FI68742C - Foerfarande foer sammankoppling av kablar - Google Patents

Description

liyaF^I γβι mi kuulutusjulkaisu /:0740 •ISF® B 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT O O f ** έ ejäÄ? C (45) rat-n'U ryonrcl'y 10 10 1905

Fa tciit ai'dd? Lr. t (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 H 02 G 1/1 4 SUOMI·—FINLAND (21) Patenttihakemus— PatentansBknlng 792227 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 16.07-79 (23) Alkupäivä — Giltlghetsdag 16.0 7.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 18.01 .80

Patentti- ja rekisterihallitus ^ Nähtäväksi panon ja kuul.julkaisun pvm. — 28 06 85

Patent- och registerstyrelsen v ' Ansökan utlagd och Utl.skriften publlcerad * 7 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet 17.07-78 26.08.78, 23.10.78, 23.05.79 Japani-Japan(JP) 87530/78, 10A017/78, 130748/78, 6^515/79 (71) Sumitomo Electric Industries, Ltd., No. 15, Kitahama 5-chome,

Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka, Japani-Japan(JP) (72) Kojiro Ishise, Osaka, Japani-Japan(JP) (7*») Oy Koi ster Ab (54) Kaapeleiden liittämismenetelmä - Förfarande för sammankopplinq av kablar

Keksinnön kohteena on kaapelin liittämismenetelmä, johon kuuluu vaihe, jossa muodostetaan kaapeleiden johtimien liitososan päälle tukieristyskerros.

Kumi- tai muovi- (polyetyleeni, ristikytketty polyetyleeni jne.) kaapeleiden liitososaan syntyy johtimien liittämisen jälkeen sisäinen, puolijohtava kerros, tukieristekerros ja jos tarpeellista, puoli johtava ulkokerros, mainitussa järjestyksessä. Sen jälkeen lämmitetään kaapelin liitoskohtaa paineen alaisena, niin että kaapelin eristyskerrokset ja tukieristyskerros liittyvät yhteen. Tukieristys-kerroksen tekemiseksi on paljon käytetty menetelmää, jossa kierretään polymeeri-, kuten polyetyleeni-, ristikytkettyä polyetyleeni-tai etyleenipropyleenikopolymeerinauhaa tai valamalla sama polymeeri-materiaali metallimuottiin. Tämän jälkeen sitä lämmitetään paineen alaisena, niin että se yhtyy kaapelin eristyskerroksiin.

Eräässä esimerkissä tavanomaisesta menetelmästä lämmittää tukieristekerros paineen alaisena kierretään vulkanoitu kuminauha tiukasti tukieristekerroksen päälle, kerroksen saattamiseksi paineen 68742 alaiseksi ja tässä tilassa se lämmitetään sähköllä tai muulla vastaavalla menetelmällä. Menetelmä on kuitenkin seuraavassa suhteessa epäedullinen. Kun nimittäin kuminauha lämmityksen jälkeen poistetaan tukieristekerroksesta, jää tukieristepintaan merkit vulka-noiduista kuminauhakierroksista. Niinpä on tukieristyspinta hiottava. Tukieristyspinta lämmitetään lisäksi sen päälle kierretun vulkanoidun kuminauhan läpi ja lämmittämiseen kuluu suhteellisen pitkä aika.

Eräässä toisessa esimerkissä lämmittää tukieristekerros tavanomaisella menetelmällä paineen alaisena lämmitetään ja muovataan tukieristepinta käyttämällä metallimuottia, johon polymeerimateriaali valetaan. Myös tässä menetelmässä jää metallimuotin liitoskohtaan merkit valettuun tukieristekerroksen. Sen vuoksi on tuki-eristyskerros hiottava.

Jos kaapeleita liitettäessä pitää tukleristyskerroksen päälle saada puolijohtava kerros, on käytetty seuraavaa menetelmää. Sen jälkeen kun tukieristyskerrosta on lämmitetty, hiotaan sen pinta sileäksi. Tämän jälkeen kierretään puolijohtava nauha tukieristys-kerroksen päälle puolijohtavaksi ulkokerrokseksi. Tämän takia kestää kaapelin liittäminen kauemmin.

Tämän keksinnön kohteena on poistaa yllämainitut, tavanomaisiin kaapelinliitosmenetelmiin liittyvät, vaikeudet.

Tähän on päästy keksinnön mukaisen menetelmän avulla, joka on tunnettu siitä, että tukieristyskerroksen muodostuksen jälkeen sijoitetaan lämpökutistuva putki tukieristyskerroksen päälle lämmittämällä lämpökutistuvaa putkea, ja muovataan lämpökutistuva putki ja tukivahvistuskerros tiiviisti yhteen kuumentamalla näitä juoksevassa paineväliaineessa, jolloin saadaan aikaan sulamalla tapahtuva kiinnitys tukieristyskerroksen ja lämpökutistuvan putken välille.

Keksinnön menetelmän mukaan ei tukieristyskerroksen pintaa tarvitse hioa, ja jos tukieristysaineen päälle halutaan puolijohtava ulkokerros, ei tukieristekerrosta tarvitse lämmittää uudelleen, sen jälkeen kun puolijohtava nauha on kierretty sen päälle. Täten kuluu kaapelin liittämiseen vähemmän aikaa kuin tavanomaisessa menetelmässä. Lisäksi on kaapeliliitos muodoltaan hyvä, jolloin sen sähköiset ominaisuudet ovat erinomaiset.

Tässä keksinnössä voidaan tukieristyskerroksen tekemiseksi johtimen liitoskohdan päälle kiertää polymeerinauhaa, kuten poly- 3 68742 etyleeniä, ristikytkettyä polymeeriä, etyleenipropyleenikopolymeeriä tai etyleenivinyyliasetaattia. Vaihtoehtoisesti voidaan samaa ainetta valaa metallimuottiin. Edellisessä menetelmässä tulee tukieristys-kerrokseen vieraita aineita, jotka voivat heikentää sähköisiä ominaisuuksia. Sen vuoksi on tämän estämiseksi suositeltavaa käyttää jälkimmäistä menetelmää.

Keksinnössä sijoitetaan tukieristyskerroksen päälle lämpökutis-tuva, eristävä tai puolieristävä, taipuva putki, lämmittämällä putkea. Tässä tapauksessa ei tukieristyskerrosta tarvitse erityisesti käsitellä. Toisin sanoen tukieristyskerrosta, joka on saatettu paineen alaiseksi sen päälle kierretyn, vulkanoidun kuminauhan tai metallimuotin avulla ei tarvitse lämmittää eikä lämmityksen jälkeen hioa. Sen jälkeen saatetaan kaapeliliitos paineenalaiseksi. Tässä tapauksessa voidaan käyttää menetelmää, jossa kaapeliliitos suljetaan painesäiliöön ja säiliöön johdetaan juoksevaa paineväliainetta.

Koska keksinnössä lämpökutistuva putki on tiiviisti tukieristyskerroksen päällä, ilman rakoa, ei tukieristyskerrokseen pääse neste- tai kaasukuplia, vaikka se tehtäisiinkin kiertämällä nauhaa. Koska kaapeliliitos voidaan paineistaa ylläkuvatulla menetelmällä, ei tukieristyskerroksen pintaa tarvitse hioa, jolloin kaapelin liittämiseen kuluu vähemmän aikaa. On myös mahdollista tehdä erinomainen kaapelinliitos, jonka sähköiset ominaisuudet ovat vakaat.

Keksinnössä on menetelmä kaapelinliitoksen kuumentamiseksi, silloin kun paineistamiseen käytetään juoksevaa väliainetta, seu-raava: kun väliaine on neste, esimerkiksi silikooniöljy tai vastaava, johdetaan lämmityslaitteessa lämmitetty neste painesäiliöön kaapelinliitoksen lämmittämiseksi. On kuitenkin suositeltavaa käyttää väliaineena kaasua. Tässä tapauksessa lämmitetään liitoskohta sylinterinmuotoisella sähkölämmittimellä, joka on painesäiliössä.

Sen vuoksi ei ole tarpeen, kuten nestettä käytettäessä, pyyhkiä tarkasti liitoskohtaan tarttunutta nestettä pois, sen jälkeen kun liitos on lämmittämällä tehty. Myöskään ei tarvita lämmitintä nesteen lämmittämiseksi.

On suositeltavaa, että käytetään inertistä kaasua, kuten typpeä, koska kaapeliliitos ei silloin voi lämmitettynäkään hapettua.

Tätä keksintöä selitetään seuraavassa erään edullisen suoritusmuodon avulla viitaten piirustuksiin.

4 68742

Kuvio 1 on pituusleikkaus tämänkeksinnön menetelmän mukaan tehdystä kaapelinliitoksesta.

Kuvio 2 on pituusleikkaus metallimuottia käyttämällä tehdystä kaapelinliitoksesta.

Kuvio 3 on pituusleikkaus painesäiliötä käyttämällä tehdystä kaapelinliitoksesta.

Tätä keksintöä selitetään nyt viitaten oheisiin piirustuksiin. Kuvio 1 on pituusleikkauskuva tämän keksinnön mukaan tehdystä kaapelinliitoksesta. Kuviossa 1 merkitään toisiinsa liitettäviä kurnita! muovikaapeleita numeroilla la ja Ib. 2 on johtaimen liitososa ja 3 on puolijohtava sisäkerros. Puolijohtava sisäkerros 3 on tehty kiertämällä puolijohtavaa nauhaa johtimen liitososan 2 päälle tai lämmittämällä johtimen liitososan 2 päälle pantua lämpöku-tistuvaa putkea. Kaapeleiden la ja Ib johdinliitoskohdan ja eristyskerrosten 5a ja 5b päällä on tukieristyskerros 4. Polymeerejä joista tukieristyskerros 4 voidaan tehdä ovat esimerkiksi poly-etyleeni, ristikytkemätön polyetyleeni, johon on sekoitettu ris-tikytkyaubetta, ristikytketty polyetyleeni, etyleenipropyleenikopo-lymeeri ja etyleenivinyyliasetaattikopolymeeri. Toisin sanoen aineita, joita tavallisesti käytetään kaapeleiden normaaleina eristyskerroksina, voidaan käyttää.

Tukieristyskerros voidaan tehdä seuraavasti: kierretään jostain ylläluetellusta aineesta tehtyä nauhaa. Mieluimminkäytetään suula-kevalua tukieristyskerroksen 4 tekemiseksi metallimuotin avulla jostain ylläkuvatusta polymeeristä. Jälkimmäistä menetelmää käytettäessä ei tukieristyskerrokseen tule vieraita aineita ja syntynyt pinta on sileämpi kuin ensinmainitussa menetelmässä. Vastaavasti paranevat eristysominaisuudet. Lisäksi ei tukieristyskerroksen 4 ja lämpökutistuvan, puolijohtavan putken 6 väliin muodostu rakoa.

Kuvio 2 on pituusleikkauskuva kaapelinliitoksesta, joka kuvaa jälkimmäistä menetelmää ja jossa ylläkuvatuista polymeereistä tehdään tukieristyskerros suulakepuristamalla, metallimuottia käyttäen. Kun puolijohtava kerros 3 on johtimen liitoskohdan 2 päällä asetetaan muotti 11 kuviossa 2 esitetyllä tavalla. Metallimuotti 2 lämmitetään sitten sopivaan lämpötilaan lämmittimen 20 avulla, polymeeri valetaan metallimuottiin 2 syöttöaukon 12 kautta käyttäen esimerkiksi suulakepuristinta, kunnes aine virtaa ylivirtaus-rei1istä 13.

5 68742

Jotta kaapelin eristyskerrokset 5a ja 5b eivät muuttaisi muotoaan, ei metallimuotin 11 lämpötila saa nousta yli 80-120°C. vastaavasti, jos polymeerin valamisnopeus on alhainen, niin että polymeerin valaminen kestää suhteellisen kauan, jäähtyy ja jähmettyy polymeeri metallimuotin 11 sisäpinnalla tai kaapeleiden ulkopinnalla, johon polymeeri saatetaan kosketukseen. Tästä saattaa olla seurauksena, että muodostuu aukkoja, jotka aiheuttavat sen, että kaapelin eristyskerrosten 5a ja 5b sekä tukieristyskerroksen välinen liitos ei ole tyydyttävä. Tästä vaikeudesta voidaan päästä lisäämällä polymeerin valamisnopeutta ja päättämällä polymeerin valaminen metallimuottiin 11, ennenkuin polymeeri on jäähtynyt. Tarkemmin sanottuna tulisi valamisnopeuden noudattaa seuraavaa yhtälöä: Q/t 5(cm^/min^), 3 jossa Q on valamisnopeus (cm /min) ja t on minuuteissa aika, jonka polymeerin valaminen kestää. Tällöin voidaan ylläkuvattu yhtälö ratkaista joko silloin, kun polymeerin valaminen vaatii suhteellisen pitkän ajan, johtuen tukierityskerroksen suhteellisen suuresta paksuudesta ja laajuudesta tai jos se on suhteellisen ohut ja tilavuudeltaan vähäinen. Jos, tässä menetelmässä, polymeerin annetaan virrata metallimuotin 11 ylivuotorei'istä yli minuutin, senjälkeen kun polymeeri on valettu metallimuottiin, saattavat polymeerin alkuvalussa syntyneet onkalot tyhjentyä. Näin voi tulos olla parempi. Tukieristyskerroksen valaminen ylläkuvatulla nopeudella on tehokasta erityisesti, jos metallimuottiin valettava polymeeri on polyetyleeniä, jossa on ristisidosainetta. Metallimuottiin valettavan aineen lämpötila ei saa nousta, jottei ristisidos-aineen hajaantuminen estyisi.

Seuraavaksi asetetaan tukieristyskerroksen 4 päälle eristävä tai puolijohtava, lämpökutistuva putki 6 seuraavalla tavalla. Putki 6 asetetaan toisen liitettävän kaapelin 5a ja 5b päälle, ennenkuin johtimet liitetään. Senjälkeen kun tukieristekerros 4 on tehty, asetetaan putki tukieristyskerroksen 4 päälle ja lämpökutistetaan käyttämällä lämmitintä tai puhalluslamppua, niin että se liittyy tiiviisti tukieristyskerrokseen 4.

6 68742

Ottaen huomioon sähköiset ominaisuudet, on suositeltavaa, että lämpökutistuva putki kiinnittyy erinomaisesti tukieristyskerrokseen 4. Senvuoksi käytetään tukieristyskerroksen 4 raaka-aineena samoja materiaaleja kuin putkessa, kuten ristikytkettyä polyetyleeniä, etyleenipropyleenikopolymeeriä ja etyleenivinyyliasetaattikopoly-meeriä. Kun kaapeliin tarvitaan puolijohtava ulkopinta, tehdää se putkesta, joka on tehty lisäämällä hiilimistaa yllämainittuun materiaaliin, jota käytetään lämpökutistuvan putken tekemiseksi.

Kuvio 3 on pituusleikkauskuva eräästä menetelmästä, jossa kaapelin liitososaa lämmitetään paineen alaisena. Tässä tapauksessa käytetään kaapelin liitososan lämmittämiseen kaasupaineen alaisena painesäi-liötä. Viitaten kuvioon 3 on kaapelin liitososassa tukieritysker-roksen päällä lämpökutistuva eristävä tai puolijohtava putki. Kaapelin liitososa on suljettu painesäiliöön 7. Säiliöön johdetaan paineenalaista typpikaasua, niin että paine kohdistuu kaapelin liitososaan.

Tässä vaiheessa (kaapelin liitososan ollessa paineistettu) lämmitetään kaapelin liitososa säteilylämmöllä, joka tulee sähkö-lämmittimestä 14, jonka sisähalkaisija on hiukan pienempi kuin lämpösäililssä 7 olevan tukieristyskerroksen 4 ulkohalkaisija,

On toivottavaa, että sylinterinmuotoisen sähkölämmittimen 14 sisähalkaisi jän ja kaapelinliitosoean väli ei ylitä 10 mm, senjälkeen kun liitososa on lämmön vaikutuksesta laajentunut. Tämä johtuu siitä, että koska sylinterinmuotoisen sähkölämmittimen 14 ja kaape-linliitoskohdan pinnan välinen aukko pienenee, kasvaa lämmitysteho.

Lämmityksen aikana pehmenee tukieristyskerros ja valuu viimein alas. Sylinterinmuotoisen sähkölämmittimen 14 sisäseinä estää kuitenkin tukieristyskerrosta valumasta alas ja tulemasta epäkes-keiseksi.Sen mukaisesti on suositeltavaa, että sylinterin muotoisen sähkölämmittimen 14 sisäseinä pinnoitetaan esimerkiksi tetra-fluoridihartsilla, niin että tukieristyskerros voidaan helposti irroittaa sylinterinmuotoisesta lämmittimestä 14.

Tukieristyskerros kaapeleiden välillä silloitetaan ylläkuvatulla menetelmällä ja siten syntyy kaapelinliitos.

Keksinnön vaikutusten selvittämiseksi selitetään keksintöä edelleen viitaten seuraaviin esimerkkeihin.

Valaiseva esimerkki 1 vertaa kaapelinliitosta ilman puolijoh-tavaa ulkokerrosta, joka kerros on tehty keksinnön mukaisella 2 7 68742 menetelmällä, liitokseen, joka on tehty menetelmällä, joka poikkeaa keksinnön mukaisesta menetelmästä.

Esimerkit 1 ja 2

Verkkopolyetyleenikaapelit, joiden johdinpoikkipinta oli 150 mm ja eristyksen paksuus 7 mm liitettiin yhteen. 10 mm paksu tukieris-tyskerros tehtiin kiertämällä polyetyleeninauhaa, jossa oli risti-kytkentäainetta (dikumyyliperoksidia) kaapelin jatkoskohtaan (esimerkki 1) tai suulakepursottamalla samaa ainetta (esimerkki 2). Sitten asetettiin verkkopolyetyleenistä tehty lämpökutistuva putki (sisähalkaisija oli 50 mm ennen kutistusta ja 20 mm kutistuksen jälkeen) tukieristyskerroksen päälle lämpökuitistamalla se puhalluslampulla. Tällätavoin aikaansaatu kaapelinliitos sijoitettiin painekammioon. Kun typpikaasua johdettiin säiliöön 5 kg/cm paineessa lämmitettiin ksapelinliitosta säiliösää olevalla sylinterinmuotoisella sähkölämmittimellä 1,5 tunnin ajan lämpötilassa 210°C, niin että tukieristekerros kaapeleiden välissä silloittui ja kaapelinliitos syntyi.

Vertailuesimerkit 1 ja 2 Käytettiin samanlaisia kaapeleita kuin esimerkissä 1 ja 2.

10 mm:n paksuinen tukieristyskerros tehtiin kiertämällä ristikytken-täainetta (dikumyyliperoksidia) sisältävästä polyetyleenistä tehtyä nauhaa liitososan päälle (vertailu esimerkki 1) tai suulake-puristamalla samaa ainetta (vertailu esimerkki 2). Vulkanoitu kuminauha kierrettiin lujasti putkieristyskerroksen päälle 10 mm:n paksuudeltam Sitten lämmitettiin kaapelinliitosta lämpötilassa 210°c neljän tunnin ajan. Senjälkeen irroitettiin vulkanoitu kuminauha kaapelin liitososasta ja tukieristyskerros työstettiin sileäksi. Täten saatiin aikaan kaapeliliitos.

Vertailuesimerkit 3 ja 4

Kaapelit olivat samanlaisia kuin esimerkissä 1 ja 2 käytetyt. 10 mm:n paksuinen tukieristyskerros tehtiin kiertämällä liitososan päälle (vrt. esimerkki 3) polyetyleeninauhaa, jossa oli ristikytkyainetta (dikumyyliperoksidia) tai suulakepuristamalla samaa ainetta (vrt. esimerkki 4). Samoin kuin todellisissa esimerkeissä 1 ja 2, lämmitettiin kaapelin liitoskohtaa lämpötilassa 210°c 1,5 tunnin ajan paineen 5 kg/cm^ alaisena typpikaasussa, niin että tukieristyskerros levisi kaapeleiden päälle. Siten saatiin 8 68742 aikaan kaapeliliitos.

Kaapeliliitoksia, jotka oli tehty esimerkissä 1 ja 2 sekä vertailuesimerkeissä 1-4 selitettyjen menetelmien mukaisesti, koes-tettiin seuraavilla tavoilla, ja koestus tulokset on esitetty taulukossa I.

1. Vaihtovirta-alkumurtumiskoe. Syötetään jännitettä korottamalla sitä 5 kV:11a 30 min. välein lähtöjännitteestä. Murtumishetkellä jännite mitataan.

2. Tukieristyskerroksen muodonmuutos. Kaapelin liitososa katkaistaan keskeltä ja tukieristyskerroksen suurin ja pienin seinän-paksuus mitataan.

Kuten taulukosta 1 käy ilmi, on esimerkkien 1 ja 2 etukie-ristyskerroksen muodonmuutos pienempi kuin muodonmuutos vertailuesi-merkeissä 1-4, ja sähköinen suorituskyky on esimerkeissä 1 ja 2 parempi kuin vertailuesimerkeissä 1-4. Esimerkeissä 1 ja 2 ei tukieristyskerroksen pintaa tarvittu hioa. Senvuoksi tarvittiin kaape-linliitoksiin esimerkeissä 1 ja 2 vähemmän aikaa kuin vertailuesimerkeissä 1-4.

3 68742

I I

i 3 3 rH -P (0

•H I -P id IN

id · a) φ ai £ Cu ^ 7c3 ω 3 \ U .q :id I g 6 ^

°o LD rH ^ ^ * O

P 3 S rH ·» -Η -ΡίΠΓ'ίΠ ta A ft m (n I—I co «ή <-*

h I

3" l? :&s · ti I S <s 3 * <j q o| fee & ;> φ φ’Βα^^οιη^ω o -Hid S3 rH «· Φ Id -HLTIVD IT) « P H CO IN Ή g -p « rH 1 j

, I

I I 3 3 I !

3 -p +j id >1 I

•η ^ ώω ο'Βΰ -¾ · t ά r>‘

Je « §?0 u 3 8 a e g £ SI äi g °oq -H ird P1 E B O j > Φ 33 pp-H r-t P & c in oo r- !

ωϋ > X X IN N* W φ Ο Ή rH

t I 3 *.

p s -p s S „ e 5H ±S 313 3 ;§i a . ! nig Sid § a S u 3 $ f E £ rH £ -3 p q q -η ρ o -p -p -P E E „ , ρω 0)2 Η £ Φ o q -h :93 _ , _ 9’

0 >0) -Hppp-HrH M & C rH CO C£> I

N>i MJ) OH rH j ^ (N ) I ±j * j ε j To to rl\ ux, Λ p E e * •h i η ·η at? o aJ -p E E ^ ω i p P αΛ o m rH , Λ o ώιρΡ S (—I r. -h -Hi—teriin

(Λ & EHincNrHCO W rH { tM

P0 j

S L E

rH t> S 4. ά > L «q »d a E e £ e p q α,η ο φ -p E E o

•H φ P Οι OinrH rH

ω -H (0 S3 rH * -H -H IN <7i IN

« W G H CO IN H w «rH

i i C -H C !

% I H $ L I

β ϋ 2! E ? ^ ! p Φ tn J2 M M id f Φ C Φ S 0) Φ | I 1 3 3 ä «8 S g S 3 ¢1 S’ &S B § ω -p ω ω :ίο ω ω 3 -h i

H CO S -H H G H -H I t> P

p -h -p p m ρ ω p s o g I

φ φ -H φΙΟφφΡφ3-Ρ3|

•H q E -H -P X H -P -H 'Π q -P I

lii IWsllflj TX^ndsAq-sTje! j I j

BAnq.sTq.n^odiieT;: | J

I j Burtacpuau j so-[n^

j -s-nue^TTx 'ircxadePM j -sn^saoM

10 68742

Valaisevan esimerkin 2 tarkoituksena on verrata kaapelinliitos-ta, jossa on keksinnön menetelmän mukaan tehty ulkoinen puolijohtava kerros, sellaiseen kaapeliin, joka on tehty keksinnön menetelmästä poikkeavalla menetelmällä.

Esimerkit 3 ja 4

Liitettiin verkkopolyetyleenieristyksellä varustetut kaapelit, joissa oli ulkopuoliset puolijohtavat kerroksst, joiden johdinpoik- 2 kipinta oli 150 mm ja joiden eristyksen paksuus oli 7 mm. 10 mm:n paksuinen tukieristyskerros tehtiin kiertämällä liitososalle poly- etyleeninauhaa, jossa oli ristikytkentäainetta (dikumyyliperoksidia), (esim.3) tai suulakepuristamalla samaa ainetta (esimerkki). Verkko- polymeeriperusteinen lämpökutistuva putki (jonka sisähalkaisija oli 50 mm ennen kutistamista ja 20 mm kutistamisen jälkeen ja jonka 14 johtokyky pintavastuksessa oli 3x10 , kun elektrodien etäisyys oli 20 mm) lämpökutistettiin tukieristyskerroksen päälle puhalluslamppua käyttämällä, niin että muodostui puolijohtava kerros. Täten syntynyt kaapelinliitos lämmitettiin lämpötilaan 210°C 1,5 tunnin ajaksi 5 kg/cm2:n typpikaasunpaineen alaisena, niin että tukieristyskerros ristikytkeytyi kaapeleille. Näin oli saatu aikaan kaapelinliitos .

Vertailuesimerkit 5 ja 6 Käytettiin samanlaisia kaapeleita kuin esimerkeissä 3 ja 4.

10 mm:n paksuinen tukieristyskerros tehtiin kiertämällä ristikytkentäainetta (dikumyyliperoksidia) sisältävästä polyetyleenistä valmistettua nauhaa liitoskohdan päälle (vertailuesimerkki 5) tai suulakepuristamalla samaa ainetta (vertailuesimerkki 6), Näin syntynyt kaapelin liitososa lämmitettiin lämpötilaan 210°C 1,5 tunnin ajak- 2 si typpikaasunpaineen (5 kg/cm ) alaisena. Senjälkeen poistettiin vulkanoitu styreenibutadieenikuminauha kaapelin liitososasta, minkä jälkeen tukieristyskerroksen pinta hiottiin. Tämän jälkeen kierrettiin tukieristyskerroksen päälle puolijohtavaa nauhaa ja kaapelin liitososaa lämmitettiin lämpötilassa 160°c kahden tunnin ajan, ulkopuolisen, puolijohtavan kerroksen muodostamiseksi. Näin oli kaapeliliitos valmis.

11 68742

Esimerkeissä 3 ja 4 sekä vertailuesimerkeissä 5 ja 6 selitettyjen menetelmien mukaan tehtyjen laapelinliitoksien sähköistä suorituskykyä koestettiin samalla tavalla kuin esimerkissä 1. Tulokset on esitetty taulukossa 2.

Kuten taulukosta 2 selviää, voidaan esimerkeissä 3 ja 4 tehdä tukieristyskerroksen lämpömuovaus tehdä samanaikaisesti kuin tu-kieristyskerroksen jälkeen tapahtuva lämpömuovaus. Vastaavasti oli kaapelinliitokseen tarvittava aika lyhyempi kuin vertailuesimerkeissä 5 ja 6. Lisäksi oli sähköinen suorituskyky esimerkeissä 3 ja 4 parempi kuin vertailuesimerkeissä 5 ja 6.

68742 12 i~i Γ ί ^ ........... ...............

I Cl j 31 P tn Xl QJ :3

(I P : >i +J n) >i - (N 0) CU C

I P 1 -P 4J -HC -PH a CLi (D

I Ή 0) 0) P OOP » P c >

! -P co Ai P | 0) C<0<D'U 3 O -P AS

1(0 ftJ CO ; M fd 3 C P U O P AS 3

1+J.rH.H PjC λ; -H PO o ι-l 10 O

; P E 3 P ' 0) 3 H E 1)0 ie c Q) 3 <T\ tl) -H 3 3 -P 3 | 3 3-HH pH O S p 1—1 >3 05 CU « C > AS AS 04 O) _______________ ---------B -τι!

P - 04 C I

I >1 >1 P 3 >iin 0) :3

P -P P -HXP « ' (1) CU C

ή P 4-1 o 3PH u CU ocu •HtOQJQ) c Hd) O P C>

3 · P 3 P 3 3 C P U O (O O -H AS

P E Ρ Λ P -C AS -P PO CO 4-) A! 3

|P-P0)3Q)35rHEQJOrH r-l tn O

(1) 3 -P 3 -P 3 3 3-P <H c a) Π3 CO

I > <u AS C « C > AI AS 04 O S 4-) 1—I

i

j I -P

I (O 4-· <0 1 c en i 1 3 3 3 -p o · e i

(N 1 1 tn-p d w alin ie e I

I P -PJi CMidac -Π 1) ' •P CU 3 P P 3 -P H >i-P 3 3 o 1 as ^ ai p 3 3 3 3 -p p 3 e a.

At !· A! P A! CU P AS P ·· CU O) G P > P E 3 (1) :0 Id -p :0 U 3 m -P id :nJ a: a) -p ^H4-JCU(0>(0ootn-PC4-> a) E en CtnE>OCGoOOC ή o •p W 3 -P :(0 P P 3 :3 Ή <0 -H 3 -P -A in tn to P jp 2 Epinji «du w co 04 w

I I -P

3 (0 4-) 3 I C m p 3 3 3 -p o · e e tn a> tn CU o p (d tu 1 >1 -P C tn 3 CU C -n tl) :3

ro 4J 4-) -P id'PH >ι·Η 3 3 tu CUC

• 4-) 3AI 3 3 -P 4-1 3 C p tl) (υ S <D A!4-) P AS P - CU 0) G 3 C >

i -p P 3 to 3 3 -P :0 U 3 3 -P 4-) O -P AS

i tn p £ cu cu >3 cuo tn -p e as 3

' W a)3E o C E O 3 3 C -P P tl) O

' -P 3 :3 3 33:3>H3rH3 U 0)3 ro I «CJ>SE-HrMAS34-l SP 04 ......... i ' 1 10 I ro I 3 ! 3 Λ 4-) C -p e e e o e

I Q) P Q) <D tl) n -H

•P 3 CL) 0) 3 3 -P CU I

3 r-l AS -P AS M Ui SC Ή O 3

O O O C AS Ή OP O O 4S AC

P 3 Ptl) 3:3 P-P P33-H

P CU 3 PC 4-) -ro P -H p£Vn 3 tu o tu ·ρ a) o ai

AS CP ASE 3 C AS Ή ASCC CO

3 tl) p 33 3d) 3 Ή 30)3 3 >

>i CO) >1 3 3 3 I >i-P >1 3 C P P

4-) -PAS P > > AS ! P -P P-P C P 3 3 rH tOO O O I 3 AS 3-P-P -Pl •P 0 3 -P 3 3 P ! -P P O CU > 3

P 3 > PE EP ; PC P 3 OE

0) CU 3 0) :θ :θ 0) ! 0)3 Q)CUC P 3

•P OP -p CU CU AI -PC P O 3 Λ P

a; as .e ase e 3 a:c a as > -pp 3 »H O 3 :3 1 :3 >1 3-P 3>P3 33

En D-π £h >-H j J p Eh CU E-» 3 P >E

____I 1_________

BUixo^0uauiBq.ue^TTX uxxadBBM

13 68742

Valaisevan esimerkin 3 tarkoituksena on valita sopiva valamis-nopeus siinä tapauksessa, että polymeeri suulakepuristetaan käyttämällä metallimuottia, keksinnön mukaisen tukieristyskerroksen muodostamiseksi.

Valaiseva esimerkki 3

Liitettiin toisiinsa vastaavasti verkkopolyetyleenieristyk- 2 sellä varustetut kaapelit, joiden johdinpoikkipinta oli 150 mm ja eristyksen paksuus 7 mm, sekä verkkopolyetyleenieristykeellä 2 varustetut kaapelit, joiden johdinpoikkipinta oli 1000 mm ja eristyskerrosten paksuus 20 mm. 10 ja 20 mm:n paksuiset tukierisp tyskerrokset tehtiin suulakepuristamalla ristikytkyainetta (diku-myyliperoksidia) sisältävää polyetyleeniä taulukossa 3 esitetyillä valunopeuksilla metallimuottiin, joka oli esilämmitetty lämpötilaan 100°C, vastaavasti yllämainittuja eri kaapelityyppejä varten. Lisäksi kaapelinliitoksia, senjälkeen kun lämpökutistuvat eristys-putket oli lämpökutistettu tukieristyskerrosten päälle, lämpötilassa 200°C kahden tunnin ja kahdeksan tunnin ajan, niin että tukieris-tyskerrokset ristikytkeytyivät kaapelien yli, vastaavasti eri kaapelityypeille. Täten saatiin aikaan kaapelinliitokset, vastaavasti .

Nämä kaapelinliitokset alistettiin vaihtovirta-alkumurtuma-arvon mittauskokeisiin ja tulokset on esitetty alempana taulukossa 3.

68742 14

Γ- (N

X

χ O O O O O

J-ι o CN 00 m VO O O m Q) O Ή ^ £ Ή

H UJ M

I H CN ~ ' ~ d x e g Ή X g 6

H M

(00)0 o O lO rn O

n £ CO o CN in ro - m

M -H O Ή ^ O [> CN

Φ to r-i > a)

VO

•H

i

<y (N

g o r~- o

.,_| in ΟΓΌΉ*—IOO

«Ή ro ro

W tN

m •rt ^ 04 ^ qj i in ro ro g o o- o ·> * ,,_i in ^ m o o o 0 tn ή °° X M 1-1 3----------------------------------- I—i d o~ (0 04 EO I -H g g

d ,χ g E

^ Λ .,-1¾ O O' oorocviX o

(0 01 m ro Ή CO

4J ε j ή

M -H I

ω ιο ,

> O I

c 0) in l I M 0

•HO -K

λ; m ^ h *: m — o d

•H 0) d -H G

o .x -h in d O, in E Q) Ai c >i — -~Γ <H ^ •H 4-) c <o x <o Ό in ή .—* Λ! Ό

Xi -rt O g 04 -H <0 d OM d <0 Ό

•n O 10 +4 -H in d M

d — 6 d rt H c d d o)dd\dd-H> rt -rt to cvh λ: ro 4-i d > λ; ιΗ I—I d 0 6 -h 6 M -H O'"

QJ (0 <ud d\(Ö U-H Qi-P

0j4j am äo d'-' > ολο rod (Ολ: ή g -h 4J -rt x h > nj-H (βίο ujo ιο\ή rt rt u NS04 «O, > > O X h) >io is 6 87 4 2

Huom. Jakopinnan adheesio - Kaapelinliitos leikattiin levyn muotoiseksi siten, että tukieristyskerroksen ja kaapelin eristys-kerroksen välinen pinta oli olennaisesti levyn paksuuden keskellä. Jakopinnan adheesio määriteltiin sen perusteella, irtosivatko kerrokset toisistaan kymmenen taivutuskerran jälkeen vaiko eivät. Taulukossa 3 tarkoittaa merkki (x) että kerrokset irtosivat toisistaan, merkki (&) tarkoittaa, että kerrokset irtosivat toisistaan paikallisesti ja merkki (0) tarkoittaa, että kerrokset eivät irronneet toisistaan.

Kuten taulukosta 3 käy ilmi, oli tukieristyskerroksen ja kaapelin eristyskerroksen välinen adheesio tyydyttävä kaapelinlii- toksissa (esimerkit 5, 6 ja 7) joissa oli tukieristyskerros joka oli tehty valitsemalla valunopeus siten, että valunopeuden 2 Q (cm /min) suhde valamiseen käytettyyn aikaa (min), Q/t, oli yli viisi ja vastaavasti oli vaihtovirran alkumurtoarvo korkeampi. Vaihtovirran alkumurtoarvo nousi edelleen, jos annettiin ristikyt-kentäainetta sisältävän polyetyleenin virrata metallimuotin yli-virtausrei'istä.

Claims (24)

1. Kaapelin liittämismenetelmä# johon kuuluu vaihe, jossa muodostetaan kaapeleiden (1a, 1b) johtimien liitososan (2) päälle tukieristyskerros (4), tunnettu siitä, että tukieristys-kerroksen (4) muodostuksen jälkeen sijoitetaan lämpökutistuva putki (6) tukieristyskerroksen (4) päälle lämmittämällä lämpökutistuvaa putkea (6), ja muovataan lämpökutistuva putki (6) ja tukivahvistus-kerros (4) tiiviisti yhteen kuumentamalla näitä juoksevassa paine-väliaineessa, jolloin saadaan aikaan sulamalla tapahtuva kiinnitys tukieristyskerroksen (4) ja lämpökutistuvan putken (6) välille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpökutistuva putki (6) on tehty eristyspolymeeristä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eristyspolymeeri on ristikytkypolyetyleeniä.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eristyspolymeeri on etyleenipropyleenikopolymeeriä.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eristyspolymeeri on etyleenivinyyliasetaattikopolymeeriä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpökutistuva putki (6) on tehty puolijohtavasta polymeeristä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puolijohtava polymeeri on hiilimustaa sisältävä risti-kytketty polyetyleeni.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puolijohtava polymeeri on hiilimustaa sisältävä etyleeni-propyleenikopolymeeri.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puolijohtava polymeeri on etyleenivinyyliasetaattikopoly-meeri.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukieristyskerroksen (4) eristysaine on polyetyleeniä.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyetyleeniin on sekoitettu ristikytkyainetta.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ristikytkyaine on dikumyyliperoksidia.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukieristyskerroksen eristysaine on etyleeniprolyleeni-kopolymeeriä. 17 68742

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukieristyskerroksen (4) eristysaine on etyleenivinyyli-asetaattikopolymeeriä.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukieristyskerros (4) on tehty valamalla eristysainetta metallimuottiin (11).

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eristysaine valetaan metallimuottiin (11) valamisnopeudel- 3 la, joka vastaa eristysaineen valunopeuden Q (cm /min) suhdetta eris-tysaineen metallimuottiin (11) valamiseen kuluvaan aikaan t (Q/t), niin että suhde on vähintään viisi.

16 zr ο 7 Δ O Patenttivaatimukset: ΌΟ ι £-

17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eristysainetta valetaan metallimuottiin (11), kunnes eristysaineen annetaan valua metallimuotissa (11) olevien ylivuoto-reikien yli.

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukieristyskerros (4) on tehty kiertämällä eristysaine-nauhaa.

19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että juokseva väliaine on neste.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että juokseva väliaine on silikooniöljy.

21. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että juokseva väliaine on inerttikaasu.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että inerttikaasu on typpi.

23. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaapelinliitos muovataan kuumentamalla, samalla kun juokseva väliaine paineistaa liitoksen ja että se käsittää edelleen vaiheet sulkea kaapelinliitos painesäiliöön (7), paineistaa kaapelinliitos kaasulla, jota syötetään painesäiliöön (7), sekä lämmittää paine-säiliössä (7) olevalla sylinterinmuotoisella sähkölämmittimellä (14), jonka sisähalkaisija on suurempi kuin kaapelinliitoksen ulkohalkaisija.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sylinterinmuotoisen sähkölämmittimen (14) sisähalkaisija valitaan niin, että sen jälkeen kun mainittu kaapelinliitos on laajentunut termisesti, ei sylinterinmuotoisen sähkölämmittimen (14) ja kaapelinliitoksen välinen rako ylitä 10 mm. 16 Patentkrav: 68742