DE69736918T2

DE69736918T2 - Zweischichtige elastische rohrförmige Umhüllung für elektrische Bauteile, insbesondere elektrische Kabelendverschlüsse, sowie dazugehöriges Herstellungsverfahren und Montage

Info

Publication number: DE69736918T2
Application number: DE69736918T
Authority: DE
Inventors: Francesco Portas; Ubaldo Vallauri
Original assignee: Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Current assignee: Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2017-07-26
Also published as: EP0840422A3; EP0840422B1; JPH10117425A; DE69736918D1; AU730405B2; US20020153163A1; US6576846B2; ES2276411T3; AU3236597A; US6342679B1; NZ328466A; EP0840422A2; BR9704202A; BR9704202B1; CA2211766A1; CA2211766C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Isolierungs- oder Schutzummantelungen für elektrische Komponenten, wie z. B. Abschlüsse für elektrische Kabel, Spannungsentlader (Überspannungableiter) oder Verbundisolatoren, und betrifft insbesondere Ummantelungen, die geeignet sind, um auf eine elektrische Komponente aufgepasst und elastisch daran angeklemmt zu werden; sie bezieht sich auch auf das zugehörige Herstellungsverfahren und insbesondere auf elastische Abschlüsse für Kabel, die diese Ummantelungen umfassen, sowie auf das Verfahren zu deren Befestigung.
In einer Ausführungsform, die aus der Veröffentlichung „New Prefabricated Accessories for 64-145 kV Crosslinked Polyethylene Cables" (Underground Transmission and Distribution Conference, 1974, Seiten 224–232) bekannt ist, umfasst ein im Freien befindlicher Abschluss insbesondere eine Basisplatte, mit der die Basis einer aus einem Porzellanrippenkörper gebildeten Isolationsummantelung verbunden ist, an deren oberem Ende der Kabelleiter durch einen geeigneten Träger und ein Verbindungsmittel angeschlossen ist; eine Erdelektrode und ein Feldschwächungskegel aus Polymermaterial ist auf der Oberfläche des Kabelisolators in einem Zylinder aus Epoxyharz aufgepresst, und zwar am Eingang in den gerippten Körper, während der Freiraum in dem gerippten Körper mit einem Isolationsöl gefüllt ist.
Dieses Isolationsöl in der Porzellanummantelung hat den Zweck Luft zu eliminieren, die dort, wo das elektrische Feld höher ist, einem möglichen Ionisierungsphänomen unterworfen wäre, was zu einer Beeinträchtigung der Integrität des Abschlusses führen würde.
Ein Ersatz des Porzellanmaterials im Abschluss, wie z. B. aus der Druckschrift CIGRE' 1992, 21-201 mit Titel „Synthetic Terminations for High Voltage Cables – Assessment of Service Life" bekannt ist, wird dadurch erreicht, dass man auf die Verwendung von (zylindrischen und/oder kegelförmigen) Rohren aus Glasfaser verstärkten Kunststoffen zurückgreift, die mit einem isolierenden Anti-Tracking-(Kriechweg verhindernden)-Gummi beschichtet sind, der sowohl den Schutz für den darunter liegenden Abschnitt gegen das Eindringen von Feuchtigkeit sicherstellen muss als auch die notwendige Streulinie (Profil und Rippen) für Oberflächenströme bereitstellen muss. In diesem Fall wird jedoch immer noch Isolieröl verwendet.
Im Folgenden wird für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung mit den Begriffen „tracking" oder „Oberflächenkriechweg" (surface track) das gemeint, was in der Spezifikation IEC 1109 von 1992 mit dem Titel „Composite insulators for a. c. overhead lines with a nominal voltage greater than 1000 V. Definitions, test methods an acceptance criteria" definiert ist, und zwar die irreversible Verschlechterung der Oberfläche des Isolationsmaterials mit einhergehender Bildung von Leitwegen selbst unter trockenen Bedingungen.
Beispiele von Beschichtungen aus isolierenden Anti-tracking-Gummi für elektrische Komponenten sind im Stand der Technik bekannt. Z. B. werden diese Beschichtungen für Kabel mit extrudierter Isolation, welche „Trockenabschlüsse" genannt werden, da sie weder Porzellanummantelung noch Isolationsöl besitzen, im Artikel „Outdoor and incorporated terminations for extruded synthetic cables up to 400 kV" von F. Gahungu, J. M. Delcoustal, J. Brouet beschrieben, der auf der Jicable 1995 präsentiert wurde. In diesem Artikel werden Anwendungen für den Inneneinsatz in Kabinen beschrieben (für Spannungen bis zu 90 kV) sowie Anwendungen für temporäre, außen gelegene Verbindungen.
In der Anmeldung EP-A-0 683 555 ist ein selbst tragender Trockenabschluss für ein elektrisches Kabel beschrieben, der für Außenanwendungen und für Spannungen von 10 bis 245 kV und noch höher vorgesehen ist und mit einer Ummantelung aus Elastomermaterial versehen ist, die auf ein rohrförmiges Element aufgepasst ist. Was jedoch insbesondere Hochspannungsanwendungen betrifft, d. h. wo Spannungen bis zu 60 kV und noch höher auftreten, hat der Anmelder bemerkt, dass diese Ummantelung eine vorzeitige Verschlechterung aufweisen kann, wenn ihr Aufpassen unter Bedingungen mit starkem Übermaß stattfindet.
Unter den für die Herstellung von Isolationsummantelungen einzusetzenden Materialien für Anwendungen bei Außenabschlüssen können zwei grundlegende Typen identifiziert werden. Elastische Materialien und wärmeschrumpfbare Materialien. Die ersteren bestehen aus Elastomeren mit der Fähigkeit, fertige Artikel herzustellen, die geeignet sind, auf das Kabelende oder einen ähnlichen Trägerkörper fest aufgepasst zu werden und einen vorbestimmten Druck auf ihn dauerhaft beizubehalten; die letzteren ermöglichen im Gegensatz dazu die Herstellung von Gegenständen, welche in der Fabrik vorexpandiert (vorausgedehnt) werden und für deren Anwendung der Einsatz von Wärmequellen, allgemein in Form einer Gasflamme, erforderlich ist.
Beispiele bekannter Vorrichtungen, die wärmeschrumpfbare Materialien einsetzen, sind jene, die im Artikel „Heatshrinkable terminations for 66 kV polymeric cables" von J. W. Weatherley, R. A. John, M. H. Parry beschrieben sind, welcher auf der IEE London Power & Accessories 10 kV-180 kV, im November 1986 präsentiert wurde.
Obwohl wärmeschrumpfbare Produkte immer noch in Gebrauch sind, sind sie nicht so sehr erwünscht, da der Einsatz einer Flamme, wie er von ihnen benötigt wird, nicht nur Probleme aus praktischen und Sicherheitsgründen mit sich bringt, sondern auch aufgrund der Schwierigkeit, eine korrekte elastische Erholung der Ummantelung auf die Ausgangsgrößen sicherzustellen, wenn die Erwärmung nicht mit besonderer Sorgfalt und Fähigkeit ausgefüllt wird.
„Elastische" oder „kalt-schrumpfbare" Produkte bestehen bevorzugt aus EPR-basierten Mischungen oder Silicongummibasierten Mischungen.
Zu Zwecken der vorliegenden Beschreibung werden mit EPR solche Mischungen gemeint, die auf Ethylen-Propylen-Polymeren basieren, welche insbesondere EPM (Ethylen-Propylen-Copolymere) oder EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Terpoylmere)basierende Mischungen umfassen.
In der europäischen Patentanmeldung Nr. 90119273.2 ist ein lagerbares Element einer Vorrichtung zur Herstellung von Kabelverbindungen beschrieben, das aus einem rohrförmigen Träger besteht, über welchen eine Ummantelung für Leiterverbindungen unter elastischen Expansionsbedingungen aufgepasst wird, wobei die Ummantelung geeignet ist, Verbindungen zwischen Kabeln herzustellen, die aus einem weiten Bereich von Durchmessern ausgewählt sind.
Diese Ummantelung umfasst zwei koaxiale und übereinander gelegte Hülsen, von denen die radial innere eine Restverformung unter für eine gewisse Dauer angewendeten, auferlegten Elongationsbedingungen aufweist, die geringer als jene der radial äußeren Hülse ist und ein größeres Elastizitätsmodul besitzt.
Diese Ummantelung ist jedoch nicht zum Aufbau von Abschlüssen und ähnlichem geeignet, die Phänomenen wie z. B. Oberflächenentladungen (Tracking) ausgesetzt sind.
Die EP-A-0 379 056 offenbart ein Element einer Vorrichtung zur Realisierung von Kabelverbindungen, das von einem rohrförmigen Träger dargestellt wird, auf welchem eine Ummantelung für Verbindungen zwischen Leitern, geeignet zur Ausbildung von Verbindungen zwischen aus einem weiten Bereich von Durchmessern ausgewählten Kabeln, unter elastisch expandierten Bedingungen aufgepasst ist.
Diese Ummantelung umfasst zwei koaxiale und übereinander gelegte Hülsen, von denen die radial äußerste eine Restverformung aufgrund einer für eine gewisse Dauer angewendeten erzwungenen Elongation aufweist, die geringer als jene der radial innersten Hülse ist.
Diese Ummantelung ist jedoch nicht geeignet, um Phänomenen wie z. B. Tracking oder Strahlung ausgesetzt zu werden.
Die EP-A-0 393 495 offenbart eine Ummantelung für Kabelverbindungen, die von zwei Hülsen eines quervernetzbaren Polymermaterials gebildet wird, wobei eine Hülse radial innerhalb der anderen Hülse angeordnet ist.
Die radial äußerste Hülse wird mit relativem Übermaß auf die radial innerste Hülse aufgepasst, die mindestens in einem Teil ihrer Dicke aus einem elektrisch isolierenden Poylmermaterialverbund hergestellt ist.
Jedoch besitzt auch diese bekannte Ummantelung die oben erwähnten elektrischen und Umwelt bezogenen Probleme.
Der Anmelder hat nun das Problem angegangen, Porzellan mit Polymer- und Verbundmaterialien zu ersetzten, insbesondere bei Mittel- und Hochspannungsaußenabschlüssen für extrudierte Kabel, und zwar aus verschiedenen Gründen, unter denen insbesondere die folgenden zu nennen sind:

– Verringerung der minimalen Explosionsrisiken im Fall von Feuer oder interner elektrischer Entladung;
– Verringerung des Gewichts;
– Verringerung der Sprödigkeit, um so von versehentlichen Stößen oder beispielsweise vandalischen Akten verursachten Beschädigungen zu verhindern;
– Verbesserung der Transport- und Installationseinfachheit und -leichtigkeit;
– Erhöhung der Sicherheitsmargen unter Bedingungen mit hoher Umweltbelastung.

Zu diesem Zweck wurden Ummantelungen der elastischen Art, die auf die Oberfläche eines Kabelisolators aufzubringen sind, in Betracht gezogen. Jedoch hat der Anmelder herausgefunden, dass die erforderlichen Qualitäten, die gleichzeitig von den elastischen Ummantelungen der oben beschriebenen Art erfüllt werden müssen, kaum miteinander kompatibel sind.
Insbesondere wurde bemerkt, dass eine Isolationsummantelung für Kabelabschlüsse der elastischen Art Erfordernisse der mechanischen Art, insbesondere im Hinblick auf die Dehnbarkeit und die elastische Erholung, sowie Erfordernisse der elektrischen/umweltbezogenen Art, wie der Widerstand gegen Tracking und Sonneneinstrahlung, erfüllt werden müssen.
Zu Zwecken der vorliegenden Beschreibung wird mit Dehnbarkeit (oder Vordehnbarkeit) um einen vorbestimmten Wert eine Dehnung gemeint, die gleich einem solchen Wert in Abwesenheit einen Reißens ist.
In Übereinstimmung der vorliegenden Erfindung hat der Anmelder beobachtet, dass diese Erfordernisse der mechanischen Art mit den Merkmalen der Masse der Ummantelung erfüllt werden können, während die Erfordernisse der elektrischen/umweltbezogenen Art, wie oben dargestellt, durch die Oberflächenmerkmale der Ummantelung selbst erfüllt werden können.
Daher bezieht sich in einer Ausführungsform die vorliegende Erfindung auf eine Kombination von zwei verschiedenen Mischungen: eine isolierende Mischung für die innere Schicht (nicht in direktem Kontakt mit den Umwelteinflüssen), gekennzeichnet durch geeignete mechanische Eigenschaften (insbesondere die Dehnbarkeit und die elastische Erholung); und eine zweite Mischung für die äußere Schicht, die andererseits geeignet ist, den Umweltfaktoren zu widerstehen, die z. B. durch die Umweltverschmutzung gegeben sind, sowie insbesondere eine Beständigkeit gegen Tracking (ausgewertet auf flachen Teststücken durch das in der Spezifikation IEC-587 beschriebene Verfahren) und gegen Umwelteinflüsse (insbesondere Sonneneinstrahlung) unter Vorhandensein eines Dehnungszustands aufweist, wobei jedoch keine besonderen Eigenschaften der elastischen Erholung erforderlich sind. Die Erfindung ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche definiert. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung wird mit Isolationsmaterial oder -element ein Material oder ein Element gemeint, das einen spezifischen Volumenwiderstand größer als 10¹³ Ωcm aufweist.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden im Zuge eines nicht beschränkenden Beispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine Schnittansicht eines Teststücks einer Ummantelung zeigt, die zur Auswertung des Verhaltens einer elektrischen Komponente in Übereinstimmung mit der Erfindung hergestellt wurde;
2 eine Schnittansicht eines anderen Teststücks einer Ummantelung ist, die zur Auswertung des Verhaltens einer elektrischen Komponente in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
3 eine Außenansicht eines weiteren Teststücks einer Ummantelung ist, die zur Auswertung des Verhaltens einer elektrischen Komponente in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
4 ein Flussdiagramm darstellt, welches diagrammatisch ein Verfahren zur Herstellung einer gerippten Ummantelung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ein Flussdiagramm darstellt, welches diagrammatisch den abschließenden Bearbeitungsschritt des Herstellungsverfahrens in 4 zeigt;
6 einen Abschluss eines elektrischen Hochspannungskabels in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 die elastische Ummantelung des in 6 gezeigten Abschlusses zeigt, der über einen entfernbaren Träger vorgedehnt wird.
Der Anmelder hat bemerkt, dass die während der Herstellung einer elastischen isolierenden Ummantelung für einen Abschluss eines zum Außeneinsatz bestimmten elektrischen Mittel- und Hochspannungskabels auftretenden Belastungen im Wesentlichen in zwei Kategorien aufgeteilt werden können:

– Belastungen der elektrischen/umweltbedingten Art, die z. B. durch Umweltverschmutzung, Sonneneinstrahlung, Regen, Feuchtigkeit, plötzliche Temperaturänderungen, Schnee, Eis, Wind und Oberflächenentladungen verursacht werden;
– Belastungen der mechanischen Art, insbesondere in Abhängigkeit des Ausdehnungswerts, der aufrechterhalten werden muss, um ein ausreichendes Übermaß zwischen dem Kabel und der darauf aufgebrachten Ummantelung zu erhalten, und in Abhängigkeit vom Wert einer Vorausdehnung, die bevorzugt auf die elastische Ummantelung während ihrer Verweildauer in einem Lagerhaus ausgeübt werden muss. Mit ausreichendem Übermaß ist ein Übermaß gemeint, das in der Lage ist, die Ummantelung in einem Zustand zu halten, in dem sie am Kabel anhaftet, so dass ein Halten des vom Kabel erzeugten elektrischen Fels geliefert wird und eine Infiltrierung von Feuchtigkeit, Luftblasen (die einem Ionisierungsphänomen unterworfen sind) oder Staub verhindert wird, z. B. ein Übermaß von mehr als 10%, indem Materialien mit Modulen der Größenordnung einiger MPa, beispielsweise 1–10 MPa eingesetzt werden.

Die Situation ist besonders für hohe Spannungen der Größenordnung von 60 kV und höher kompliziert, bei denen die Ummantelung einem höheren Trackingeffekt unterworfen ist, insbesondere da auf dem Markt befindliche elastische Ummantelungen eine ausreichend begrenzte physikalische Größe aufweisen müssen und daher die Ummantelungen stärkeren elektrischen/umweltbedingten Belastungen widerstehen müssen, als wenn mittlere Spannungen betrachtet werden.
Insbesondere hat der Anmelder nach Materialien gesucht, die in der Lage sind, auch bei Vorhandensein von starker Umweltverschmutzung betrieben zu werden, wie z. B. in Gebieten hoher industrieller Dichte oder in Küstenbereichen, wo das Trackingphänomen besonders von Bedeutung ist.
Der Anmelder hat bemerkt, dass Rezepturen von Polymerfamilien (EPR und Silicon) aufgebaut werden können, die in der Lage sind, vorbestimmte Erfordernisse zu erfüllen, jedoch begrenzt auf Belastungen, die lediglich einer der oben aufgelisteten Kategorien angehören, d. h. jener der elektrischen/umweltbedingten Art und jener der mechanischen Art, denen die Polymerfamilien erwartungsgemäß während ihrer Lebensdauer unterworfen sind.
Um ein zufriedenstellendes Übermaß im Einsatz zu erhalten, wird hinsichtlich der mechanischen Merkmale die elastische Ummantelung durch Ausdehnung auf der Komponente angebracht, die größere Abmessungen (um mindestens 10%) als die Ummantelung selbst aufweist.
Um das Anbringen auf dem Kabel zu vereinfachen, wird die Ummantelung bevorzugt auf einem entfernbaren rohrförmigen Träger von größeren Abmessungen als das Kabel vorausgedehnt, wie z. B. im Folgenden beschrieben wird, so dass die Ummantelung gezwungen wird, Ausdehnungen von mindestens 20% zu widerstehen, bis die Installation durchgeführt ist.
In der europäischen Anmeldung Nr. 92203797.3 ist ein rohrförmiges Element beschrieben, das durch einen spiralförmig gewickelten Streifen mit benachbarten Wicklungen geformt ist, die durch Schneiden der Oberfläche des Elements selbst erzeugt werden.
Z. B. kann ein rohrförmiger Träger aus geeignetem Material Dicken von ungefähr 3 mm erfordern, um so der zentripetalen Kompression zu widerstehen, die von der elastischen Ummantelung ausgeübt wird. Wenn zusätzlich ein entfernbar spiralförmiger Rohrträger der in der oben beschriebenen europäischen Patentanmeldung Nr. 92203797.3 beschriebenen Art eingesetzt wird, wird ein weiterer Zwischenraum von mindestens 3 mm auf jeder Seite benötigt, um in der Lage sein, die Wicklungen aufzuwickeln, wenn der Träger entfernt wird.
Als Ergebnis muss der Enddurchmesser, auf den die Ummantelung auf dem rohrförmigen Träger vorgedehnt werden muss, um mindestens 12 mm erhöht werden, und zwar zusätzlich zu dem, was von dem erwünschten Übermaßgrad erfordert wird. Daher muss z. B. für eine Installierung auf einem Kabel mit einem 630 mm² Querschnitt, das für 90 kV-Spannungen geeignet ist und einen Durchmesser auf dem Isolator von ungefähr 54 mm aufweist, eine Ummantelung einen anfänglichen Innendurchmesser von ungefähr 49 mm besitzen, um ein Übermaß zwischen der Ummantelung und dem Kabel von mindestens 10% sicherzustellen, und es muss daher eine Gesamtvordehnung von ungefähr (54 mm + 12 mm – 49 mm)/49 mm = 35% erfahren, ohne eine plastische Verformung miteinzubeziehen.
Diese Merkmale können mit Hilfe von EPR- oder Siliconbasierten Mischungen erzielt werden.
Hinsichtlich der elektrischen/umweltbedingten Merkmale kann eine hohe Beständigkeit gegen Tracking mit Hilfe von EPR-basierten Mischungen erhalten werden, beispielsweise unter Verwendung von geeigneten Mengen von hydriertem Aluminiumoxid, um so deren Verwendung zu ermöglichen, wenn hohe Spannungen (d. h. größer oder gleich 60 kV) in Betracht gezogen werden. Jedoch wurde auch herausgefunden, dass eine Beständigkeit gegen Sonneneinstrahlung der so aufgetragenen Mischung zunehmend verringert wird, insbesondere wenn eine beträchtliche Dehnspannung von größer oder gleich 20% vorhanden ist.
Eine größere Beständigkeit bei Vorhandensein hoher Dehnung könnte erhalten werden, jedoch würde dies eine geringere elastische Erholung und eine geringere Tracking-Beständikgeit mit sich bringen.
Im Gegensatz dazu kann mit Silicon-basierten Mischungen relativ leicht eine hervorragende Beständigkeit gegen Sonneneinstrahlung erzielt werden, selbst bei Vorhandensein von starken Dehnungen; diese Mischungen besitzen jedoch eine verringerte Beständigkeit gegen Tracking, wobei die Beständigkeit hingegen für Hochspannungsverwendung erforderlich ist, um beispielsweise den Standard IEC-1109 von 1992 (1000 Teststunden in Salznebel) oder dem französischen Standard C33-064 vom Oktober 1995 mit dem Titel „Extremites synthethiques de type intérieur ou extérieur, sans isolateur en porcelaine, pour câbles à solutions synthétiques de tension assignées supérieures à 30 kV (U_m = 36 kV) et jusqu'a 150 kV (U_m = 170 kV)", zu erfüllen, wie im Anhang C, Methoden A und B beschrieben ist.
Auch in diesem Fall ist es möglich, hohe Menge an Aluminiumoxid Trihydrat zu verwenden, jedoch führt dies zu einer schnellen Verschlechterung in den mechanischen Eigenschaften (Belastung bei Bruch, Elongation bei Bruch, Reißbeständigkeit), was es sehr schwierig machen wird, Mischungen zu erhalten, die für den beabsichtigten Zweck geeignet sind.
Dementsprechend ist der Einsatz dieser Materialien bei Vorhandensein von Umweltbelastungen unter Hochspannungsbedingungen und einer Vordehnung von mehr als 20%, die notwendig ist, um die Ummantelung auf dem Kabel anzubringen, und einer Dehnung im Einsatz von mehr als 10%, um ein zufriedenstellendes Übermaß zwischen dem Kabel und der Ummantelung zu erhalten, ausgeschlossen.
Zusätzlich wird die Bewältigung noch kritischer, wenn die elastischen Ummantelungen um Beträge von mehr als 50% vorgedehnt werden sollen und im Einsatz um Beträge von mehr als 25% gedehnt gehalten werden sollen, um dasselbe Abschlussmodell für unterschiedliche Kabelabschnitte einsetzen zu können und dadurch die Vielzahl der zu lagernden elastischen Ummantelungen zu verringern.
Um die Technik mit einer hohen Dehnung auch im Einsatz anzuwenden, muss die elastische Ummantelung exzellente mechanische Eigenschaften besitzen. Z. B. wären verfügbare Materialien nötig, die in der Lage sind, bestimmte mechanische Anforderungen zu erfüllen, wie z. B.: Beständigkeit gegen Zustände mit sehr hoher Vordehnung, bevorzugt in der Größenordnung von 100% auf den Trägerrohren über dem gesamten Lagerungszeitraum und die Fähigkeit, starken Dehnungen von mindestens 25% und typischerweise bis zu mindestens 50% im Einsatz zu widerstehen, während sie gleichzeitig mit einer hervorragenden ... versehen sind.
Zusätzliche muss diese Ummantelung im Fall von Außenanwendungen, wie bereits erwähnt, auch den elektrischen/umweltbedingten Anforderungen entsprechen (sie muss z. B. ausreichend gegen Tracking und Sonneneinstrahlung beständig sein).
Zusammenfassend war es bisher sowohl mit EPR-basierten Mischungen und mit Silicon-basierten Mischungen unmöglich, eine Rezeptur zu erhalten, die in der Lage war, gleichzeitig alle notwendigen Anforderungen zu erfüllen, die sie in die Lage versetzt, sie in elastischen Abschlüssen für Mittel- und Hochspannungen einzusetzen, insbesondere in einer vorausgedehnten Form auf entfernbaren Trägern.
Um das Verhalten einer Ummantelung für eine elektrische Komponente vom Standpunkt ihrer Dehnbarkeit und elastischen Erholung auszuwerten, wurden einige zylindrische Teststücke in einem verkleinerten Maßstab hergestellt, wie im Folgenden in Beispielen 1 und 2 beschrieben wird.
Der Anmelder hat beobachtet, dass die äußersten Schichten einer elastischen Ummantelung eine viel begrenztere Ausdehnung erfahren als die innersten Schichten. Als Ergebnis werden die mechanischen Eigenschaften der äußersten Schicht weniger beansprucht als jene der innersten Schicht.
Während weiterer Experimente wurde herausgefunden, dass die Umweltfaktoren zu allererst die Oberflächenschichten der Ummantelung beeinflussen und dass dann die gefährlichen Effekte erst auf die innersten Schichten ausgedehnt werden, nachdem sie es geschafft haben, durch die Oberflächenschichten hindurch zu treten.
Als Ergebnis des obigen hat der Anmelder darüber nachgedacht, eine zweischichtige Ummantelung herzustellen, bei der die Materialrezeptur jeder Schicht speziell angepasst wird, um im Wesentlichen den spezifischen Belastungen zu widerstehen. Daher hat der Anmelder darüber nachgedacht, auf die Rezeptur einer ersten isolierenden Mischung einzuwirken, um die mechanischen Eigenschaften (Dehnbarkeit und elastische Erholung) einer inneren Schicht zu erhöhen (verbessern), ohne die sich ergebende Verschlechterung in den elektrischen/umweltbedingten Eigenschaften (Beständigkeit gegen Tracking und Sonneneinstrahlung) zu berücksichtigen, und auf die Rezeptur einer zweiten Mischung einzuwirken, um die elektrischen/umweltbedingten Eigenschaften einer äußeren Schicht zu verbessern, ohne die sich ergebende Verschlechterung in die mechanischen Eigenschaften zu berücksichtigen.
Beispiel 1
Mit Bezug auf 1 wird dort eine Probe 1 gezeigt, die besteht aus:

– eine innere Schicht 10, die aus einer ersten elastischen isolierenden Mischung hergestellt ist und die folgenden Abmessungen besitzt: D_i = 20 mm, De = 46 mm (d. h. mit einer Dicke von 13 mm), L = 75 mm, wobei D_i für den Innendurchmesser steht, De für den Außendurchmesser steht und L die Länge des Teststücks ist; und
– eine äußere Schicht 20, die aus einer isolierenden Antitracking-Mischung besteht und die folgenden Abmessungen besitzt: D_i = 46 mm, De = 58 mm (d. h. mit einer Dicke von 6 mm), L = 75 mm.

Dann wurde die folgende Rezeptur für die innere Schicht 10 verwendet:

– Ethylen-Propylen-Dien Terpolymer, z. B. jenes, dass auf dem Markt unter dem Namen DUTRAL TER4054 erhältlich ist und von Enichem Elastomeri hergestellt wird – 100
– Zinkoxid – 5
– Bleioxid – 5
– Stearinsäure – 1
– Calciniertes Kaolin, Oberflächen behandelt mit Trimethoxyethoxyvinylsilan – 100
– Trimethoxyethoxyvinylsilan – 1
– Paraffin-Weichmacher – 25
– Poly-1,2-Dihydro-2,2,4-Trimethylquinolin – 1,5
– Mercaptobenzimidazol – 2
– Triallyl Cyanurat – 1,5
– 40%ig aktives α, α'-bis (Terbutylperoxy) m-p Diisopropylbenzen – 5,5

Die Merkmale der inneren Schicht 10, die aus der obigen Mischung hergestellt ist, waren nach der Quervernetzung die folgenden:

– Bruch-Zugbelastung – 9 MPa
– Bruch-Elongation – 350%
– Modul bei 100% – 2,5 MPa
– Beständigkeit gegen Tracking, gemessen entsprechend dem Standard IEC 587 – Klasse 0
– Restverformung aufgrund einer ausgeübten 50%igen Elongation nach Standard UNI 7321-74 auf einem flachen Teststück bei 65°C und nach 960 Std. – 10%
– Dielektrische Konstante ε, bestimmt entsprechend dem Standard ASTM D150 – 2,8
– Dielektrische Durchschlagsfestigkeit, bestimmt nach dem Standard IEC 243 auf 2 mm Platten – 30 kV/mm
– Spezifischer Volumenwiderstand, bestimmt nach dem Standard ASTM D257 – 10¹⁵ Ωcm

Danach wurde die äußere Schicht 20 zubereitet, wobei sie aus einer zweiten isolierenden Anti-Tracking-Mischung hergestellt wurde, basierend auf einem Ethylen-Propylen-Gummi, der sowohl hinsichtlich der Beständigkeit gegen Tracking in einer stark verschmutzen Umgebung als auch auf Beständigkeit gegen Sonneneinstrahlung optimiert wurde, und die folgende Rezeptur aufweist:

– Ethylen-Propylen-Dien Terpolymer, z. B. jener, der auf dem Markt unter dem Namen DUTRAL TER4054 erhältlich ist und von Enichem Elastomeri hergestellt wird – 100
– Zinkoxid – 5
– Feine Aluminiumoxid-Trihydrat-Partikel – 300
– Trimethoxyethoxyvinylsilan – 2
– Paraffin-Weichmacher – 3
– Carbon black MT – 0,3
– Titandioxid-Rutil – 20
– Stearinsäure – 3
– Mercaptobenzimidazol – 1,6
– Triallyl Cyanurat – 1,5
– 40%ig aktives Dicumyl Peroxid – 7

Die Merkmale der äußeren Schicht 20, die aus der obigen Mischung hergestellt ist, waren nach Quervernetzung die folgenden:

– Bruch-Zugbelastung – 3,5 MPa
– Bruch-Elongation – 260
– Modul bei 100% – 2,2 MPa
– Beständigkeit gegen Tracking, gemessen nach dem Standard IEC587 – Klasse 3,5
– Restverformung aufgrund einer ausgeübten 50%igen Elongation nach dem Standard UNI 7321-74 auf einem flachen Teststück bei 65°C und nach 960 Std. – 30%

Es ist wichtig zu bemerken, dass die erste elastische Mischung viel bessere mechanische Eigenschaften (Bruch-Belastbarkeit, Bruch-Elongation, Restverformung aufgrund einer ausgeübten 50%igen Elongation) besitzt als die Anti-Tracking-Mischung. Im Hinblick auf die elektrischen/umweltbedingten Merkmale der Anti-Tracking-Mischung ist zu bemerken, dass die Werte der Beständigkeit gegen Tracking von Klasse 0 der ersten Mischung auf Klasse 3,5 der zweiten Mischung übergegangen sind.
Eine zweite zylindrische Probe wurde zubereitet (nicht in der Figur gezeigt), die aus einer einzigen Schicht mit denselben Abmessungen wie die innere Schicht 10 allein gebildet wurde, d. h. durch Eliminieren der Anti-Tracking-Schicht 20 aus dem Teststück 1: D_i = 20 mm, De = 46 mm, L = 75 mm, und die aus einer isolierenden elastischen Mischung mit derselben Rezeptur wie die innere Schicht 10 hergestellt wurde.
Um das Verhalten nach einer Lagerung von ungefähr 2 Jahren bei Raumtemperatur vorherzusagen, wurden beide Teststücke des Beispiels 1 und des Beispiels 2 für 40 Tage bei 65°C gelagert, wobei die maximale Ausdehnung von 100% ausgeübt wurde.
In diesem Fall wurden die beiden Teststücke auf ein zerreißbares Trägerrohr mit D_e = 40 mm aufgebracht, und daher mit einer maximalen Ausdehnung der inneren Schicht, die 100% entspricht.
Unter diesen Bedingungen entspricht der Ausdehnung der inneren Schicht 10 des Teststücks 1 eine bemerkenswert geringere Ausdehnung der äußeren Schicht 20; der Radius der äußeren Schicht wird bestimmt durch: 202π – 102π = R2π – 232π R = 28,7aus dem sich ergibt, dass der innere Durchmesser der Schicht 20 von 46 mm auf 57 mm übergeht; daher tritt nach einer 100%igen Ausdehnung des Innendurchmessers der Schicht 10 eine Ausdehnung des Innendurchmessers der Schicht 20 von lediglich gleich 23% auf (abgesehen von der Kompressibilität der Schicht).
Nach der obigen Behandlung wurde die elastische Erholung bei Raumtemperatur der beiden Teststücke ausgewertet, indem der Innendurchmesser der Teststücke nach Entfernen des Trägers gemessen wurde. Während das einschichtige Teststück, d. h. jenes, das ausschließlich aus der isolierenden elastischen Mischung hergestellt wurde, einen Durchmesser von ungefähr 22 mm aufwies, besaß das Teststück 1, das mit der Anti-Tracking-Ummantelung 20 abschloss, einen Durchmesser von ungefähr 24 mm. Dieser Wert scheint geringfügig größer als der vorangegangene zu sein, ist jedoch in jedem Fall akzeptabel, wodurch bestätigt wird, dass die innere Schicht (mit dem genannten Merkmalen und Dicken) in der Lage ist, die elastische Erholung der Anordnung zu „kontrollieren".
Um die elastische Erholung der äußeren Schicht 20 sicherer zu steuern, ist das Verhältnis der inneren Schichtdicke zur Gesamtdicke der Ummantelung bevorzugt größer als 50% und besonders bevorzugt größer als 60%.
Beispiel 2
Ein weiteres Teststück 2 wurde hergestellt, wie in 2 gezeigt, um zu prüfen, ob das Vorhandensein eines gerippten Profils eine elastische Erholung der inneren Schicht verschlechtern würde.
Dieses Teststück 2 besaß anstatt der äußeren Schicht 20 des Teststücks 1 in Beispiel 1 eine Schicht 30, die aus derselben Mischung hergestellt wurde, und dieselben Grundabmessungen besaß, d. h. D_i = 46 mm und De = 58 mm, L = 75 mm. Zusätzlich besaß die Schicht 30 ein Profil, das mit einer Vielzahl von Rippen mit unterschiedlichen abwechselnden Größen versehen war. Die Rippe mit der kleinsten Größe besaß D_em = 126 mm, während jene mit einer größeren Abmessung D_eM = 146 mm besaß.
Das Teststück 2 wurde dann derselben Behandlung wie das Teststück 1 unterworfen, und indem danach der Wert des Innendurchmessers nach Entfernen des Trägers gemessen wurde, wurde ein Wert von 24 mm gefunden, exakt wie im vorangegangenen Fall. Es war daher möglich, zu verstehen, dass das Vorhandensein von Rippen die mechanische Leistungsfähigkeit des Teststücks nicht negativ beeinflusst.
Weitere Tests wurden mit dem Teststück 1 durchgeführt, um sein Verhalten bei Vorhandensein von UV-Strahlung und starker mechanischer Ausdehnung, d. h. mit Werten von mehr als 20%, auszuwerten.
Zu diesem Zweck wurden zwei Teststücke 1 um 50% bzw. 100% ausgedehnt und in einer Bewitterungsvorrichtung (weather-o-meter), die von Atlas (USA) erhältlich ist, derselben Art an Strahlung ausgesetzt, wie sie auf Seite 29 des französischen Standards C33-064 Ausgabe Oktober 1995 vorgesehen ist; um insbesondere die Sonneneinstrahlung zu simulieren, erfordert der Standard C33-046 die Verwendung einer Xenon Bogenlampe mit einer Leistung von 6500 W, wobei der Abstand zwischen der Lampe und dem Teststück ungefähr 48 cm beträgt (siehe Anhang C, Methode A).
Während in diesem Standard eine Gesamteinstrahlung von 2500 Std. erforderlich ist, haben beide Teststücke 1, die um 50% und 100% gedehnt wurden, diesen Wert weit überschritten und erreichten eine Einstrahlung von mehr als 5000 Std., ohne wesentliche Zeichen einer Verschlechterung zu zeigen, und insbesondere wurden keine Mikrorisse beobachtet, was den fürchterlichsten Defekt darstellt. Da die elastische Ummantelung unter starker Dehnung getestet wird, werden sich nämlich die Mirkorisse, wenn sie einmal beginnen, ausdehnen und dadurch allmählich die ganze Ummantelung betreffen.
Beispiel 3
Schließlich wurden zwei weitere Teststücke 3 hergestellt, wie in 3 gezeigt, wobei beide dieselben Schichten wie in Beispiel 2 umfassten und ein geripptes Profil aufwiesen, das geeignet ist, um eine Ummantelung für einen Mittelspannungs(24 kV)-Verbundisolator zu bilden. Jedes Teststück 3 besitzt die folgenden Abmessungen: D_i = 20 mm, De = 58 mm, L = 255 mm. Zusätzlich besaß das Teststück 3 ein Profil mit einer Vielzahl von Rippen 70, 80 von zwei unterschiedlichen abwechselnden Größen. Die Rippe 80 mit kleinerer Abmessung besaß D_em = 126 mm, während die Rippe 70 mit der größeren Abmessung D_eM = 146 mm besaß. Der Abstand zwischen der größeren Rippe 70 und der nachfolgenden kleineren Rippe 80 beträgt 34 mm, während der Abstand zwischen zwei Rippen der gleichen Abmessung 74 mm beträgt. Die Gesamtzahl der Rippen ist 7.
Diese Teststücke 3 wurden zuerst um 25% und 50% auf Isolierstangen mit 25 bzw. 30 mm Durchmesser ausgedehnt und wurden dann nach Abschluss mit Elektroden an ihren Enden den Tests der Tracking-Beständigkeit nach Standard IEC 1109, Ausgabe 1992 (1000 Std. in Salznebel bei einer geeigneten Spannung 20 kV) ausgesetzt. Dieser Test zielt darauf ab, das Verhalten beim Tracking bei Vorhandensein von mechanischen Belastungen zu prüfen. Beide Teststücke 3 (ausgedehnt um 25% und 50%) haben die Tests erfolgreich bestanden, was zeigt, dass die zuvor beschriebene Ummantelung insgesamt exzellente Eigenschaften der Tracking-Beständigkeit auch bei Vorhandensein einer starken mechanischen Ausdehnung besitzt.
Beispiel 4
Die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf elastische Abschlüsse für extrudierte 90 kV-Kabel wird im Folgenden beschrieben.
Ein elastischer Abschluss 700 für 90 kV ist in 6 gezeigt, der außen zu verwenden ist und auf einem Kabel 605 mit einem Maximalquerschnitt von 1600 mm² aufgebracht ist.
Der Abschluss 700 umfasst eine gerippte Isolationsummantelung mit einer Gesamtlänge von ungefähr 1100 mm, und umfasst eine erste innere Schicht 680 und eine zweite äußere Schicht 660 zum Kabelschutz, die alle aus einem EPR-Material mit denselben Rezepturen wie die Teststücke des Beispiels 1 aufweisen. Diese Ummantelung besitzt einen ersten Teil mit einem Körperdurchmesser von ungefähr 220 mm im Einsatz und ist mit einer Rippenanordnung versehen, die einen Maximaldurchmesser von ungefähr 250 mm aufweist und in der eine Ablenkplatte (Sperre) 670 untergebracht ist, sowie einen zweiten Teil mit einem Körperdurchmesser von ungefähr 120 mm und einer doppelten Reihe von abwechselnden Rippen mit einem Maximaldurchmesser von ungefähr 240 mm bzw. 200 mm.
Der Unterschied beim Durchmesser der Ummantelung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil wird erhalten, indem auf die Dicke der ersten Schicht allein eingewirkt wird, welche in Ruhe eine Minimaldicke von ungefähr 20 mm erreicht, während die Dicke der zweiten Schicht im Wesentlichen über die gesamte Länge konstant gehalten wird, d. h. ungefähr 7 mm.
Eine Anti-Tracking-Umhüllung 620 und ein Anschluss für eine Erdklemme 640 werden am unteren Ende des Abschlusses 700 angebracht. An der Basis der Ummantelung am Anfang der Umlenkplatte 670 ist ein Ring 650 platziert, um die gegen Erde entladenen Ströme zu sammeln.
Am anderen Ende des Abschlusses befindet sich eine zweite Anti-Tracking-Umhüllung 621 zum Schutz des Kabelkopfes 605, die mit einer Aluminium-Anschlussplatte 690 verbunden ist.
Mit Bezug auf 7 ist dort dieselbe Ummantelung wie in 6 gezeigt, die auf einem spiralförmig geschnittenen rohrförmigen Element 710 aus Polypropylen aufgebracht ist, und die D_i = 85 mm und De = 95 mm aufweist, um ihre Befestigung an einem Kabel zu erleichtern, das z. B. jener Art ist, wie es in der europäischen Patentanmeldung Nr. 92203797.3 beschrieben ist. Das rohrförmige Element 710 wird dann aus einem spiralförmig gewickelten Streifen 715 mit benachbarten Wicklungen gebildet, die durch Schneiden der Oberfläche des Elements hergestellt werden. Der Streifen 715 besitzt einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und eine Dicke von 5 mm und ist in der Lage, der starken zentripetalen Kompression zu widerstehen, die von der Ummantelung ausgeübt wird.
Die zum Anbringen des Abschlusses am Kabel auszuführenden Schritte sind stark vereinfacht und werden hier kurz zusammengefasst.
Zuerst wird die Entfernung der Schutzumhüllung und der Kabelabschirmung durchgeführt. Dann wird die dem Kabelisolator entsprechende Schnittstelle vorbereitet, und zwar entsprechend den erwünschten Größen, unter Verwendung einer normalen Ausrüstung. Danach wird die Vorbereitung des Anschlusses zum Erden des Abschlusses und der Positionierung des kollabierenden Trägerrohrs durchgeführt, indem eine Zugwirkung auf die Verlängerung 716 ausgeübt wird; die erste Wicklung des Streifens 715 wird vom rohrförmigen Element 710 getrennt und so werden nacheinander die darauf folgenden Wicklungen, als Konsequenz des Reißens des Streifens verringerter Dicke abgezogen, so dass das rohrförmige Element selbst 710, während es abgewickelt wird, entfernt wird und die Ummantelung progressiv auf das Kabel 605 schrumpft. Bevorzugt wird die Ummantelung auf das Kabel ausgehend von der Basis kollabiert, so dass die Luft ausgehend von der Umlenkplatte zum Kabelkopf hin ausgestoßen wird. Das Schrumpfen der Ummantelung 730 übt eine Hilfskraft auf die Wicklung aus, die durch eine Verlängerung 716 gezogen wird und die Kollabierung des rohrförmigen Elements 710 erleichtert.
Schließlich wird die Befestigung der Verbindungsplatte 690 mit dem Kabelleiter und die Positionierung der Anti-Tacking-Umhüllung 621 durchgeführt, um so eine perfekte Dichtheit auch an diesem Teil des Abschlusses sicherzustellen, indem wahlweise geeignete Isolationsbänder aus selbstamalgamierendem Gummi oder Gummilösungen zwischengestellt werden, wobei die gewöhnlichen Modalitäten befolgt werden.
Beispiel 5
Im besonderen Fall der Anwendungen zur Herstellung von Abschlüssen für extrudierte 90 kV Kabel, wie beispielsweise in 6 gezeigt, liegen die Querschnitte der Leiter bevorzugt im Bereich von 240 mm² bis 1.600 mm² und die Durchmesser liegen bevorzugt in einem Bereich von mindestens 43 mm (im Kabelisolator mit dem minimalen Querschnitt) bis 78 mm (im Kabelisolator mit dem maximalen Querschnitt).
Indem Ummantelungen eingesetzt werden, die in Übereinstimmung mit der Erfindung hergestellt werden, ist es möglich, die Anzahl der notwendigen Abmessungen zu verringern, wobei in diesem Fall die Abmessungen lediglich drei sind, um unterschiedliche Durchmesser im erwähnten Bereich abzudecken.
Ein bevorzugtes Beispiel eines Bereichs von vorausgedehnten elastischen Ummantelungen für extrudierte 90 kV-Kabel in Übereinstimmung mit der Erfindung wird im Folgenden gegeben.
Indem für jede Ummantelung, die auf dem Kabel mit kleinerem Querschnitt anzubringen ist, ein minimales Übermaß gleich 25% und eine maximale Dehnung auf dem Träger der Größenordnung von 100% auferlegt wird, tritt bevorzugt die folgende Unterteilung ein.

A) Erste Größe der Ummantelung. Sie umgibt Querschnitte von 240 mm² bis 630 mm², wobei der Durchmesser auf dem Isolator zwischen einem Minimum von 43 mm und einem Maximum von 55 mm variiert. Der innere Durchmesser der elastischen Schicht wird daher D_i = 43/1,25 = 35 mm sein und die maximalen Ausdehnung im Einsatz auf dem Kabel mit maximalen Querschnitt wird (55 – 35)/35 × 100 = 57% sein. Die Dicke der Anti-Tracking-Schicht im Ruhezustand beträgt 7 mm, während die minimale Dicke der elastischen Schicht ungefähr 20 mm beträgt (74% der Gesamtdicke der Ummantelung), sodass die elastische Erholung der Anordnung immer noch besser als im Fall des Teststücks 1 sein wird. Wenn z.B. ein spiralförmig geschnittenes Polypropylenrohr von De = 70 mm als Träger gewählt wird, beträgt die maximale Ausdehnung während des Lagerns (70 – 35)/35 × 100 = 100.
B) Zweite Größe der Ummantelung. Sie umgibt Querschnitte zwischen 630 mm² und 1.200 mm² mit einem Durchmesser auf dem Isolator, der zwischen einem Minimum von 54 mm und einem Maximum von 66,5 mm variiert. Der Innendurchmesser der elastischen Schicht wird daher D_i = 54/1,25 = 43 mm sein und die maximale Ausdehnung im Einsatz auf einem Kabel mit maximalem Querschnitt wird (66,5 – 43)/43 × 100 = 55% sein. Die Dicke der Anti-Tracking-Schicht im Ruhezustand beträgt 7 mm, während die minimale Dicke der elastischen isolierenden Schicht ungefähr 20 mm beträgt. Wenn das Trägerrohr einen Durchmesser De = 85 mm aufweist, wird die maximale Ausdehnung während des Lagerns (85 – 43)/43 × 100 = 96% sein.
C) Dritte Größe der Ummantelung. Sie umgibt Querschnitte zwischen 1.200 mm² und 1.600 mm² mit einem Durchmesser auf dem Isolator, der zwischen einem Minimum von 65,5 mm und einem Maximum von 78 mm variiert. Der Innendurchmesser der elastischen Schicht wird daher D_i = 65,5/1,25 = 52 mm sein und die maximale Ausdehnung im Einsatz wird (78 – 52)/52 × 100 = +50% betragen. Die Dicke der Anti-Tracking-Schicht im Ruhezustand beträgt 7 mm, während die minimale Dicke der elastischen Schicht ungefähr 20 mm beträgt.

Natürlich können andere Kriterien zum Unterteilen der Durchmesserbereiche, auf welchen eine einzelne Schicht anzubringen ist, in Betracht gezogen werden, ohne vom Schutzumfang abzuweichen.
Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass durch Anwenden derselben Konzepte, Abschlüsse für geringere Spannungen, z.B. 60 kV, oder höhere Spannungen, z.B. 150 kV, hergestellt werden können, die mögliche Anwendungen in vielen anderen Ländern besitzen.
Als Ergebnis der durchgeführten Tests hat man herausgefunden, dass eine elastische Ummantelung in Übereinstimmung mit der Erfindung eine innere isolierende Schicht und eine äußere isolierende Schicht umfasst, wobei bevorzugt die dielektrische Durchschlagsfestigkeit der inneren isolierenden Schicht größer oder gleich 15 kV/mm ist, wie entsprechend dem Standard IEC 243, gemessen auf 2 mm-Platten, ausgewertet wird. Bevorzugt kann in der Ummantelung die innere Schicht elastisch um mindestens 20% ihres Innendurchmessers vorgedehnt werden und besonders bevorzugt in der Größenordnung von 100%, sodass die innere Schicht im Einsatz ein geeignetes Übermaß auf der elektrischen Komponente beibehält, das mindestens 10% und besonders bevorzugt mindestens 25% bis mindestens 50% entspricht. Hinsichtlich der elektrischen/umweltbedingten Anforderungen, besitzt die äußere Schicht bevorzugt eine Beständigkeit gegen Tracking, gemessen nach dem Standard IEC 587, von mehr als Klasse 2.5 und besonders bevorzugt gleich Klasse 3.5 und eine Einstrahlungsbeständigkeit, die größer als jene ist, die von dem oben erwähnten französischen Standard C33-064 vorgesehen ist, mit einer Dicke, die bevorzugt größer als der minimal akzeptierte Verschleißwert ist, z.B. größer als 10% der Dicke der gesamten Ummantelung, wie von dem genannten französischen Standard C33-064 vorgesehen.
Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung wurde sichergestellt, dass Ethylen-Propylen-basierte Mischungen geeignet sind, um sowohl die innere elastische Isolierschicht als auch die äußere Anti-Tracking-Isolierschicht herzustellen, bevorzugt indem Rezepturen verwendet werden, wie sie im Beispiel 1 beschrieben sind.
Gleichwohl können auf Silikongummi basierende, isolierende und elastische oder Anti-Tracking-Rezepturen verwendet werden, welche selbst in der Lage sind, die notwendigen Anforderungen zu erfüllen, wie z.B. in den folgenden Rezepturen.
Beispiel einer elastischen isolierenden Silikon-basierten Mischung (Polydimethylsiloxan).

– Rhodorsil HP-1055 U (von Rhône Poulenc) – 100
– 40%ig-aktives Dicumyl-Peroxid – 1

Deren Merkmale nach Vulkanisierung sind die folgenden:

– Bruch-Zugbelastung – 8 MPa
– Bruch-Elongation – 450%
– Modul bei 100% – 1,9 MPa
– Beständigkeit gegen Tracking, gemessen nach dem Standard IEC 587 – Klasse 0
– Restverformung aufgrund einer auferlegten 50%igen Elongation, festgestellt nach dem Standard UNI 7321-74 auf einem flachen Teststück bei 65°C und nach 960 Stunden – 5%
– Dielektrische Konstante ε bestimmt nach dem Standard ASTM D150 – 3
– Dielektrische Durchschlagsfestigkeit, bestimmt nach dem Standard IEC 243 auf 2 mm-Platten – 18 kV/mm
– Spezifischer Volumenwiderstand, bestimmt nach dem Standard ASTM D257 – 10¹⁵ Ωcm

Ein Beispiel einer Silikongummi-basierenden Anti-Tracking-Mischung ist die folgende:

– Rhodorsil HP-1055 U (von Rhône Pulenc) – 100
– Aluminiumoxid-Trihydrat – 100
– 40%ig-aktives Dicumyl-Peroxid – 1

Deren Merkmale nach Vulkanisierung sind die folgenden:

– Bruch-Zugbelastung – 3,5 MPa
– Bruch-Elongation – 125%
– Modul bei 100% – 2,6 MPa
– Beständigkeit gegen Tracking, gemessen nach dem Standard IEC 587 – Klasse 3,5
– Resterformung aufgrund einer auferlegten 50%igen Elongation nach dem Standard UNI 7321-74 auf einer flachen Probe bei 65°C und nach 960 Stunden: Nicht bestimmt aufgrund des Reißens der Probe.

Um geeignete Werte für die Tracking-Beständigkeit der äußeren Schicht zu erzielen, wurden auch in diesem Fall bemerkenswerte Mengen an Aluminiumoxid-Trihydrat eingesetzt, mit einer entsprechenden Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften.
Wir werden nun ein Verfahren zur Herstellung dieser elastischen Ummantelung beschreiben, wobei hervorgehoben wird, dass unterschiedliche Verfahren erhältlich sind, um eine Ummantelung in Übereinstimmung mit der Erfindung zu erzielen.
Beispiele von Verfahren zur Herstellung einer Ummantelung für einen Abschluss
Verfahrensbeispiel 1
In einem ersten Verfahrensbeispiel wird der innere elastische isolierende Teil separat vom äußeren Anti-Tracking-Teil erhalten, wobei beide Teile vulkanisiert und dann koaxial übereinandergelegt werden, und zwar nach einer schwachen Vordehnung des äußersten Teils. Schließlich werden die Teile miteinander nach vorherigen Zwischenlegen einer dünnen Schicht von bis zu 2 mm oder weniger dickem Rohgummi verbunden, worauf dann die Anordnung wieder vulkanisiert wird, z.B. in einer Autoklave.
Verfahrensbeispiel 2
In einem zweiten bevorzugten Beispiel wird der elastische isolierende Teil erhalten, indem eine Form verwendet wird, in welcher die Halbleiterablenkplatte 670, die zuvor durch Gießen erhalten wurde, eingesetzt wird; dann wird das Einspritzen der Isoliermischung gefolgt von der Vulkanisierung derselben durchgeführt.
Mithilfe dieses Verfahrens wird ein isolierender Körper erhalten, der gut an der Umlenkplatte anhaftet und in seinen elektrischen und mechanischen Eigenschaften besonders homogen ist.
Dann wird die Anti-Tracking-Beschichtung erhalten, welche zur einfacheren Handhabung in zwei Hauptteile geteilt ist. Ein Teil P₁ mit einer regulären Abfolge von Rippen, bevorzugt mit abwechselnden Größen, und einem Teil P₂, der den elastischen isolierenden Teil beschichtet und einen größeren Durchmesser als der Teil P₁ aufweist, während er im Wesentlichen frei von Rippen ist.
Der Teil P₁ (mit Rippen) wird direkt durch Gießen oder durch Anwenden eines Verfahrens erhalten, das in der technischen Patentanmeldung Nr. MI 96/A 001637 beschrieben ist.
Dieses Verfahren besteht im Wesentlichen aus zwei Tätigkeitsgruppen: Herstellung eines monolithischen Blocks mit einem derartigen Umriss (Kontur), dass er die äußere Form eines vorbestimmten abschließenden gerippten Profils P₁ umfasst, sowie bevorzugt die mechanische Feinbearbeitung des monolithischen Blocks, die geeignet ist, um dieses vorbestimmte abschließende gerippte Profil P₁ herzustellen. Insbesondere wird ein Fachmann zu Zwecken der vorliegenden Erfindung erkennen, dass verschieden Techniken verfügbar sind, um einen monolithischen Block herzustellen; z.B. sind zwei mögliche alternative Verfahren A und A' in 4 in Form von Flussdiagrammen gezeigt.
Mit Bezug auf Verfahren A extrudiert zu Beginn bei Schritt 410 ein Extruder, der geeignet mit einem quer vernetzbaren Anti-Tracking-Polymermaterial beschickt wird, z.B. unter Verwendung der zuvor beschriebenen Anti-Tracking-Mischung, einen monolithischen Materialblock mit einem vorbestimmten Umriss, der die äußere Form des abschließenden gerippten Profils umfasst, bevorzugt auf einen Trägerzylinder oder direkt auf einen Abschlusskörper.
Alternativ extrudiert bei demselben Schritt 410 der Extruder einen oder mehrere Streifen von Quervernetzungs-fähigem Anti-Tracking-Polymermaterial einer vorbestimmten Dicke, welche spiralförmig gewickelt werden, bevorzugt auf einem Trägerzylinder oder direkt auf einen Abschlusskörper, bis die vorbestimmte Größe des Umrisses, der die äußere Form des abschließenden Rippenprofils umfasst, erreicht ist.
Der so erhaltene Umriss kann verschiedene Oberflächenfehler aufweisen, die jedoch insofern nicht gefährlich sind, als dass sie während des nachfolgenden mechanischen Bearbeitungsschritts B eliminiert werden.
Wenn der Extrusionsschritt des monolithischen Blocks vollendet wurde, wird bei Schritt 415 der extrudiete Block in einer Autoklave vulkanisiert, und auch in diesem Schritt wird möglichen Oberflächenfehlern keine Beachtung geschenkt. Dann folgt der abschließende Bearbeitungsschritt B, der im Folgenden beschrieben wird.
Mit Bezug auf das Verfahren A' wird nun im Schritt 450 ein Trägerzylinder oder direkt ein Körper eines Abschlusses in eine Gussform eingeführt. Dann wird beim Schritt 460 die Form mit einem quer vernetzbaren Anti-Tracking-Polymermaterial gefüllt. Dieses Material kann durch beispielsweise Einspritzen oder bevorzugt direkt aus dem Extruder in die Form eingeführt werden. Es ist wichtig zu bemerken, dass aufgrund der Tatsache, dass der Blaskopf keine tiefen Hohlräume aufweist, die zur Herstellung der Rippen im Falle herkömmlicher Gussformen benötigt werden, weder ein besonders flüssiges Material, noch ein besonderer Injektor (Einspritzdüse) notwendig sind, damit das gesamte Volumen gefüllt werden kann. Daher wird in diesem Fall die Verwendung von komplizierten Spritzgussformen vermieden, während gleichzeitig die geeignetsten Mischungen vom Standpunkt des Anti-Tracking-Verhaltens und der Kosten gewählt werden können, ohne gezwungen zu sein, ihre bessere oder schlichtere Eignung zum Spritzgießen in Betracht zu ziehen. Unter diesen Bedingungen können während des Gießschritts Oberflächenfehler im Block vorhanden sein; jedoch sind diese möglichen Fehler insofern nicht kritisch, als dass sie während des nachfolgenden Schritts 580, der das Bearbeiten des Blocks zur Herstellung eines gerippten Profils umfasst, eliminiert werden.
Sobald das Füllen der Gussform vollendet ist, um so einen monolithischen Block eines Ausgangsumrisses zu erzeugen, wird dieser Block im Schritt 470 in der Form vulkanisiert. Nachdem dann der Block aus der Form gezogen wurde, wird ein abschließender Bearbeitungsschritt durchgeführt, wie im Folgenden beschrieben.
Mit Bezug auf das Flussdiagramm der 5 wird der abschließend mechanische Bearbeitungsschritt B des vulkanisierten monolithischen Blocks beschrieben, wobei der Block sowohl durch das Verfahren A als auch durch das Verfahren A' erhalten werden kann. Im Schritt 580 wird der vulkanisierte Block über den Abschluss oder den Trägerzylinder gepasst, und wird an einem Instrument zur Endbearbeitung angebracht, wie z.B. einer Drehmaschine oder einer Schleifmaschine. Dann wird im Schritt 585 der Schritt des Grobbearbeitens des Blocks durchgeführt, um sich dem abschließenden gerippten Profil anzunähern. In diesem Zusammenhang muss hervorgehoben werden, dass entweder Schneidinstrumente, abrasive Schleifräder oder ein anderes Instrument, das in der Lage ist, Materialteile vom Block zu entfernen, eingesetzt werden können. Während dieses Schritts wird ungefähr 70 bis 90 % des überschüssigen Material relativ zum vorbestimmten abschließenden gerippten Profil entfernt. Bevorzugt werden Instrumente mit größeren Abmessungen als im folgenden Feinbearbeitungsschritt eingesetzt, welche sowohl aus Metallmaterialen als auch aus Kunststoffeisenmaterialien hergestellt sind.
Im Schritt 590 beginnt der Hauptfeinbearbeitungsschritt des lediglich grobbearbeiteten Blocks, indem ungefähr 30 bis 10 % des überschüssigen Materials entfernt werden, um eine äußere Hülle eines vorbestimmten Endprofils zu erhalten. In diesem Fall können ebenfalls Schneidinstrumente, abrasive Schleifräder oder andere Instrumente, die in der Lage sind, Material zu entfernen, eingesetzt werden. Mit dem Schritt 485 kann das Verfahren B als abgeschlossen angesehen werden; es ist jedoch bevorzugt, mindestens den ersten von zwei im Folgende beschriebenen Schritten durchzuführen, um besser vollendete elastische Ummantelungen zu erhalten, welche daher eine bessere Leistung beim Einsatz bieten werden.
Dann folgt der Schritt 595, in dem die äußere Hülle eines gerippten Profils mit Instrumenten wie z.B. feinkörnigen Schleifrädern (z.B. mit Körnung 400) oberflächenbearbeitet wird. Auch in diesem Fall findet eine Materialentfernung statt, jedoch übertrifft in diesem Fall diese Entfernung nicht 1% des überschüssigen Materials und ändert daher das in den vorangegangenen Vorgängen erhaltene Profil nicht wesentlich. Schließlich endet das Verfahren bei Schritt 600, wobei ein abschließender Poliervorgang auf der gerippten äußeren Hülle durchgeführt wird, beispielsweise durch eine herkömmliche Lapp-Maschine.
Die Herstellung kleiner Mengen bestimmter Profile z.B. während des Experimentierens, oder von Körpern mit großen Größen kann selbst bei Vorhandensein von hohen Mengen an Materialabfall wirtschaftlich sein, und zwar lediglich aufgrund der Tatsache, dass der Einkauf von teuren Gussformen vermieden wird.
Jedoch ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Schritt 585 des Verfahrens B vorgezogen wird und im Verfahren A nach dem Extrusionsschritt (Schritt 410) und vor dem Vulkanisierungsschritt in einer Autoklave (Schritt 415) durchgeführt wird. Auf diese Weise geht man zu Schritt 585 über, sobald der monolithische Block im Schritt 410 hergestellt wurde, indem z.B. ein extrudierter Streifen aus Polymermaterial aufgewickelt wird. Während dieses Schritts findet die grobe Bearbeitung des Blocks statt, und wie zuvor beschrieben wird ungefähr 90% des Überschussmaterials relativ zum vorbestimmten abschließenden gerippten Profil durch Schneidinstrumente oder abrasive Schleifräder entfernt. Es ist wichtig zu bemerken, dass in diesem Fall das Material vorteilhafterweise vor dem Quervernetzen entfernt wird, welches erst im folgenden Schritt 415 stattfindet, wodurch das Abfallmaterial wiederverwendet werden kann und die Menge desselben stark reduziert wird.
Sobald der Schritt 585 vollendet wurde, wird der so grob bearbeitete Block durch Vulkanisierung in einer Autoklave im Schritt 415 quervernetzt, wodurch das Verfahren abgeschlossen wird. Wenn der abschließende mechanische Bearbeitungsschritt ausgeführt werden soll, wird der vulkanisierte und grob bearbeitete Block wie zuvor am abschließenden Bearbeitungsinstrument im Schritt 580 befestigt, worauf direkt der Schritt 590 folgt, der die Hauptfeinbearbeitung umfasst, da der Grobbearbeitungsschritt 585 bereits vollendet wurde. Dann fährt das Verfahren B auf dieselbe Weise fort, wie zuvor beschrieben.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auch eine Reihe von Schritten 580 und 590 des Verfahrens B vorgezogen, sodass im Verfahren A diese Schritte nach dem Extrusionsschritt (Schritt 410) und vor dem Vulkanisierungsschritt in einer Autoklave (Schritt 415) durchgeführt werden. Auf diese Weise geht die Steuerung zum Schritt 585 über, sobald der monolytische Block im Schritt 410 durch Aufwickeln eines extrudierten Streifens aus Polymermaterial hergestellt wurde. In diesem Schritt findet die Grobbearbeitung des Blocks statt und ungefähr 70 bis 90% des Überschussmaterials relativ zum vorbestimmten abschließenden gerippten Profil wird durch Schneidinstrumente und abrasive Schleifräder entfernt. Dann wird der Hauptfeinbearbeitungsschritt (Schritt 590) durch Entfernen von ungefähr 30 bis 10% des Überschussmaterials durchgeführt. Es ist wichtig, zu bemerken, dass in diesem Fall das Material vorteilhafterweise vor dem Quervernetzen entfernt wird, wobei dieser Vorgang erst im nachfolgenden Schritt 415 stattfindet, wodurch das Abfallmaterial wiederverwendet werden kann und dessen Menge verringert werden kann. Jedoch werden die nachfolgenden Verfahrensvorgänge insofern kritischer gemacht, als dass das vorbestimmte Profil nicht durch Vulkanisierung stabilisiert wird, da dieser Vorgang noch nicht durchgeführt wurde, und daher das vorbestimmte Profil leichter versehentlichen Änderungen unterworfen ist, die in den folgenden Bearbeitungsschritten nicht korrigiert werden können.
Sobald der Schritt 590 vollendet wurde, wird der so bearbeitete Block durch Vulkanisierung in einer Autoklave im Schritt 415 quervernetzt, sodass das Verfahren A abgeschlossen ist. Beim Übergehen zum abschließenden mechanischen Bearbeitungsschritt wird der vulkanisierte und bearbeitete Block, wie zuvor beschrieben, auf das abschließende Bearbeitungsinstrument im Schritt 580 montiert; diesem Schritt folgt direkt ein Oberflächen-Bearbeitungsschritt (Schritt 595), da die Schritte 585 und 590 bereits vollendet wurden. Dann fährt das Verfahren B auf dieselbe Weise fort, wie zuvor beschrieben.
Sobald das gerippte Teil P₁ erhalten wurde, wird es mit dem entsprechenden elastischen isolierenden Teil, bevorzugt durch Zwischenlegen von einer oder mehreren Rohgummischichten in Form von kleinen Bändern (beispielsweise 5 × 0,5mm) mit dem entsprechenden elastischen isolierenden Teil verbunden, um so die beiden zu verbindenden Körper durch ein geringes Übermaß, bevorzugt zwischen 2 und 5 %, zu verbinden. Indem die Vulkanisierung der Rohgummischicht (die gleichgültig aus einer Anti-Tracking-Mischung oder einer elastischen isolierenden Mischung hergestellt sein kann, indem z.B. die im Beispiel 1 beschriebenen Rezepturen verwendet werden) unter Druck in beispielsweise einer Autoklave durchgeführt wird, wird eine geeignete Haftung zwischen den beiden Körpern erzielt.
Der Teil P₂ der Anti-Tracking-Ummantelung kann auf dieselbe Weise erhalten werden. Bevorzugt wird der Teil P₂ durch verwenden eines vorgeformten Blatts einer rohen Anti-Tracking-Mischung hergestellt, welche um den entsprechenden elastischen Teil gewickelt wird, mit dem er verbunden werden soll.
Auch in diesem Fall führt die Vulkanisierung der Anti-Tracking-Schicht beispielsweise in einer Autoklave zu dem Anhaften derselben am entsprechenden elastischen Isolierteil und am zuvor angeordneten und verbundenen Teil P₁.
Verfahrensbeispiel 3
In einem dritten bevorzugten Beispiel wird zuerst die gesamte Anordnung, die die Anti-Tracking-Ummantelung bildet, erhalten, indem beispielsweise ein monolithischer Block hergestellt wird, dessen Umriss die äußere Form des vorbestimmten Endprofils (P₁ + P₂) umfasst.
Dieser Block wird als der „Behälter" für die nachfolgende koaxiale Einspritzung der elastischen Isoliermischung nach Einsetzen der zuvor hergestellten Umlenkplatte 670 verwendet.
Danach wird die Quervernetzung der elastischen Isoliermischung, beispielsweise in einer Autoklave, durchgeführt, sodass auch in diesem Fall nicht nur ein exzellentes Haften zwischen den beiden Mischungsqualitäten und der Umlenkplatte erzielt wird, sondern auch ein besonders gleichmäßiger und homogener abschließender Körper in Bezug auf elektrische und mechanische Eigenschaften desselben.
Die Bearbeitung fährt fort, um das vorbestimmte Endprofil zu erhalten, wie zuvor mit Bezug auf die italienische Patentanmeldung MI 96/A 001637 beschrieben.
Der Hauptvorteil des dritten Verfahrensbeispiels besteht in der Vereinfachung der der durchzuführenden Vorgänge (das Vorhandensein der Rohgummibänder wird z.B. nicht benötigt) und die Eliminierung der Gussform, die in anderen Verfahrensbeispielen nötig war, um den elastischen Isolierteil zu erhalten.
Schließlich wird durch bekannte Verfahren, wie z.B. jenes, das im europäischen Patent Nr. 368 236 beschrieben ist, die Vordehnung des vollendeten Abschlusses auf einem Trägerrohr durchgeführt. Bevorzugt werden die innere Schicht und die äußere Schicht auf bidirektionale Weise miteinander verbunden, indem z.B. die oben beschriebenen Techniken verwendet werden, um so zu bewirken, dass die elastische Erholung der inneren Schicht auf die äußere Schicht übertragen wird und dadurch die notwendige Kongruenz der Struktur ermöglicht wird.
Sollten die Abmessungen, die für die innere und äußere Schicht verwendeten Materialien und das zugehörige Montageübermaß einer solchen Natur sein, dass eine verringerte Dehnung der äußeren Schicht und eine entsprechende ausreichende elastische Erholung derselben bewirkt werden, kann der Verbindungsgrad zwischen der äußeren und inneren Schicht entsprechend verringert oder sogar eliminiert werden. Während die Anwendung der vorliegenden Erfindung lediglich auf eine Komponente mit mechanischen und elektrischen/umweltbedingten Anforderungen beschrieben wurde, wird ein Durchschnittsfachmann verstehen, dass die vorliegende Anwendung auf alle Fälle anwendbar ist, in denen eine Komponente vorhanden ist, in welcher zwei oder mehr miteinander inkompatible Anforderungen vorhanden sind, die alle separat erfüllt werden können, indem ihnen zwei oder mehr zugeordnete Schichten der Komponenten zugeschrieben werden.

Claims

Rohrförmige elastische Ummantelung für elektrische Komponenten, umfassend eine innere Isolierschicht (10, 680) und eine äußere Isolierschicht (20, 30, 660), die zueinander koaxial, übereinander gelegt und miteinander verbunden sind, und aus Mischungen von quer vernetzten Polymermaterialien hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass: – die innere Isolierschicht (10, 680) um mindestens 20% ihres Innendurchmessers vordehnbar ist; – die innere Isolierschicht (10, 680) im Gebrauch ein Übermaß von mindestens 10% beibehält; – die äußere Isolierschicht (20, 30, 660) eine Beständigkeit gegen oberflächennahen Leckstrom von mindestens Klasse 2.5 (IEC-587) aufweist; und – die äußere Isolierschicht (20, 30, 660) eine Strahlungsbeständigkeit besitzt, die mit einer Xenonbogenlampe mit einer Leistung von 6.500 W bei einer Entfernung von 48 cm für mindestens 2.500 Stunden gemessen wurde.
Elastische Ummantelung nach Anspruch 1, bei der die innere Isolierschicht (10, 680) eine dielektrische Durchschlagfestigkeit von mindestens 15 kV/mm besitzt.
Elastische Ummantelung nach Anspruch 2, bei der die äußere Schicht (30, 660) ein vorbestimmtes geripptes Profil aufweist.
Elastische Ummantelung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die innere Isolierschicht (10, 680) im Gebrauch ein Übermaß von mindestens 25% beibehält.
Elastische Ummantelung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die innere Schicht (10, 680) um mindestens 50% vordehnbar ist.
Elastische Ummantelung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die innere Schicht (10, 680) die elastische Erholung der äußeren Schicht auslöst.
Abschlusseinrichtung für elektrische Kabel, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusseinrichtung eine elastische Ummantelung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
Elektrische Komponente mit einem im Wesentlichen zylindrischen, mittleren elektrischen Element (605) und einer darauf aufgepassten elastischen Isolierummantelung (730) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (730) sich in einem Übermaßzustand von mindestens 25% befindet und dass, nachdem sie einer Einwirkung, die einer Hochspannungsfreilandeinwirkung von mindestens 60 kV entspricht, für eine der vorbestimmten Minimallebensdauer der elektrischen Komponente entsprechende Zeit ausgesetzt wurde, die Ummantelung eine Oberflächenerosion von weniger als 10% der Gesamtdicke aufweist, wobei die Ummantelung (730) zwei Schichten (680, 660) aus verschiedenen Elastomermaterialien umfasst.
Elektrische Komponente nach Anspruch 8, bei der die Ummantelung (730) sich in einem Übermaßzustand von mindestens 25% befindet, nachdem sie für eine vorbestimmte Zeitdauer in einem Lagerhaus unter einer Dehnungsbedingung von mindestens 50% gehalten wurde.
Verfahren zum Ummanteln eines elektrischen Elements (605), umfassend die folgenden Schritte: – Aufbringen einer ersten rohrförmigen Isolierschicht (680) auf das elektrische Element, wobei die erste rohrförmige Isolierschicht (680) um mindestens 20% ihres Innendurchmessers vordehnbar ist und im Gebrauch ein Übermaß von mindestens 10% beibehält; und – Aufbringen einer zweiten rohrförmigen Isolierschicht (660) koaxial zur ersten und außerhalb des elektrischen Elements (605), wobei die zweite Isolierschicht (20, 30, 660) eine Beständigkeit gegen Oberflächen-nahen Leckstrom mindestens der Klasse 2.5 (IEC-587) und eine Strahlungsbeständigkeit besitzt, die mit einer Xenonbogenlampe mit einer Leistung von 6.500 W bei einer Entfernung von 48 cm für mindestens 2.500 Stunden gemessen wurde.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Schritte des Aufbringens einer ersten (680) und zweiten (660) Schicht auf das elektrische Element (605) die folgenden Schritte umfasst: – Anordnen der ersten Schicht (680) und der zweiten Schicht (660) koaxial mit der ersten Schicht und außerhalb davon auf einem ersten entfernbaren Träger (710); – Aufschieben des entfernbaren Trägers mit der ersten und zweiten Schicht über das elektrische Element; – Entfernen des entfernbaren Trägers, wodurch die erste und zweite Schicht veranlasst werden, radial zum elektrischen Element hin zu kollabieren.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die zweite Schicht (660) ein vorbestimmtes geripptes Profil umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Ummantelungskörpers (1, 2, 3, 730) für elektrische Komponenten nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Herstellen einer ersten Isolierschicht (10, 680) aus quer vernetzbarem Polymermaterial; – Herstellen einer zweite Isolierschicht (20, 30, 660) koaxial zur ersten Schicht und außerhalb davon aus einem anderen quer vernetzbaren Polymermaterial; – Vulkanisieren mindestens einer der ersten und zweiten Schicht (10, 680, 20, 30, 660).
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste Schicht (10, 680) und die zweite Schicht (20, 30, 660) separat hergestellt und vulkanisiert werden und dann koaxial übereinander gebracht werden und miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die erste Schicht (10, 680) und die zweite Schicht (20, 30, 660) durch Zwischenlegen einer Haftschicht miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Haftschicht eine quer vernetzbare Rohgummischicht oder einen Klebestoff umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei zuerst die zweite äußere Schicht (20, 30, 660) hergestellt und dann vulkanisiert wird; danach das zur Herstellung der ersten Schicht (10, 680) verwendete Material ins Innere der zweiten vulkanisierten Schicht übertragen wird; und danach die erste Schicht ebenfalls vulkanisiert wird, sodass sie mit der zweiten Schicht verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste Schicht (10, 680) durch Formen hergestellt wird, während die zweite Schicht (20, 30, 660) aus zwei separaten Teilen gebildet wird, von denen mindestens einer vulkanisiert wird, bevor er koaxial außerhalb der ersten Schicht angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei das vorbestimmte Profil auf der äußeren Oberfläche der zweiten Schicht (20, 30, 660) mithilfe eines Vorgangs gebildet wird, der das Entfernen von Materialabschnitten umfasst.