HU205479B

HU205479B - Medium-voltage cable

Info

Publication number: HU205479B
Application number: HU88686A
Authority: HU
Inventors: Gyoergy Kardos; Dezsoe Nadas; Jozsef Ritecz
Original assignee: Magyar Kabel Muevek
Priority date: 1986-03-04
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1992-04-28
Also published as: HUT44350A

Abstract

A találmány tárgya középfeszültségű kábel, amelynél legömbölyített sarkú egyenlőoldalú háromszög alakú keresztmetszettel, több különböző anyagú réteggel kiképzett borítás (A) három, egymáshoz illeszkedő, több rétegből létrehozott szigeteléssel (B) ellátott kör keresztmetszetű vezetőt (1) és közöttük beépített földelőelemet (5’) körbefogóan van elrendezve, ahol a borítás (A) alatt a szigetelések (B) melletti szabad tér- ben térkitöltés (6) van kialaktva. Lényege, hogy a térkitöltés (6) elektromosan vezető vulkanizálatlan szintetikus kaucsukkal van kiképezve, amelybe a földelő elem (5’) és a borítás (A) belső rétege (7) és a szigetelések (B) külső rétege (4) közötti terekben a földelő elemmel (5’) együtt védővezető funkcióját ellátó egyegy külső vezeték (5) van a szigetelésektől (B) térközzel elválasztottan beágyazva. l.ábra HU 205 479 B A leírás terjedelme: 5 oldal (ezen belül 1 lap ábra)FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a medium voltage cable having a rounded rectangular cross-section with rounded corners, with a plurality of layers of different material (A) having three cross-sectional conductors (1) and a grounding element (5 ') between them having multiple layers of insulation (B). it is arranged circularly, where space filling (6) is disengaged in the free space adjacent to the insulation (B) under the cover (A). The essence is that the space filling (6) is formed by an electrically conductive vulcanized synthetic rubber, in which the grounding element (5 ') and the inner layer (7) of the cover (A) and the outer layer (4) of the insulation (B) are grounded. with a battery (5 '), a single conductor conductor (5) is provided which is insulated from the insulation (B) spaced apart. Figure 205 EN 205 479 B Scope of the description: 5 pages (including 1 sheet)

Description

A leírás terjedelme: 5 oldal (ezen belül 1 lap ábra)Scope of the description: 5 pages (including 1 page figure)

HU 205479 ΒEN 205479 Β

A találmány tárgya középfeszültségű kábel, amelynél legömbölyített sarkű egyenlőoldalú háromszög alakú keresztmetszettel, több különböző anyagú réteggel kiképzett borítás három, egymáshoz illeszkedő, több rétegből létrehozott szigeteléssel ellátott kör kereszt- 5 metszetű vezetőt és közöttük beépített földelő elemet köfbefogóanvan elrendezve, ahol a borítás alatta szigetelések melletti szabad térben térkitöltés van kialakítva. A találmány szerinti kábel 35 kV-lg terjedő feszültségtartománybanhasználható. 10FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a medium voltage cable having a rounded rectangular cross-sectional cross-section with a plurality of layers of different materials having three cross-sectioned cross-sectional conductors with a multi-layered insulation and an integral grounding element therebetween, with a cover underneath the insulator, where the cover is below the insulation. space is filled with space. The cable according to the invention can be used in a voltage range of 35 kV-1g. 10

Középfeszültségű kábelek háromerű kivitelben legfeljebb 10 kV feszültségig készülnek. Ezekre példa a Siemens cég terméke, amely lekerekített sarkú körcikkekből kialakított szektorvezetőt tartalmaz. Az egyes szektorokhoz 120°-os szög tartozik. A vezetőerek vul- 15 kanlzálatlan szintetikus kaucsukba vannak beágyazva és kívülről műanyagból készült borítás van. Ez általában poliolefinből, vagyis polietilénből vagy polivinilkloridból van kialakítva. A külső borításon vagy közvetlenül alatta a szektorvezetőtől elszigetelten rásod- 20 rássalkialakítottvédővezetó'van,amely 1 mmátmérőjű huzalokból készül. A huzalok között mintegy 2...Medium voltage cables are available in three-wire versions up to 10 kV. An example of this is the product of the Siemens company, which includes a sector leader with rounded corner articles. Each sector has an angle of 120 °. The guides are embedded in vulcanized synthetic rubber and have a plastic cover on the outside. This is generally made of polyolefin, i.e. polyethylene or polyvinyl chloride. The outer casing or directly below it is made from a sector leader, which is made of wire mesh, made of wires with a diameter of 1 mm. About 2 wires ...

mm távolságot biztosítanak. Ennek a kábelnek az a hátránya, hogy a szektorvezető elemei munkaigényes alakítási folyamatban gyárthatók csak, az alak követ- 25 keztében áz elektromos igénybevétel nagy, valamint a sok vezetékből álló védővezető folyamatossá tétele a kábel szerelésekor, javítása után komoly munkát igényel.mm distance. The disadvantage of this cable is that the components of the sector leader can only be manufactured in a labor-intensive shaping process, because of the large amount of electric stress due to the shape, and the need to make the protective conductor of many wires continuous during installation and repair of the cable.

A10 kV-nál nagyobb feszültségű kábelek ismert ki- 30 alakításokban mind egyerűek. Ennek a kialakításnak az a hátránya, hogy három kábel fektetése jóval nehezebb és költségesebb, mint egy nagyobb keresztmetszetű kábel elhelyezésé. Ez abból következik, hogy a három egyerű kábelt általában ragasztószalaggal kör- 35 befogják és így a három kábelből hoznak létre lényegében háromszögű alakzatot.Cables with a voltage greater than 10 kV are known in the art. The disadvantage of this design is that laying three cables is much more difficult and costly than placing a larger cross-section cable. This is due to the fact that the three single cables are usually gripped with adhesive tape and thus form a substantially triangular shape from the three cables.

Felmerült az az igény, hogy 10 kV-nál nagyobb feszültségtartományban is alkalmazzák a háromerű kábeleket Ez a védővezető kialakításában is leegyszerű- 40 sítést hozna, hiszen nincs szükség a három egyerű kábel külön-külön védővezetővel való ellátására. Történtek próbálkozások ilyen kábelek kialakítására, de a gyártókragaszkodnakafémköpenyű kábelek esetében a megszokott körkeresztmetszethez, aminek követ- 45 keztében a három ér mellett igen nagy mennyiségű kiegészítő, kábel alakjának kialakításán túlmenően semmiféle pozitívhatással nem járó anyag extrudálással, tehát munka-és energiaigényes művelettel történő beépítése válik szükségessé. 50There was a need to use three-core cables in a voltage range greater than 10 kV. This would also make it easy to install a protective conductor, as there is no need to supply the three single cable with a separate protective conductor. Attempts have been made to create such cables, but for the manufacturer-bonded metal sheathed cables, the usual cross-section, followed by the formation of a very large number of additional cable shapes beside the three shafts, is required to incorporate any material that does not have any positive effect by extrusion, i.e. work and energy-intensive operation. . 50

Haromerő, 20 kV-os feszültségű kábel kialakítására a HU-B 170,850 lsz. magyar szabadalmi leírás mutat be példát. Az említett leírás 2. ábráján bemutatott kiviteli alaknál legömbölyített sarkú egyenló'oldalú háromszög alakú keresztmetszettel, több különböző 55 anyagú réteggel kiképzett borítás alatt három, egymáshoz illeszkedő, több rétegből létrehozott szigeteléssel ellátott kör keresztmetszetű vezető van elrendezve. A vezetők szigetelésére a közöttük levő térben huzalszerű földelő elem támaszkodik, míg a borítás 50 alatt, az általa és a szigetelések által határolt szabad terekben térkitöltő elemekvannak beépítve. Aszigeteléssel ellátott vezetőket a leírás szerint alumínium burkolattal látják el és így sodorják össze. A térkitöltő elemek szigetelő tulajdonságú műanyagból, általában PVC-bó'I készült csövek, amelyeket a vezetők összesodrásával deformálnak. A leírás azt a kitanítást is tartalmazza, hogy a kábel borítását hosszirányban átlapolással és nem tekercseléssel felvitt alummiumszalaggal biztosítják, amelyet előzetesen műanyagból (lakkból) álló réteggel vonnak be.For a twisted 20 kV cable, see HU-B 170,850. an example of a Hungarian patent. In the embodiment shown in Fig. 2 of the above description, a triangular cross-section with a rectangular cross-section, a plurality of different layers of material 55, is provided with three cross-sectional conductors with multi-layered insulation. In the space between them, the conductors are insulated with a wire-like grounding element, while the cover is installed under 50, in the open spaces bounded by it and the insulation, as a space filling element. Insulated conductors are described as an aluminum casing as described. Spacer elements are made of insulating plastics, usually PVC tubes, which are deformed by conducting the conductors. The specification also teaches that the cable cover is provided with a longitudinally overlapping and non-winding aluminum band which is previously coated with a layer of plastic (lacquer).

A térkitöltést biztosító többletanyag bevitele az ismertetett magyar szabadalom szerint a vezetők összesodrása során történik, tehát a munka- és energiaigényes extrudálás elvileg elkerülhető. Gondot okoz azonban az, hogy a kábel hosszirányban nem biztosít teljes mértékű vízzárást.According to the Hungarian patent described above, the introduction of surplus filler material is carried out during conducting of the conductors, so work and energy intensive extrusion can be avoided in principle. The problem, however, is that the cable does not provide full water tightness in the longitudinal direction.

Igény van tehát olyan háromerű középfeszültségű · erősáramú kábel kialakítására, amelynél az ismert szerkezetekkel összehasonlítva jobb vízzáróság biztosítható és az extrudálási műveletek kisebb munka- és energiaigénnyel valósíthatókmeg.Thus, there is a need for a three-wire medium voltage high voltage power cable with improved water tightness compared to known structures and extrusion operations with less work and energy requirements.

A találmány feladata a felmerült igény kielégítése céljából olyan 35 kV feszültségig használható háromerű középfeszültségű kábel létrehozása, amely megbízható hosszirányú vízzárást tesz lehetővé, kedvező anyagfelhasználással gyártható.It is an object of the present invention to provide a three-core medium voltage cable suitable for 35 kV voltage, which enables reliable longitudinal watertightness, and can be produced with favorable material consumption.

A találmány alapja az a felismerés, hogy az extrudálás a vízzárás biztosítására alkalmas művelet, ha a szimmetrikusan elrendezett vezetők és a külső borítás közötti tereket vulkanizálatlan szintetikus kaucsukhól álló, korommal vezetővé tetttérkitöltéssel készítjük el. így a térkitöltés a kábel elektromos funkcióinak ellátásában szerepet játszik, nem jelent passzív elemet. Felismertük továbbá, hogy az érintés- és zárlatvédelmi feladatokat ellátó földelő elemet több részre kell osztani, vagyis több huzalból létrehozni, amelyek jelenléte az extrudálási műveletet megkönnyíti.The invention is based on the recognition that extrusion is a water sealing operation when the spaces between the symmetrically arranged conductors and the outer covering are made by filling the cavity with unvulcanized synthetic rubber. Thus, space filling plays a role in the electrical functions of the cable, not a passive element. It has also been discovered that the grounding element performing contact and short circuit protection tasks is divided into several parts, i.e., to be made of multiple wires, the presence of which facilitates the extrusion operation.

A kitűzött feladat, megoldására olyan, általában 35 kV feszültségig használható középfeszültségű kábelt hoztunk létre, amelynél legömbölyített sarkú egyenló'oldalú háromszög alakú keresztmetszettel, több különböző anyagú réteggel kiképzett borítás három, egymáshoz illeszkedő, több rétegből létrehozott szigeteléssel ellátott kör keresztmetszetű vezetőt és közöttük beépített földelő elemet körbefogóan van elrendezve, ahol a borítás alatt a szigetelések melletti szabad térben térkitöltés van kialakítva, és a találmány szerint a térkitöltés elektromosan vezető, célszerűen legfeljebb 0,4 MPa húzószilárdságú, továbbá legalább 350 % szakadási nyúlású és legfeljebb 10² ohm.cm fajlagos térfogati ellenállású vulkanizálatlan szintetikus kaucsukkal van kiképezve, amelybe a földelő elem és a borítás belső rétege és a szigetelések külső rétege közötti terekben a földelő elemmel együtt védővezető funkcióját ellátó egy-egy külső vezeték van a szigetelésektől térközzel elválasztottan beágyazva. Előnyösen a földelő elem a külső vezetékeknél kisebb keresztmetszetű, mindkét alkotórész huzalból van kialakítva.To accomplish this, a medium voltage cable with a generally rounded rectangular cross-section with a plurality of layers of material having three layers of cross-sectional insulation with multiple layers of insulating material and a built-in earthing conductor was created with a rectangular-shaped equilateral triangular cross-section. the compartment is arranged circularly, where space is formed in the free space adjacent to the insulation during the cover, and according to the invention, the space filling is electrically conductive, preferably with a tensile strength of not more than 0.4 MPa, and a specific volume volume of at least 350% and a maximum volume of 10 ² ohm.cm. cured with unvulcanized synthetic rubber, in the spaces between the earthing element and the inner layer of the cover and the outer layer of the insulations together with the grounding element an external conductor having a conductive function is embedded in a spaced apart from the insulation. Preferably, the grounding element is of a smaller cross-section than the outer conductors, both components being made of wire.

HU 205479 ΒEN 205479 Β

A találmány szerinti középfeszültségű kábel többrétegű borításában célszerű, ha legalább egy réteg műanyagborítású fémszálagból álló tekercselt bevonatként váh’kiálákítva, és· különösen előnyös, ha a belső rétég nedvesség hatására duzzadó anyagból álló szalagból tekercselt bevonatot alkot.In a multi-layered coating of a medium voltage cable according to the invention, it is preferred that the at least one layer is wound as a coiled coil of metal-coated metal fibers, and · it is particularly advantageous if the inner layer forms a coil wrapped by a moisture-swellable band.

A találmány szerinti középfeszültségű kábel külső burkolata poliolefiuből, mint polietilénből, polipropilénből, ezek kopolimerjeibol stb. készül. A borításban a rétegek célszerűen túlfedéssel kialakított tekercselésből állnak A fémszalagon levő műanyag bevonat a kábel tengelyétől távolabb, a külső, oldalon van, így az extrudálás folyamán keletkező hő hatására a túlfédeseknél a műanyag megolvad, a fémszalagok egymással vízzáró szerkezetté egyesülnek. A három kábelér sodratára kerül a külső burkolat. A földelő elem és a vele együtt a védelmi funkciót ellátó külső vezetékek célszerűen körkeresztmetszetű huzalokból állnak.The outer core of the medium voltage cable according to the invention is made of polyolefin such as polyethylene, polypropylene, copolymers thereof, and the like. prepare. In the cover, the layers are preferably composed of overcoated winding. The plastic coating on the metal strip is located away from the axis of the cable, on the outer side, so as a result of the heat generated by the extrusion, the plastics melt, the metal strips merge into a watertight structure. The three cable compartments are twisted into the outer casing. The grounding element and the external conductors with the protective function are preferably made of circular cross-sectional wires.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesebben. A rajzon azThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, with reference to an exemplary embodiment. It is in the drawing

1. ábra: a találmány szerinti középfeszültségű kábel keresztmetszete.Figure 1 is a cross-sectional view of a medium voltage cable according to the invention.

A találmány szerinti középfeszültségű, azaz általában 35 kV feszültségig használható kábel keresztmetszetben lekerekített sarkú egyenlőoldalú háromszög alakú többrétegű (A) borítás sarkaiban elrendezett, ugyancsak többrétegű (B) szigeteléssel ellátott három (1) vezetőt tartalmaz. A (B) szigetelés alsó, az (1) vezetőhöz illeszkedő, félvezetővé tett (2) simítórétegből, az utóbbit borító (3) műanyagrétegből és azt körbevevő (4) félvezetővé tett szigetelő rétegből áll. A három (1) vezető a rajtuk kialakított (B) szigeteléssel sodratot alkot. A sodraiban célszerűen a (4) félvezetővé tett szigetelő rétegek érintkeznek. Az (1) vezetőkből álló sodratot az (A) borítás fogja körül, amelynek (7) belső rétegét célszerűen nedvesség hatására duzzadó anyagból készült szalag alkotja és ez villamosán vezető. Ezen műanyag bevonattal ellátott (8) és (9) fémszalagokból létrehozott vízzáró rétegek vannak. Mind a (7) belső réteget, mind pedig a (8) és (9) fémszalagból álló további rétegeket tekercseléssel készítjük el, általában a szalagokat átlapolással visszük fel. A (8) vagy (9) fémszalag külső felületére, amelyet műanyag borít, poliolefinből (polietilénből vagy PVC-ből) készült (10) külső burkolat kerül. Az (A) borítás alatti térbe (6) térkitöltés kerül, amelynek anyaga korommal kiegészített vulkanizálatlan szintetikus kaucsuk. A (B) szigetelések által kijelölt központi tartományban huzalszerű szerelvényként létrehozott (5’) földelőelem, míg az (A) borítás és az (1) vezetők (B) szigetelése közötti terekben (5) külső Vezetékek vannak, amelyek célszerűen körkeresztmetszetűek és teljes felületük a biztonsági igényeknek megfelelő, az érintés- és zárlatvédelem céljait szolgáló védővezetőt adja. Mind az (5) külső vezetékek, mind az (5’) földelőelem a (6) térkitöltés anyagában az (1) szigetelésből térközzel elválasztva helyezkednek el, ami a (6) térki töltés extrudálással való létrehozása szempontjából előnyös. Ál tálában az (5) külső vezetékek keresztmetszeti területe az (5’) földelőeleménél nagyobb.In the cross-section of the medium voltage, i.e., generally suitable for a voltage of 35 kV, the present invention comprises three (1) conductors with multilayer (B) insulation arranged in the corners of a rounded rectangular triangular multilayer (A) cover. The insulation (B) consists of a lower, semiconductor (2) finishing layer (2) that fits the conductor (1), a plastic layer covering the latter (3) and a semiconductor insulating layer (4) surrounding it. The three (1) conductors are twisted with their (B) insulation. Preferably the semiconductor insulating layers (4) come into contact with the twist. The twist of the conductors (1) is surrounded by the cover (A), the inner layer (7) of which is preferably made of a strip of swellable material and is electrically conductive. These plastic-coated (8) and (9) metal strips have waterproofing layers. Both the inner layer (7) and the further layers of metal strip (8) and (9) are formed by winding, generally the strips are overlapped. An outer casing (10) made of polyolefin (polyethylene or PVC) is applied to the outer surface of the metal strip (8) or (9), which is covered with plastic. The space (6) under the cover (A) is filled with space filling, which is made of unvulcanized synthetic rubber supplemented with carbon black. A ground element (5 ') formed as a wire-like assembly in the central region designated by the insulation (B), while in the spaces (5) between the insulation of the cover (A) and the conductors (B), there are outer conductors that are preferably circular in cross-section and have a full surface area. it provides a protective conductor that meets the security needs of the touch and short circuit protection. Both the outer conductors (5) and the grounding element (5 ') are spaced apart from the insulation (1) in the space filling material (6), which is advantageous for the creation of the space charge (6) by extrusion. In the steady state, the cross-sectional area of the outer conductors (5) is greater than the grounding element (5 ').

A találmány szerinti kábel a kábeliparban szokásos gépekkel, azok lényegi módosítása nélkül állítható elő. Az extrudálás során keletkező hő hatására a (10) külső 5 burkolat és az alatta levő (8) és/vagy (9) fémszalagon levő műanyag bevonat összeolvad, illetve a (8) és (9) fémszalagok egymáshoz tapadnak, így a kábel hosszirányban kiváló vízzárást mutat. Ezt a hatást a szalagok tekercseléses felvitele fokozza. A vulkanizálatlan 10 szintetikus kaucsukból kialakított (6) térkitöltés a hosszirányú vízzáráshoz járul hozzá, létrehozása során az (1) vezetékeket nagy erővel az (A) borítás (7) belső rétegéhez nyomja. A szintetikus kaucsuklcélszerűen legfeljebb 0,4 MPa húzószilárdságú, 350% 15 fajlagos szakadási nyúlású, és 10² ohm.cm fajlagos térfogati ellenállású anyag, amely így a kábelipari gyakorlat szerint vezetőképes anyagnak minősül; a 4 vezetővé tett szigeteléssel, továbbá az 5’ földelőelemmel és az 5 külső vezetékekkel együtt hatékonyan járul hozzá a kábel elektromos tulajdonságainak beállításához.The cable according to the invention can be produced by conventional machines in the cable industry without any substantial modification thereof. As a result of the heat generated by extrusion, the outer casing (10) and the plastic coating on the underlay (8) and / or (9) are fused together, and the metal strips (8) and (9) adhere to each other so that the cable is excellent in the longitudinal direction. watertight. This effect is enhanced by the wrapping of the tapes. The spatial filling (6) of unvulcanized synthetic rubber (10) contributes to the longitudinal water closure, during which the wires (1) are pushed into the inner layer of the cover (7) with great force. A material having a tensile strength of not more than 0.4 MPa, a specific tensile strength of 350%, and a specific volumetric resistivity of 10 ² ohm.cm, which, according to the practice of the cable industry, is a conductive material; with the conductive insulation 4 and the grounding element 5 'and the external conductors 5 effectively contribute to the electrical properties of the cable.

A (8) és (9) fémszalag fém anyaga alumínium, réz, ezek ötvözetei vagy acél, a 10 külső burkolat kis sűrűségű polietilén, polipropilén vagy propilén-etilén kopolimer.The metal strips (8) and (9) are made of metal, aluminum, copper, alloys or steel, the outer casing 10 is a low density polyethylene, polypropylene or propylene ethylene copolymer.

A találmány szerinti középfeszültségű kábel az egyszerű kábeleknél könnyebben kezelhető, az eddig 10 kV feszültségre készült háromerű kábeleknél kisebb mennyiségű anyagot tartalmaz és azoknál kisebb költséggel készíthető, a nedvesség hatására duzzadó rétegből és műanyaggal bevont fémszalagból tekercseléssel készült borítás, valamint az extrudálás következtében sérülésekkel szemben igen ellenálló, ezért sugárirányban igen nagy vízállóságot mutat; a villamosán vezető vulkanizálatlan szintetikus kaucsukból készült térkitöltés miatt hosszirányú vízzárása ugyancsak megfelelő.The medium voltage cable according to the invention is easier to handle than simple cables, less material than the three-wire cables so far made up to 10 kV, and can be made at a lower cost, by winding the coating coated with a moisture-swellable layer and plastic, and is highly resistant to damage due to extrusion. therefore exhibits very high water resistance radially; the longitudinal watertightness of the electrically conductive vulcanized synthetic rubber is also appropriate.

Claims

1. Medium voltage cables having a circular cross-section conductor with an angled triangular cross-section with rounded corners, insulated from several layers of different materials, and an earthing element integrated between them, wherein the enclosure is surrounded by an open space under the insulations. that the space filling (6) is formed by an electrically conductive unvulcanized synthetic rubber in which the inner layer (7) of the earthing element (5 ') and the cover (A) and

In the spaces between the outer layer (4) of the insulations (B), an external conductor (5) with its earth conductor (5 ') serving as a protective conductor is embedded spaced apart from the insulations (B).

Cable according to Claim 1, characterized in that:

55 that at least one layer is wrapped in a coating of a plastic-covered metal strip (8,9) on its contact with the outer casing (10).

Cable according to Claim 1 or 2, characterized in that the inner layer (7) of the sheath is exposed to moisture.

EN 205479 ara is designed as a coil of a strip of swellable material.

4. Cable according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the filling (6) is made of unvulcanized synthetic rubber having a tensile strength of not more than 0.4 MP, a tensile strength of at least 350% and a resistivity of not more than 10 ² ohm.cm.

5. Cable according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the outer conductors (5) are made of wire of a cross-section larger than the grounding element (5 ').