DE3739335A1

DE3739335A1 - Elektrischer leiter mit einer leiterglaettungsschicht

Info

Publication number: DE3739335A1
Application number: DE19873739335
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Kwast
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1989-06-01
Also published as: EP0317023A3; EP0317023A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Leiter mit einer zwischen dem Leiter und einer benachbarten Isolierschicht angeordneten elektrisch leitfähigen Leiter glättungsschicht.

Bei einem derartigen durch die DE-PS 29 15 740 bekannten koaxialen Hochfrequenzkabel für die Übertragung von Hochspannungsimpulsen besteht die Leiterglättungsschicht aus Graphitpulver oder aus halbleitendem thermoplastischen Kunststoff. Die halbleitenden Schichten liegen einerseits unmittelbar an einer zwischen den koaxialen Leitern befindlichen isolierenden Dielektrikumsschicht an. Andererseits müssen die halbleitenden Schichten galvanisch mit den benachbarten Leitern verbunden sein. Diese leitende Verbindung wird zwischen dem Außenleiter und seiner zugeordneten Glättungsschicht durch ein beidseitig metallisiertes Kunststoffband erreicht, durch welches die durch die äußere Leiterglättung verursachten Zusatz dämpfungen gering gehalten werden sollen.

Es zeigte sich, daß bei der Kabelherstellung, beispiels weise beim Aufextrudieren einer isolierenden Dielektri kumsschicht, Lufteinschlüsse im Grenzbereich zwischen beiden Schichten entstehen können. Da die unmittelbar an die Glättungsschichten angrenzenden Luftbereiche wegen der dort niedrigen Dielektrizitätskonstante überhöhte elektri sche Feldstärken ausbilden, können dort gefährliche Glimm erscheinungen entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Glimmentladungen zwischen der Leiterglättungsschicht und der angrenzenden Isolierschicht zu vermeiden.

Die Lösung gelingt dadurch, daß die Leiterglättungsschicht eine am Leiter anliegende Metallschicht eines Metall- Kunststoff-Zweischichtbandes ist. Die Kunststoff- und die Metallschicht eines Mehrschichtbandes sind lufteinschluß frei miteinander verbindbar. Zwischen der Isolierschicht des Zweischichtbandes und der angrenzenden Isolierung des Leiters entstehen bei der Herstellung im allgemeinen keine Lufteinschlüsse, wenn insbesondere chemisch verwandte Isolierstoffe verwendet werden. Doch auch dann, wenn dort in Ausnahmefällen Lufteinschlüsse auftreten sollten, wären die elektrischen Feldstärken an diesen weiter von der Glättungsschicht entfernten Stellen geringer als bei unmittelbar an die elektrisch leitende Glättungsschicht angrenzenden Lufteinschlüssen.

Gemäß der Erfindung bildet die Kunststoffschicht des Zweischichtbandes einen Teil der Isolierung bzw. des Dielektrikums des Leiters.

Die erfindungsgemäße Gestaltung ist für beliebige Leiter geeignet, welche Hochspannungspotential führen, welches zu hohen elektrischen Feldstärken in der angrenzenden Isolierung führt. Beispielsweise können solche Leiter zwei einander benachbarte und mit hoher Spannungsdifferenz betriebene elektrische Drähte sein.

Besonders vorteilhaft ist die Erfindung für den Innenlei ter und/oder den Außenleiter eines Koaxialkabels anwend bar, welches Hochspannungssignale leiten soll.

Besonders einfach ist das Zweischichtband längslaufend an den Leiter legbar. Eine bessere Biegbarkeit des Leiters ergibt sich jedoch, wenn das Zweischichtband in Form einer in Längsrichtung des Leiters verlaufenden Wendel mit überlappenden Bandkanten an den Leiter angelegt ist.

Damit auch an den Rändern des Zweischichtbandes zur Isolation des Leiters hin keine unbedeckten Metallzonen entstehen, ist vorgesehen, daß der Kantenbereich der Metallschicht des Zweischichtbandes zumindest stirnseitig von der Kunststoffschicht des Zweischichtbandes bedeckt ist.

Es wäre ebenfalls möglich, an der entsprechenden Kante des Zweischichtbandes die Isolierschicht mit einer vergrößer ten Breite über die Metallschicht hinausragen zu lassen. Auch könnte auf die Randbereiche der Metallschicht ein isolierender Lack aufgebracht werden.

Die Erfindung wird anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Abschnitt eines erfindungsgemäß gestalteten Koaxialkabels.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit an der Stelle a nach Fig. 1.

Ein Innenleiter 1 ist mit radialem Abstand von einem koaxialen hohlzylindrischen Außenleiter 2 umgeben. Da die Oberflächen solcher Leiter selbst dann nicht genügend glatt sind, wenn sie als durch einen Ziehvorgang herge stellte Massivleiter ausgebildet sind, darf das Dielektri kum 3 nicht unmittelbar an die Leiter angrenzen, sondern es müssen Leiterglättungsschichten 4 und 5 zwischengefügt werden. Diese bestehen erfindungsgemäß aus wendelförmig und überlappend um den Innenleiter 1 bzw. auf das Dielek trikum 3 gewickelten Zweischichtbändern 6 bzw. 7, wie es in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung erkennbar ist.

Das Zweischichtband 6, welches die Glättungsschicht 4 bildet, besteht aus einer Metallschicht 8 und einer Kunst stoffschicht 9. Bei einem Ausführungsbeispiel wurde als Metallschicht Aluminium mit einer Dicke von 50 µm gewählt. Für die Kunststoffschicht erwiesen sich PP (Polypropylen), PETP (Polyethylen-terephthalat) und PC (Polycarbonat), insbesondere in Verbindung mit einem Dielektrikum aus PE (Polyethylen), als besonders geeignet. Dabei ergab sich eine luftschichtfreie innige Anhaftung der Kunststoffschicht 9 des Zweischichtbandes 6 am Dielektrikum 3.

Wegen der hohen Spannungsfestigkeit der gewählten Kunst stoffschichten (PP<2500 KV/cm, PETP <3000 KV/cm, PC<1800 KV/cm) waren Schichtdicken von etwa 25 µm ausreichend.

Auch der Kantenbereich der Metallschicht 8 ist an der Stelle 10 von dem Kunststoff der Schicht 9 bedeckt, so daß das Material des Dielektrikums 3 an keiner Stelle direkt an die Metallschicht 8 angrenzt. Derart wird eine besonders gute Hochspannungsfestigkeit erreicht.

Selbstverständlich kann die Abdeckung der Randzonen der Metallschicht 8 auch auf anderem geeigneten Wege erfolgen. Beispielsweise könnte auf den Randbereich der Metallschicht 8 ein isolierender Lack aufgetragen werden.

Die Leiter 1 und 2 sind im Ausführungsbeispiel als Massivleiter ausgebildet. Die erfindungsgemäße Anordnung ist natürlich ebenso gut für beispielsweise Litzenleiter oder geflechtförmige Außenleiter anwendbar.

Claims

1. Elektrischer Leiter mit einer zwischen dem Leiter und einer benachbarten Isolierschicht angeordneten elektrisch leitfähigen Leiterglättungsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterglättungs schicht (4, 5) eine am Leiter (1 bzw. 2) anliegende Metallschicht (8) eines Metall-Kunststoff- Zweischichtbandes (6 bzw. 7) ist.

2. Elektrischer Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweischichtband (6 bzw. 7) mit einander überlappenden Bandkanten am Leiter (1 bzw. 2) angebracht ist.

3. Elektrischer Leiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter ein Innenleiter (1) eines Koaxialkabels ist, an dessen Außenfläche das Zweischichtband (7) angebracht ist.

4. Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter ein Außenleiter (2) eines Koaxialkabels ist, an dessen Innenseite das Zweischichtband (6) angebracht ist.

5. Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweischichtband längslaufend an den Leiter gelegt ist.

6. Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweischichtband (6 bzw. 7) in Form einer in Längsrichtung des Leiters (1 bzw. 2) verlaufenden Wendel mit überlappenden Bandkanten an den Leiter (1 bzw. 2) angelegt ist.

7. Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kantenbereich der Metallschicht (8) des Zweischichtbandes (6 bzw. 7) zumindest stirnseitig (Bereich 10) von der Kunststoffschicht (9) des Zweischichtbandes (6) bedeckt ist.