DE893358C

DE893358C - Electric cable, especially submarine cable

Info

Publication number: DE893358C
Application number: DEN4366A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl-Chem Kortsch
Original assignee: Norddeutsche Seekabelwerke GmbH
Current assignee: Norddeutsche Seekabelwerke GmbH
Priority date: 1951-08-31
Filing date: 1951-09-01
Publication date: 1953-10-15

Description

Elektrisches Kabel, insbesondere Seekabel Bei der Herstellung von elektrischen Kabeln tritt vielfach die Forderung auf, Hohlräumei innerhalb der Kabel mit einer geeigneten Masse auszufüllen. Das is-t z. B. bei Seekabeln, insbesondere Tiefseekabeln, mit einer Isolierung aus thermoplastischem Material der Fall, wo infolge des hohen Wasserdruckes die Gefahr besteht, daß Seewasser in die etwa vorhandenen Hohlräume eindringt und den Isolationswiderstand des Kabels herabsetzt.Electrical cable, especially submarine cable In the manufacture of In electrical cables, there is often a need to create cavities within the cable to be filled in with a suitable mass. That is z. B. submarine cables, in particular Deep sea cables, with insulation made of thermoplastic material wherever due to the high water pressure, there is a risk that seawater will enter the existing ones Penetrates cavities and reduces the insulation resistance of the cable.

Derartige Hohlräume können aus verschiedenen Gründen entstehen. Einmal liegt es in der Natur der Sache, daß bei Verwendung einer Drahtlitzet als Stromleiter zwischen den einzelnen Drähten Lufträume bestehen, zum anderen kann infolge geringer Haftfestigkeit zwischen Leiter und Isolierung ein Abheben dieser Bestandteile! voneinander erfolgen, wodurch zunächst ein Vakuum entsteht, das sich dann mit Luft aus den Zwischenräumen der Litze anfüllt. Auch können bei einem massiven Leiter infolge schlechter Haftung zwischen Leiter und Isolierschicht derartige Hohlräume entstehen.Such cavities can arise for various reasons. Once it is in the nature of things that when using a wire strand as a conductor There are air spaces between the individual wires, on the other hand it can be less as a result Adhesion between conductor and insulation a lift off these components! from each other take place, which initially creates a vacuum, which is then released with air from the gaps the strand fills. In the case of a solid conductor, this can also result in poor adhesion Such cavities arise between the conductor and the insulating layer.

In jedem Fall sind solche Stellen in Selekabein schädlich, da sie leicht zu einem Isolationsfehler führen und das Kabel außer Betrieb setzen können. Ferner wirken sich diese Hohlräume bei Kabelinstandsetzungen sehr ungünstig aus, sofern sich die Hohlräume zwischen der Isolierung und der Kupferlitze befinden. Die in ihnen enthaltene" Luft, die z. B. bei Tiefseekabeln unter hohem Druck steht, entweicht dann nach dem Schneiden des Kabels: aus dem Kabelende und macht, da das Austreten der Luft langsam und über einen großen Zeitraum vor sich geht, die Anfertigung einer einwandfreien Lötstelle unmöglich. Während man früher als Isoliermaterial für Seekabel ausschließlich Guttapercha verwendete, wird diese heute in geringerem Maße gebraucht. Zur Ausfüllung der oben geschilderten schädlichen Räume zwischen dem Leiter und der Guttapercha verwendete man eine Füllmasse aus Guttapercha, Kolophonium und Holzteer derart, daß der Leiter vor der Ummantelung mit Guttapercha unter Umständen im Vakuum durch diese Masse gezogen wird. Durch eine Erwärmung dieser bei Zimmertemp-eratur festen Masse, die man als Chatterton-Compound bezeichnest, wird sie so weit zähflüssig, daß alle schädlichen Räume ausgefüllt werden.In any case, such places in Selekabein are harmful as they easily lead to an insulation fault and put the cable out of service. Furthermore, these cavities have a very unfavorable effect on cable repairs, provided the voids are between the insulation and the copper braid. The "air they contain, which is under high pressure in deep-sea cables, for example, then escapes after cutting the cable: from the end of the cable and makes that Leakage of air takes place slowly and over a long period of time, the manufacture a flawless solder joint impossible. While earlier than Insulating material for submarine cables used exclusively gutta-percha, this is now the case used to a lesser extent. To fill in the harmful ones outlined above A filling compound was used between the conductor and the gutta-percha Gutta-percha, rosin and wood tar in such a way that the conductor is in front of the sheathing with gutta-percha may be pulled through this mass in a vacuum. By a heating of this mass, which is solid at room temperature, which is known as a Chatterton compound it becomes so viscous that all harmful spaces are filled will.

Weiterhin wird Chatterton-Compound durch das Erwärmen so klebrig, daß auch nach erfolgter Abkühlung eine durchaus befriedigende Haftfestigkeit zwischen dem Leiter und der Guttapercha erzielt wird.Furthermore, the Chatterton compound becomes so sticky when heated, that even after cooling, a satisfactory bond strength between the head and the gutta-percha is obtained.

Heute wird als Isoliermaterial für Seelcabelzwecke neben Guttapercha in steigerndem Maße Polyäthylen verwendet. Polyäthylen hat jedoch infolge, seines Guttapercha gegenüber andersartigem chemischen Aufbaues andere chemisches und physikalische Eigenschaften. Insbesondere zeigt Polyäthylen mit einem Molekulargewi.cht unterhalb etwa s5 000 im Gegensatz zu Guttapercha eine gewisse Empfindlichkeit bei der Berührung mit gewissen Stoffen, wie z. B. flüssigen aliphabischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen. Diese Empfindlichkeit äußert sich derart, daß Polyäthylen an diesen Stellen unter biaxialen Zug - Dehnungs - Beanspruchungen zur Brüchigkeit neigt.Today, in addition to gutta-percha, polyethylene is increasingly being used as an insulating material for sea cable purposes. However, as a result of its gutta-percha, polyethylene has different chemical and physical properties compared to a different chemical structure. In particular, polyethylene with a molecular weight below about 5,000, in contrast to gutta-percha, shows a certain sensitivity when it comes into contact with certain substances, such as e.g. B. liquid aliphatic and aromatic hydrocarbons. This sensitivity manifests itself in such a way that polyethylene tends to become brittle at these points under biaxial tensile-elongation loads.

Diese Erscheinung ist in der amerikanischen Literatur unter dem Begriff »enviromental cracking« beschrieben worden und kann sinngemäß mit Brüchigkeit durch den Einfluß der Umgebung oder Benetzungs- bzw. Ouellbrüchigkeit in das Deutsche übertragein werden.This phenomenon is called in the American literature "Enviromental cracking" has been described and can be translated into fragility the influence of the environment or wetting or Ouellbrüchigkeit in German be transferred.

Enthält ein polyäthylenisoliertes Kabel als Füllmasse zwischen Isolierung und Leiiter Chatterton-Compournd, so treten unter biaxialer Zug-Dehrnurngs-Beanspruchung nach einiger Zeit scharf ausgeprägte Risse im Polyäthylen ein. Diese Alterung kann schon nach wenigen Stunden eintreten, wenn man ein derart beanspruchtes Kabel erhöhten Temperaturen aussetzt.Contains a polyethylene insulated cable as a filler between insulation and Leiiter Chatterton-Compournd, so occur under biaxial tensile torsional stress after a while, sharp cracks appear in the polyethylene. This aging can Enter after just a few hours if you raise a cable that has been stressed in this way Exposes to temperatures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den genannten Einsatzzweck einen anderen Stoff zu finden, der diese Eigenschaften nicht zeigt. Das ist schwierig, weil nicht nur Chatterton-Compound diese negativen Erscheinungen hervorruft, sondern auch sehr viele Stoffe, deren physikalische Eigenschaften eine Verwendung als möglich erscheinen lassen, wie etwa niedermolekulares Polyisobutylein, Paraffin, Polybuten, Silicon-C51, Hydrobuna und niedrigschmelzende Wachse.The invention is based on the object for the stated purpose to find another substance that does not show these properties. This is difficult, because not only Chatterton compound causes these negative phenomena, but also very many substances, whose physical properties a use as possible appear, such as low molecular weight polyisobutylin, paraffin, polybutene, Silicon-C51, Hydrobuna and low-melting waxes.

Auch monomere Alkohole erzeugen bei Polyäthylen eine gewisse Quellbrüchigkeit. Es lag nahe, anzunehmen, daß sich Polyalkohole ähnlich verhalten und das Polyäthylen, wenn auch vielleicht in geringerem Maße, angreifem würden. Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß überraschenderweise die Verträglichkeit zwischen Polyäthylen und Polyalkohol ausgezeichnet ist. Gegenstand der Erfindung ist daher ein elektrisches-Kabel, insbesondere Seekabel, bei dem im Kabel befindliche Hohlräume, die ganz oder teilweise mit Polyäthylen umschlossen sind, mit ein,-,r Masse ausgefüllt sind und bei dem erfindungsgemäß diese Masse aus Polyalkoholen besteht.Monomeric alcohols also cause polyethylene to be swellable to a certain extent. It seemed reasonable to assume that polyalcohols behave similarly and that polyethylene, if perhaps to a lesser extent, would attack. The invention is based now on the realization that, surprisingly, the compatibility between polyethylene and polyalcohol is excellent. The subject of the invention is therefore an electrical cable, in particular submarine cables, in which cavities located in the cable that are wholly or partially are enclosed with polyethylene, are filled with a, -, r mass and in which according to the invention this mass consists of polyalcohols.

Unter anderem gehören zu diesen Polyalkoholen die unter dem Handelsnamen »Desmophen« belcannten Polyalkohole. Sie entsprechen den an sie gestellten Erfordernissen. Einmal ergibt ihre Berührung mit Polyäthylen keine Benetzungsbrüchigkeit des letzteren, zum anderen ist ihre Viskosität derart günstig, daß. schon bei Zimmertemperatur die Lufträume in normalen Drahtlitzen gut ausgefüllt werden. Außerdem ist unter Verwendung der Polyalkohole auch die Haftfestigkeit zwischen dem elektrischen Leiter und der Isolierung gut.Among other things, these polyalcohols include those under the trade name "Desmophen" scanned polyalcohols. They correspond to the requirements placed on them. On the one hand, when it comes into contact with polyethylene, the latter does not become fragile, on the other hand, their viscosity is so favorable that. even at room temperature the air spaces in normal wire strands are well filled. Also is under Use of the polyalcohols also increases the adhesive strength between the electrical conductor and insulation good.

Das Verfahren des Auftragens der aus Polyalkoholen bestehenden Masse auf den Leiter gestaltet sich so, daß dieser durch die Massei hindurchgezogen und danach mit Polyäthylen umpreßt wird. Dabei braucht die Masse im Gegensatz zu Chatterton-Compound im allgemeinen nicht erhitzt zu werden.The method of applying the mass consisting of polyalcohols on the ladder is designed in such a way that it is pulled through the Massei and is then molded with polyethylene. In contrast to Chatterton, the compound needs compound generally not to be heated.

Wird dagegen für bestimmte Zwecke, beispielsweise zur Ausfüllung der Lufträum-c. in einer sehr dicken Litze, die sich aus sehr vitelen einzelnen Adern zusammensetzt, eine besonders geringe Viskosität der Masse verlangt, so kann man die Masse auch in erhitztem Zustand aufbringen, wobei es vorteilhaft sein kann, auch den Leiter entsprechend vorzuwärmen. Dabei kann man wesentlich höhere Temperaturen anwenden als bei Chatterton-Compound, da sich die Polyalkohole bei Temperaturen von i5o° C noch nicht zersetzen und keine Blasenbildung zeigen. Chatterton-Cömpound hingegen zeigt bereits über 8o° unerwünschte Zersetzungserscheinungen.On the other hand, it is used for certain purposes, for example to fill out the Air space c. in a very thick strand, made up of very vitelen individual veins composed, requires a particularly low viscosity of the mass, so you can apply the mass also in a heated state, it can be advantageous, also preheat the conductor accordingly. You can use much higher temperatures apply than with Chatterton Compound, since the polyalcohols at temperatures of 150 ° C do not yet decompose and show no blistering. Chatterton Compound on the other hand, it already shows undesirable decomposition phenomena above 80 °.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric cables, especially submarine cables, are included the cavities in the cable that are completely or partially enclosed by polyethylene are filled with a mass, characterized in that the mass consists of Polyalcohols. z. Process for the production of electrical cables according to Claim i, characterized in that to fill the cavities between the electrical conductors and the insulation of the conductors before applying the insulation is pulled at room temperature through the mass consisting of polyalcohols. 3. A method for manufacturing electrical cables according to claim i; characterized, that z. B. when filling the cavities, very thick stranded wire made of polyalcohols existing mass and / or the electrical conductor are heated.