DE910071C

DE910071C - Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungskabels mit einer aus Kunststoffband gewickelten Isolierung

Info

Publication number: DE910071C
Application number: DEF8481A
Authority: DE
Inventors: Heinz Horn
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1952-03-02
Filing date: 1952-03-02
Publication date: 1954-04-29

Description

Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungskabels mit einer aus Kunststoffband gewickelten Isolierung Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kabel für hohe Spannungen, welche aus einem zentralen Leiter und einer darüber gewickelten Isolierung aus dünnen Kunststoffbändern (Folien) bestehen. Derartige Kabel sind an sich bekannt. Von einer Imprägnierung des Dielektrikums, die hier naturgemäß nur den Zweck haben kann, die Zwischenräume zwischen den Bandwindungen auszufüllen, wird bei diesem Kabeltyp meist Abstand genommen. Statt dessen wird die Isolierung zwecks Erhöhung der Ionisierungsgrenze meist unter einem Druck von mehreren Atmosphären gesetzt. Es ist ferner bekannt, unabhängig von der Anwendung und der Höhe eines Überdruckes die dem zentralen Leiter, bei konzentrischen Kabeln dem Innenleiter, benachbarten Windungen einer solchen Kabelisolierung mit höherer Zugspannung zu wickeln als in den äußeren Lagen, um die Zwischenräume zwischen den Bandwindungen in der dem Innenleiter benachbarten Zone zu verringern. Dabei können aber die dünnen Bänder leicht reißen.
Ist bei einem Kabel der beschriebenen Art die Isolierung aus Bändern aus einem Kunststoff aufgebaut, der, wie z. B. gerecktes Polystyrol, die Eigenschaft hat, bei erhöhter Temperatur zu schrumpfen, so läßt sich nach der Erfindung die unterschiedliche Zugspannung vorteilhaft in der Weise erreichen, daß nach dem Wickeln aller Lagen der Isolierung durch Heizen des zentralen Leiters auf eine das Schrumpfen der Bänder bewirkende Temperatur und durch Kühlhalten, gegebenenfalls durch Kühlen der Isolierung von außen, eine radial von innen nach außen abnehmende Schrumpfung der Bänder erzeugt wird. Bei einer Isolierung aus gereckten Pölystyrolbändern kann beispielsweise die Temperatur des zentralen Leiters etwa 9o°' C betragen. Die Wirkung des Verfahrens nach der Erfindung beruht auf dem sich durch die beschriebene Heizung und Abkühlung in der Isolierung einstellenden radialen Temperaturgefälle, wobei am zentralen Leiter die Temperatur am höchsten ist. Entsprechend diesem Temperaturgefälle erleiden die Kunststoffbänder eine radial von innen nach außen abnehmende Schrumpfung infolge der je nach der jeweiligen Temperatur dem Grade nach verschiedenen Entreckung der Kunststoffbänder. Diese Schrumpfung wiederum erzeugt in den Kunststoffbändern Zugspannungen, die die Bandwindungen mit erhöhtem Druck auf ihre Unterlage aufpressen und dadurch etwa vorhandene Zwischenräume, in denen sich unter dem Einfluß des elektrischen Feldes eine Ionisierung ausbilden könnte, zusammenpressen oder verkleinern. Da die Schrumpfung in der Nähe des zentralen Leiters am stärksten ist und nach außen hin abnimmt, tritt somit gerade die günstigste Wirkung ein.
Das Erhitzen des zentralen Leiters geschieht vorzugsweise elektrisch, sei es durch unmittelbare Strombelastung oder durch Induktion. Die Induktionserhitzung des Leiters, die naturgemäß nur vor dem Aufbringen des Metallmantels oder Außenleiters angewendet werden kann, ist von besonderem Vorteil, wenn die Heizung nur jeweils auf einem begrenzten Abschnitt der Kabellänge durchgeführt werden soll, z. B. im Zuge der kontinuierlichen Herstellung des Kabels, wobei der Leiter in stetig fortschreitendem Arbeitsgang gewickelt und geheizt wird. Ist der zentrale Leiter ein Hohlleiter, so kann das Heizen aber auch in der Weise erfolgen, daß man ein erhitztes Medium, z. B. Gas, Luft, Dampf oder heiße Flüssigkeit, durch den Leiter strömen läßt. Durch entsprechende Bemessung oder Regelung der Leitertemperatur läßt sich der Schrumpfungsdruck der Bänder auf den jeweils gewünschten Wert bringen. Die Erhitzung des Leiters darf jedoch nicht so weit getrieben werden, daß die einzelnen Bandwindungen zusammensintern.
Das Kabel oder den isolierten Leiter gleichzeitig mit dem Heizen des Leiters von außen künstlich zu kühlen hat den besonderen Vorteil, daß dadurch ein gleichmäßiges Temperaturgefälle in der Isolierung gewährleistet ist und örtliche Erhitzungen und demzufolge ein ungleichmäßiges Schrumpfen der Isolierung vermieden werden. Dieses Verfahren empfiehlt sich daher insbesondere in den Fällen, in denen eine länger dauernde Heizung des Kabelleiters erforderlich ist. Falls das Kabel vor dem Heizen bereits mit einem wasserdichten Mantel versehen wurde, läßt sich auch Wasser oder eine andere Flüssigkeit als Kühlmittel verwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung der Isolierung eines elektrischen Kabels für hohe Spannungen, welche aus mehrlagig um einen zentralen Leiter gewickelten dünnen Bändern (Folien) aus einem Kunststoff besteht; der die Eigenschaft -hat, bei erhöhter Temperatur zu schrumpfen, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Wickeln aller Lagen der Isolierung durch Heizen des zentralen Leiters auf eine das Schrumpfen der Bänder bewirkende Temperatur und durch Kühlhalten, gegebenenfalls durch Kühlen der Isolierung von außen, eine radial von innen nach außen abnehmende Schrumpfung der Bänder erzeugt wird. z. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch r auf Kabel mit einer getränkten Isolierung aus Polystyrolbändern.