DE69309215T2 - Gepanzertes Unterwasserkabel - Google Patents

Gepanzertes Unterwasserkabel

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft isolierte Leiter oder Kabel mit Feuchtigkeits- oder wasserbeständigen Barrieren, wie z.B. ein Tiefsee-Panzerkabel.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Isolierte Leiter oder Kabel, die in der Regel einen Kern mit mindestens einem Leiter und einem polymeren Mantel um den Kern enthalten, wurden schon in verschiedensten Umgebungen eingesetzt, auch für die Durchquerung von Gelände mit Feuchtgebieten, beispielsweise Sümpfe, Flüsse, Seen und die Tiefsee. Dabei läßt das Material des polymeren Mantels häufig Feuchtigkeit eindringen, die bis zum Kern und schließlich zum Leiter gelangen kann, was wiederum zu einer schädlichen Wechselwirkung mit dem Leiter führt. Zur Vermeidung derartiger schädlicher Wechselwirkungen muß der polymere Mantel feuchtigkeitsdicht gemacht werden, und zwar durch Mittel, deren Schutzfunktion auch nach der Handhabung des Kabels, z.B. nach dem Auf- und Abwickeln beim Laden und Ausladen des Kabels in Lagerfässer oder Laderäume auf dem Schiff und aus diesen hinaus erhalten bleibt.
  • Als Beispiel für ein derartiges Kabel sei das von AT&T verwendete bekannte Tiefsee-Panzerkabel mit einem zugrundeliegenden Tiefseekabel mit einem zentralen Kern und einem polymeren oder andersartigen Isoliermantel genannt. Das zugrundeliegende Tiefseekabel enthält z.B. mindestens eine Umhüllung aus Textilgarnpolster auf dem Mantel, mehrere mit einer Mischung aus Steinkohlenteeröl und Steinkohlenteerpech überzogene Panzerkabel aus verzinktem Stahl auf dem Textilgarnpolster, einen Überzug aus einer Mischung aus Steinkohlenteeröl und Naturasphalt über den Panzerdrähten und mindestens zwei Umhüllungen aus Textilgarnroving über den überzogenen Drähten, wobei jedes Roving mit einer Mischung aus Steinkohlenteeröl und Naturasphalt überzogen ist. Bei dem "Naturasphalt" handelt es sich um Asphalt, der in Asphaltgruben in Trinidad natürlich vorkommt. Im folgenden bedeutet "Naturasphalt" einen derartigen natürlich vorkommenden Trinidad-Asphalt.
  • Bei der Herstellung des Panzerkabels wurde der Mantel des zugrundeliegenden Tiefseekabels mit mindestens einer Umhüllung aus Textilgarnpolster bedeckt. Danach wurden mehrere Panzerdrähte aus verzinktem Stahl wendelförmig um das Textilgarnpolster auf dem Mantel gewickelt. Jeder der Drähte war vorher mit einem Drahtbeschichtungslack überzogen worden. Der LackÜberzug besteht aus einer Mischung aus 70-80 Gewichtsprozent Steinkohlenteeröl und 20-30 Gewichtsprozent Steinkohlenteerpech. Das Aufbringen des LackÜberzugs auf die verzinkten Drähte erfolgte durch Durchführen des Drahtes durch eine die schmelzflüssige Masse enthaltende belüftete Wanne. Die wendelförmig gewickelten, vorbeschichteten (lackierten) Drähte wurden dann mit der schmelzflüssigen Kabelvergußmasse überzogen. Eine Kabelvergußmasse, wie sie z.B. für Unterwasser- Fernmeldekabel von AT&T spezifiziert ist, enthält 35-50, bevorzugt 40 Gewichtsprozent Steinkohlenteeröl, wobei der Rest im wesentlichen aus Naturasphalt besteht. Anschließend wurden die überzogenen Drähte mit einer Umhüllung aus Textilgarnroving bedeckt und erneut in die Vergußmasse eingetaucht. Uberschüssige Vergußmasse auf den Textilrovings wurde abgewischt, um das Risiko des Verklebens (Verblockens) der Kabelwicklungen miteinander zu verringern.
  • Bei Tiefsee-Panzerkabeln setzt man die Kabelvergußmasse ein, um die eingebetteten Panzerdrähte aus verzinktem Stahl vor Korrosion zu schützen und das Kabel mit einem feuchtigkeitsundurchlassigen Überzug zu versehen. Die Kabelvergußmassen werden schon jahrzehntelang universell für Unterwasser-Strom- und -fernmeldekabel, einschließlich Fernmeldekabeln aus optischen Fasern, eingesetzt.
  • Ist das Betriebspersonal der Mischung aus Steinkohlenteeröl und Steinkohlenteerpech und aus Steinkohlenteeröl und Naturasphalt ohne geeignete Schutzausrüstung über längere Zeit ausgesetzt, insbesondere während des Aufbringens der schmelzflüssigen Mischungen, so können geringfügige Gesundheitsschäden auftreten, wie z.B. Dermatitis und Lichtempfindlichkeit. Zur Verringerung des möglicherweise mit derartigen Mischungen verbundenen Risikos ist es wunschenswert, bei- der Herstellung von Unterwasserkabeln Steinkohlenteeröl und Steinkohlenteerpech in geringerem Maße oder gar nicht mehr zu verwenden, aber gleichzeitig den Schutz der wesentlichen Komponenten des Kabels vor Tiefsee-Einwirkung beizubehalten.
  • Erfindungsgemäß wird ein Leiter nach Anspruch 1, ein Kabel nach Anspruch 6 oder ein Verfahren nach Anspruch 9 oder 15 bereitgestellt.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein wasserdichter, isolierter Leiter oder ein wasserdichtes, isoliertes Kabel und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Der wasserdichte, isolierte Leiter oder das wasserdichte, isolierte Kabel enthält einen Kern mit mindestens einem Leiterelement, einen polymeren Isoliermantel, mindestens eine textile Abdeckung über dem polymeren Mantel und mindestens einen wasserdichten Überzug über der mindestens einen textilen Abdeckung, wobei der wasserdichte Überzug eine Mischung mit 15 bis 40, bevorzugt 20 Gewichtsprozent Kienteeröl enthält, deren Rest im wesentlichen aus Naturasphalt (Trinidad-Asphalt) besteht. Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Panzerkabeln, in denen auf einem Textilgarnpolster abgelegte Panzerdrähte in einem Überzug aus der Mischung eingebettet und außerdem mit mindestens einem Textilgarnroving und einem wasserdichten Überzug auf jedem der wasserdichten Überzüge abgedeckt sind. Mischungen auf Kienteeröl-Basis zeigen mechanische, physikalische und Handhabungseigenschaften, die mit Kabeln vergleichbar sind, die mit bekannten Mischungen auf Steinkohlenteeröl- Basis wasserdicht gemacht wurden. In den neuen Mischungen werden ferner Kienteerölmengen verwendet, die geringer sind als die in den bekannten Mischungen verwendeten Steinkohlenteeröl-Mengen, was vor und während des Aufbringens der heißen Mischungen zu geringeren Ölverlusten führt.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Fernmeldepanzerkabels aus optischen Fasern.
    • Nähere Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Tiefsee-Panzerkabels mit einem zugrundeliegenden Tiefseekabel beschrieben. Die Erfindung ist jedoch auch zum Abdichten jedes anderen Kabels oder Leiters mit einem zentralen Kern mit einem oder mehreren Leiterelementen und einem polymeren Isoliermantel gegen Feuchtigkeit anwendbar. Im zentralen Kern können die Leiterelemente sowie gegebenenfalls Verstärkungselemente aus Metall verschieden angeordnet sein. Mindestens eines der Verstärkungselemente kann zentral angeordnet sein, einige andere können an der Peripherie des Kerns angeordnet sein. Derartige Anordnungen sind in der Technik wohlbekannt und brauchen hier nicht näher erläutert zu werden.
  • Ein beispielhaftes Unterwasser-Panzerkabel 10, wie z.B. ein Lichtleiter-Fernmeldekabel, wie es in Figur 1 der Zeichnung gezeigt ist, enthält ein zugrundeliegendes Tiefseekabel 11 mit einem zentralen Kern 12, der eine oder mehrere optische Fasern enthält, und einen polymeren Isoliermantel 13. Kabel 10 enthält ferner über dem Mantel 13 das Textilgarnpolster 14, Panzerdrähte 15 aus verzinktem Stahl, über dem Textilgarnpolster und den Panzerdrähten einen Überzug aus einer Mischung aus Kienteeröl und Naturasphalt und über den Drähten mindestens zwei Umhüllungen aus Textilgarnroving 17 und 18, wobei jeder Roving mit einem Überzug 19 bzw. 20 aus einer Mischung aus Kienteeröl und Naturasphalt überzogen ist. Der Begriff "Textilgarn" schließt Materialien ein, die in der Leiter- und Kabelindustrie zusammen mit wasserdicht machenden Verbindungen zur Ausrüstung mit wasserundurchlässigen Barrieren verwendet werden. Zu derartigen Textilgarnen zählen Jutefasern und -bänder, Hessian- und Baumwollbänder, Fasern und Bänder aus synthetischen Materialien wie Polypropylen, Nylon, Polyestern, Polyimiden und anderen.
  • Das Kabel 10 unterscheidet sich von den bekannten Kabeln hauptsächlich durch die neue Überzugsmasse, die zur Beschichtung der Panzerdrähte verwendet wird, das Textilgarnpolster und die Textilgarnrovings. Ein weiterer Unterschied liegt in dem Verfahren zur Beschichtung des Kabels mit der neuen Überzugsmasse.
  • Sowohl die Lackzusammensetzung als auch die Vergußmasse werden erfindungsgemäß durch eine einzige Vergußmassenzusammensetzung ersetzt, die anstelle von Steinkohlenteeröl Kienteeröl enthält. Somit kann man die bekannte Verfahrensweise, bei der man in verschiedenen Prozeßstationen zunächst die Drähte mit einer Lackzusammensetzung und dann mit der Vergußmasse überzieht, durch das Aufbringen einer einzigen Vergußmasse um den Kern und um die Panzerdrähte ersetzen. Hierbei wickelt man nach dem Aufbringen des Textilgarnpolsters 14 über dem polymeren Mantel 13 des zugrundeliegenden Tiefseekabels 11 blanke Drähte 15 wendelförmig über das Textilgarnpolster 14 und bringt die Vergußmasse während des Wickelns der Drähte auf. Auf diese Weise wird das Textilgarnpolster mit der Vergußmasse überzogen, und die Drähte werden in die Vergußmasse auf dem Textilgarnpolster eingebettet und auch damit überzogen. Der Überzug aus der Masse ist so dick, daß die Drähte vollständig mit der Vergußmasse überzogen sind. Danach bringt man auf die mit Vergußmasse überzogenen Drähte nacheinander Umhüllungen aus Textilgarnrovings 17 und 18 auf, die nacheinander in die gleiche Vergußmasse eingetaucht werden. Auf den jeweiligen Oberflächen verbleibende überschüssige Vergußmasse wird nach jedem Auftrag abgewischt, wobei über der überzogenen Oberfläche eine dünne, zusammenhängende Schicht aus Vergußmasse zurückbleibt. Dies ist bei dem äußeren Überzug besonders wichtig, damit das Risiko verringert wird, daß bei der Lagerung, bei der das Kabel in Spulenform in Lagerbehältern oder Laderäumen eines Schiffs gelagert werden können, äußere überzüge miteinander verkleben.
  • Bei der neuen Vergußmasse für Tiefsee-Panzerkabel handelt es sich um eine Mischung aus Kienteeröl mit im wesentlichen natürlichem Asphalt. Kienteeröl gewinnt man aus der Zersetzungsdestillation von Baumstümpfen und der Rinde von Kiefern. Es besitzt eine Dichte von etwa 0,975 g/cm³ und enthält 0 bis 25, bevorzugt 12±10 Gewichtsprozent Harzsäure, 0 bis 25, bevorzugt 14±10 Gewichtsprozent Fettsäuren und 40 bis 85, bevorzugt 74±10 Gewichtsprozent Oligomere. Aus Bakterientests ging hervor, daß Kienteeröl umweltverträglicher ist als Steinkohlenteeröl. Kienteeröl ist außerdem in einer Formulierung mit Naturasphalt vom Standpunkt der Arbeitssicherheit unproblematischer als Steinkohlenteeröl. Die erfindungsgemäße Vergußmasse enthält 15-40, bevorzugt 20 Gewichtsprozent Kienteeröl, wobei der Rest im wesentlichen aus Naturasphalt besteht. Das Aufbringen dieser Vergußmasse erfolgt in schmelzflüssigem Zustand bei einer Temperatur von 110±5,5ºC (230±10ºF). Sowohl das Steinkohlenteeröl als auch das Kienteeröl fungieren im Naturasphalt als Weichmacher. Da die Vergußmasse bei der bevorzugten Verwendung etwa halb so viel Kienteeröl enthält wie die bekannte Masse auf Steinkohlenteeröl- Basis, wird der Gewichtsverlust beim Erhitzen der auf Kienteeröl basierenden Vergußmasse beim Aufbringen der Vergußmasse auf das Kabel verringert. Dabei verändert sich jedoch der Erweichungspunkt oder die Penetration der Kabelvergußmasse im Vergleich zu den bekannten auf Steinkohlenteeröl basierenden Zusammensetzungen nicht wesentlich.
  • In Tabelle I des Anhangs werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften einer Mischung von Gewichtsprozent Kienteeröl mit Naturasphalt denen einer Mischung von 40 Gewichtsprozent Steinkohlenteeröl mit Naturasphalt vergleichend gegenübergestellt. Aus den in Tabelle I aufgeführten Werten geht hervor, daß die Mischung aus Kienteeröl und Naturasphalt beim Erhitzen einen geringeren Gewichtsverlust ergibt und sich im Vergleich zu der auf Steinkohlenteeröl basierenden Mischung keine wesentliche Veränderung des Erweichungspunkts oder der Penetration der erhärteten Kabelvergußmasse ergibt. Die vergleichbaren Thermostabilitätsdaten hinsichtlich Erweichungspunkt und Penetration legen nahe, daß sich die auf Kienteeröl basierende Mischung bei der Lagerung, beim Abschalten und bei zeitlich ausgedehnter Kabelpanzerherstellung gut lagern läßt. Die Thermostabilitätsprüfung erfolgte so, daß man die Vergußmasse zunächst auf 162,78ºC (325ºF) erhitzte und dann wieder auf Raumtemperatur abkühlte. Der Erweichungspunkt wurde durch Erhitzen der abgekühlten, festgewordenen Masse bestimmt. Die Penetrationsprüfung wurde an der verfestigten Masse durchgeführt.
  • Die an Kabeln, die mit Vergußmasse auf Kienteeröl-Basis hergestellt worden waren, durchgeführte Kabeleignungsprüfung ergab mit denen der bekannten Kabel vergleichbare mechanische, physikalische und Handhabungseigenschaften. Das Tieftemperaturverhalten der Mischung aus Kienteeröl und Naturasphalt ist gegenüber der in Rede stehenden Kabelvergußmasse auf Steinkohlenteeröl-Basis verbessert. Die Ergebnisse der Kabeleignungsprüfung sind mit denen für Steinkohlenteeröl/Naturasphalt, das nach einem ähnlichen Verfahren auf Panzerkabel aufgebracht wurde, vergleichbar. Die Handhabbarkeit von außen mit Kienteeröl/Naturasphalt überzogenen Panzerkabeln an Bord von Schiffen ist mit Kabeln, die mit Steinkohlenteeröl/Naturasphalt überzogen wurden, vergleichbar.
  • Zu den Prüfungen gehörten:
    • VERGUSSMASSENFLÄCHENDECKUNG:
  • Untersuchung der Flächendeckung auf der Textilgarnabdeckung, den Drähten und dem Textilgarnpolster und Sorption durch die Polyethylen-Isolierung (bestimmt durch Extraktion).
    • KABELSCHADEN:
  • Untersuchung auf Verunreinigung der Isolierung durch anhaftende Vergußmasse nach der Lagerung. Erfüllung der Formanforderungen. Untersuchung auf Auswirkungen von Hitze und Druck.
    • MECHANISCH:
  • Prüfung des mit Kienteeröl/Naturasphalt überzogenen Kabels und des mit Steinkohlenteeröl/Naturasphalt überzogenen Vergleichskabels auf Zugtorsionsdehnung sowie Temperatur/Biegung (5ºC) mit anschließender Zerlegung und Untersuchung.
    • HANDHABUNG:
  • Ausladen durch Entfernung aus dem Kabellagerbehälter und Laden auf ein Schiff.
  • Für die Kabeleignungsprüfung wurde mit einer Mischung aus Kienteeröl und Naturasphalt, die 20 Gewichtsprozent Kienteeröl enthielt und deren Rest im wesentlichen aus Naturasphalt besteht, als Kabelverguß ein Unterwasser-Panzerkabel mit einer Länge von 10 Kilometern hergestellt. Die zur Herstellung des bekannten Kabels verwendete Mischung aus Steinkohlenteeröl und Naturasphalt enthielt 40 Gewichtsprozent Steinkohlenteeröl. Im Vergleich mit der Mischung aus Steinkohlenteeröl und Naturasphalt geringere Mengen an Kienteeröl und entsprechend größere Mengen an Naturasphalt in dieser Vergußmasse führten zu einer erhöhten Schmelzviskosität der Mischung. Dies wurde für den Einsatz von Mischungen auf Kienteeröl-Basis durch Nachregeln der Schmelzviskosität durch geringfügige Erhöhung der Auftragstemperatur in Richtung des Höchstwerts des obengenannten Temperaturbereichs (110±5, 5ºC) kompensiert.
  • Die visuellen Beobachtungen bezüglich der Flächendeckung der Vergußmasse auf den Bauteilen eines mit Kienteeröl-Mischung hergestellten zerlegten Kabels im Vergleich mit einem mit Steinkohlenteeröl-Mischung hergestellten Kabel sind in Tabelle II des Anhangs zusammengefaßt. Bei der subjektiven Beobachtungsmethode ergab sich bei gleichem Auftragungsverfahren kaum ein Unterschied in bezug auf die Flächendeckung der beiden Kabel.
  • Auf dem polymeren Mantel 13 (Polyethylen) des untersuchten zugrundeliegenden Tiefseekabels war etwas auf Kienteeröl basierende Vergußmasse vorhanden. Dies ist auf eine leicht zu korrigierende zufällige Ablösung des Textilgarnpolsters zurückzuführen, so daß der Kabelverguß bis zum polymeren Mantel vordringen konnte und diesen leicht verfärbte. Abgesehen von dieser Verfärbung wurden jedoch keine bedeutenden Unterschiede zwischen der Oberfläche eines polymeren Mantels des Versuchskabels und eines Panzerkabels ohne Oberflächenverfärbung festgestellt. Daraus geht hervor, daß die Oberflächenverfärbung ohne jegliche Sorption in den polymeren Mantel auftrat.
  • Es wurde weiter festgestellt, daß weder das Kienteeröl noch die Mischung aus Kienteeröl und Naturasphalt Spannungsrißkorrosion des polymeren Mantelmaterials wie Polyethylen verursachte. Des weiteren wurde beim Eintauchen von polymerem Mantelmaterial in heißes (51,67ºC) Kienteeröl festgestellt, daß Kienteeröl eine geringere Affinität zu Polyethylen besitzt als Steinkohlenteeröl.
  • Eine Alterungsstudie wurde so durchgeführt, daß man das Kabel 100 Stunden bei 50ºC hielt und anschließend Temperaturwechselzyklen mit 100-Stunden-Intervallen zwischen 3ºC und 50ºC unterwarf. Dann wurden die gealterten Kabelproben zerlegt, und das zugrundeliegende Tiefseekabel vom Kabel abgetrennt. Es wurde festgestellt, daß sich die Außenschichten des Textilgarnrovings schwerer vom gealterten Kabel abtrennen ließen als vom nicht gealterten Kabel. Die Kienteeröl-Mischung war nach der Alterung flexibel und wurde nicht spröde. Im Gegensatz dazu neigte die Steinkohlenteeröl-Mischung nach der Alterung zum Verspröden.
  • Stücke von mit Polyethylen isolierten zugrundeliegenden Tiefseekabeln wurden durch Spleißen in Kabelverbindungskästen verbunden und geprüft. Folgende Prüfungen wurden durchgeführt: Röntgenanalyse auf Einschlüsse, Herstellung von den überformten Grenzflächenbereich einschließenden Mikrotomproben und Zugprüfung der isolierten Prüfstücke sowie Wärmeschrumpfprüfung. Alle Prüfungen verliefen zufriedenstellend und erfüllten die gestellten Anforderungen.
  • Das Panzerkabel wurde auf Biegung bei tiefer Temperatur geprüft. Damit sollten jegliche Unterschiede im Tieftemperaturverhalten zwischen den an dem Textilpolster und den Panzerdrähten haftenden Mischungen aus Kienteeröl und Naturasphalt und aus Steinkohlenteeröl und Naturasphalt ermittelt werden. Probekabel wurden 24 Stunden bei 4,4 ± 4,4ºC (40ºF ± 8ºF) konditioniert, wonach die mit Kienteeröl/Naturasphalt und Steinkohlenteeröl/Naturasphalt überzogenen Kabel 50 Biegezyklen um einen Radius von 0,914 m (36 Zoll) unterworfen wurden.
  • Bei jedem Biegezyklus wurde das eine Ende eines vier Fuß langen Kabelstücks bewegt, während das andere Ende dieses Stücks fixiert blieb. Beim Biegen wurde das freie Kabelende zunächst um 90 Grad aus einer tiefen Ausgangsposition in eine um 90 Grad davon entfernte Position bewegt, in die Ausgangsposition zurückgeführt, dann in entgegengesetzter Richtung in eine um 90 Grad davon entfernte Position bewegt und wieder in die Ausgangsposition zurückgeführt. Nach der Biegeprüfung wurden die Proben zerlegt, wobei die folgenden subjektiven Beobachtungen gemacht wurden. (A) Die Kienteeröl/Naturasphalt-Kabelvergußmasse haftete am Textilgarnpolster, war nicht spröde und hinterließ beim Abziehen von den Panzerdrähten blanke Drähte. Beim Abtrennen der Panzerdrähte trat in den Zwischenräumen der Panzerdrähte aus verzinktem Stahl Kohäsionsbruch des anhaftenden Überzugs auf. (B) Der Steinkohlenteeröl/Naturasphalt-Kabelverguß auf den Panzerdraht-Textilgarnrovings war spröde; beim Abziehen des Textilgarns von den Panzerdrähten trat Adhäsionsbruch des Steinkohlenteerlnaturasphalt-Überzugs auf, wobei der Kabelverguß am Textilgarn haftete und blanke Panzerdrähte freigelegt wurden und die Panzerdrähte sich leicht vom spröden Kabelverguß in den Zwischenräumen der Panzerstränge abtrennen ließen. Aus den Ergebnissen der Tieftemperatur-Biegeprüfung geht hervor, daß die Kienteeröl-Mischung einen Uberzug mit besserem Tieftemperaturverhalten darstellt als die Steinkohlenteeröl-Mischung, als Überzug ihre Flexibilität bei tiefer Temperatur behielte und gegenüber Versprödung weniger empfindlich wäre. Dies könnte von Bedeutung sein, wenn das Panzerkabel bei der Verlegung oder am Meeresboden verdreht wird.
  • Probestücke von Panzerkabeln mit Kienteeröl/Naturasphalt- und Steinkohlenteeröllnaturasphalt-Verguß wurden auf Zugtorsionsdehnung geprüft. Durch diese Prüfungen sollte festgestellt werden, ob der Wechsel des als Kabelverguß eingesetzten Materials und das Verfahren des Auftrags der Kabelvergußmasse in einer einzigen Prozeßstation einen Einfluß auf die Kabeldrehung während des Einsatzes auf einem Schiff hatte. Die Prüfung erfolgte durch Verdrehen eines Endes eines Kabelstücks, wobei das andere Ende fixiert blieb. Dadurch wurde das Kabel verdreht und unter Dehnungsspannung gesetzt. Die Verdrehung erfolgte mit einer Drehkraft im Bereich von 1779 bis 222 411 Newton (400 bis 50 000 Pound-Force) . Die Dehnung wurde an einer bestimmten Länge der Kabelprobe bestimmt. Die Prüfungsergebnisse sind in Tabelle III aufgeführt. Wie die Werte zeigen, unterscheiden sich die Probekörper nicht wesentlich voneinander.
  • Nach dreimonatiger Lagerung (in aufgewickelter Form in Lagerbehältern) wurde das 10 km lange Kabel auf ein Schiff geladen. Das Aufladen verlief reibungslos (kein Verblocken), und während des Transports über Führungsschienen und Spille trat gar kein oder nur wenig Verschmieren auf. Daraus geht hervor, daß die etwa dreimonatige Lagerung bei Umgebungsbedingungen nicht zum Kriechen oder Verblocken von Wicklungen des außen mit Kienteeröl/Naturasphalt überzogenen, ubereinander angeordneten Kabels führt. Unter "Verblocken" ist das Zusammenkleben von zwei oder mehr Kabelwicklungen nach dem Anordnen in aufeinanderfolgenden aufgewickelten Schichten in Lagerbehältern oder in Schiffsladeräumen zu verstehen.
  • Während des Aufbringens der Vergußmasse bei der Verarbeitung des 10 km langen Panzerkabels wurden Proben der Vergußmasse aus der Mischung aus Kienteeröl und Naturasphalt entnommen und zur Gewährleistung der Verarbeitungssicherheit geprüft. Die in Tabelle IV des Anhangs angegebenen Ergebnisse deuten darauf hin, daß die Mischung aus Kienteeröl und Naturasphalt mit der Zeit zu einer Erhöhung der Steifigkeit und Viskosität neigt. Diese Effekte scheinen die Fähigkeit zur Verarbeitung des Überzugs bei der Herstellung des Panzerkabels nicht nachteilig zu beeinflussen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines Tiefsee-Lichtleiterpanzerkabels beschrieben. Sie ist jedoch auch auf jedes andere Kabel oder jeden anderen Leiter mit einem Kern mit mindestens einem Leiter, der von einem polymeren Mantel umgeben ist, das unter widrigen feuchten oder nassen Bedingungen feuchtigkeitsdurchlässig werden könnte und somit das Betriebsverhalten des Leiters nachteilig beeinflussen könnte, anwendbar. Man kann die wasserabdichtende Zusammensetzung in Kombination mit Textilgarnen auch zum Wasserabdichten von Aluminium oder anderen Metallfolien auf dem Kabel verwenden.
  • Weitere Vorteile und Änderungen sind für den Fachmann leicht ersichtlich. Daher ist die Erfindung in weiterem Sinne nur durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche beschränkt. ANHANG TABELLE I VERGLEICH DER PHYSIKALISCHEN EIGENSCHAFTEN KIENTEERÖL/NATURASPHALT - UND STEINKOHLENTEERÖL/NATUR ASPHALT - KABELVERGUSSMASSE
  • *KKA = Keine Korrosion und kein Anlaufen feststellbar ANHANG TABELLE II FLÄCHENDECKUNG DER KABELVERGUSSMASSE
  • A - Schwerer Teer
  • B - Mittlerer Teer
  • C - Leichter Teer
  • D - Kein Teer ANHANG TABELLE III ZUSAMMENFASSUNG DER PRÜFUNGSERGEBNISSE ANHANG TABELLE IV VERARBEITUNGSSICHERHEIT DER KIENTEERÖL-ASPHALT-MISCHUNG

Claims (22)

1. Wasserdichter, isolierter Leiter (10) mit einem Kern (12) mit mindestens einem Leiterelement, einem polymeren Mantel (13) um den Kern, mindestens einer textilen Abdeckung (14, 17, 18) über dem polymeren Mantel und mindestens einem wasserdichten Überzug (16, 19, 20) über der mindestens einen textilen Abdeckung, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine wasserabdichtende Überzug eine Mischung mit 15 bis 40 Gewichtsprozent Kienteeröl enthält, deren Rest im wesentlichen aus Naturasphalt besteht.
2. Isolierter Leiter nach Anspruch 1, bei dem die Mischung 20 Gewichtsprozent Kienteeröl enthält.
3. Isolierter Leiter nach Anspruch 1, bei dem die mindestens eine textile Abdeckung vom polymeren Mantel ausgehend nacheinander ein Textilgarnpolster und mindestens ein Textilgarnroving enthält, wobei sich der mindestens eine wasserabdichtende Überzug auf jeder aufeinanderfolgenden Abdeckung befindet.
4. Isolierter Leiter nach Anspruch 3, bei dem sich auf dem Textilgarnpolster eine Lage aus wendelförmig gewickelten Panzerdrähten befindet, die in den wasserabdichtenden Überzug eingebettet und damit überzogen sind, wobei sich auf den überzogenen Drähten mindestens ein Textilgarnroving befindet.
5. Isolierter Leiter nach Anspruch 1, bei dem es sich bei dem mindestens einen Leiterelement um eine optische Faser handelt.
6. Tiefsee-Panzerkabel mit mindestens einem zugrundeliegenden Tiefseekabel (10), enthaltend einen Kern (12) mit mindestens einem Leiter und einen polymeren Mantel (13) um den Kern, einem Textilgarnpolster (14) über dem Mantel, mehreren wendelformig gewickelten Panzerdrähten (15) über dem Textilgarnpolster, einem wasserabdichtenden Überzug (16) über dem Textilgarnpolster, der die Drähte im Überzug einbettet, mindestens einem Textilgarnroving (17, 18) über den überzogenen Drähten und mindestens einem wasserabdichtenden Überzug (19, 20) auf jedem der Textilgarnrovings, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein wasserabdichtender Überzug eine Mischung mit 15 bis 40 Gewichtsprozent Kienteeröl enthält, deren Rest im wesentlichen aus Naturasphalt besteht.
7. Tiefsee-Panzerkabel nach Anspruch 6, bei dem die Mischung 20 Gewichtsprozent Kienteeröl enthält.
8. Tiefsee-Panzerkabel nach Anspruch 6, bei dem es sich bei dem mindestens einen Leiter um eine optische Faser handelt.
9. Verfahren zur Herstellung eines wasserdichten, isolierten Leiters (10) mit einem Kern (12) mit mindestens einem Leiterelement und einem polymeren Mantel (13) um den Kern, bei dem man auf den polymeren Mantel mindestens eine Textilgarnabdeckung (14, 17, 18) und darauf mindestens einen wasserabdichtenden Überzug (16, 19, 20) aufbringt, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine wasserabdichtende Überzug eine Mischung mit 15 bis 40 Gewichtsprozent Kienteeröl enthält, deren Rest im wesentlichen aus Naturasphalt besteht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der wasserabdichtende Überzug 20 Gewichtsprozent Kienteeröl enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem man den wasserabdichtenden Überzug vor dem Aufbringen bei einer Temperatur von 110±5,5º Celsius (230±10º Fahrenheit) hält.
12. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die mindestens eine textile Abdeckung vom polymeren Mantel ausgehend nacheinander ein Textilgarnpolster und mindestens ein Textilgarnroving enthält, wobei sich der mindestens eine wasserabdichtende Überzug auf jeder aufeinanderfolgenden Abdeckung befindet.
13. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem sich auf der Textilgarnpolsterung eine Lage aus wendelförmig gewickelten Panzerdrähten befindet, die in den wasserabdichtenden Überzug eingebettet und damit überzogen sind, wobei sich auf den überzogenen Drähten mindestens ein Textilgarnroving befindet.
14. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem es sich bei dem mindestens einen Leiterelement um eine optische Faser handelt.
15. Verfahren zur Herstellung eines Tiefsee-Panzerkabels mit mindestens einem zugrundeliegenden Tiefseekabel (10) und einer Lage aus Panzerdrähten (15) darauf, bei dem man:
auf das zugrundeliegende Kabel eine Textilgarnpolsterung (14) aufbringt,
auf die Textilgarnpolsterung eine Lage aus Panzerdrähten (15) wendelförmig aufwickelt,
auf die Textilgarnpolsterung und die Drähte eine heiße, Naturasphalt enthaltende Vergußmasse aufbringt und die Drähte so mit Vergußmasse überzieht,
auf die überzogenen Panzerdrähte mindestens ein Textilgarnroving (17, 18) aufbringt und
jeden der Textilgarnrovings mit der Vergußmasse überzieht, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vergußmasse 15-40 Gewichtuprozent Kienteeröl enthält, wobei der Rest im wesentlichen aus Naturasphalt besteht.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Vergußmasse mindestens 20 Gewichtsprozent Kienteeröl enthält.
17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem man die Vergußmasse vor dem Aufbringen bei einer Temperatur von 110±5,5º Celsius (230±10º Fahrenheit) hält.
18. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem man die Vergußmasse so aufbringt und die Panzerdrähte so wickelt, daß die Vergußmasse die Oberfläche der Textilgarnpolsterung bedeckt, die Drähte in Berührung mit der Vergußmasse auf der Polsterung gewickelt sind und die Panzerdrähte mit der Vergußmasse überzogen sind.
19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem man einen der Textilgarnrovings auf die mit Vergußmasse überzogenen Panzerdrähte aufbringt und vor dem Aufbringen eines nachfolgenden Textilgarnrovings mit der Vergußmasse überzieht.
20. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem man die Vergußmasse nach jeder aufeinanderfolgenden Auftragung von den Panzerdrähten und den Textilgarnrovings abwischt, wobei eine zur wirksamen Wasserabdichtung des Kabels ausreichende Dicke der Vergußmasse zurückbleibt.
21. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das zugrundeliegende Tiefseekabel einen Kerndraht mit mindestens einem Leiterelement und einen polymeren Mantel um den Kern enthält.
22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem es sich bei dem mindestens einen Leiterelement um eine optische Faser handelt.
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