DE9111292U1

DE9111292U1 - Ein- oder mehradriges elektrisches Kabel, insbesondere Mittel- oder Hochspannungskabel

Info

Publication number: DE9111292U1
Application number: DE9111292U
Authority: DE
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 1991-10-31
Anticipated expiration: 2001-09-12

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein ein- oder mehradriges elektrisches Kabel, insbesondere Mitteloder Hochspannungskabel, mit einer Abschirmung über der Isolierung in Form einer Drahtlage, wobei der Zwischenraum zwischen jeweils zwei benachbarten Drähten mit einem quellfähigen Material gefüllt und die Drahtlage durch eine Bandbewicklung abgedeckt sowie darüber ein Schichtenmantel angeordnet ist.

Bei Kabeln der gattungsgemäßen Art dient das quellfähige Material, beispielsweise Quellpulver, zur Längsabdichtung des Schirmbereiches gegen eindringendes Wasser, die Bandbewicklung, die regelmäßig neben der bei Mittel- oder Hochspannungskabeln üblichen sogenannten Querleitwendel angeordnet ist, verhindert ein Austreten des Quellpulvers aus dem Schirmbereich während der weiteren Fertigungsschritte. Diese Bandbewicklung verhindert jedoch eine ausreichend leitfähige Verbindung zwischen Drahtschirm und Metallfolie des Schichtenmantels. Um hier eine Möglichkeit der leitenden Verbindung zu schaffen sind bereits sogenannte Kupfer-Lahnbänder, das sind aus Kupferfäden und nichtmetallischen Fäden gewirkte Bänder, die nach dem Einbringen von Quellpulver in den Schirmbereich auf die Schirmlage aufgebracht werden, im Einsatz. Nachteilig hierbei sind vor allem die hohen Kosten, die sich durch die Verwendung des speziell aufgebauten Bandes ergeben.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Lösung zur Längsabdichtung des Schirmbereiches zu finden, wobei diese Abdeckung sowohl den mechanischen Anforderungen hinsichtlich mechanischer Festigkeit genügt, aber auch die elektrischen Anforderungen erfüllt, die besonders dann gegeben sind, wenn sich oberhalb des Schirmbereiches ein sogenannter Schichtenmantel befindet und der Schirm elektrisch mit der metallischen Einlage des Schichtenmantels zu verbinden ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Bandbewicklung aus mindestens einem metallbeschichteten Isolierstoffband besteht. Die Metallschicht dieser Bandbewicklung liefert die notwendige elektrische Leitfähigkeit, der Isolierwerkstoff sichert gleichzeitig die mechanische Festigkeit und Stabilität der Metallschicht, das gilt sowohl für den Herstellungsprozeß als auch für die Verlegung und den Betrieb des erfindungsgemäß aufgebauten elektrischen Kabels. Darüberhinaus kann das metallbeschichtete Isolierband auch die Aufgabe einer Querleitwendel übernehmen.

Das gilt selbstverständlich auch dann, wenn nach einem weiteren Erfindungsgedanken das metallbeschichtete Isolierstoffband eine beidseitig metallbeschichtete Kunststoffolie ist. Durch die zweiseitige Beschichtung eines solchen Bandes ergibt sich darüberhinaus der Vorteil einer durchgehenden elektrisch leitfähigen Verbindung in der Wickellage sowie von der darunter befindlichen Drahtlage des Schirmes nach außen zur metallischen Einlage eines Schichtenmantels. Zu diesem Zweck ist das Band überlappend aufgebracht.

Eine andere vorteilhafte Möglichkeit ist die, daß die Bewicklung aus zwei einseitig beschichteten Isolierstoffbändern besteht, die sich dachziegelartig überlappen, wobei die Metallbeschichtungen zweier jeweils benachbarter Windungen in unterschiedliche Richtungen weisen. Solche Isolierstoffbänder, die Kunststoffolien oder auch entsprechende Vliese sein können, sind kostengünstig herstellbar, durch das erfindungsgemäße Wickelschema ist sowohl bei ein- als auch zweiseitig beschichteten Kunststoffolie ein durchgehender elektrisch leitfähiger Übergang von der Abschirmung des Kabels zum Schichtenmantel möglich.

Eine weitere vorteilhafte Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems besteht darin, für die Isolierstoffbänder der Bewicklung Papierbänder zu verwenden, die ein- oder beidseitig metallbeschichtet sind.

Unabhängig davon, welcher speziellen Ausbildung des Isolierstoffbandes man den Vorzug gibt, kann man diese Isolierstoffbänder auch mit Löchern oder Durchbrüchen versehen. Die Möglichkeit des Durchtrittes des bei Wassereinbruch quellenden Materials führt zu einer weiteren Verbesserung der Dichtwirkung im Schadensfall.

Zur dauerhaften Fixierung der einzelnen Windungen des Isolierstoffbandes in der Wickellage kann es mitunter vorteilhaft sein, wenn die metallfreie Seite des Isolierstoffbandes mit einem bei Erwärmung klebfähigen Copolymeren des Ethylens beschichtet ist. Diese Klebverbindung zwischen den einzelnen Windungen oder Bandlagen stellt sich dann ein, wenn über die Bandbewicklung der Außenmantel, auch in Schichtenmantelform, extrudiert wird. Eine andere Möglichkeit ist in Weiterführung der Erfindung die, die

metallfreie Seite des Isolierstoffbandes mit einem Heißschmelzkleber zu beschichten.

Die Erfindung sei anhand des in den Figuren 1 und dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Figur 1 ist ein einadriges elektrisches Mitteloder Hochspannungskabel beschrieben, dessen aus Einzeldrähten bestehender Leiter 1 die innere Leitschicht 2 trägt, über der die Isolierung 3 angeordnet ist. Zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes ist die Isolierung 3 umschlossen von der sogenannten äußeren Leitschicht 4, auf der eine Drahtlage 5 aufgeseilt ist. Diese Drahtlage 5 dient der elektrischen Abschirmung, zur elektrisch leitenden Verbindung der Drähte untereinander dient die Querleitwendel 6. Der Zwischenraum zwischen den einzelnen Drähten 5 der Abschirmung ist mit unter der Einwirkung von Feuchtigkeit quellendem Material 7 gefüllt, das beispielsweise aus einem feinkörnigen Pulver besteht. Um sicherzustellen, daß das Pulver während der Fertigung des Kabels in seiner Lage fixiert ist und auch bleibt, ist die Bandbewicklung 8 vorgesehen, die den gesamten Schirmbereich überdeckt. Diese Bandbewicklung, die im Ausführungsbeispiel aus einseitg metallbeschichteten Kunststoffbändern besteht, sorgt gleichzeitig quasi als Druckmanschette dafür, daß die durch das Aufquellen des Pulvers dichtende Masse im Bereich der Abschirmung verbleibt und dort ein weiteres Ausbreiten des eingedrungenen Wassers verhindert.

Die einzelnen Windungen des Isolierstoffbandes 9 sind, wie in der Figur angedeutet, dachziegelartig übereinander gewickelt. Damit bei einem einseitig metallbeschichteten Kunststoffband dennoch eine

elektrisch leitende Verbindung von den Schirmdrähten 5 über die Bandbewicklung 8 zu dem längs einlaufend mit überlappenden Bandkanten 10 aufgebrachten Metallband 11 des Schichtenmantels 12 möglich ist, werden jeweils zwei nebeneinander liegende Bänder so aufgebracht, wie es in der Figur 2 dargestellt ist. Über dem mit Quellpulver 7 gefüllten Drahtschirm 5 ist ein Band 13 herumgelegt, das die nach oben weisende Metallschicht 14 und die nach unten weisende Isolierschicht 15 aufweist. Der elektrisch leitende Kontakt zur Drahtbewicklung 5 ist dadurch hergestellt, daß das benachbarte Band 16 mit der Metallbeschichtung 17 nach unten und der Isolierschicht 18 nach oben dachziegelartig auf das Band 13 aufgebracht ist. Zweckmäßig werden die beiden Bänder 13 und 16 von getrennten Spulen eines sogenannten Bandwicklers gleichsinnig ablaufen und während eines gemeinsamen Wickelvorganges auf den Drahtschirm aufgebracht werden. Die benachbarten Windungen werden gebildet durch die beiden metallbeschichteten Kunststoffbänder 13' bzw. 16', die im Überlappungsbereich durch die Metallschichten 14' und 17' in elektrischem Kontakt miteinander stehen. Wenn auch das Band 13' im Überlappungsbereich zum Band 16 auf die Isolierschicht 18 des Bandes 16 trifft, so ist doch die elektrisch leitfähige Verbindung, wenn man von einem nach oben isolierenden Teil des Bandes 16 absieht, die elektrisch leitende Verbindung vom Drahtschirm 5 über die metallische Schicht 17', 14' nach außen bzw. zum Schichtenmantel gegeben.

Der nach oben frei stehende isolierende Teil des Bandes 16 macht sich somit als wendelförmig die Kabelseele umschließender Isolierstoffstreifen bemerkbar, durch die Vielzahl der anderen leitfähigen Flächen der Bandbewicklung ist die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Drahtschirm 5 und dem Schichtenmantel aber

nur unwesentlich beeinträchtigt. In jedem Fall ist die gemäß der Erfindung aufgebaute längswasserdichte Abschirmung mit anschließender Bandbewicklung kostengünstiger als bisher verwendete Bandbewicklungen, gegenüber leitfähigem Papier oder auch leitfähigem Vlies bietet sie zudem eine wesentlich leitfähigere Kontaktierung. Auch die bei solchen Kabeln oft geforderte Durchmesserbeschränkung der Kabelkonstruktion kann problemlos berücksichtigt werden.

Die in der Figur dargestellten metallbeschichteten Folien können mit Aluminium oder auch Kupferfolien beschichtete Polyterephtalatfolien sein, die eine für die Zwecke der Erfindung geeignete hohe Steifigkeit mitbringen.

Claims

Schutzansprüche

1. Ein- oder mehradriges elektrisches Kabel, insbesondere Mittel- oder Hochspannungskabel, mit einer Abschirmung über der Isolierung in Form einer Drahtlage, wobei der Zwischenraum zwischen jeweils zwei benachbarten Drähten mit einem quellfähigen Material gefüllt und die Drahtlage durch eine Bandbewicklung abgedeckt sowie darüber ein Schichtenmantel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbewicklung aus mindestens einem metallbeschichteten Isolierstoffband besteht.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallbeschichtete Isolierstoffband eine beidseitig metallbeschichtete Kunststoffolie ist.

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbewicklung aus zwei einseitig beschichteten Isolierstoffbändern besteht, die sich dachziegelartig überlappen, wobei die Metallbeschichtungen zweier jeweils benachbarter Windungen in unterschiedliche Richtungen weisen.

4. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffbänder Kunststoff-Folien oder -Vliese sind.

5. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffbänder Papierbänder sind.

6. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die metallbeschichteten Isolierstoffbänder gelocht sind.

7. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die metallfreie Seite des Isolierstoffbandes mit einem bei Erwärmung klebfähigen Copolymeren des Ethylens beschichtet ist.

8. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die metallfreie Seite des Isolierstoffbandes mit einem Heißschmelzkleber beschichtet ist.