KR820002282B1 - Moisture protected plastic insulated electric power cable - Google Patents

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KR820002282B1
KR820002282B1 KR7900812A KR790000812A KR820002282B1 KR 820002282 B1 KR820002282 B1 KR 820002282B1 KR 7900812 A KR7900812 A KR 7900812A KR 790000812 A KR790000812 A KR 790000812A KR 820002282 B1 KR820002282 B1 KR 820002282B1
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씌이멕 겔할트
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빌헬름 슈나이더
카아벨 운트 메탈벨케 구우테호프눙 그스휫테 아크씌언 게젤샤프트
에버할트 멘데
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    • H01B7/28Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather

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Abstract

For a water-resistant electrical energy cable of plastic insulation system which has metallic clothes enveloping an outside conduction layer. A metallic band sustaining a gap to a conductor was designed as a spiral. This depth of a spiral body is suitable to the property of expansion in the electrical energy cable when a temperature of plastic is increasing. The insulator has a free expansion through a spiral body. A closing band clothes is in the form of a pipe, and is made of a metallic band. The outside conduction layer is surrounded by an insulator.

Description

푸라스틱 절연식 내습 전기에너지 케이블Plastic Insulated Moisture Proof Electrical Energy Cable

도면은 본 발명에 의해서 제조된 케이블의 부분 파단도이다.The figure is a partial breaking view of the cable produced according to the invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 도체(심재) 2 : 내측 도통층1 conductor (core material) 2 inner conductive layer

3 : 절연재3: insulation material

본 발명은 절연물과 이 절연물 위에 마련한 외측 도통층과를 폐쇄 포위하는 금속제 피복물이 있는, 특히 고(高) 또는 최고 전압용 푸라스틱 절연식 내습 전기 케이블에 관한 것이다.The present invention relates, in particular, to a high or maximum voltage plastic insulated moisture resistant electrical cable having an insulator and a metallic sheath enclosing the outer conducting layer provided on the insulator.

중 또는 고전압 작동용으로 구성된 전기에너지 케이블은 일반적으로 그 형성층 속에 금속 씨일드가 있고, 이 씨일드는 푸라스틱 절연체위에 마련한 외측 도통층상에 설치되고, 씨일드는 예를들면 특히 동(銅)철사 또는 금속밴드로 구성되어 있다. 그러나 이 전기적 이유에서 설치한 금속 씨일드는, 주지하는 바와 같이, 씨일드 밑에 마련한 절연물용 내습 피복으로도 동시에 쓸모가 있다(독일연방공화국 제 1540430호 공개공보). 이 경우 금속피복은 도체의 푸라스틱 절연물 둘레에 길이 방향으로 만든 금속밴드, 특히 동(銅)밴드로 이루어 졌으며, 이 밴드가(綠)는 서로 겹쳐져 있고 겹쳐진 위치에서 상호 용착되어 있다.Electrical energy cables configured for medium or high voltage operation generally have a metal shield in their forming layer, which is installed on an outer conductive layer provided on the plastic insulator, the shield being for example copper wire or It consists of a metal band. However, the metal shield installed for this electrical reason can also be useful simultaneously as a moisture-resistant coating for insulation provided under the shield (Unified Publication No. 1540430 of Germany). In this case, the metal sheath consists of a metal band, in particular a copper band, made in the longitudinal direction around the plastic insulator of the conductor, and these bands overlap each other and are welded to each other in the overlapping position.

그러나 이 주지 예에서는 케이블에 부하가 걸렸을 때, 절연물이 층구조속에 마련한 금속층보다 세게 팽창하고, 따라서 피복물의 신장(伸張)이 그 한도에 이르면 용접 또는 용착위치가 터져서 깨진다는 것을 생각하지 않을 수 없다.In this well-known example, however, when the cable is loaded, the insulator expands harder than the metal layer provided in the layer structure, and when the extension of the coating reaches its limit, the welding or welding position breaks and breaks. .

이것은 고 또는 최고 전압 작동용으로 적용한다는 이유로 비교적 두께가 두꺼운, 예를 들면 18㎜ 두께의 케이블의 경우에도 적용할 수 있다. 두께가 두꺼운 점은 길이방향으로 설치될 금속밴드로 인해, 이런 류의 푸라스틱식 케이블이 소망하는 가요성에 악영향을 미치고 이런 것은, 또 특히 드럼에 감거나 또는 풀거나 할 때나 설치할때에 난점으로 되는 것과 연관이 있다.This is also true for cables that are relatively thick, for example 18 mm thick, because of their application for high or peak voltage operation. The thick point is due to the metal band to be installed in the longitudinal direction, which adversely affects the desired flexibility of this type of plastic cable, which is particularly difficult when winding or unwinding and installing There is a relation.

다른 난점으로는 외측 금속피복물에 파손이 생겼을 경우, 금속밴드 아래쪽에 침입한 습기가 케이블 길이방향으로 퍼지고 시간의 경과와 함께 절연성을 훼손할 수가 있다.Another difficulty is that in the event of damage to the outer metal coating, moisture entering the bottom of the metal band spreads in the longitudinal direction of the cable and can degrade the insulation over time.

본 발명은 종래의 기술에서 출발하고, 운전중에 생기는 절연재의 열손실이 있더라도 내습성 씨일드를 하고, 더욱이 씨일드 외측이 손상되므로서 침입하는 습기를 그 작용범위에서 좁은 범위에 한정된 내습성 전기에너지 케이블을 제공하는 것이 과제이다.The present invention starts from the prior art, even if there is a heat loss of the insulating material generated during operation, the moisture-resistant shield, and furthermore, the moisture-resistant electrical energy limited to a narrow range in the operating range of moisture invading as the outside of the shield is damaged. Providing a cable is a challenge.

이 과제는 본 발명으로 다음과 같이 해결한다. 폐쇄피복물 밑쪽으로 심재에 대하여 간격을 보지한 라선상(狀)체를 금속밴드의 형태로 만들고, 이 밴드두께를 온도 상승할 때 절연으로 쓰는 푸라스틱의 팽창특성에 적합시킨다.This problem is solved as follows by this invention. Rasters with a gap between cores beneath the closed coating are made in the form of metal bands, and the band thickness is adapted to the expansion characteristics of the plastic used as insulation when the temperature rises.

전체 횡단면을 생각하면 이 라선상체는 심재를 포위한 위치에서만 지지하고, 타방의 남은 범위에서는 절연재를 폐쇄피복물 방향으로 압압하며, 따라서 특히 이음자리 범위에서 압압력을 높이는 것같은 일은 없고 절연재의 운동을 자유롭게 하고 있다. 따라서 언제든지 예를들면 단락(短絡)했을 때에 단시간적으로 온도가 상승하여도 내습성 피복물을 훼손하지 않고 절연재의 능력을 충분히 보증한다.Considering the entire cross section, this razor body supports the core only in the enclosing position and, in the remaining range, presses the insulation in the direction of the closed coating, and therefore does not increase the pressure in the seam range, especially in the joint area. I'm free. Therefore, even if the temperature rises for a short time at any time, for example, when the short circuit occurs, the ability of the insulating material is sufficiently guaranteed without compromising the moisture resistant coating.

라선상으로 만든 금속밴드, 특히 동 밴드를 사용하는 것은, 케이블 기술로는 일반적으로 잘 알려져 있다. 라선상 밴드는 단선으로 구성된 보호 또는 어스(earth)도체의 동심층은 케이블 심재에 고정 보지시키는데 유용하게 사용되고 이 목적으로 0.1-0.3㎜의 두께를 하고 있다. 철사를 공지하고 또 횡방향의 도통을 하는 이런 종류의 동 밴드는 그 두께로 인해 동 밴드위에 만들 폐쇄금속 피복물용의 간격 보지의 역할을 시키는데는 적당하지 않다.The use of metal bands made of razor wire, in particular copper bands, is generally well known in cable technology. The razor bands are useful for fixing the concentric layers of protective or earth conductors consisting of single wires to the cable cores and are 0.1-0.3 mm thick for this purpose. Copper bands of this kind, which are known for their wire and are in transverse conduction, are not suitable for their role as spacing retainers for closed metal sheaths to be made on them because of their thickness.

간격 보지 라선상체에 의해서 절연재에 자유스러운 팽창선을 주는 것을 가능토록 하는 것이 본 발명의 요지이다. 따라서 본 발명을 개선하면, 밴드의 두께를 다음과 같이 선택한다. 밴드두께가 방정식 Smin=α.Δθ.d은 만족하고, 그때 α는 케이블 심재의 열팽창 계수이고, Δθ는 케이블의 부하가 최고일 때의 심재 평균온도와 실온간의 온도차이며, d는 20℃에서의 케이블 심재의 직경이다. 따라서 주지하는 라선상체와는 다르고, 본 발명을 실시할 때, 간격을 보지할 라선상체가 적어도 0.3㎜두께다. 온도가 상승하였을때의 절연체의 자유팽창은 본 발명을 개선할 때, 커다란 핏치의 라선상체를 외측 도통층 또는 그 위에 만든 탄성, 씨일드층에 만들었을 때에 기대할 수 있다.It is the subject of this invention to be able to give a free expansion line to an insulating material with a gap holding line. Therefore, to improve the present invention, the thickness of the band is selected as follows. The band thickness satisfies the equation Smin = α.Δθ.d, where α is the coefficient of thermal expansion of the cable core, Δθ is the temperature difference between the average core temperature and room temperature when the cable load is highest, and d is the temperature at 20 ° C. The diameter of the cable cores. Therefore, it is different from the well-known lattices, and when implementing this invention, the lattices which hold | maintain a space | interval is at least 0.3 mm thick. Free expansion of the insulator when the temperature rises can be expected when improving the present invention when a large-pitch lattices are made on the outer conductive layer or the elastic and seal layers formed thereon.

폐쇄피복물 그 자체는 관체(管體)로 성형되고 또 용접된 표면의 매끄러운 장척 금속밴드로 제조할 수 있다. 그러나 푸라스틱 절연 케이블의 고 가요성을 유지하기 위하여는 폐쇄피복물을 파형(波形) 금속체로 형성하면 유리하다. 파형 성형에는 나사형 또는 평행 파형을 사용하고, 내습 및 기밀성인 이 폐쇄피복물은 케이블의 가요성을 손상하는 일없이 감거나 풀기가 가능하다.The closed coating itself may be made from a tubular and made of smooth long metal bands of welded surfaces. However, in order to maintain the high flexibility of the plastic insulated cable, it is advantageous to form the closed coating with a corrugated metal body. The corrugated shaping uses threaded or parallel corrugations, and this moisture- and airtight closed coating can be wound or unwound without compromising the flexibility of the cable.

라선상체와 라선상체에 만든 피복물로 형성된 공간은, 예를들면 제조시에 소정의 가스를 밀어 넣음으로서 금속피복물의 기밀성을 시험하는데 사용할 수 있다. 그러나, 또 이 공간을 항상 가스를 충만시킴으로서 운전중에 압력은 감시를 하는 것이 가능하고 금속피복의 손상은 단시간에 발견하는데 유용하게 쓰인다. 이 관계에서 불활성 가스, 예를 들면 SF6-가스를 사용하면 이 가스가 시간의 경과와 더불어 가스아래쪽의 절연재내로 침입하여 절연재에 나압안정성을 준다는 이점도 생긴다. 라선상태에 의해서 형성한 공간은 또, 충전재, 예를들면 와세링 기체(基體)의 내습물질을 공간에 마련함으로써 케이블에 길이방향의 수밀성을 주게끔 이용할 수도 있다. 또 이와 똑같이 습기가 들어 갔을 때에 팽창하는 재료, 예를들면 세루로즈기체의 물질은, 이 범위에 연속적 또는 간격을 두고 도입하고, 이 물질은, 습기가 들어갔을 때, 케이블의 폐쇄 및 손상의 범위를 제한하는데 쓰도록 한다.The space formed by the lattices and the coating made on the lattices can be used for testing the airtightness of the metal coating, for example, by pushing a predetermined gas during manufacture. However, it is also possible to monitor the pressure during operation by filling this space with gas at all times, and metal coating damage is useful for short-term detection. In this relationship, the use of an inert gas, for example SF 6 -gas, also has the advantage that the gas penetrates into the insulating material below the gas and gives a pressure resistance to the insulating material with the passage of time. The space formed by the latticed state can also be used to give the cable a water-tightness in the longitudinal direction by providing a filler, for example, a moisture-proof material of a washer gas in the space. In addition, a material that expands when moisture enters, for example, a Cerrose gas, is introduced into this range continuously or at intervals, and this material is a range of cable closure and damage when moisture enters. Use to limit

금속피복물과 심재간의 공간을 폐쇄하는 것은, 연속적 또는 간격을 두고 예를들면 포리우레탄 기체의 발포제를 도입하고, 이 발포체를 길이방향의 수밀을 돕는 것도 가능하다. 똑같이, 금속 라선상체하에, 예를들면 역방향의 꼬임이고 습기의 작용으로 팽창하는 재료를 마련하는 것은 본 발명의 개선에서 유리하다. 이것으로는 예를들면, 팽창성 재료를 부착시킨 종이가 적당하다. 내습재로 사용하는 금속피복 및 층구조중에 적용되는 금속 라선상체는 케이블의 중량을 크게하는 것과 연관이 있다. 예를들면 이런 종류의 케이블을 설치할 때 잡아당기는 힘이 커지고 이 힘을 케이블 손상없이 지지시키기 위하여 금속피복물상에 마련한 예를들어서 포리비닐크로라이드의 푸라스틱 피복물에 길이방향으로 뻗어있는 강철 또는 유리섬유를 부설시킨다.Closing the space between the metal coating and the core can be introduced continuously or at intervals, for example, with a foaming agent of polyurethane gas, which helps the watertight in the longitudinal direction. Equally, it is advantageous in the development of the present invention to provide a material which, for example, is twisted in the reverse direction and expands under the action of moisture. For this, for example, a paper to which an expandable material is adhered is suitable. Metallic razor wires applied in metal coatings and layer structures used as moisture resistant materials are associated with increasing the weight of cables. For example, when this type of cable is installed, the pulling force is increased and steel or fiberglass extending lengthwise to the plastic coating of polyvinyl chloride, for example, on a metal coating to support this force without damage to the cable. Lay down.

또 예를들면 수중에서 설치할때, 심재도 내습 피복물도 이와 같이 하면 인장력의 지지를 경감할 수 있다. 특유한 푸라스틱으로 된 외투, 즉 피복물을 2층으로 형성할 수도 있고, 그때 층간에 잡아당겨도 튼튼한 섬유를 설치한다.In addition, for example, when installed underwater, the core material and the moisture resistant coating can also reduce the support of the tensile force. A distinctive plastic outer coat, i.e., a coating, may be formed in two layers, and then, even when pulled between layers, strong fibers are installed.

그러나 또, 피복물은 눌러빼기 성형으로 형성할 수도 있고, 그때 2개의 층은 압출기에서 압출되고 있는 사이에 상호 용접되고 따라서 잡아당기기에 센 요소, 즉 섬유를 확실하게 묘착시킨다. 다음에 실시예를 도시한 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명한다.However, the coating may also be formed by squeezing, where the two layers are welded together while being extruded in the extruder and thus reliably implant the element, i. Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상호 결속한 다수의 단선으로 이루어진 도체(1)는 내측 도통층(2)으로 피복되어 있다. 내측 도통층(2)은 단선으로 형성된 표면의 불균일성을 보상하는데 유용하게 쓰인다. 이 내측 도통층(2)은, 예를들면 압출 성형된다. 도통층(2)은 끄으름(煤)에 의해서 도통 가능케한 포리에티렌 또는 그 고포리머로 이루어진다. 내측 도통층(2)상에는 예를들면 망상(網狀)결합이 가능한 또는 열가소성인 포리에티렌으로 이루어진 절연재(3)을 마련하고 있어서 이 절연재(3)의 두께는 반송하는 전압에 대응하여 선택되어 있다. 절연재(3)을 피복할 수 있는 외측 도통층(4)은 압출성형기로 만든 끄으름 또는 그라파이트로 도통성이 부여된 열가소성 재료로 이루어졌다. 도통성인 직물밴드 및 부가적인 씨일드망을 갖추어도 좋은 이 도통층(4)상에는, 예를들면 4㎜ 두께의 동 또는 강철로 된 금속밴드(5)를 마련하고 이 밴드에 대하여 동심인 파형 외투(피복물)(6)의 간격 보지재로 쓸모가 있다.The conductor 1 which consists of many disconnected wires mutually bound each other is coat | covered with the inner conductive layer 2. The inner conductive layer 2 is useful for compensating for nonuniformity of the surface formed by disconnection. The inner conductive layer 2 is extruded, for example. The conducting layer 2 is made of polystyrene or its high polymer made conductive through by dragging. The inner conductive layer 2 is provided with an insulating material 3 made of, for example, a network-bonded or thermoplastic polystyrene, and the thickness of the insulating material 3 is selected corresponding to the voltage to be conveyed. have. The outer conductive layer 4, which can cover the insulating material 3, was made of a thermoplastic material imparted with conductivity by dragging or graphite made of an extruder. On this conductive layer (4), which may have a conductive woven band and an additional shielded net, a metal band (5) of copper or steel, for example 4 mm thick, is provided and a corrugated coat concentric with the band. (Cover) It is useful as a space holding material of (6).

이 파형 외투(6)는 도시한 실시예에서는 평행 파형이다. 이 파형을 라선상 파형으로 형성하여도 된다. 파형 외투(6)와 밴드 사이의 공간(7)은 절연, 특히 내압 안정작용인 가스를 수용하기 위하여도 습기의 작용으로 팽창하던가 발포하는 재료로 된 길이방향의 기밀(수밀)물질을 수용하기 위하여서도, 또 길이방향의 폐쇄에 도움이 될 탄성 또는 접착성 물질을 포함하는 전기재료를 수용하는데 유용하게 쓰인다. 당연히, 이 재료가 내압 안전성 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 이 첨가제는 운전중에, 반송 에너지에 의한 온도상승과 함께 전기재료의 하측의 절연재내에 침입 확산한다.This waveform coat 6 is a parallel waveform in the illustrated embodiment. You may form this waveform as a line waveform. The space 7 between the corrugated coat 6 and the band is intended to contain a longitudinal hermetic (watertight) material made of a material which expands or foams under the action of moisture to accommodate insulation, in particular a pressure resistant gas. It is also useful for accommodating electrical materials that include elastic or adhesive materials that will assist in longitudinal closure. Naturally, this material may contain the pressure resistant safety additive. During operation, this additive penetrates and diffuses into the insulating material under the electrical material together with the temperature rise due to the transfer energy.

폐쇄 금속피복물은 외측의 보호로서 기계적으로 강한 프라스틱 외투(8)로 포위되고 그때 길이방향으로 잡아당기는데 강한 요소(9)가 만들어지고 이 요소는 외투(8)내에 묘착되어 있다. 그 두께가 절연재를 형성하는 재료의 팽창특성에 적합한 금속밴드(5)로 된 심재상의 라선상체는 온도상승으로 팽창하는 절연재의 반경방향의 운동등을 자유로히 하는데 쓰이고 있기 때문에 예를들면 단락한 경우와 같이 단시간적으로 온도가 상승했을 때도 내온 및 가스밀(密)의 피복물이 팽창해서 터지는 일이 없다.The closed metal coating is enclosed in a mechanically strong plastic coat 8 as outer protection and then a strong element 9 is made to pull in the longitudinal direction, which is implanted in the coat 8. In the case of short-circuit, the razor-shaped body of the core made of the metal band 5 whose thickness is suitable for the expansion characteristic of the material forming the insulating material is used to free the radial motion of the insulating material expanding due to the temperature rise. Even when the temperature rises for a short time, the coating of the internal temperature and the gas mill does not expand and burst.

도시한 케이블을 제조하는데 우선 도체(1)에 내측 도통층(2)을 이어서 절연재(3)를 압출 성형한다.In manufacturing the illustrated cable, first, the inner conductive layer 2 is connected to the conductor 1, and then the insulating material 3 is extruded.

외측 도통층(4)은 똑같은 압출 성형으로 만들고, 이어서 금속밴드(5)를 감는다. 그때 씨일드로서 작용하는 외측 도통층(4)은 도통성 밴드로 된 부가적인 밴드 코일로도, 또 부가적인 동선층으로도 보강되어 있지는 않다. 이어서 주지하는 바와 같이, 길이방향으로 동 또는 강철 밴드를 심재와 라선상 금속밴드 주위에 관상으로 포위하고 그 가에서 용접하고 파형성형을 한다. 이와 같이 가공한 케이블을 다른 압출 성형기내를 통과시키고, 이 압출 성형기로 경우에 따라서 부가적인 내식보호를 만든 다음에 유리섬유 또는 철사 또는 동선과 동시에 외측 외투(8)를 케이블에 설치한다.The outer conductive layer 4 is made of the same extrusion, followed by winding the metal band 5. The outer conductive layer 4, which then acts as a seal, is not reinforced with an additional band coil of conductive bands or with an additional copper wire layer. As is well known, copper or steel bands are then tubularly enclosed around the core and the lattice metal bands in the longitudinal direction, welded thereon and corrugated. The cable thus processed is passed through another extruder, where additional extrusion protection is optionally made with this extruder, and then the outer sheath 8 is installed on the cable simultaneously with glass fibers or wires or copper wire.

Claims (1)

절연물 및 이 절연물을 둘러싼 외측 도통층을 폐쇄 포위하는 금속제 피복물을 갖는 특히 고전압 또는 최고전압용 플라스틱 절연식 내습 전기케이블에 있어서, 폐쇄 포위한 피복물속에 심재에 대해 간격을 유지하고 있는 금속밴드가 나선상으로 설치되고, 이 나선상체의 두께가 절연에 사용되는 플라스틱의 온도상승시의 팽창특성에 적합한 것이 특징인 전기케이블.Particularly for high or full voltage plastic insulated moisture resistant electrical cables having an insulator and a metallic sheath enclosing the outer conductive layer surrounding the insulator, the metal band spaced against the core in a sheath of the enclosed sheath is spiraled. An electric cable installed, characterized in that the thickness of the spiral body is suitable for the expansion characteristic at the time of temperature rise of the plastic used for insulation.
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