SE410370B

SE410370B - WAY TO JOIN A CABLE

Info

Publication number: SE410370B
Application number: SE7801831A
Authority: SE
Inventors: K-G Wiberg
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1978-02-17
Filing date: 1978-02-17
Publication date: 1979-10-08
Also published as: SE7801831L

Description

15 20, 25 50 55 7801831-4 Den föreliggande uppfinningen avser närmare bestämt ett sätt att skarva två. kablar, vars ledare har en isolering av tvärbunden polyeten eller armen tvär- bunden pplymer, varvid isoleringen avlägsnas från en ledare närmast den ända som skall sammanfogas med en ända hos en annan på samma sätt behandlad ledare och varvid efter sannnaxxfogxzingen av ledarändarna området med avlägsnad *isole- ring förses med en ny isolering av tvärbunden polyeten eller annan tvärbunden polymer, kännetecknat därav, att den nya isoleringen tillföres i form av en krympbar hylsa av tvärbunden polyeten eller farman tvärbunden polymer, vilken består av ett stycke av en kabel; från vilket ledaren avlägsnats och vilket utvidgats från ett innertvärsnitt som är i huvudsak lika stort som eller mindre än innertvärsnittet hos isoleringen på den kabel, som skall skarvas, till ett innertvärsnitt som är större än yttertvärsnittet hos isoleringen på den kabel som skall skarvas, varvid hylsan före sammanfogning av ledarna föres över en av kablarna och dess isolering och efter saxmnazüogrxingen av ledarna anbringas över sammanfogﬁngsstället och där- underkastas krympning så. att hylsan förankras vid ledaren. Den krympbara hylsan framställes företrädesvis av en kabel av samma slag som den som skall skarvas. More particularly, the present invention relates to a method of splicing two. cables, the conductors of which have an insulation of cross-linked polyethylene or the arm cross-linked plumes, the insulation being removed from a conductor closest to the end to be joined with an end of another similarly treated conductor and wherein after the true joining of the conductor ends the area with removal * insulation is provided with a new insulation of crosslinked polyethylene or other crosslinked polymer, characterized in that the new insulation is supplied in the form of a shrinkable sleeve of crosslinked polyethylene or forman crosslinked polymer, which consists of a piece of a cable; from which the conductor has been removed and which has expanded from an inner cross-section substantially equal to or smaller than the inner cross-section of the insulation on the cable to be spliced to an inner cross-section larger than the outer cross-section of the insulation on the cable to be spliced, the sleeve before joining the conductors, one of the cables and its insulation is passed over, and after the assembly of the conductors, it is applied over the joining point and subjected to shrinkage. that the sleeve is anchored to the conductor. The shrinkable sleeve is preferably made of a cable of the same type as the one to be spliced.

Om kabeln, som skall skarvas, har en :Lnre halvledare, skall också skarvområdet förses med inre halvledare. Det är då. väsentligt att den inre halvledaren är förankrad invändigt på. hylsan och inte appliceras på ledarna i skarvområdet innan hylsan anbringas. Genom att den inre halvledaren är förankrad vid hylsan säkerställer man nämligen att inga håligheter bildas mellan inre halvledare och isolering i skarvområdet. Vid framställningen av hylsan avlägsnas därvid enbart ledaren från kabelstycket, medan den inre halvledaren och företrädesvis också den yttre halvledaren lämnas kvar på stycket. Utvidgningen av stycket utföres lämpligen på en dorn efter det att stycket uppvärmts 'från Icristallint till i huvudsak amorft tillstånd. Sedan stycket svalnat på domen, lämpligen till mms- temperatur, avtages det från dornen. En på dettaasätt framställd hylsa återtager vid uppvärmning till amorft tillstånd åtminstone i huvudsak den form stycket hade före utvidgningen. Uppfinningen grundar sig således på. insikten att egen- skapen hos det tvärbundna. polymermaterialet att kunna utvidgas och därefter kunna lcrympa kan utnyttjas för att på ett enkelt sätt åstadkomma en isolering för en skarv mellan kablar. - Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, i vilken fif; 1 schematiskt i längdsnitt visar en kabel under skarvning' med den lcrympbara hylsan som skall utgöra isole- ring omkring skarvstället förd över en av de kablar som skall skarvas, fig 2 10 15 20 _25 50 35 7801831 '-4 visar samma kabel med hylsan anbringad omkring skarvstââllet och lcrympt på. de skarvade ledarna, samt fig 5 och 4 andra utföringsformer för den lcrympbara. hylsan.If the cable to be spliced has a: Lower semiconductor, the splice area must also be provided with an inner semiconductor. That is when. essential that the inner semiconductor is internally anchored on. the sleeve and is not applied to the conductors in the joint area before the sleeve is applied. Because the inner semiconductor is anchored to the sleeve, it is ensured that no cavities are formed between the inner semiconductor and insulation in the joint area. In the manufacture of the sleeve, only the conductor is then removed from the cable piece, while the inner semiconductor and preferably also the outer semiconductor are left on the piece. The extension of the piece is suitably carried out on a mandrel after the piece has been heated from crystalline to a substantially amorphous state. After the piece has cooled on the mandrel, preferably to MMS temperature, it is removed from the mandrel. A sleeve produced in this way, when heated to an amorphous state, regains at least substantially the shape of the piece before the expansion. The invention is thus based on. the realization that the properties of the cross-linked. the polymeric material to be able to expand and then shrink can be used to easily provide an insulation for a joint between cables. The invention will be explained in more detail by describing an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing, in which fif; 1 shows diagrammatically in longitudinal section a cable during splicing with the shrinkable sleeve which is to form insulation around the splicing site passed over one of the cables to be spliced, Fig. 2 shows the same cable with the sleeve attached around the joint and lcrympt on. the spliced conductors, and Figs. 5 and 4 show other embodiments of the shrinkable. sleeve.

I fig 1 visas två. kablar 1 och 2, som skall skarvas. Metallskärm och mantel är inte medtagna i figurerna. Kabelns 1 ledare är betecknad 5 och dess isole- ring, som består av tvärbunden polyeten, betecknad 4. Kabeln 1 har ett inre ledande skikt 5 (inre nalvleaare) och ett yttre ledande skikt 6 (yttre halvle- dare). Kabelns 2 ledare är betecknad 7 och dess isolering, som också består av tvärbzmden polyeten, betecknad 8. Kabeln 2 har en inre halvledare 9 och en yttre halvledare 10,. De ledande skikten 5, 6, 9 och 10 kan vara applicerade genom strängsprutning av enaplast innehållande ledande beståndsdelar, till exem- pel ett sampolymerisat av eten och etylakrylat eller ett sampolymerisat av eten och vinylacetat innehållande kixnrök av ledande typ. Vardera kabeln har en fri- lagd del 11 respektive 12, .dvs en del med helt avlägsnad isolering. Som fram-Å går av figuren har varje kabel också en del där isoleringen är delvis avlägsnad för att ge ett kvarvarande avfasat parti av isoleringen med konisk form. De inre halvledande skikten 5 och 9 skjuter ut ett litet stycke 13 respektive 14 utanför toppen på respektive kon. Innan ledarändarna 11 och 12 sammanfogas med varandra föres den krympbara hylsan 15 över den ena kabeln 1. Den Iurympbara hylsan är tillverkad av ett stycke av samma kabel som skall skarvas. Därvid har enbart ledaren avlägsnats från stycket medan isolering 16 samt inre halvledare 17 och yttre halvledare 18 lämnats kvar. Ledaren har avlägsnats genom att tryckas ur stycket, sedan detta uppvärmts. För att göra hylsan lcrympbar har den uppvärmts till omkring 12500 så. att polymermaterialet övergår från kristallint till i huvudsak amorft tillstånd. Uppvärmd till denna temperatur utvidgas hylsanpå en dorn så att hvlsans hål 19 blir större än ytterdiaxnetem hos kabeln 1. Hyl- san får sedan kallna till rumstemperatur på domen, varefter den avtages från domen. Den har då åter övergått i kristallint tillstånd. Hylsan är därmed färdig att appliceras enligt fig 1. Efter sammanfogning av leder-ändarna, till exempel genom svetsning eller med skarvhylsa, så att en skarv 20 erhålles, flyttas hylsan 15 så att den kommer över sammanfogningsstället. Den underkastas sedan en uppvärmning till omkring 125°C, varvid den krymper till den form den hade före utvidgningen. Därigenom förankras hylsan med dess inre halvledare effektivt på ledaren. För att åstadkomma god bindning mellan hylsan 15 och iso- leringarna 4 och 8 vid kontaktytorna 21 och 22 kan man applicera ett tryck, till exempel med en tryckanordning 25 respektive 24 såsom ett verktyg, ett tryckkärl eller ett tryckförband av exempelvis silikonguxmni, då hylsan förank- ras över sammanfogningsstället. Ett annat sätt att åstadkomma erforderlig bind- ning mellan hylsa och kablarnas isolering-ar är att anordna ett skikt av icke 10 15 20 25 30 35 p 78018314» tvärbunden polyeten (eller vid användning av annan pclymer i hylsan en icke tvärbuxišden sådan annan polymer) innehållande vulkmedel, till exempel aC-di- kumylperoxid eller di-terinbutylperoxid, vid varje sammanfogningsställe, samt att vulka detta skikt. Det nämnda skiktet kan därvid med fördel bestå. av en folie som smältes fæt vid den utvidgade hylsans 15 koniska ytor innan hylsan trädes över en av kablarna vid skarvningen. Den kan också smältas fast vid n isoleringarnas 4 och 8 koniska ytor innan hylsan 15 skjutes över sannnanfogxzings- stället. Det ovulkade skiktet vulkas genom applicerizzg av värme till en tempe- ratur av 150°C och tryck med anordningarna '25 och 24 efter det eller i samband med att hylsan 15 krympes och föranlcas vid ledaren vid sanzmaxxfogxzingsstället.Fig. 1 shows two. cables 1 and 2, to be spliced. Metal screen and jacket are not included in the figures. The conductor of the cable 1 is designated 5 and its insulation, which consists of cross-linked polyethylene, is designated 4. The cable 1 has an inner conductive layer 5 (inner nerve conductor) and an outer conductive layer 6 (outer semiconductor). The conductor of the cable 2 is designated 7 and its insulation, which also consists of cross-linked polyethylene, is designated 8. The cable 2 has an inner semiconductor 9 and an outer semiconductor 10. The conductive layers 5, 6, 9 and 10 may be applied by extrusion of enaplastic containing conductive constituents, for example a copolymer of ethylene and ethyl acrylate or a copolymer of ethylene and vinyl acetate containing conductive type biscuits. Each cable has a exposed part 11 and 12, respectively, ie a part with completely removed insulation. As can be seen from the figure, each cable also has a part where the insulation is partially removed to give a remaining beveled portion of the insulation with a conical shape. The inner semiconducting layers 5 and 9 project a small piece 13 and 14, respectively, outside the top of the respective cone. Before the conductor ends 11 and 12 are joined together, the shrinkable sleeve 15 is passed over one of the cables 1. The shrinkable sleeve is made of a piece of the same cable to be spliced. In this case, only the conductor has been removed from the piece, while insulation 16 and inner semiconductors 17 and outer semiconductors 18 have been left behind. The conductor has been removed by being pushed out of the piece after it has been heated. To make the sleeve shrinkable, it has been heated to about 12500 so. that the polymeric material changes from crystalline to substantially amorphous state. Heated to this temperature, the sleeve is extended on a mandrel so that the hole 19 of the sleeve becomes larger than the outer diameter of the cable 1. The sleeve is then allowed to cool to room temperature on the mandrel, after which it is removed from the mandrel. It has then again turned into a crystalline state. The sleeve is thus ready to be applied according to Fig. 1. After joining the joint ends, for example by welding or with a joint sleeve, so that a joint 20 is obtained, the sleeve 15 is moved so that it comes over the joining point. It is then subjected to a heating to about 125 ° C, whereby it shrinks to the shape it had before the expansion. Thereby, the sleeve with its inner semiconductor is effectively anchored to the conductor. In order to achieve a good bond between the sleeve 15 and the insulations 4 and 8 at the contact surfaces 21 and 22, a pressure can be applied, for example with a pressure device 25 and 24, respectively, such as a tool, a pressure vessel or a pressure joint of, for example, silicone rubber. - race over the joining point. Another way of achieving the required bonding between the sleeve and the insulations of the cables is to provide a layer of non-crosslinked polyethylene (or when using another polymer in the sleeve a non-crosslinked such other polymer). containing curing agents, for example αC-dicumyl peroxide or ditherin-butyl peroxide, at each joining site, and to curing this layer. The said layer can then advantageously pass. of a foil which is melted fat at the conical surfaces of the expanded sleeve 15 before the sleeve is threaded over one of the cables during splicing. It can also be fused to the conical surfaces of the insulations 4 and 8 before the sleeve 15 is slid over the true joint location. The unvulcanized layer is vulcanized by applying heat to a temperature of 150 ° C and pressure with the devices '25 and 24 thereafter or in connection with the sleeve 15 shrinking and being applied to the conductor at the sanzmaxxfogxzings point.

Den inre halvledaren 17 i hylsan 15 bildar därvid kontakt med de inre halvledarna 5 och 9. De yttre halvledarna 6 respektive 10 kan förbindas med den yttre halv- ledaren 18 till exempel med ett polyetenband innehållande kimrök av ledande typ, som lindas över skarven mellan skiktet 6 och skiktet 18 respektive över skarven mellan skiktet 10 och skiktet 18. Ett sådant band kan vulkas samtidigt som iso- leringarna 4 och 8 bindes till hylsan 15.The inner semiconductor 17 in the sleeve 15 thereby forms contact with the inner semiconductors 5 and 9. The outer semiconductors 6 and 10, respectively, can be connected to the outer semiconductor 18, for example with a polyethylene band containing carbon black of conductive type, which is wound over the joint between the layers. 6 and the layer 18 and over the joint between the layer 10 and the layer 18, respectively. Such a strip can be vulcanized at the same time as the insulations 4 and 8 are bonded to the sleeve 15.

I fig jvisas en alternativ utföringsform av en lcrympbar hylsa 25. I denna är isoleringen beteclcnad 26, inre halvledaren 27 och yttre halvledaren 28., Vid _ användning av en Ivylsa av detta slag skäres isoleringania 4 och 8 lämpligen av vinkelrätt mot ledarna 5 och 7.7 I utföringsfomen enligt fig 4 har den lcrympbara hylsan 29 konvexa koniska. ytor.Fig. 1 shows an alternative embodiment of a shrinkable sleeve 25. In this the insulation is defined 26, the inner semiconductor 27 and the outer semiconductor 28. When using a sleeve of this kind, the insulations 4 and 8 are suitably cut perpendicular to the conductors 5 and 7.7. In the embodiment of Fig. 4, the shrinkable sleeve 29 has convex conical. surfaces.

Dess isolering är betecknad 50, dess inre halvledare 51 och dess yttre halv- ieaare 32. via användning av en hylsa av detta slag kan lsoieringam 4 och e utformasmed till exempel konkava. eller konvexa koniska ytor, varvid i sist- nämnda fallet utrymmet mellan varje isolering och hylsan kan utfyllas med poly- mer som vulkas på. platsen.Its insulation is designated 50, its inner semiconductor 51 and its outer semiconductor 32. via the use of a sleeve of this kind, the insulation ring 4 and e can be formed with, for example, concave. or convex conical surfaces, in which case the space between each insulation and the sleeve can be filled with polymer which is vulcanized on. the place.

Sedan skarvningen och isoleringen av skarven är klar, förses kabeln med metall- skärm och mantel på. vanligt sätt vid skarvstället.After the splicing and insulation of the splice is complete, the cable is fitted with a metal shield and sheath. usual way at the joint.

Uppfinningen har beskrivits i detalj med tvärbunden polyeten som isolering i kabelpartezma vid skarvstället. Uppfinningen är emellertid även tillämpbar på. kablar med isoleringar av annan tvärbunden polymer än polyeten, till exempel sampolymerer av eten och propen, sampolymerer av eten och propen med dienmono- merer såsom dicyclopentadien eller 1,4=-hexadien eller en blandning av polyeten med någon av de nämnda sampolymerema. De exemplifierade materialen är även an- vändbara som material i hylsan omkring skarven. Om isoleringen omkringskarven skall bli av samma typ som kabelns ursprungliga isolering, vilket normalt ärThe invention has been described in detail with crosslinked polyethylene as insulation in cable partzma at the joint site. However, the invention is also applicable to. cables with insulations of crosslinked polymer other than polyethylene, for example copolymers of ethylene and propylene, copolymers of ethylene and propylene with diene monomers such as dicyclopentadiene or 1,4 = -hexadiene or a mixture of polyethylene with any of the said copolymers. The exemplified materials are also usable as materials in the sleeve around the joint. If the insulation around the joint is to be of the same type as the cable's original insulation, which is normal

Claims

78018314 »desirably, the same polymer is used in the sleeve as that which forms the insulation of the cable. However, it is possible to use a different polymer in the sleeve than the one from which the insulation of the cable is built. PÅTENTIQIÅV

A method of splicing two cables (1, 2), the conductors (3, 7) of which have an insulation (4, 8) of cross-linked polyethylene or other cross-linked polymer, the insulation being removed from a conductor closest to the end to be joined with one end of another conductor treated in the same way and wherein after the joining of the conductor ends the area with remote insulation is provided with a new insulation of crosslinked polyethylene or other crosslinked polymer, characterized in that the new insulation is supplied in the form of a A shrinkable sleeve (15, 25, 29) of cross-linked polyethylene or other cross-linked polymer, which consists of a piece of cable from which the conductor is removed and which is widened from an inner cross-section which is substantially equal to or smaller than the inner cross-section of the insulation of the cable to be spliced to an inner cross-section which is larger than the outer cross-section of the insulation of the cable to be spliced, the sleeve being passed before the sanzman jointing of the conductors; over one of the cables and its insulation and after the joining of the conductors is applied over the jointing point and there is subjected to shrinkage so that the sleeve is anchored to the conductor.

2. A method according to claim 1, characterized in that it is shrinkable. the sleeve (15, 25, 29) consists of a piece of a cable of the same type as the one to be spliced, from which the conductor has been removed and which has subsequently been widened, so. that it can be passed over the cable with insulation to be spliced and so on. that it can be brought about to at least substantially regain the shape it had before enlargement.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve (15, 25, 29) internally has a conductive layer (11, 27, 31) which acts as an inner semiconductor for the cable.

4. A method according to any one of claims 1-3, characterized in that the sleeve (15, 25, 29) has on the outside a conductive layer (16, za, 52) which serves as an outer helical conductor for the cable. SPECIFIED PUBLICATIONS: .'í __.____.__