DE634101C - Hochspannungsgummikabel mit im Innern angeordneten halbleitenden Schichten - Google Patents

Description

. DEUTSCHES REICH

'« Ind. Eigendan

8"SEP. 1936

AUSGEGEBEN AM
18. AUGUST 1936

REICHSPATENTAMT

-—PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 3

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Juni 1929 ab

Bei der Herstellung von gummiisolierten Hochspannungskabeln lassen sich Luft- und Gaseinschlüsse am Leiter und unter der äußeren metallischen Hülle nicht vollständig vermeiden, da stets Stellen vorhanden sind, an denen das Gummi nicht fest am Metall haftet. In solchen Luft- und Gaseinschlüssen innerhalb des elektrischen Feldes tritt dann Ionisierung auf, durch die chemische Verbindüngen entstehen, die ihrerseits die Isolierung angreifen und Durchschläge zur Folge haben. ' ·-

Um diese Nachteile zu vermeiden, könnte man die Luft- und Gaseinschlüsse dem elektrischen Felde dadurch entziehen, daß man unmittelbar auf die Gummiisolierung, wie es bei papierisolierten Kabeln üblich ist, eine Bewicklung aus metallisiertem Papier oder aus Stanniol aufbringt. Erwiesenermaßen verbleiben jedoch trotz einer solchen Bewicklung infolge" der nie ganz gleichmäßigen Oberfläche der Isolierung immer noch kleine Lufteinschlüsse, die die Ursache für die rasche Zerstörung des Kabels bilden. Trotz

a₅ umfangreicher Versuche und einer großen Anzahl von Vorschlägen, die erwähnten Ionisierungserscheinungen zu beseitigen, war man bisher nicht in der Lage, betriebssichere Hochspannungsgummikabel herzustellen.

So ist z.B. vorgeschlagen worden, Glimmentladungen in den Räumen, die zwischen Leiter und Dielektrikum einer elektrischen Leitung bei Biegungen entstehen, durch einen leitenden Überzug, beispielsweise durch ein dicht an der Isolierung anliegendes metallisiertes Band oder durch auf die Oberfläche der Isolierung aufgebrachtes Metallpulver zu unterdrücken. Es ist jedoch mit diesen Mitteln nicht möglich, bei Hochspannungsgummikabeln den beabsichtigten Zweck zu erreichen. Das liegt daran, daß ein metallisiertes Band niemals so fest mit der Gumiaiisolation verbunden werden kann, daß nicht doch geringe Lufteinschlüsse vorhanden sind. Ebenso bleiben zwischen den einzelnen Teilchen eines auf die Oberfläche der Isolierung aufgebrachten Metallpulvers stets Zwischenräume, an denen die Gutnmiisolation angegriffen wird, und außerdem besteht die Gefahr, daß das Metallpulver durch die bei Biegungen auftretende Reibung zwischen Leiter und Gummiisolation von der Oberfläche der Gummiisolation entfernt wird. Ein anderer Vorschlag geht dahin, bei Mehrleiterkabeln die Zwischenräume zwischen den einzelnen Adern und dem Bleimantel mit einem elastischen Stoff von geringer Leitfähigkeit auszufüllen, so daß sich die Füllung dicht an die Oberfläche der Einzelkabel und an die 68'

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Elisabeth Bormann in Berlin-Charlottenburg.

Innenwandung des Bleimantels anschmiegt. Auch dieser Vorschlag ist nicht geeignet, den gewünschten Erfolg bei Hochspannungsgummikabeln zu erzielen, da sich Luftein-Schlüsse zwischen den einzelnen Adern und der Zwickelfüllung niemals ganz vermeiden lassen und außerdem immer noch an den Berührungsstellen der einzelnen Adern miteinander und mit dem Metallmantel eine von der

to leitenden Bedeckung freie Stelle entstellt, die ebenfalls der .Gefahr von Ozonangriffen ausgesetzt ist.

Gemäß der Erfindung erhält man ein betriebssicheres Hochspannungsgummikabel, bei dem Ionisierungserscheinungen mit Sicherheit vermieden sind, dadurch, daß unmittelbar unter der dem Leiter zugekehrten] Fläche der Gummiisolierung und unmittelbar über der äußersten Gummiisolationsschicht an

ίο sich bekannte halbleitende Schichten aus Gummi mit Zusätzen aus leitenden Stoffen, wie Graphit oder Ruß, angeordnet sind, die mit der Gummiisolierung so vereinigt sind, z. B. durch Vulkanisation, daß sie eine gummihomogene Masse bilden. Es können dann zwischen der Gummiisolierung und den halbleitenden Gummischichten auch bei Biegungen des Kabels Hohlräume bzw. luft- oder gasgefüllte. Räume nicht entstehen. Die Vereinigung der halbleitenden Schichten -mit der Gummiisolierung kann man, wie dies in der Technik der Gummi leitungen bei Spannungen bis 25 kV mit mindestens zwei Lagen Gummi bereits bekannt ist, durch Zusammenvulkanisieren erreichen. Es ist auch bekannt, auf Schichten aus Gummi-mit fein zerteilten leitenden Zusätzen (Graphit) vor dem Vulkanisieren Deckschichten aus isolierendem Gummi aufzubringen, das Vulkanisieren also '40 gemeinsam vorzunehmen. Den Widerstand der halbleitenden Schichten wählt man vorteilhaft so, daß er klein ist gegenüber dem" Isolations- bzw. dem Scheinwiderstand der übrigen Gummiisolierung. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß die Schichten eine wesentliehe Leitfähigkeit haben.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kabels gemäß der Erfindung. 2 ist der Leiter des Kabels, 3 ist eine halbleitende Schicht aus Gummi mit Beimengungen'-von Graphit. Fest zusammenhängend mit dieser halbleitenden Schicht 3 ist die GummiisoHerung4 aufgebracht, über der GummiisoHerung 4' und mit dieser fest zusammenhängend liegt eine wertere Schicht 5 verminderten Isolationswiderstandes. 6 ist der Kabelmantel.

Halbleitende Schichten innerhalb eines · Kabels anzubringen, ist zwar an sich nicht neu, jedoch hatten diese Schichten weder die Aufgabe, noch vermochten sie .die Aufgabe zu lösen, die Gefahr von lonisierungserscheinungen auszuschalten, weil sie nicht mit der eigentlichen Gummiisolierung banden, also mit ihr nicht ein festes, zusammenhängendes, Ganzes darstellten. .

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hochspannungsgummikabel mit im Innern angeordneten halbleitenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar unter der dem Leiter zugekehrten Fläche der Gummiisolierung und unmittelbar über der äußersten Gummiisolationsschicht halbleitende Schichten aus Gummi mit Zusätzen von leitenden Stoffen, wie Graphit oder Ruß, angeordnet sind, die mit der Gummiisolierung so vereinigt sind, z. B. durph Vulkanisation, daß sie eine gummihomogene Masse bilden. · So

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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