, um in benachbarten Kabeln oder Anlagen aufgrund von Fehlerströmen Spannungen zu vermeiden, oder eines Schutzleiters.

Der mechanische Schutz der Kabelseele ist besonders schwierig auszuführen, wenn die jeweiligen Kabel oder Leitungen ortsveränderliche Verbraucher mit Energie zu versorgen haben. Hierbei sind nämlich die Kabel oder Leitungen härtesten, stark wechselnden mechanischen Belastungen ausgesetzt, die nur schwer zu kontrollieren und nicht immer vorhersehbar sind. Hinzu kommt, daß die Bewehrung die Flexibilität der Kabel oder Leitungen nicht oder nur unwesentlich beeinflussen darf. Solche Fälle sind beispielsweise Versorgungsleitungen für Kräne, Hebezeuge, Bagger und dergleichen, aber auch Kabel für ortsveränderliche Bergbaugeräte, an die besondere Forderungen z. B. hinsichtlich ihrer Reißfestigkeit bei hoher Flexibilität gestellt werden. So werden solche Versorgungsleitungen im Betrieb ständig auf- und abgetrommelt, über Rollen umgelenkt oder sonstwie zwangsläufig geführt. In der üblichen Ausführung werden daher die Kabel oder Leitungen mit Metallbewehrungen, etwa in Form eines konzentrischen Geflechts oder aufgeseilter Stahllitzen, über der Seele ausgestattet, oder sie werden beispielsweise mit Fasergeflechten versehen, die auch bei starker mechanischer Beanspruchung eine Überbeanspruchung von Leitern und Seele vermeiden sollen.

Während bekannte Fasergeflechte (DE 31 44 851 A1, DE 22 60 095 A1) im Schichtenaufbau elektrischer Kabel zwar hohe Reißfestigkeiten aufweisen, also Beanspruchungen in Achsrichtung auszuhalten in der Lage sind, wirken sie nicht gegen Schlag- und Stoßbeanspruchungen in radialer Richtung, so daß für besonders auf Schlag und Stoß beanspruchte flexible Kabel noch immer Stahldrahtbewehrungen im Einsatz sind. Die Drahtlage kann durch eine Bebänderung, z. B. aus einem flammenwidrigen Glasseidenband, überdeckt sein. Solche Glasseidenbänder erfüllen infolge ihrer bekannten Brüchigkeit jedoch nicht immer die gestellten Forderungen, ganz abgesehen davon, daß der oberhalb der Bebänderung befindliche Kunststoffmantel nur lose über der Bewehrung angeordnet ist und bei Biegebeanspruchungen des Kabels oder der Leitung leicht aufschiebt.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, Schäden an Kabeln und Leitungen durch stark wechselnde Biege- Zug- und Torsionsbeanspruchung weitgehend zu unterbinden.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die metallische Bewehrung, das Geflecht oder die Um- bzw. Aufseilung von metallischen Drähten, mit der Innenfläche des Mantels mittels eines mit dem die Bewehrung durchsetzenden Mantelmaterial verschweiß- oder verklebbaren Haftvermittlers, der sich unterhalb der metallischen Bewehrung befindet, mechanisch fest verbunden ist.

Hierdurch ist ein sicherer Kraftschluß zwischen Außenmantel und Bewehrung erreicht, durch die Möglichkeit, den Haftvermittler nach den verwendeten Materialien, z. B. für Geflecht und Mantel, auszuwählen, ist der Kraftschluß den gestellten Anforderungen anzupassen.

Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Bewehrung und Mantel läßt sich in Durchführung der Erfindung vorteilhaft dadurch erreichen, daß im Schichten­ aufbau des Kabels unterhalb der Bewehrung, etwa unterhalb eines Geflechts, ein klebendes Band, beispielsweise ein Schmelzkleberband, angeordnet ist. Dieses Band kann aus einem Träger mit ein- oder beidseitiger Kleberbeschich­ tung bestehen oder ganz aus dem Schmelzklebermaterial hergestellt sein.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist die, als Haft­ vermittler eine unterhalb des Geflechts oder der Umseilung angeordnete, vor dem Aufextrudieren des Mantels unvulkanisierte Gummischicht zu verwenden. Diese Gummischicht aus einem Natur- oder Synthesekautschuk kann als extrudierte Schicht über der Kabelseele angeordnet sein, sie kann aber auch aus einer Bandbewicklung bestehen. Im letzteren Falle ist es besonders vorteilhaft, wenn die Bandbewicklung aus einem selbstvulkanisierenden Kautschukmaterial hergestellt ist. Unabhängig von der Ausbildung der Gummischicht selbst ver­ schweißen beim Aufbringen des Außenmantels auf das Geflecht ohne Zwischen­ lagen das Mantelmaterial mit der unterhalb des Geflechts oder der Umseilung angeordneten Gummi-(Kautschuk)-Schicht, so daß das Geflecht oder die Umsei­ lung kraftschlüssig eingebettet ist. Hierzu wird man zweckmäßig Mantelmaterial und Schichtmaterial im Eigenschaftsbild aufeinander abstimmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei anhand des in der Figur dargestell­ ten trommelbaren Mittelspannungskabels näher erläutert.

Die als Litzenleiter ausgebildeten Leiter 1 des Kabels, die zur Erhöhung der Flexibilität mit kleiner Schlaglänge im Gleichschlag verseilt sind und dem Energietransport dienen, sind von der Isolierung 2, z. B. aus einem Natur- oder Synthesekautschuk oder auch aus einem sogenannten thermoplastischen Kautschuk umgeben. Im Falle eines Mittelspannungskabels trägt der Leiter 1 die sogenannte innere Leitschicht 3.

Oberhalb der Isolierung befindet sich die mit der Isolieroberfläche fest ver­ schweißte, sofern es sich um Mittelspannungskabel handelt, oder nur "lose" aufextrudierte äußere Leitschicht 4, sofern Niederspannungskabel oder -leitungen nach der Erfindung ausgebildet werden. Die Leitschicht selbst kann z. B. aus einem durch Rußzusatz leitfähigen Ethylen-Vinylacetat-Copolymer bestehen.

Mit 5 sind aus einem Litzenleiter 6 und einer leitfähigen Umhüllung 7 beste­ hende Schutz- oder Überwachungsleiter bezeichnet. Die zur Rundung der Seele dienenden Beiläufe 8 bestehen z. B. aus einem Gummi oder aus gummiähnlichem Material. An dieser Stelle können ggf. auch weitere Adern in den Verseilver­ band eingebracht werden. Die in den Zwickeln liegenden Adern können auch zu verseilten Gruppen, z. B. Paaren, zusammengefaßt werden.

Zur Verbesserung der Flexibilität und Erhöhung der Betriebssicherheit sind die Freiräume in der Seele, d. h. die Zwickel zwischen den Energieadern, den Schutzleitern, Beiläufen und dergleichen mit einem z. B. mit 2 Gew.-% Weich­ macher angeölten Graphit 9, das beim Einbringen rieselfähig ist und eine gute Haftfähigkeit aufweist, angefüllt. Umschlossen wird die Seele von einem leit­ fähigen Faservlies 10, das zweckmäßig auf der der Seele zugekehrten Seite glatt ist, um eine Bewegungsmöglichkeit der Seele zu gewährleisten. Der Innen­ mantel 11, beispielsweise aus einer vernetzten Gummimischung, umschließt die Kabelseele. Darüber ist, gegenenfalls nach einer Bandbewicklung aus einer ge­ eigneten Kunststoffolie, ein mechanisch hochfestes Stahlgeflecht 12 angeordnet. Dieses Stahlgeflecht kann auch durch eine Stahldrahtumseilung oder eine Auf­ seilung von Stahldrähten ersetzt werden.

Um eine kraftschlüssige und auch weitgehend formschlüssige Verbindung zwischen dem Stahlgeflecht 12 und dem Mantel 13, beispielsweise aus einem Chloropren- Kautschuk, sicherzustellen, ist unmittelbar unterhalb des Stahlgeflechts 12 eine Band- oder Folienbewicklung 14 aus einem Schmelzkleber oder einem solchen enthaltenden bzw. aus einem unvulkanisierten Kautschukband, gegebenenfalls in selbstvulkanisierender Form, vorgesehen.

Claims (6)

1. Ein- oder mehradriges elektrisches Kabel, insbesondere in flexibler Ausführung zur Stromversorgung ortsveränderlicher Verbraucher, mit einer über der Seele befindlichen Bewehrung sowie Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Bewehrung (12) - das Geflecht oder die Um- bzw. Aufseilung von metallischen Drähten - mit der Innenfläche des Mantels (13) mittels eines mit dem die Bewehrung (12) durchsetzenden Mantelmaterial verschweiß- oder verklebbaren Haftvermittlers (14), der sich unterhalb der metallischen Bewehrung (12) befindet, mechanisch fest verbunden ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftvermittler (14) ein unterhalb der metallischen Bewehrung (12) angeordnetes, gegebenenfalls beidseitig klebendes Band dient.

3. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das klebende Band ein Schmelzkleber-Band ist.

4. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß als Haftvermittler (14) eine unterhalb der metallischen Bewehrung (12) angeordnete, vor dem Aufextrudieren des Mantels unvulkanisierte Gummischicht dient.

5. Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischicht aus einer Bandbewicklung besteht.

6. Kabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band der Bewicklung aus einem selbstvulkanisierenden Gummimaterial besteht.