DK148227B - Fremgangsmaade ved sammenfoejning af et kabel med isolering af tvaerbunden polyeten eller anden tvaerbunden polymer - Google Patents

Description

i 148227

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmådé ved sammenføjning af to kabler, hvis ledere har en isolering af tværbunden polyeten eller anden tværbunden polymer, hvor hver leder blotlægges nærmest den ende, som skal sam-5 menføjes med en ende af den anden leder, og hvor isoleringen ved lederenden for hver leder opvarmes og med et værktøj forskydes i aksial retning fra lederenden tinder radial udvidelse og bringes til at afkøles i den forskudte stilling, samt hvor området omkring de blotlagte ledere forsy-lo nes med isolering efter sammenføjningen af lederenderne.

Ved sammenføjning af to kabler med isolering af tværbunden polyeten fjernes isoleringen nærmest de ender på kablerne, som skal forbindes. Sædvanligvis affases de partier af isoleringerne, som er beliggende nærmest enderne, i ret-15 ning mod enderne. Efter at lederne er sammenføjet, sædvanligvis ved svejsning eller lodning, og et ledende lag (indre halvleder) er påført omkring sammenføjningen, i det mindste hvis der er tale om et højspændingskabel, isoleres sammenføjningen normalt ved, at området omkring de blotlag-2o te kabelledere og de nærmest lederenderne beliggende dele af ledernes isolering omvikles i flere lag med et uvulkani-seret polyetenbånd indeholdende et vulkaniseringsmiddel, f.eks. di-Ct-kumylperoxid eller di-tert.butylperoxid. Omviklingen udsættes derefter for et sådant tryk og en sådan 25 temperatur, at båndlagene danner en sammensmeltet og vulkaniseret homogen masse. I det mindste hvis kablet er et højspændingskabel, påføres et ledende lag (ydre halvleder) på isoleringen ved sammenføjningen enten efter eller i forbindelse med tilvejebringelsen af denne isolering. Den sam-3o me metode kan anvendes ved sammenføjning af kabler, hvis isolering består af anden tværbunden polymer end polyeten.

Der anvendes da normalt samme polymer i uvulkaniseret form i båndet.

I dansk fremlæggelsesskrift nr. 139.859 beskrives 35 en fremgangsmåde til retablering i et sådant kabel af det fjernede indre halvledende lag. I dette tilfælde opvarmes den tilbageværende isolering med det underliggende halvledende lag ved hver lederende og forskydes i aksial retning 2 148227 under radial udvidelse samt bringes til afkøling i den forskudte stilling. Nyt halvledende materiale påføres derefter på de blotlagte lederender under udfyldning af de udvidede partier af isoleringen med underliggende oprindeligt halvle-5 dende lag. Forskydningen af isolering og oprindeligt halvledende lag udføres med et konisk værktøj, som er forsynet med et aksialt hul med i det væsentlige samme diameter som lederen.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at samlo menføje kabler med isolering af tværbunden polymer med anvendelse af et minimum af nyt isoleringsmateriale til sammenføjningens isolering.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art, som er ejendommelig ved, 15 at hver forskudt og afkølet isolering efter sammenføjningen af lederenderne ved opvarmning bringes til i det mindste i hovedsagen af genantage den form og den stilling, den havde før forskydningen, hvorved de blotlagte ledere forsynes med isolering.

2o Ved opvarmningen af isoleringerne i forbindelse med den nævnte forskydning og udvidelse overgår det tværbundne polymermateriale fra krystallinsk til i hovedsagen amorf tilstand. En på denne måde udvidet isolering, som er bragt til at afkøles i den forskudte tilstand, genantager ved op-25 varmning i hovedsagen sin oprindelige form. Opfindelsen baserer sig således på den erkendelse, at egenskaben ved det tværbundne polymermateriale bestående i, at det kan udvides og derefter genantage sin oprindelige form, kan anvendes ved sammenføjning af to kabler for at reducere behovet for 3o nyt isolationsmateriale til sammenføjningsområdet til et minimum.

Hvis kablet, som skal sammenføjes, har en indre halvleder, er det væsentligt, at den indre halvleder forskydes samtidig med isoleringen og følger med den forskudte isole-35 ring, når den går tilbage til den stilling, den havde før forskydningen. Derved sikres, at der ikke dannes nogen hulrum mellem den indre halvleder og isoleringen i sammenføjningsområdet.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser et længdesnit i to kabler, 3 148227 som skal sammenføj’es, fig. 2 en udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen til tilvejebringelse af aksial forskydning af isoleringen på en 5 kabelleder, fig. 3 de to kabler ifølge fig. 1 med isoleringer, som er forskudt ved fremgangsmåden ifølge fig. 2, fig. 4 de to kabler ifølge fig. 3 med sammenføjelo de lederender, fig. 5 de to kabler ifølge fig. 4,efter at de forskudte isoleringer er bragt til i hovedsagen at genantage deres oprindelige form, fig. 6 påføring af ny isolering i området nærmest 15 ved sammenføjningsstedet, fig. 7 en anden fremgangsmåde ifølge opfindelsen til tilvejebringelse af aksial forskydning af isoleringen på en kabelleder og fig. 8 to kabler ifølge fig. 1 med isoleringer, 2o som er forskudt ved fremgangsmåden ifølge fig. 7 og med derefter sammenføjede ledere.

I fig. 1 er vist to kabler 1 og 2, som skal sammenføjes. Metalskærm og kappe er ikke medtaget i figurerne.

Kablet l's leder er betegnet med 3 og dets isolering, 25 som består af tværbunden polyeten, med 4..Kablet 1 har et indre ledende lag 5 (indre halvleder) og et ydre ledende lag 6 (ydre halvleder). Kablet 2's leder er betegnet med 7 og dets isolering, som også består af tværbunden polyeten, med 8. Kablet 2 har et indre ledende lag 9 (indre 3o halvleder) og et ydre ledende lag lo (ydre halvleder).

De ledende lag 5,6,9 og lo kan være påført ved strengsprøjtning af en plast indeholdende ledende bestanddele, f.eks. et copolymerisat af eten og etylakrylat eller et copolymerisat af eten og vinylacetat indeholdende kønrøg 35 af ledende type.

Forskydningen af isoleringen nærmest enden på de respektive kabler kan i henhold til fig. 2 ske med et 148227 4 konisk værktøj 11. Værktøjet har et hul 12 med ubetyde- . ligt større diameter end lederen 3. Værktøjet kan være anbragt i en trækkeanordning, som i en enkel udførelsesform kan bestå af to plader 13 og 14, hvoraf den sidst-5 nævnte er fastklemt til kablet, så at den ikke kan bevæge sig i aksial retning. Pladen 13 kan forskydes i aksial retning ved hjælp af til pladen 13 fastgjorte med gevind forsynede bolte 15 og 16 og møtrikker 17 og 18, som ligger an mod ydersiden af pladen 14. Efter at isoleringen er op-lo varmet til omkring 125°C nærmest kablet l's ende, så at polymermateriale overgår fra krystallinsk til i hovedsagen amorf tilstand, trykkes værktøjet 11 ind under isoleringen 4 og laget 5, så at den opvarmede isolering 4a med lagene 5a og 6a udvides og samtidig forskydes i aksial 15 retning. Efter at den forskudte isolering er afkølet, fjernes værktøjet. På samme måde udvides og forskydes isoleringen på kablet 2. I fig. 3 er vist de to kabler med forskudte og udvidede isoleringer. På kablet 2 er den forskudte isolering betegnet med 8a og de forskudte ledende 2o lag med 9a og loa.

Lederne 3 og 7 sammenføjes derefter i henhold til fig. 4 med hinanden, f.eks. ved svejsning eller med samle-muffe, så at der fås en samling 2o. De forskudte og udvidede isoleringer opvarmes derpå til omkring 125°C, hvorved 25 polymermaterialet genantager sin amorfe tilstand, og isoleringerne i alt væsentligt går tilbage til deres oprindelige form. Dette er vist i fig. 5.

I visse tilfælde kan det være ønskeligt eller nødvendigt at tilvejebringe en tættere forbindelse mellem iso-3o leringerne end den, som fås, når isoleringerne genantager deres oprindelige form. En fremgangsmåde til at udføre dette er at anbringe en uvulkaniseret polymer indeholdende vulkaniseringsmiddel mellem isoleringerne og derpå vulkanisere polymeren. Dette kan f.eks. foregå på den måde, som 35 er vist i fig. 6, der viser foranstaltninger,efter at de udvidede og forskudte isoleringer har genantaget deres oprindelige form. Den som eksempel viste fremgangsmåde mulig- 143227 5 gør også en effektiv forbindelse’af de ledende lag 5 og 9 på kablerne. Kablernes isoleringer henholdsvis 4 og 8 af-fases i henhold til fig. 6 til konisk form ved enderne 21 og 22. Over de blotlagte ledere og sammenføjningen 2o på-5 føres et ledende lag 23 (indre halvleder), som danner kontakt med de ledende lag 5 og 9. Laget 23 kan tilvejebringes med et bånd af uvulkaniseret polyeten indeholdende vulkaniseringsmiddel, f.eks. OC -kumylperoxid eller di-tert. butylperoxid,samt kønrøg af ledende type ved omvikling af lo båndet omkring sammenføjningen. Området udenfor laget 23 mellem de affasede isoleringer omvikles derpå med et bånd af uvulkaniseret polyeten indeholdende vulkaniseringsmiddel, f.eks. ct-kumylperoxid eller di-tert.butylperoxid, så at der fås en tæt omvikling 24. På omviklingen anbringes 15 derpå et tryk på omkring 5 atmosfære og en temperatur af omkring 15o°C i flere timer, så at omviklingen 24 danner en sammensmeltet og vulkaniseret homogen masse, som danner kontinuerlige overgange med isoleringerne 4 og 8, og som har samme udseende og egenskaber som godset i disse. Poly-2o etenet i det ledende lag 23 vulkaniseres samtidig. Det er også muligt at anvende bl.a. granulat i isoleringen 24 i stedet for et bånd. Til påføring af tryk og varme på omviklingen kan man bl.a. anvende en opvarmelig trykanordning i form af et todelt værktøj med cylindrisk formrum, 25 en trykbeholder eller en trykforbindelse af f.eks. silikonegummi. Flere sådanne opvarmelige trykanordninger til påføring af isoleringerne ved sammenføjning af kabler er velkendte. På den fremstillede isolering anbringes derpå et ydre ikke vist ledende lag, som forbinder de ledende 3o lag 6 og lo. Dette kan tilvejebringes f.eks. ved maling af den isolerede sammenføjning med en kolloidal vandopløsning af grafit. Det kan også tilvejebringes på analog måde som det indre ledende lag 23 ved, at et polyetenbånd indeholdende kønrøg af ledende type påføres omkring omviklingen 35 24 og vulkaniseres sammen med denne.

I henhold til fig. 7 tilvejebringes forskydningen af isoleringen under radial udvidelse med et værktøj i 6 148227 form af en plade i stedet for med et konisk værktøj som vist tidligere. Anordningen og fremgangsmåden er iøvrigt den samme. Den pågældende plade er betegnet med 25,og dens hul, hvis diameter er ubetydeligt større end diametren af 5 lederen henholdsvis 3 og 7, er betegnet med 26. På kablet 1 er den forskudte isolering betegnet med 4b og dets ledende lag med henholdsvis 5b og 6b. På kablet 2 (fig. 8) er tilsvarende dele betegnet med 8b,9b og lob. Sammenføjningsstedet mellem lederne er også i dette tilfælde beteg-lo net med 2o. Efter at de forskudte og udvidede isoleringer er opvarmet, og polymermaterialet har genantagét sin oprindelige form, fås et sammenføjet kabel i henhold til fig. 5. Forbindelsen mellem isoleringerne kan om ønsket eller krævet forbedres på tidligere beskrevet måde, f.eks.

15 ved den i fig. 6 viste fremgangsmåde.

I visse tilfælde kan det være hensigtsmæssigt at afkappe et stykke'af de blotlagte ledere 3 og 7, inden de sammenføjes til en sammenføjning 2o. Derved kan isoleringen over sammenføjningsstedet bringes til at blive tykkere 2o end de oprindelige isoleringer samt i visse tilfælde lette dannelsen af en sammenføjning med god kvalitet mellem isoleringerne.

Efter at sammenføjningen og isoleringen af denne er klår, forsynes kablet med metalskærm og kappe på sædvanlig 25 måde ved sammenføjningsstedet.

Opfindelsen er blevet beskrevet detaljeret med tværbunden polyeten som isolering i kabelparterne ved sammenføjningsstedet. Opfindelsen er imidlertid også anvendelig på kabler med isoleringer af anden tværbunden polymer end 3o polyeten, f.eks. copolymerer af eten og propen, copolyme-rer af eten og propen med dienmonomerer, såsom dicyclopen-tadien eller 1,4-hexadien eller en blanding af polyeten med et eller flere af de nævnte copolymerer. De som eksempel angivne materialer er også anvendelige som materiale i om-35 viklingfen omkring sammenføjningen. Hvis isoleringen omkring sammenføjningen skal blive af samme type som kablets oprindelige isolering, hvilket normalt er ønskeligt, 7 148227 anvendes samme polymer i isoleringen omkring sammenføjningen, som den der danner kablets isolering. Det er imidlertid muligt at anvende en anden polymer i isoleringen omkring sammenføjningen end den, hvoraf kablets isole-5 ring er opbygget.