NO150376B - Elektrisk isolasjonsmateriale paa basis av ld-polyethylen og elektrisk leder isolert med samme - Google Patents

Elektrisk isolasjonsmateriale paa basis av ld-polyethylen og elektrisk leder isolert med samme Download PDF

Info

Publication number
NO150376B
NO150376B NO772670A NO772670A NO150376B NO 150376 B NO150376 B NO 150376B NO 772670 A NO772670 A NO 772670A NO 772670 A NO772670 A NO 772670A NO 150376 B NO150376 B NO 150376B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
polyethylene
alcohol
weight
mixture
insulation
Prior art date
Application number
NO772670A
Other languages
English (en)
Other versions
NO150376C (no
NO772670L (no
Inventor
Eugene Joseph Mcmahon
Original Assignee
Du Pont
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Du Pont filed Critical Du Pont
Publication of NO772670L publication Critical patent/NO772670L/no
Publication of NO150376B publication Critical patent/NO150376B/no
Publication of NO150376C publication Critical patent/NO150376C/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05Alcohols; Metal alcoholates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår en blanding på basis av ikke-tverrbundet eller tverrbundet LD-polyethylen, for anvendelse som elektrisk isolasjonsmateriale, særlig for høyspen-ningskabler. Dessuten angår oppfinnelsen en elektrisk leder som er isolert med en slik blanding. Oppfinnelsen tar spesielt sikte på å forbedre motstandsevnen overfor elektrisk sammenbrudd av isolasjonsmateriale bestående av eller fremstilt av blandingen.
Elektrisk sammenbrudd av høyspentisolasjon startes ofte ved forurensende partikler. Det er meget vanskelig, om ikke umulig, å ekstrudere fast organisk isolasjon slik som polyethylen på en leder uten at det oppstår mangler. Selv om polyethylenfabrikanten er meget nøye med renhetskravene under fremstillingen, kan forurensninger senere innføres i etterføl-gende håndtering av harpiksen før den endelige forming. En annen årsak til elektrisk sammenbrudd i isolasjon er nærvær av hulrom.
Høyspentkabler isolert med isolerende polymerer er utsatt for dieléktrisk nedbrytning ved en mekanisme kjent i faget som elektrisk "trevekst". Trevekst er en relativt lang-somtøkende nedbrytning av en isolasjon bevirket av elektron-
og ionebombardement av isolasjonen, resulterende i dannelse av mikrokanaler med et trelignende utseende, derav navnet. Et tre initieres ved punkter av forurensning eller hulrom som er fremmede for den polymere isolasjon, ved ioniseringsvirkning (corona) under høyspenningsbølger. Såsnart et tre er dannet, vokser det vanligvis, i særdeleshet under ytterligere høyspen-ningsbølger, og etter en viss tid kan dieléktrisk sammenbrudd finne sted.
For å overvinne dette problem har forskjellige additiver vært foreslått, særlig i polyethylen eller andre poly-olefiner, som krever enøkning i den påtrykte spenning for å bevirke initiering av et tre. Denne anvendelse av et additiv har til hensikt å forhindre sammenbrudd av isolasjonen ved å forhindre enhver dannelse av trær.
Maloney beskriver i US patentskrift 3 499 791 et belegg for en elektrisk høyspenningskabel omfattende en poly-ethylenharpiks som inneholder et uorganisk ionesalt av en sterk syre og en sterk Zwitter-ioneforbindelse. En isolert'kabel gir fasthet overfor elektrisk nedbrytning og spennings-nedbrytning under innflytelse av corona.
Kato et al. beskriver i US patentskrift 3 956 420 isolasjon med forbedret elektrisk nedbrytningsfasthet omfattende polyolefin, en ferrocenforbindelse og en substituert kinolinforbindelse. I patentskriftet er der også angitt ytterligere bruk av en liten mengde av en flerverdig alkohol, dis-pergeringsmiddel, overflateaktivt middel eller umettet polymer eller blandinger derav for å oppnå en annen forbedring i den elektriske nedbrytningsstyrke.
MacKenzie, Jr. beskriver i US patentskrift 3 795 646 et ethylenholdig polymermateriale som oppviser forbedret ioni-seringsfasthet under høyspentbelastning, ved anvendelse av en siliconvæske i et tverrbundet polyethylenmateriale.
Japansk patentskrift 14348/75 angår wirekabler med forbedret dieléktrisk nedbrytningsfasthet tilveiebragt av en isolasjon av polyethylen inneholdende 0,1 vekt% av et aromatisk keton.
Tysk patentskrift 2 147 684 angir en økning av den elektriske nedbrytningsfasthet til polymerer, spesielt polyethylen, ved modifisering av den frie vei for ladningsbærere (elektroner) ved innarbeidelse av ytterligere spredningssentre eller ved reduksjon av polymerens krystallinitet.
Japansk patentsøknad 7 201 988 beskriver isolerte kraftkabler med forbedret nedbrytningsfasthet ved at der tilveiebringes et isolert lag av polyethylen, polypropylen, poly-carbamat eller polyester inneholdende glimmerpartikler belagt med hydrofobt isolasjonsmateriale av siliconolje, stearinsyre, palmitinsyre eller oljesyre.
Japansk patentskrift 49/119 937 beskriver elektriske isolasjonsharpiksmaterialer som gir enøkning i' den dielektriske nedbrytningsspenning ved at der i et harpiksmateriale slik som polyethylen, er iblandet en ferrocen-aldehyd(eller keton)polymer som har ferrocengrupper eller en blanding av den ferrocen-holdige polymer og en høyere alkohol.
Det har nu vist seg at det ved innlemmelse av mindre mengder av visse alkoholer i LD-polyethylen fåes blandinger som, anvendt som isolasjonsmateriale, oppviser markert forbedret motstandsevne mot elektrisk sammenbrudd.
I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes det således en blanding basert på ikke-tverrbundet eller tverrbundet LD-polyethylen for anvendelse som elektrisk isolasjonsmateriale, særlig for høyspenningskabler, hvilket polyethylen inneholder minst 85% polymeriserte ethylen-enheter og minst 95 vekt% polymeriserte olefin-enheter. Blandingen utmerker
seg ved at den består av LD-polyethylen og fra 0,5 til 10 vekt%, beregnet på polyethylenet, av minst én rettkjedet eller ikke rettkjedet énverdig alifatisk alkohol med 6-24 carbonatomer.
Likeledes tilveiebringes det i henhold til oppfinnelsen en elektrisk leder som er isolert med en blanding som oven-for angitt.
En akselerert testprosedyre som angis her som testmetode A, viser at tilstedeværelse av alkoholen inhiberer elektrisk trevekst (men ikke tredannelse) og resulterer i minst en tusenfold økning av polyethylenets elektriske motstandskraft. Testen er antatt å gi en direkte korrelasjon med langtids elektrisk motstandskraft for isolasjonen på en leder, dvs. en øket brukstid for isolasjonen -når denne anvendes for sitt beregnede formål.
Som anvendt i foreliggende beskrivelse er uttrykket "polyethylen" begrenset til en homopolymer eller en copolymer inneholdende ikke mindre enn 85 vekt% ethylenpolymeriserte enheter, og ikke mindre enn 95 vekt% olefinpolymeriserte enheter. Disse polymerer vil stemme overens med definisjonen for "polyethylenplaster" som definert i 1976 Annual Book of ASTM Standards, del 36, side 70 som "plaster eller harpikser fremstilt ved polymerisasjon av ikke mindre enn 85% ethylen og ikke mindre enn 95 vekt% totale olefiner". Et foretrukket polyethylen inneholder ca. 100 vekt% ethylenpolymeriserte enheter.
Egnede olefiner som kan anvendes som comonomerer, innbefatter propylen, buten-1, hexen-, octen-1 og decen-1. Andre comonomerer innbefatter norbornen, butadien, styren, methacrylsyre, vinylacetat, ethylacrylat, isobutylacrylat, og methylvinylether. LD-polyethylen er egnet for anvendelse i blandingen ifølge foreliggende oppfinnelse. HD-polyethylen er ikke egnet, fordi det ved anvendelse av HD-polyethylen oppnås liten eller ingen forbedring, og slett ingen tusenfold forbedring, i den elektriske motstandskraft etter tilsetning av en alkohol som spesifisert her. "LD" (low density) angir et polyethylen som har en densitet på opptil 0,92 g/cm 3. Det henvises til ASTM
D 1248-74 for uttrykket "LD".
I tillegg er stivheten av en isolasjon en faktor som må taes i betraktning ved valg av polyethylen for enkelte anven-delser, f.eks. er fleksibilitet nødvendig i en kraftlednings-kabel.
Det nødvendige additiv til LD-polyethylenet er en alifatisk, énverdig alkohol med 6-24 carbonatomer, og for-trinnsvis 8-12 carbonatomer. Alkoholene kan være rettkjedede eller forgrenede. Egnede eksempler er n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-decyl, n-dodecyl, n-tetradecyl, stearyl og eicosyl-alkoholer, 2-decanol, 4-decanol, cyclohexanol, 3-methylhepta-nol-3, 2-methyloctanol-2 og lignende. De alkoholer som er nyttige, er i denne beskrivelse også angitt som "trevekstinhibitorer".
Alkoholen kan tilsettes på en hvilken som helst kon-' vensjonell måte, innbefattet blanding med det faste polyethylen før ekstrudering, innsprøytning i smeltet polyethylen, og dif-fusjon inn i fast polyethylen av alkohol påført ved sprøytning, neddykning eller dampkontakt.
En testmetode, testmetode A, for bestemmelse av hvorvidt et additiv er egnet til å øke den elektriske mot- - standskraft minst tusen ganger, gjør bruk av ikke-tverrbundetLD-polyethylen og utelukker anvendelse av et peroxydtverrbindingsmiddel. Da omdannelse av ikke-tverrbundet polyethylen til tverrbundet polyethylen ved bruk av et peroxydtverrbindingsmiddel kan resultere i en økning av den elektriske.motstandskraft, kan tilsetning av et peroxydtverrbindingsmiddel maskere til en viss grad forbedringen som bibringes av trevekstinhibitoren. En modifisering av testmetode A slik at den kan gjøre bruk av tverrbundet polyethylen, har imidlertid vist seg å være tilfredsstillende som en utvelgelsesteknikk for å vise h<y>orvidt noen forbedring av den elektriske motstandskraft oppnås ved tilsetning av et additiv. En slik modifisering av testmetode A er imidlertid ikke tilstrekkelig i alle tilfeller til å bestemme om minst en tusenfold forbedring av den elektriske motstandsevne finner sted.
I testmetode A er initiering av et tre nødvendig i
en isolasjonsprøve. Tverrbundet polyethylen tillater visuell inspeksjon av et tre. I motsetning til dette er ikke-tverrbundet polyethylen opakt og tillater ikke visuell bestemmelse av et tre uten kutting i polyethylenet. I testmetode A, hvor der gjøres bruk av ikke-tverrbundet polyethylen, er det derfor vanligvis nødvendig å anvende flere prøver og ødelegge en av prøvene for å bestemme om et tre er blitt dannet under begyn-nelsesspenningbetingelsene.
Den mest foretrukne blanding ifølge oppfinnelsen inneholder ikke-tverrbundet LD-polyethylen, et peroxyd-tverrbindingsmiddel og en trevekstinhibitor bestående av minst én énverdig, alifatisk alkohol med 8-12 carbonatomer. Denne mest foretrukne blanding er en forløper for et isolasjonsmateriale inneholdende tverrbundet polyethylen.
Konvensjonelle peroxyd-tverrbindingsmidler som er velkjente i faget for tverrbinding av polyethylen, kan anvendes her, og innbefatter di-a-cumylperoxyd, 2,5-bis-(t-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan, 2,5-dimethyl-2,5-di-(t-butylperoxy)-hexyn-3, etc.
Hvis et peroxyd-tverrbindingsmiddel er oppløselig i alkoholen, kan dette middel oppløses i alkoholen, og begge tilsettes til polyethylenet. Polyethylenet inneholdende disse additiver tverrbindes normalt ikke før etter påføring på en elektrisk leder.
For det formål å gi en forklaring, dog uten å være. bundet til noen teori vedrørende måten hvorpå alkoholen virker som trevekstinhibitor, er det å si at alkoholen har evne til å diffundere gjennom LD-polyethylen og inn i hulrom i isolasjonen. Trevekst i isolasjonen følger dannelsen av mikrokanaler og gir et trelignende utseende. Trevekst vil vanligvis fortsette inntil dieléktrisk sammenbrudd av isolasjonen finner sted. I foreliggende tilfelle er det imidlertid antatt at alkoholen diffunderer inn i hulrommene og hindrer elektron- og ionebombardement. Inhibering av trevekst etter initiering bevirker en økning av isolasjonens elektriske motstandskraft og holdbarhet.
Det underliggende formål ved testprosedyren er å etterligne en mekanisme som bevirker dieléktrisk sammenbrudd.
I praksis initieres vanligvis tre i kraftkabler under høyspen-nihgsbølger, f.eks. på grunn av koblingstransienter, lynnedslag etc. Deretter kan sammenbrudd av isolasjonen oppstå ved normal driftsspenning, eller særlig under ytterligere høyspennings-bølger. I blandingen ifølge oppfinnelsen vil en alkohol som virker inhiberende for treveksten, forlenge isolasjonens brukstid ved at den inhiberer vekst av trær etter initiering av disse og forhindrer for tidlig sammenbrudd av isolasjonen.
Til forskjell fra konvensjonelle testprosedyrer innen faget, som bestemmer den dielektriske styrke av en isolasjon, er testmetode A ansett å gi en korrelasjon til brukstiden for isolasjonen. I denne sistnevnte test vil en høy vekselspenning som i begynnelsen påføres over elektroder anbragt i isolasjonen, , bevirke treinitiering uten resulterende sammenbrudd av isolasjonen. Denne treinitiering etterfølges av en hvileperiode under hvilken ingen spenning påtrykkes i minst ca. 24 timer. Deretter måles tiden inntil sammenbrudd av isolasjonen med 12 000 volt påtrykket mellom elektroder adskilt med 2 mm, dvs. en midlere elektrisk spenning, hvis feltet var jevnt, på 6 000 volt/mm (som beskrevet i testmetode A). Feltet intensiveres imidlertid som et resultat av de små diametre av elektrodenes formede ender, til en verdi større enn 6 000 volt/mm.
Den akselererte test for bestemmelse av den elektriske motstandskraft, er antatt å gi en nyttig korrelasjon til den forlengede levetid til isolasjon som anvendes i lengre tid, f.eks. minst 30 år. Det er naturligvis upraktisk å foreta en slik langvarig testing. Bare relativt få prøver vil også i virkeligheten svikte ved langtidstesting, og en statistisk undersøkelse ville være nødvendig. Med nærvær av alkoholen i en blanding bestående hovedsakelig av LD-polyethylen er det antatt at ved normal bruk vil ingen svikt basert på dieléktrisk sammenbrudd av polyethylenet finne sted.
Testen for bestemmelse av en økning i den elektriske motstandskraft er angitt som testmetode A og omfatter følgende:
T estmetode A
Polyethylen for testing ifølge denne metode støpes først i en blokk angitt her som en "SPING" (som er en forkor- telse for "solid phase internal needle gap specimen"). En SPING er kvadratisk med sidekant 25 mm og er 6 mm tykk, og den inneholder to elektroder innstøpt deri på langs og på linje, med lik avstand fra flatene og fra motsatte kanter, med spis-sene 2 mm fra hverandre ved blokkens senter. Hver elektrode er ca. 3 0 mm lang og ca. 0,6 mm i "diameter. Den ene av elektrodene har en konusformet spiss med en vinkel på 3 0° og en radius på 5 ym og er høyspenningselektroden; den annen elektrode har en halvkule med radius på 0,3 mm jordet i den ene ende og er jordingselektroden.
Minst fem SPINGS anvendes ved testen samtidig. Hver ■ SPING anbringes under siliconolje, som forhindrer overflate-overslag. Høyspenningselektroden kobles til en høyspennings-skinne, mens jordingselektroden kobles til et adskilt par av 6,25 cm's kuler koblet til jord gjennom en 1 megaohm motstand. En tilstrekkelig bred spalte anordnes mellom kulene for å oppnå en spenning tilstrekkelig til å initiere et tre i SPING'en. Med f.eks. kulene anordnet med en spalte på 0,76 2 cm påføres en spenning (60 Hz) økende med en hastighet på 500 volt/sek inntil en utladning finner sted mellom de to kuler. Før dette gjennomslag finner sted, er spenningen på prøvestykket hovedsakelig lik null. I detøyeblikk luftspalten brytes ned, påtrykkes imidlertid den påførte spenning plus et radiofrek-venssignal fremkalt av buen over prøvestykkeelektrodene og opprettholdes 1-2 sekunder, slik at et tre utvikles. Den spenning som er nødvendig for å initiere et tre, vil variere med blandingen som testes. For en blanding av LD-polyethylen og en alkohol ifølge foreliggende oppfinnelse er en spenning på 35-40 kV nødvendig. For LD-polyethylen som inneholder andre additiver, kan den nødvendige spenning være høyere eller lavere, men den spenning som skal anvendes, kan lett bestemmes ved visuell undersøkelse av hvert prøvestykke for å se hvorvidt et tre er initiert.
Etterat treet er initiert holdes SPING'en uten påtrykket spenning i ca. 24 timer før den anbringes i en høyspenning på 12 000 volt påtrykt mellom elektrodene (en midlere påtrykt spenning på 6 000 volt/mm). Tiden i timer før gjennomsnitts-prøven svikter (f.eks. den tredje av fem, den femte av ni, regnet i tid frem til svikt) måles og betegnes som den elektriske motstandskraft.
Svikt indikeres ved dieléktrisk gjennomslag. Når svikt oppstår, vil et tre forbinde de to elektroder og resultere i en plutselig økning i strømstyrken (som kan måles på et nedskrivende amperemeter) som avslutter testen for dette prøve-stykkes vedkommende.
Trevekstinhibitoren som anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse virker på en annen måte enn kjente additiver når det gjelder å oppnå et forbedret resultat. De tidli-gere kjente additiver er generelt angitt som forbindelser som, når de er innarbeidet i polyethylen eller andre egnede isola-sjonsmaterialer, vil kreve en høyere karakteristisk spenning for å initiere et tre ved en nålespiss. (Ved disse metoder anvendes generelt en skarp nålespiss innstøpt i prøven. Måten hvorpå en annen elektrode er tilstede varierer.) Den karakte-ristiske spenning er den spenning hvori halvparten av prøvene ved testen vil initiere et tre innen én time. Denne bestemmes ved undersøkelse av flere grupper av prøvestykker ved flere forskjellige spenninger. Testen avsluttes når den karakteris-tiske spenning er funnet. .Formålet med en trevekstinhibitor er ikke å forhindre treinitieringen, men kun å undertrykke veksten av et tre etterat dette er initiert.
Selv om blandingen ifølge oppfinnelsen hovedsakelig utgjøres av LD-polyethylen og en alkohol, skal det forståes at andre konvensjonelle additiver kan være, og normalt er tilstede i blandingen. Disse additiver innbefatter antioxydanter, f.eks. polymerisert trimethyldihyclrokinon, smøremidler, f.eks. kalsiumstearat, pigmenter, f.eks. titandioxyd, fyllstoffer, f.eks. glasspartikler, og forsterkningsmidler, f.eks. fiber-materialer slik som asbest og glassfibre, etc.
Selv om en isolasjon av ikke-tverrbundet LD-polyethylen eller tverrbundet LD-polyethylen inneholdende en trevekstinhibitor er særlig egnet for en kraftkabel beregnet for en spenning på minst 15 kV, f.eks. 15-220 kV, er den likeledes egnet for lavere eller høyere spenninger. I en elektrisk kabel vil der i samsvar med teknikkens stand være anbragt et halvledende lag mellom en elektrisk leder og et isolasjonslag. Et slikt halvledende lag innbefatter vanligvis et isolerende materiale som også inneholder carbon black.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen:
Isolasjonsblanding for kontroll A og eks. 1- 4
(A) LD-polyethylen: Homopolymer
Smelteindeks (ASTM D-1238) 1,8 g pr. 10 minutter
Densitet 0,918 g pr. cm 3 (målt i henhold til ASTM
D-1505-68 (reapprobert 1975))
(B) Antioxydant: 4,4<1->thiobis-(6-tert-butyl-m-cresol), 1500 ppm (C) Trevekstinhibitor: n-dodecylalkohol, unntatt for kont- troll A
Eksempler 1 og 2
I eksempel 1 ble n-dodecylalkohol tilsatt til LD-polyethylenpellets ved trommelblanding etterfulgt av ekstruderingsblanding. I eksempel 2 ble n-dodecylalkoholen innsprøy-tet under anvendelse av en tannhjulspumpe i smeltet LD-polyethylen i ekstruderens blandesone. I hvert av eksemplene 1 og 2 var sluttkonsentrasjonen av n-dodecylalkoholen 3 vekt% i polyethylenet, målt ved IR-spektrometri. Ni SPINGS ble fremstilt for hvert eksempel og anvendt ved testmetode A.
De ni SPINGS i eksempler 1 og 2 ble tatt ut av testen uten at noen hadde sviktet etter henholdsvis 1960 timer og 1730 timer. Den elektriske motstandskraft ville således være over henholdsvis 1960 og 1730 timer.
Fortsatt testing av de samme SPINGS ble utført. De ni SPINGS for eksempler 1 og 2 ble senere tatt ut av testen uten at noen hadde sviktet etter totalt 4000 timer. I hvert tilfelle ville den elektriske motstandskraft således være over 4000 timer.
Sammenligning av eksempler 1 og 2 med kontroll A viser at økningen i den .elektriske motstandskraft ville være godt over en tusenfold.
Eksempler 3 o g 4
Også i disse eksempler var additivet n-dodecylalkohol i en konsentrasjon på ca. 3 vekt% i LD-polyethylenet som målt ved IR-spektrometri. I eksempel 3 ble polyethylenet blandet med alkoholen i en Banbury-blander, mens blandingen i eksempel 4 ble utført i en Brabender-blander. Ni SPINGS ble fremstilt av blandingen i hvert eksempel og testet ved testmetode A., Alle SPINGS ifølge eksempel 3 ble fjernet fra testen etter 850 timer, mens alle SPINGS ifølge eksempel 4 ble fjernet fra testen etter 720 timer. Ingen SPINGS hadde sviktet hverken i eksempel 3 eller 4.. Den elektriske motstandskraft var således større enn 850 og 720 timer. Økningen i elektrisk motstandskraft sammenlignet med kontroll A var over en tusenfold.
I de gjenværende eksempler (eksempler 5-10) og i kontroll B-D, ble testmetode A fremdeles anvendt, men med de mindre forandringer at hver elektrode var 1,0 mm i diameter (i stedet for 0,6 mm), og at den annen elektrode var jordet ved én ende til en halvkule med radius 0,5 mm (i stedet for 0,3 mm). Disse forandringer var gjort bare for å forenkle fabrikasjonen av formen av elektrodens ende ved maskinbearbeidelse, da en tykkelse på 1,0 mm gir mindre fleksibilitet enn 0,6 mm. Paral-lelltester utført med de tykkere og tynnere elektroder i SPINGS fremstilt av samme is"olasjonsblanding fastslo at de samme test-resultater ble oppnådd i hvert tilfelle. Testprosedyren som gjør bruk av tykkere elektroder, kan således fremdeles betegnes som testmetode A.
Eksempler 5- 8
I disse eksempler var isolasjonsblandingen lik den som ble anvendt i eksempler 1-4. Den var fremdeles en poly-ethylenhomopolymer med densitet 0,918, men hadde en smelteindeks på 2,5 og inneholdt ca. 750 ppm av den samme antioxydant,
i
og forskjellige trevekstinhibitorer ble anvendt. I hvert tilfelle var trevekstinhibitormengden i polyethylenet 3 vekt%.
I hvert av eksemplene 5-8 ble trevekstinhibitoren tilsatt til polyethylenpellets ved trommelblanding etterfulgt av ekstruderingsblanding. Fire SPINGS ble fremstilt for hvert eksempel og testet ved testmetode A. (Når fire SPINGS ble anvendt ved testen, ville den elektriske motstandskraft være større enn tiden for svikt av den annen SPING, men mindre enn tiden for svikt av den tredje SPING.)
I eksempel 5 var trevekstinhibitoren n-dodecylalkohol, en primær alkohol. Alle SPINGS ble fjernet fra testen etter 600 timer. Ingen SPINGS hadde sviktet. Den elektriske motstandskraft var således større enn 600 timer.
I eksempel 6 var trevekstinhibitoren cyclohexanol,
en primær alkohol. Alle SPINGS ble fjernet fra testen etter 768 timer. Ingen SPINGS hadde sviktet. Den elektriske motstandskraft var således større enn 768 timer.
I eksempel 7 var trevekstinhibitoren 2-decanol, en sekundær alkohol. Alle SPINGS ble fjernet fra testen etter 552 timer. Ingen SPINGS hadde sviktet. Den elektriske motstandskraft var således større enn 552 timer.
I eksempel 8 var trevekstinhibitoren 4-decanol, en sekundær alkohol. Alle SPINGS ble fjernet fra testen etter 600 timer. Ingen SPINGS hadde sviktet. Den elektriske motstandskraft var således større enn 600 timer.
I alle eksempler 5-8 var økningen i elektrisk motstandskraft sammenlignet med kontroll A over en tusenfold.
Kontroll B, C og D
I kontroll B-D ble HD-polyethylen testet.
Kontroll B gjorde bruk av polyethylen som hadde en densitet på 0,960 g/cm\ og som inneholder 100 ppm "Irganox 10-10" antioxydant. Polyethylenpelletene og 3% n-dodecylalkohol ble blandet ved trommelblanding etterfulgt av ekstruderingsblanding .
I kontroll C ble 88,11 vekt% pellets av samme polyethylen med densitet 0,960 g/cm 3 og 11,89 vekt% av pellets av polyethylen med densitet 0,918 g/cm 3 (som inneholder 700 ppm "Sanotox R" antioxydant) trommelblandet og ytterligere blandet ved ekstrudering i en dobbeltskrueekstruder og pelletisert. Kontroll D var den samme, med unntagelse av at 52,38 vekt% polyethylen med densitet 0,960 og 47,62 vekt% av polyethylen med densitet 0,918 ble anvendt. I hvert tilfelle ble pelletene i blandingene deretter trommelblandet med 3% n-dodecylalkohol, fulgt av ekstruderingsblanding.
SPINGS av hver blanding ble deretter fremstilt for testformål. En liten flis av polymer ble fjernet fra en SPING
av hver blanding for å måle dens densitet (ASTM D 1505-68).
: 3
Densiteten var: Kontroll B - 0,957 g/cm
Kontroll C - 0,949 g/cm<3>
Kontroll D - 0,936 g/cm<3>
Fem SPINGS av hver blanding ble testet ved testmetode
aJ I hver av kontrollene B, C og D sviktet alle SPINGS før et døgn var gått. Følgelig var den elektriske motstandskraft i hvert tilfelle mindre enn 24 timer.

Claims (14)

1. Blanding basert på ikke-tverrbundet eller tverrbundet LD-polyethylen for anvendelse som elektrisk isolasjonsmateriale, særlig for høyspenningskabler, nvilket polyethylen inneholder minst 85 vekt% polymeriserte ethyien-enheter og minst 95 vekté polymeriserte oiefin-enheter,karakterisert vedat den består av LD-polyethylen og fra U,5 til 10 vekts, beregnet på polyethylenet, av minst én rettkjedet eller ikke rettkjedet énverdig alifatisK alkohol med 6-24 carDonatomer.
2. Blanding ifølge krav 1, karakterisert vedat polyethylenet inneholder 100 vekt% polymeriserte ethyien-enheter.
3. Blanding ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat alkoholen inneholder 8-12 carbonatomer.
4. Blanding ifølge krav 3, karakterisert vedat alkoholen er n-decyl-alkohol.
5. Blanding ifølge krav 3, karakterisert vedat alkoholen er n-dodecyl-alkohoi.
6. Blanding ifølge krav 1-5, karakterisert vedat innholdet av alkohol er fra 1 til 5 vekt%.
7. Blanding ifølge krav 1-6, karakterisert vedat LD-polyethylenets tett-het er 0,918 g/cm<3>.
8. Elektrisk leder isolert med en blanding basert på ikke-tverrbundet eller tverrbundet LD-poiyethylen, hvilket polyethylen inneholder minst 85 vekt% polymeriserte ethylen-enheter og minst 95 vekt% polymeriserte olefin-enheter, særlig en høyspenningskabel, karakterisert vedat blandingen består av LD-polyethylen og fra 0,5 til 10 vekt%, beregnet på polyethylenet, av minst én rettkjedet eller ikke rettkjedet énverdig alifatisk alkohol med 6-24 carbonatomer.
9. Elektrisk leder ifølge krav 8;karakterisert vedat polyethylenet inneholder 100 vekt% polymeriserte .ethyien-enheter.
10. Elektrisk leder ifølge krav 8 eller 9,karakterisert vedat alkoholen inneholdér 8 - 12 carbonatomer.
11. Elektrisk leder ifølge krav: 10,karakterisert vedat alkoholen er n-decyl-alkohol.
12. Elektrisk leder ifølge krav 10, karjakterisert ved at alkoholen er n-dodecyl-alkohdl.
13.jElektrisk leder ifølge krav 8-12, Karakterisert ved at innholdet av alkohol i blandingen er 1 - 5 vekt%.
14. Elektrisk leder ifølge krav 8-13,karakterisertvea at LD-polyethylenets tett-het er 0,918 g/cm<J>.
NO772670A 1976-07-28 1977-07-27 Elektrisk isolasjonsmateriale paa basis av ld-polyethylen og elektrisk leder isolert med samme NO150376C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US70926676A 1976-07-28 1976-07-28
US80991077A 1977-06-28 1977-06-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO772670L NO772670L (no) 1978-01-31
NO150376B true NO150376B (no) 1984-06-25
NO150376C NO150376C (no) 1984-10-03

Family

ID=27108227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO772670A NO150376C (no) 1976-07-28 1977-07-27 Elektrisk isolasjonsmateriale paa basis av ld-polyethylen og elektrisk leder isolert med samme

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS6034581B2 (no)
CA (1) CA1114979A (no)
DE (1) DE2734071A1 (no)
FR (1) FR2360159A1 (no)
GB (1) GB1564990A (no)
IT (1) IT1086163B (no)
NL (1) NL7708334A (no)
NO (1) NO150376C (no)
SE (2) SE425911B (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2837311C2 (de) * 1978-08-26 1983-11-24 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Spannungsstabilisierte elektrische Isolation
US4283459A (en) * 1979-08-09 1981-08-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Insulating composition and articles made therefrom
GB2076419B (en) * 1980-05-21 1984-01-25 Furukawa Electric Co Ltd Cross-linked polyethylene insulated power cable
US4369331A (en) * 1980-12-22 1983-01-18 Union Carbide Corporation Ethylene polymer compositions stabilized against water treeing by an organic titanate; and the use thereof as insulation about electrical conductors
DE3210139C2 (de) * 1982-03-19 1985-06-27 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Isolierstoff aus Polyolefinbasis mit Spannungsstabilisator
JPS58220304A (ja) * 1982-06-15 1983-12-21 日立電線株式会社 耐ボ−タイ・トリ−性電気絶縁性組成物
DE3344759A1 (de) * 1983-12-10 1985-06-20 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Stabilisiertes isoliermaterial auf polyolefinbasis
JPS61264033A (ja) * 1985-05-18 1986-11-21 Idemitsu Petrochem Co Ltd ポリエチレン系樹脂組成物
WO2014206437A1 (en) 2013-06-24 2014-12-31 Abb Technology Ltd A new process for preparing insulation materials for high voltage power applications and new insulation materials

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3075040A (en) * 1957-07-26 1963-01-22 Siemens Ag Method for improving the electric strength and flash-over or glowdischarge resistance of olefine polymers
DE1440097A1 (de) * 1960-02-29 1968-10-24 Siemens Ag Verwendung von Massen auf der Basis von Olefinpolymerisaten zum Isolieren von elektrischen Kabeln und Leitungen
US3372153A (en) * 1965-04-09 1968-03-05 Union Carbide Corp Polymer powders and process therefor
US3445394A (en) * 1967-06-27 1969-05-20 Simplex Wire & Cable Co Voltage stabilized solid polyolefin dielectric
DE1615837A1 (de) * 1968-01-12 1970-08-06 Basf Ag Elektroisoliermassen auf der Basis von Olefinpolymerisaten
US3522183A (en) * 1968-05-07 1970-07-28 Simplex Wire & Cable Co Solid dielectric polyolefin compositions containing various voltage stabilizers
DE1765583A1 (de) * 1968-06-14 1971-07-29 Basf Ag Elektroisoliermassen auf der Basis von Olefinpolymerisaten
DE2352450C2 (de) * 1973-10-19 1982-05-13 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Stabilisiertes Isoliermaterial auf Polyolefinbasis, insbesondere auf Basis eines vernetzten Polyäthylens

Also Published As

Publication number Publication date
SE8204087A0 (sv) 1982-07-01
FR2360159B1 (no) 1981-11-13
SE8204087D0 (sv) 1982-07-01
NO150376C (no) 1984-10-03
NO772670L (no) 1978-01-31
SE425911B (sv) 1982-11-22
IT1086163B (it) 1985-05-28
SE8204087A (no) 1982-07-01
NL7708334A (nl) 1978-01-31
JPS6034581B2 (ja) 1985-08-09
DE2734071A1 (de) 1978-02-02
GB1564990A (en) 1980-04-16
JPS5316746A (en) 1978-02-16
FR2360159A1 (fr) 1978-02-24
CA1114979A (en) 1981-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4206260A (en) Polyethylene insulation containing a tree growth-inhibiting alcohol
US6521695B1 (en) Water tree resistant insulating composition
KR100520969B1 (ko) 높은 트래킹 저항을 갖는 광섬유 케이블
US3951871A (en) Deformation resistant shielding composition
BRPI0622127A2 (pt) cabo de energia
US3573210A (en) Electric insulating composition containing an organic semiconducting material
AU2010364502A1 (en) Energy cable having a voltage stabilized thermoplastic electrically insulating layer
NO150376B (no) Elektrisk isolasjonsmateriale paa basis av ld-polyethylen og elektrisk leder isolert med samme
US4876147A (en) Cable insulation based on ethylene polymers having high resistance to the formation of water trees
WO1999031675A1 (en) A composition for an electric cable
US20150017441A1 (en) Elastomer composition, and insulated wire and insulated cable using the same
US6063845A (en) Composition for an electric cable
SE444244B (sv) Elkabel med plastisolering och ledande ytterskikt innehallande polyoler och/eller aldehyder samt forfarande for dess framstellning
US2569541A (en) Electrical insulation comprising polyethylene, polyisobutylene, isobutylene-diolefin copolymer, and lubricant
US4283459A (en) Insulating composition and articles made therefrom
Nikolajevic Investigation of water effects on degradation of crosslinked polyethylene (XLPE) insulation
CA3065965A1 (fr) Cable comprenant une couche semi-conductrice facilement pelable
CN107709443A (zh) 包含含硫第二抗氧化物的电缆绝缘材料组合物
NO823105L (no) Ethylenpolymermateriale som er motstandsdyktig mot dielektrisk svikt.
Castellani et al. Water treeing retardant materials for cable insulators
Bernstein et al. Electro-Chemical Treeing in Ethylene-Propylene Rubber Compounds
CA2686291A1 (en) A curable composition for medium and high voltage power cables
Eichhorn Treeing in solid extruded electrical insulation
JP2001256832A (ja) 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル
RU2628756C2 (ru) Электроизоляционный материал