DK154589B - Lavspaendingskabel - Google Patents

Description

DK 154589 B

Den foreliggende opfindelse angår et lavspændingskabel med en leder bestående af en eller flere tråde, der er lagt op eller slået sammen og beklædt med et isolerende lag og med et ydre lag, hvor begge lag er af en blan-5 ding på basis af polyvinylchlorid og indeholder mindst et plasticeringsmiddel, hvilken blanding til det isolerende lag også indeholder mindst et mineralsk fyldstof. Sådanne kabler er velkendte som installationskabler til civile anvendelser.

lo De kendte kabler bliver almindeligvis udført under hensyntagen specielt til opnåelse af en meget lav pris og dog foreneligt med de elektriske og mekaniske egenskaber og ældningsegenskaber bestemt af ikraftværende standardforskrifter.

15 Det følger heraf, at det isolerende lag i installa tionskablerne til civile anvendelser altid udføres med blandinger, der har et mineralsk fyldstofindhold, der kan udgøre op til 3o dele efter vægt pr. 1oo dele efter vægt af plast. Til denne kabeltype må en sådan mængde anses for 2o meget høj på grund af manglende yderligere holdekapper.

Der kendes elektriske kabler af den brandmodstandsdygtige type med et isolerende lag og et ydre lag, hvor begge lag er af en blanding på basis af polyvinylchlorid, i det mindste et plasticeringsmiddel og særlige mineralske 25 fyldstoffer bestemt til at give kablet de ønskede egenskaber.

I DE fremlæggelsesskrift nr. 2.051.192 er der angivet en sammensætning til det isolerende lag og det ydre lag, som omfatter polyvinylchlorid og et mineralsk fyld-3o stof dannet af magnesiumcarbonat og antimontrioxid. I henhold til dette fremlæggelsesskrift er indholdet af det mineralske fyldstof i det ydre lag meget højere end mængden af mineralsk fyldstof i det isolerende lag, når begge lagene er udført i overensstemmelse med de angivne sammensæt-3 5 ninger.

I norsk patentskrift nr. 128.159 er det isolerende lag af vulkaniseret gummi, og det ydre lag indeholder pr.

1oo dele efter vægt af polyvinylchlorid i det mindste 6o 2

DK 154589 B

dele af et syrebindende mineralsk fyldstof, såsom kridt,' i form af partikler, der er mindre end 0,25 μια.

I henhold til den kendte teknik indeholder det ydre lag, hvis et sådant findes, derfor en meget højere 5 mængde af mineralsk fyldstof end det isolerende lag.

Det isolerende lag i de hidtil anvendte lavspændingskabler har altid en ret ru overflade på grund af det høje indhold af mineralske fyldstoffer. Den høje friktionskoefficient på grund af ruheden frembringer vanskeliglo heder under trækning og afslidninger på grund af kontakten med den indre overflade af rørene. Til trods for tilstedeværelsen af det mineralske fyldstof er indholdet af poly-vinylchlorid endvidere altid højt i forhold til det nævnte mineralske fyldstof. Polyvinylchloridet er et termopla-15 stisk materiale, og i tilfælde af overopvarmning smelter det og blotlægger lederen med alvorlig risiko for kortslutning.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at forbedre de hidtidige installationskabler til civile an-2o vendelser ved undgåelse af de ovennævnte ulemper under opretholdelse af en meget lav pris på produktet. Ifølge opfindelsen opnås dette ved et kabel af den i krav l's indledning angivne art, som er ejendommeligt ved, at det mineralske fyldstof indgår i blandingen i forhold fra 4o til 5oo dele 25 efter vægt pr. 1oo dele efter vægt af polyvinylchlorid, at plasticeringsmidlet indgår i blandingen i forhold fra 6o til 12o dele efter vægt pr. 1oo dele efter vægt af polyvinylchlorid, at det omgivende ydre lag har en tykkelse på fra 5 til 3o% af tykkelsen af det isolerende lag og 3o indeholder en mindre mængde af mineralsk fyldstof end det isolerende lag.

Der tilvejebringes herved et kabel, hvis isolerende lag, selv om det har et højt indhold af mineralsk fyldstof meget højere end de hidtil anvendte koncentrationer 35 til denne type af kabler, har en sådan struktur, at det frembyder rimeligt gode mekaniske egenskaber, en meget lav friktionskoefficient og høj pålidelighed i tilfælde af overopvarmning.

3 DK 154589 B

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser et perspektivisk billede af en udførelsesform for et kabelstykke ifølge 5 opfindelsen og fig. 2 en prøvebane for installationskabler til civil anvendelse.

Det på tegningen viste lavspændingskabel lo omfatter en leder 11 bestående af en enkelt tråd, men det vil forstås, lo at lederen også kan omfatte et antal tråde, der er lagt eller slået sammen.

Lederen 11 er forsynet med et derpå extruderet isolerende lag 12.

Det isolerende lag 12 består af en blanding på ba-15 sis af polyvinylchlorid indeholdende i det mindste et plasticerende mineralsk fyldstof.

Det mineralske fyldstof er tilsat blandingen i forholdene fra 4o til 5oo dele efter vægt pr. loo dele efter vægt af polyvinylchlorid.

4

DK 154589 B

Blandt de stoffer, som kan tilsættes blandingen som et mineralsk fyldstof, foretrækkes følgende:

Calciumcarbonat i foretrukne forhold af 4oo dele efter vægt pr. loo dele efter vægt af PVC, 5 magnesiumcarbonat i foretrukne forhold af 4oo dele efter vægt pr. loo dele efter vægt af PVC, calcineret kaolin i foretrukne forhold af 3oo dele efter vægt pr. loo dele efter vægt af PVC.

Blandingen i det isolerende lag indeholder endvide-lo re et plasticeringsmiddel i forhold fra 6o til loo dele efter vægt pr. loo dele efter vægt af polyvinylchlorid.

I en foretrukken udførelsesform indgår plasticerings-midlet i en mængde af loo dele efter vægt pr. loo dele efter vægt af PVC.

15 Det isolerende lag er på overfladen forsynet med et ydre lag, som udgøres af en blanding baseret på polyvinylchlorid og indeholdende i det mindste et plasticeringsmiddel.

Fortrinsvis er plasticeringsmidlet Di 2 - ethyl -2o hexyl - phthalat (D.O.P.).

Mængden af plasticeringsmiddel, som indgår i det ydre lag, er fra lo til 4o dele efter vægt pr. loo dele efter vægt af PVC. Dets foretrukne indhold er på 3o dele efter vægt pr. loo dele efter vægt af PVC.

25 Tykkelsen af dette ydre lag repræsenterer kun en lille del af det isolerende lags tykkelse. Det ydre lags tykkelse kan ligge mellem 5 og 3o% af det isolerende lags tykkelse og fortrinsvis 15% af denne.

Det har på overraskende måde vist sig, at selv om 30 blandingen, i det isolerende lag 12 er ekstremt fyldt og specielt mere fyldt end det ydre lag 13, har strukturen af kablet lo indbefattende det ydre lag 13 en tilstrækkelig trækstyrke til håndtering af kablet, da de mekaniske spændinger, der eksempelvis optræder under vikling på en tromle, optages af det ydre 35 lag 13. ·

Den ydre overflade af kablet lo er endvidere meget glat og blank på grund af den overvejende tilstedeværelse af polyvinylchlorid idet ydre lag 13, så at kablet får en 5 ‘

DK 154589 B

- meget lav friktionskoefficient i forhold til friktionskoefficienten for de hidtil anvendte kabler. Den nævnte glathed og blankhed muliggør derfor trækning af kablet inden i rørene med en let og kontinuerlig glidning.

5 En anden fordel, som kablet lo frembyder, er den lette afisolering af lederen 11, dvs. opnåelse af en ren fjernelse af det isolerende lag fra lederen under samle-og tætningsoperationer. I virkeligheden er det tilstrækkeligt at skære det ydre lag 13 og det isolerende lag 12 cir-lo kulært ind til lederen 11 for at fjerne et hult stykke omfattende det ydre lag 13 og det underliggende isolerende lag, som den hænger fast ved, idet den udgøres af en blanding, der har samme polyvinylchloridbasis. Det hule stykkes hulrum svarer til det rum, som tidligere blev optaget af 15 lederen.

I kablet ifølge opfindelsen vil smeltning af poly-vinylchlorid i tilfælde af overopvarmning aldrig blotlægge lederen 11 på grund af tilstedeværelsen af et højt indhold af mineralsk fyldstof, som vil forblive kompakt og forhin-2o dre, at det smeltede PVC løber bort, men i stedet holder dette på plads.

Denne struktur, der har en blanding med højt indhold af mineralsk fyldstof, forbedrer også den termiske ledningsevne af kablet lo i forhold til de sædvanlige sammensætnin-25 ger. Der opnås derfor en meget hurtig afkøling af kablet.

I modsætning til sædvandlige installationskabler indbefatter blandingen ifølge opfindelsen endvidere ikke anvendelse af farvepigmenter, specielt i det isolerende lag, og der er derfor en minimal risiko for henfalden af de iso-3o lerende egenskaber.

6

DK 154589 B

5 Kablet lo har en yderligere fordel hidrørende fra den gode uigennemtrængelighed af det ydre lag 13, som væsentligt nedsætter kablets absorption af vand.

Fordelene ifølge opfindelsen vil fremgå tydeligere af resultaterne, som er opnået med et kabel, der har en lelo der med en diameter på 1,41 mm og er belagt med en belægning, der har en tykkelse S = 7 mm, hvor S = = o,6 mm + o,l mm, hvor = det isolerende lags tykkelse og Sp = det ydre lags tykkelse.

Blandingerne, som blev anvendt til udførelse af 15 henholdsvis det ydre lag og det isolerende lag, er beskrevet nedenfor.

Ydre lag:

Polyvinylchlorid loo dele efter vægt 2o Di 2 - ethyl - hexyl - phthalat 36 dele efter vægt

Tribasisk blysulfat 7 dele efter vægt

Calcineret kaolin 7 dele efter vægt

Bibasisk blystearat o,5 dele efter vægt 25 Isolerende lag:

Polyvinylchlorid loo dele efter vægt

Chlorineret paraffinholdigt plasticeringsmiddel loo dele efter vægt

Magnesiumcarbonat 4oo dele efter vægt 3o Calciumstearat lo dele efter vægt

Prøver udført på kablet har givet følgende resultater med hensyn til elektriske egenskaber: isolationsmodstand o,2 Mohm/ km målt under vand ved 7o°C, 35 flammemodstandsdygtighed: "oxygenindeks" 28. Prøven blev udført efter ASTM D 2863-70 metoden på kablet, efter at lederen blev fjernet, 7

DK 154589 B

kold bøjelighed: prøverne' blev bestået i overensstemmelse med standarder CEI 20-11 kvalitet R udgave 1968 -denne sidste prøve blev valgt, da det er en af de strengeste blandt de standardiserede prøver, 5 meget lav friktionskoefficient: der blev målt den kraft F, som er nødvendig til at trække et bundt af tre kabler gennem et sædvanligt korrugeret PVC rør i en bane (se fig. 2) 1 = 11 + 12 + 13 + 14 = 6 m, som har tre vinkler ® , β , , hvor CL = /3 = 9o° og )£ = 135°, idet Λ er lo vinklen beliggende mellem 1^ og 12, β vinklen mellem 12 og 13 og if vinklen mellem 1^ og 1^. Vinklerne tf og β er afrundet efter en cirkelbue med radius r = 10 cm. Hvert af de tre kabler har følgénde dimensionsværdier: lederdiameter = 1,41 mm, 15 tykkelse af isolerende lag plus ydre lag = 0,7 mm (isolerende lagtykkelse = o,6 mm, ydre lags-tykkelse = o,1 mm).

Kraften, som er nødvendig til trækningen er F = 2,5 kg.

2o Fordelen er betydelig, idet det til trækning af et bundt af tre kabler med dimensioner lig med dimensionerne for bundtet, hvor prøverne blev foretaget, men udført med to kabler af sædvanlig type, er nødvendigt at udøve en kraft på 9 kg.

25 Absorption: det som eksempel udførte kabel blev holdt under vand ved loo° i 24 timer. Ved afslutningen af 2 dette tidsrum viste der sig en absorption på lo mg/cm , en værdi, der må betragtes som ekstremt tilfredsstillende for et kabel, der har et så højt indhold af mineralske fyld-3o stoffer.

Claims (10)

1. Lavspændingskabel med en leder (11) bestående af en eller flere tråde, der er lagt op eller slået sammen og beklædt med et isolerende lag (12) og med et ydre lag (13), 5 hvor begge lag er af en blanding på basis af polyvinylchlo-rid og indeholder mindst et plasticeringsmiddel, hvilken blanding til det isolerende lag også indeholder mindst et mineralsk fyldstof, kendetegnet ved, at det mineralske fyldstof indgår i blandingen i forhold fra 4o til lo 5oo dele efter vægt pr. 1oo dele efter vægt af polyvinyl-chlorid, at plasticeringsmidlet indgår i blandingen i forhold fra 6o til 12o dele efter vægt pr. 1oo dele efter vægt af polyvinylchlorid, at det omgivende ydre lag (13) har en tykkelse på fra 5 til 3o% af tykkelsen af det isolerende 15 lag (12) og indeholder en mindre mængde af mineralsk fyldstof end det isolerende lag.

2. Lavspændingskabel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det mineralske fyldstof er calciumcarbonat.

3. Lavspændingskabel ifølge krav 2, kendete g-2o net ved, at calciumcarbonatet i blandingen i det isolerende lag (12) er tilsat i foretrukne forhold på 4oo dele efter vægt pr. 1oo dele efter vægt af polyvinylchlorid.

4. Lavspændingskabel ifølge krav ^kendetegnet ved, at det mineralske fyldstof er magnesiumcarbonat.

5. Lavspændingskabel ifølge krav 4, kendeteg ne t ved, at magnesiumcarbonatet i blandingen i det isolerende lag (12) er tilsat i foretrukne forhold på 4oo dele efter vægt pr. 1oo dele efter vægt af polyvinylchlorid.

6. Lavspændingskabel ifølge et hvilket som helst 3o af de foregående krav, kendetegnet ved, at plasticeringsmidlet i blandingen i det isolerende lag (12) indgår i en mængde af 1oo dele efter vægt pr. 1oo dele efter vægt af polyvinylchlorid.

7. Lavspændingskabel ifølge krav 1-6, kende-35 tegnet ved, at plasticeringsmidlet er Di 2 - ethyl - hexyl - phthalat.

8. Lavspændingskabel ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at pla- DK 154589B sticeringsmidlet, som indgår i blandingen, der danner det ydre lag (13), findes i en.mængde på 3o dele efter vægt pr. 1oo dele efter vægt af polyvinylchlorid.

9. Lavspændingskabel ifølge krav 8, kendete g-5 net ved, at plasticeringsmidlet er Di 2 - ethyl - hexyl - phthalat.

10. Lavspændingskabel ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at tykkelsen af det ydre lag (13) er 15% af det isolerende lags 1o (12) tykkelse.