DE950567C - Elektrisches Hochspannungskabel mit metallischem Strahlungsschutz - Google Patents

Elektrisches Hochspannungskabel mit metallischem Strahlungsschutz

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Publication number
DE950567C
DE950567C DEA20461D DEA0020461D DE950567C DE 950567 C DE950567 C DE 950567C DE A20461 D DEA20461 D DE A20461D DE A0020461 D DEA0020461 D DE A0020461D DE 950567 C DE950567 C DE 950567C
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DE
Germany
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insulation
metallization
electrical cable
cable according
conductor
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Expired
Application number
DEA20461D
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Ernst Kirch
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AEG AG
Original Assignee
AEG AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of DE950567C publication Critical patent/DE950567C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00Power cables
    • H01B9/02Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)

Description

  • Elektrisches Hochspannungskabel mit metallischem Strahlungsschutz Bekanntlich werden sowohl Mehrleiter- als auch Einleiterhochspannungskabel vielfach mit einer Schirmung an der Oberfläche der isolierten Adern versehen. Bei Mehrleiterkabeln ist die Hauptaufgabe der Schirmung, die Zwickelräume feldfrei zu machen, bei Einleiterkabeln wird bezweckt, Hohlräume zwischen Aderoberfläche und Bleimantel elektrisch unschädlich zu machen.
  • Es liegt auf der Hand, daB die Metallisierungen ihre Aufgabe nur dann gut erfüllen, wenn sie satt auf der Ader aufliegen, d. th. e-inen guten elektrischen Kontakt mit der Ader aufweisen..
  • Bei den zur Zeit verwendeten Kabeln mit Papierisolierung und Öl- bzw. Massetränkung verwendet man entweder perforierte Aluminium- oder Kupferbänder von, etwa 1/lo rnm Stärke, die mit geringem Windungsabstand wendelförmig auf die Isolierung aufgewickelt sind, oder Papiere, auf die eine dünne Metallfolie von einigen hundertstel Millimeter Stärke aufgeklebt ist. Solche Papiere, die ebenfalls perforiert sind, werden im Gegensatz zu den Metallbändern durchweg .mit Überlappung aufgewickelt, d. h. derart, daB die nachfolgende Bandwindung den Rand der vorhergehenden um einige Millimeter überdeckt.
  • Metallisierungen der einen oder anderen Art werden nunmehr seit Jahrzehnten verwendet und haben sich für die genannten Kabel bestens bewährt, da sie einen ausreichenden elektrischen Kontakt (»diel@ektrische Verlötung«) mit der Aderoberfläche gewährleisten.
  • Es ist nun bekanntgeworden, an Stelle von Papieren Folienmaterial für die Isolierung von Kabeln zu verwenden, deren Stärke nur etwa 1/1o bis 1/s der bei imprägnierten Kabeln üblichen Papierstärke beträgt. Saldhe Folien besitzen gegenüber imprägnierten Papieren den Vorzug einer höheren spezifischen Durchschlagsfestigkeit, so daß man also bei Anwendung solcher Materialien an sich höhere Beanspruchungen zulassen könnte. Um bei diesen höheren Beanspruchungen Schwierigkeiten auf Grund von Glimmentladungen in Hohlräumen der Isolierung zu vermeiden, ist es bereits vorgeschlagen worden, die Folien nicht wendelförmig als schmale Bänder aufzuwickeln, sondern sie im Längsbedeckungsverfahren spiralig um den Leiter herumzulegen. Auf diese Weise wird die große Anzahl von Stoßstellen, diie eine radiale Höhe von etwa Folienstärke besitzen, vermieden.
  • Versieht man nun eine solche Isolierung mit einer Schirmung der üblichen Art, so stellt man' fest, daß der Glimmbeginn bei einer unerwartet niedrigen Spannung liegt. Dies trifft auch noch zu, wenn man Bänder einer weit geringeren Stärke wählt und diese nach den üblichen Verfahren. um die Ader wickelt. ja auch dann liegen Schwierigkeiten bezüglich eines allzu niedrigen Glimmbeginns vor, wenn man Folienbänder mit aufkaschierten dünnen Metallfolien oder auf ähnliche Art 'hergestellten Metallbelegungen verwendet und diese in bekannter Weise als dielektrischen Abschluß einer Isolierung aufbringt.
  • Weggen dieser Schwierigkeiten ist es nicht möglich, die Isolierung aus Folienmaberial dielektrisch so hoch zu beanspruchen, wie es auf Grund ihrer hohen Durchschlagsfestigkeit bzw: auf Grund der Freiheit von Hohlräumen größerer radialer Abmessungen möglich wäre. Um dies zu erreichen, muß nach angestellten Versuchen eine Metallisierung gewählt werden, die entsprechend der höheren an sich zulässigen Beanspruchung einen weit innigeren dielektrischen Kontakt mit der Isolierung aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, bei Kabeln mit dner Isolierung aus spiralig gewickelten dünnen Folien als Strahlungsschutz eine M.etallisierung zu verwenden, die in äußerst dünner Schicht von vornherein auf den die Isolierung bildenden Folien!bändern selbst angebracht ist. Die Metallisieru.ng kann in an -sich bekannter Weise entweder nach dem Prinzip der Kaühodenzerstäubung oder nach dem Prinzip des Aufdampfens erzielt werden. Das erste Verfahren hat den Vorteil, sehr homogene Schichten zu gewährleisten, jedoch den Nachteil eines relativ `hohen Aufwandes. Das zweite Verfahren gestattet, die Adern bzw. die Folienbänder unter einem geringen Aufwand ausreichend homogen mit großer Geschwindigkeit in einem Durchzugsverfahren zu metallisieren. Schichten dieser Art haben eine Dicke von wenigen ,u, so d@aß man also mit der Mi'.krometerschraube bei Folien von etwa 2o bis 30,u Stärke kaum einen Unterschied zwischen den urmetallisierten und metallisierten Folien feststellen. kann.
  • Um eine Beschädigung dieser dünnen Metallisierung zu vermeiden, kann oberhalb dieser Metallisierung, die also den eigentlichen d:ielektrischen Abschluß der Ader darstellt, eine zweite Metallisierung, beispielsweise in Gestalt einer dünnen Metallfolie, aufgelegt oder aufgewickelt werden.
  • Da eine Isolierung aus Folien unter Umständen, insbesondere bei scharfer Biegung und größerem Leiterdurchmesser, zur Faltenbildung neigt und sich deshalb dort, wo die Falten entstehen, schwach vom Leiter abhebt, ist es angezeigt, auch die innere Begrenzung der Isolierung, die der Leiteroberfläche zugekehrt ist, in der angegebenen Weise zu metallisieren.
  • Daß man bei Litzenleitern auf eine Metallisierung an dieser Stelle nicht verzichten kann, liegt auf der Hand, weil es ja hier notwendig ist, die relativ großen Lücken zwischen den Leiterdrähten feldfrei zu machen. Würde man wie üblich eine dünne Metallfolie wählen, die als erstes um den Leiter herumgelegt oder aufgewickelt würde, so wären zwar die groben Hohlräume zwischen den Leiterdrähten hierdurch elektrisch ausgeschaltet. jedoch würden wegen des mangelhaften dielektrisc'hen Kontaktes einer solchen: metallischen Folie mit der Folienisolierung zwischen jener und der Fodienisolierung Hohlräume, wenn auch geringerer Abmessungen, verbleiben bzw. bei. Biegungen entstehen. Die Schwierigkeiten werden behoben durch Anwendung einer auf die Folie aufgedampften Metallisierung.
  • Eine vorteilhafte Wirkung einer solchen Metallisierung ergibt sieh aber wider Erwarten nicht nur bei Litzenleitern, sondern auch bei Massivleitern, offenbar deshalb, weil auch !hier ein, wenn auch nur schwächeres Abheben der Isolierung vom Leiter bei Biegungen stattfinden kann.
  • Fig. r zeigt beispielsweise ein Kabel gemäß der Erfindung. a bedeutet hierbei den Leiter (Seil- oder Massivleiter), b eine Isolierung aus mehreren um den Leiterherumgelegten Folienschichten, cl und c. die auf das Isoliermaterial aufgedampften Metallisierungen äußerst geringer Wandstärke, d eine weitere Metal.lisierung aus einem dünnen Metallband bzw. einer Metallfolie bzw. einer Folie mit aufkaschierter Metallfolie. Die Metallfolie d hat die Aufgabe, die hauchdünne aufgedampfte Metallisierung vor Beschädigungen zu schützen und weiterhin den Zweck, den metallischen Kontakt zwischen der dünnen aufgedampften Metallisierung sowie dem Bleimantel zu vermitteln.
  • Um die erstrebte hohe Glimmspannung des Kabels zu erreichen, kann im vorliegenden Falle die Metallisierung beispielsweise so vorgenommen: werden, daß, wie Fig. a zeigt, das zur Isolierung verwendete Folienband an den Stellen e und f durch Aufdampfen einer Metallschicht, beispielsweise Zinkschicht, metallisiert wird. Die Breite der Metallisierung bei e wird zweckmäßig etwas größer gewählt als dem Leiterumfang entspricht. Sie befindet sich auf der dem Leiter zugekehrten Seite der Isolierfolie. Die Breite der Metallisierung bei f ist zweckmäßig auch wiederum etwas breiter als der Aderumfang gewählt.
  • Bei dem vorhergehenden Beispiel befindet sieh 'die eine Metallisierung auf der einen, die andere auf der anderen Folienseite. Es kann unter Umständen vorteilhaft sein, wenn die eine oder andere Metallisierung um den Rand der Folie 'herumgreift, also das Band in gleicher oder verschiedener Breite beidseitig metallisiert ist.
  • Je nach den Umständen, d. ih. je nach dem Leiterdurdhmesser, der geforderten Biegsamkeit, der Isolierstärke, der zugelassenen Beanspruchung kann eine Metaldisierung an der Aderoberfläche ausreichen.,Unter Umständen ist es jedoch, wie bereits angegeben, zweckmäßig, sowohl am Leiter als auch an der Aderoberfläche eine Metallisierung der angegebenen Art zu verwenden. Zuweilen kann es jedoch auch angezeigt sein, außer diesen beiden Begrenzungsschichten noch Zwischenschichten zu verwenden. Bei Sektorkabeln beispielsweise wird hierdurch in bekannter Weise eine Feldvergleichmäßigung erreicht.
  • Schließlich kann es von Vorteil sein, im Hinblick auf den Schutz der Stationen in den Kabeln durch entsprechende Bemessung des Widerstandes der Schicht oder der Schichten eine Wanderwellenverschleifurng und Dämpfung zu bewirken. Die Regelung des Widerstandes kann beispielsweise durch die Veränderung .der Durchzugsgeschwindigkeit beim Aufdampfen bzw. die Veränderung der in der Zeiteinheit verdampften Metallmenge bei gegebener Durc'hzugsgeschwindigkeit erreicht werden.
  • Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß man in den Genuß der Vorteile, die dünne Isolierfolien bei Kabeln bringen, erst dadurch kommt, daß man bei solchen Folien eine der hohen, an sich zulässigen Beanspruchung entsprechende Metal.lisierung verschwindender -Schichtstärke von innigstem Kontakt mit der Isolierfolie anwendet, wie- es gemäß der vorstehenden Erfindung vorgeschlagen wird.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisches Hochspannungskabel mit metallischem Stra'hlungssdhutz, dessen Leiter mit Folien isoliert sind, die nach dem Längsbedeckungsverfahren spiralig um den Leiter herumgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsschutz eine Metallisierung dient, die als äußerst dünne Schicht auf den die Isolierung bildenden Folienbändern selbst, z. B. durch Kathodenzerstäubung oder durch Aufdampfen, hergestellt ist. a. Ele'ktrisc'hes Kabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur an der äußeren Oberfläche der Isolierung eine Metallisierung angebracht ist. 3. Elektrisches Kabel nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß auch an der inneren, dem Leiter zugekeihrten Oberfläche der Isolierung eine Metallisierung angebracht ist. q.. Elektrisches Kabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Metallisierungsschichten nicht nur an der inneren und äußeren Oberfläche der Isolierung, sondern auch als Zwischenschicht in der Isolierung angeordnet sind. 5. Elektrisches Kabel nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß seine Leiter sektorförmig sind. 6. Elektrisches Kabel nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet; daß der Widerstand der Schichten so gewählt wird, daß Wanderwellen eine erhöhte Verschleifung und Dämpfung erfahren.
DEA20461D 1940-12-05 1940-12-05 Elektrisches Hochspannungskabel mit metallischem Strahlungsschutz Expired DE950567C (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1100115B (de) * 1956-03-16 1961-02-23 Pirelli Mit Bleimantel versehenes abgeschirmtes Hochspannungskabel
DE1465403B1 (de) * 1962-04-16 1971-03-11 Preformed Line Products Co Elektrisches hochspannungskabel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1100115B (de) * 1956-03-16 1961-02-23 Pirelli Mit Bleimantel versehenes abgeschirmtes Hochspannungskabel
DE1465403B1 (de) * 1962-04-16 1971-03-11 Preformed Line Products Co Elektrisches hochspannungskabel

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