SE418781B - Sett vid tillverkning av en starkstromskabel - Google Patents

Description

_ j i o 10 15 20 25 50 55 2 blåsfri isolering. Uppvärmningen av materialet på ledaren sker därvid utifrån och in, dvs i riktning mot ledaren. Uppvärxnningen måste pågå tills polymermate- rialet uppvärmts tillräckligt i hela tvärsnittet för att polymermaterialet i isoleringen i sin helhet skall bli tvärbunden. Denna uppvärmning bestämmer i allt väsentligt den hastighet med vilken kabeln kan tillverkas. Det förhållandet att ledaren väsentligen har rumstemperatur när den går in i den andra sträng- sprutmaskinen medför att det inre ledande skiktet i fråga om de flesta aktuella kabeltyper skyddas tillräckligt mot uppvärmning från polymermaterialet i isole- ringen för att inte tryckas in i mellanrum mellan trådar, av vilka. kabelleda- ren är uppbyggd, eller deformeras eller skadas på annat sätt. Att' isoleringen tvärbindes i de yttre delarna på ett tidigt stadium minskar också. risken för skador på. det inre ledande skiktet därför att ett på. så sätt bildat skal av tvärbundet material minskar trycket på. det inre ledande skiktet. llnligt den föreliggande uppfirmingen har det visat sig möjligt att avsevärt höja produktionshastiglzeten för en kabelledare med inre ledande skikt och tvär- bunden isolering. Enligt uppfinningen åstadkommas detta genom att kabelledaren uppvärmes innan den förs in i den andra strängsprutmaskinen för applioering av isoleringen och genom att det inre ledande skiktet; för 'att göra det möjligt att uppvärma kabelledaren, framställes av ett material, som uppvisar en stor resistens mot intryckning när det utsättas för de temperaturer som polymermate- rialet, som skall bilda isoleringen, har, när det atrëlngsprutaspå ledaren med applicerat inre ledande skikt.

Närmare bestämt avser den föreliggande uppfinningen ett sätt vid tillverkning av en starkströmskabel, vid vilket en kabelledare omges med ett inre ledande skikt genom strängsprutning av ett polymermaterial innehållande ledande beståndsdelar på. ledaren i en första strängsprutmaskin och med en isolering genom strängsprutning av ett polymermaterial på. den med inre ledande skikt försedda ledaren i en andra strängsprutmaskin och tvärbindning av polymer- materialet i isoleringen under uppvärmning av detta under tryck, känneteck- nat därav, att polymermaterialet i det material, som bildar det inre ledande skiktet, omfattar HD-polyeten ympad med butylgummi till en ymppolymer, i vilken mängden butylgummi uppgår till 20-60 it av ymppclymerens vikt, och att ledaren innan den införes i den andra strängsprutmaskinen uppvärmes i en uppvärmning-samordning. Företrädesvis uppgår mängden butylgummi till 20-50 76 av ymppolymerens vikt. 10 15 20 25 50 35 7713997-0 Det ledande material som tillföres till den första strängsprutmaskinen upp- visar i form av en vid 175°C formpressad provbit med en tjocklek av 1,50 mm och en diameter av 15,0 mm efter 5 minuters belastning med ett tryck av 13 kp/cmz vid 125°C en intryclming, som, mätt sedan provbiten med kvarstå- ende belastning fått svalna 1 timma i rumstemperatur, uppgår till högst 10 7» av provbitens ursprungliga tjocklek. Ovan angivna värmetryckprov kan utföras enligt IEC 92-5 (1965) Appendix G med följande avvikelser: a) provtemperaturen uppgår till 125°C b) vikten som åstadkommer trycket vid belastningen uppgår till 1 kg c) tiden för belastningen vid provtemperaturen uppgår till 5 minuter d) det provade materialet kan utgöras av annat material än PVC Användning av ett ledande material av ovan angivet slag med stor resistens mot intryckning medför också mindre risk för mekaniska skador på. det ledande skik- tet i samband med ledarens passage av den andra strängsprutmaskinen. Speciellt om ledaren inte rund, såsom t ex ifråga om sektorformade ledare, kan skador lätt uppstå.. Om skador uppstår på. det halvledande skiktet vid nämnda passage eller på grund av de temperaturer och tryck skiktet utsättas för vid tvärbind- ningen av palmer-materialet i isoleringen erhåller man inte den jämna. yta som i är en förutsättning för att lokalt höga fältstyrkor eller i sämsta fall genom- brott i skiktet skall undvikas.

Polymermaterialet i det inre ledande skiktet har ett snävt smältintervall, vilket medför att polymermaterialet har i huvudsak oförändrade egenskaper upp till sin smälttemperatur och har förmåga att upptaga stora kvantiteter ledande fyllmedel. Som ledande material användes företrädesvis kimrök av ledande typ. Mängden kimrök uppgår lämpligen till 5-70 viktdelar och före- trädesvis till 10-50 viktdelar per 100 viktdelar polymematerial.

Uppvärmningen av ledaren innan den införes i den andra strängsprutmaskinen utföres företrädesvis till en temperatur som är högst 75°C lägre än den temperatur som polymermaterialet i isoleringen uppvärmes till i den andra strängsprutmaskinen.

Som exempel på. lämpliga polymermaterial i kabelns isolering kan nämnas polyeten, sampolymerisat av eten och propen, sampolymerisat av eten eller propen eller sten ooh propen med dienmonomerer såsom 1,4-pentadien, 1,4phexadien, S-alkenyl- -Z-norbomen, Zfi-norbornadien, LS-cy-klooktadien och dicyklopentadien, vilka sampolymerisat efter polymerisationen har från dienmonomermolelqlerna kvarstå- ende dubbelbindningar samt eten-propen-ter-polymerer. Bland lämpliga peroxider , 771399?-o o 10 15 20 25 30 för tvärbindning av dessa polymermaterial kan bl a di- eC-kimylperoacid, di-terln-butylperoxid och di-(tertwbutylperoxi-isopropyl)-bensen. Mängden peroxid uppgår lämpligen till 0,1-5 viktdelar per 100 viktdelar polymermaterial.

Temperatur ooh tid för tvärbindningsreaktionen varierar med typ polymematerial, typ och mängd peroxid och tjockleken hos isoleringen. I många tillämpningar ligger temperaturen vid 150-350°C och tiden vid 1-50 minuter. Polymer-materialet kan på, konventionellt sätt innehålla. fyllmedel, t ex Icrita, mjukningsmedel, t ex mineralolja; aktivatorer för peroxidenzan t ex triallylcyanuratooh e blyoxid, antioxidanter, t ex polymeriserad trimetyldibydrokinolin, »flamskydds- medel, t ex antimontrioxid, och andra konventionella tillsatsämen i konven- tionella. mšingder. - Normalt appliceras ett yttre ledande skikt på. isoleringen. Detta kan vara av konventionellt slag och kan appliceras antingen i samband med att isoleringen anbringas Sch innan denna tvärbindes eller i en separat process på en tvärbxzn- den isolering. Polymermaterialet i det yttre ledande skiktet är ofta uppbyggt - av sampolymerer av polyeten, t ex en sampolymer av eten och vinylacetat. Den ledande bestêndsdelenntgöres vanligtvis av kimök av ledande typ.

Uppfinningen skall förklaras nämnare genom beskrivning av ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, i vilken fig 1 schematiskt visar en anordning för framställning av en kabel enligt uppfinningen och fig 2 ett tvär- snitt av den framställda kabeln.

En rund ledare 10 bestående av 61 st hopkablade aluminiumtrådar 10a med en dia- meter av 2,34 mm rullas av från en trumma 11 med hjälp av avdragsdonet 12 i- form av två. ändlösa. transportband och föres sedan in i vinkelhuvudet 15 på. en första strängsprutmaskin 14, där ledaren omges med ett 0,5 mm tjockt ledande skikt 15 (fig 2). Det material som bildar skiktet 15 består av en ymppolyi mer av HD-polyeten och butylgunmmi, i vilken butylgummit utgör 25 3% av ymppolymerens vikt (t ex ED-Polymer H 3100 från Allied Chemical, USA) samt av kimrök av ledande typ (t ex Ketohenblack EC från Ketjen Carbon NV, Holland). _ Mängden kimrök utgör 15 vilctdelar per 100 viktdelar polymermaterial. Materialet smälter vid en temperatur av omkring 153%. Dess egenskaper är i huvudsak oföränd- rade upp till smältpuzzkten. Temperaturen hos det ledande materialet i strängsprut- maskinen uppgår till 20000. ledaren med skiktet 15 passerar sedan en uppvärm- ningsanordning 16 av infrarödtyp, där ledaren uppvärmes till 115°C. 10 15 _20 25 50 7713997-0 Uppvärmd till denna. temperatur går 'ledaren med inre ledande skikt in i vinkel- huvudet 17 på strängsprutmaskinen 18, där en 5,5 mm tjock isolering 19 appli- ceras. Till vinkelhuvudet 17 är också ansluten en icke visad strängsprutmaskin med vilken ett 0,5-1 mm tjockt yttre ledande skikt 20 kan appliceras utanpå' isoleringen 19. Polymermaterialet för isoleringen består av LD-polyeten med ett smältindex av 2,2, innehållande 2 viktdelar diA-oJ-kumylperoxid och 0,2 viktdelar 4,4'-tiobis(6-tert.-butyl-m-kresol) som antioxidant per 100 viktdelar polyeten. Dess temperatur i strängspmtmaskinen uppgår till 125°C. Materialet som bildar det yttre ledande skiktet består av 70 viktdelar av en sten-vinyl- acetat-sampolymer innehållande omkring 85 vikbprocent eten och omkring 15 vikt- procent vinylacetat (såsom Lupolen V 5510 K från BASF, Tyskland), 55 viktdelar kimrök av ledande typ (såsom Vuloan XC-72 från Gabon Carbon Ltd, Ešngland) semt 2,5 viktdelar di-t-butylperoxid. Materialets temperatur i strängeprutmaskinen är 120°C. Isoleringen 19 samt det yttre ledande ekiktet 20 tvärbirxdes genom upp- hettning av ledaren med skikten 15, 19 och 20 i vattenånga. med en temperatur av 22000 och ett motsvarande tryck av omkring 24 atm i röret 21. Uppehållstiden för ledaren under dess passage av röret 21 är ungefär 5-10 minuter. Från ång- röret går ledaren med dess isolering och ledande skikt via. ett vändhjul 22 till ett kylrör 25, där den tryoklqfles med vatten av rumstemperatur. Den passerar sedan i tur och ordning ett vattenlås 24 och ett avdragsdon 25 i form av två. ändlösa transportband :innan den spolas upp på trumman 26. Avdragsdonen 12 och 25 samverkar så att ledaren hållas sträckt under processen. Den så framställda kabelparten förses sedan på. konventionellt sätt, eventuellt efter hopkablizxg med andra kabelparter, åtminstone med en skärm av metall och med en mantel av polymermaterial.

Det är också möjligt att placera uppvämningsaziordningen 16 framför strängsprut- ningsmaskinen 14 eller att ha en uppvämmïingsanordning placerad i enlighet med fig 1 och en ytterligare uppvärmningsanordning placerad framför strängsprutnings- maskinen 14. Det yttre ledande skiktet behöver inte anbringas i samma vinkel- huvud på. eträngsprutningsmaskinen 18 som isoleringen. Det kan sålunda anbringas i en för detta ändamål separat anordning på. en isolering som är tvärbunden och kan bestå. av andra än sträng-sprutade skikt.

Claims (2)

1. ~ I -,,_'?71399,7-0 6 PATENTICRAV 1. Sätt vid tillverkning av en starkströmskabel, vid vilket en kabelledare omges med ett inre ledande skikt genom eträngaprutning av ett polymermaterial innehållande ledande beståndsdelar på ledaren i en första eträngeprutmaekin och med en isolering genom strängsprutning av ett polymermaterial på den med inre ledande skikt försedda ledaren i en andra. etrângeprutmaekin och tvär- bindning av polymermaterialet i isoleringen under uppvärmning av detta under tryck, k ä n n e t e c n a t därav, att polymermaterialet i det material, som bildar det inre ledande skiktet, omfattar HJJ-polyeten ympad med butyl- gummi till en ymppolymer, i vilken mängden butylgunnni uppgår till 20-60 fi av ymppolymerena vikt ceh att ledaren innan den införas i den andra. strängaprut- maskinen uppvärmee :L en uppvärmningeanordning.

2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att mängden butylgunnni uppgår till 20-50 % av ymppolymerens vikt. 5. Sätt enligt patentkrav 1 eller 2, k ä. n n e t e c k n a t därav, att ledareninrzan den införas i den andra strängsprutmaskinen uppvärmes till en temperatur, som är högst 75°C lägre än den temperatur som polymermaterialet i isoleringen uppvärmes till i den andra strängsprutmaskinen. ANFöRDA PUBLIKATIONER; Sverige putentonsökan 7706343-6 us 3 684 821 (174-102) Andra publikationer: Plnstvörlden, 1973, nr 2, sid 37-41.