SE467850B - Elektrisk luftkabel med ljusvaagledare och saett foer dess framstaellning - Google Patents

Description

467 850 2 Utgående från denna teknikens ståndpunkt har upp- finningen till ändamål att öka driftssäkerheten av den inledningsvis definierade och i området för högspän- '_:ningsfriledningar till användning kommande kabeln. 10 15 20 25 30 35 Ändamålet uppnås enligt uppfinningen därigenom, att höljets termoplastiska eller elastomera material som på känt sätt är förnätat efter påympning av silan- föreningar under fuktinverkan innehåller tillsats av en kombination av aluminiumoxidhydrat och järnoxid i en sådan mängd att andelen aluminiumoxidhydrat är 30-80 delar och andelen järnoxid är 3-7 delar på 100 delar polymert, isolerande höljesmaterial, för ökning av detta materials krypströmfasthet. Den speciella fördelen ligger däri, att tillsatserna är över hela kabellängden och höljets tvärsnitt likformigt fördelat inbundna i en likaledes likformigt förnätad polymer- Detta leder till en för de nämnda ändamålen driftssäker kabel, då icke heller vid i det elektriska fältet samtidigt uppträdande påverkan av smuts och matris. fukt kan förväntas skada eller förstöra ens den metall- fria kabeln genom krypströmmar.

Krypströmshållfastheten hos höljet (mantel) för kabeln över hela längden ger därutöver fördelen med enklare montering gentemot sådana utföranden, vid vilka man försöker skydda den kända kabeln mot kryp- strömmar blott vid ställena för stolpupphängningen och också fördelen med högre driftssäkerhet tack vare den genom uppfinningen uppnådda vida oberoendet av monteringsarbetenas kvalitet.

De driftsklara höljena uppvisar den krypströms- fasthet man kräver, och höljenas framställning, deras extrudering samt den sig anslutande förnätningen för- löper problemfritt.

I en utveckling av uppfinningen är det också för- delaktigt om som material för höljet ett linjärt poly- eten (LLDPE) med en täthet på 0,88-0,95 g/cm3 eller en av dess sampolymerer ensamt eller utdrygat med 10 15 20 25 30 35 3 andra polymerer används. Som linjärt polyeten (LLDPE - linjärt lâgdensitetspolyeten) betecknar man ett poly- etenpolymerisat som förenar de karaktäristiska egenska- “Iperna hos linjärt lågtryckspolyeten (HDPE - högdensi- tetspolyeten) med de karaktäristiska egenskaperna hos det starkt förgrenade högtryckspolyetenet (LDPE - lågdensitetspolyeten). Strukturen av detta material, som efter olika förfaranden framställs vid jämförelse- vis låga tryck, innehåller liksom HDPE endast mycket kortkedjiga förgreningar. Polymerhuvudkedjan är där- igenom, såsom vid HDPE, bestämmande för några väsent- liga egenskaper hos makromolekylen. Beroende på detta ligger smältområdet för LLDPE med 120-l25°C nära smält- området för HDPE. Avvikande från HDPE och därigenom åter liknande LDPE är antalet förgreningar väsentligt högre. Detta gör att tätheten och kristalliniteten nedsättes väsentligt. Beteckningen LLDPE sammanfattar de traditionellt såsom motsägande framträdande egen- skaperna, nämligen linjär molekylstruktur och låg täthet.

Av ett sådant material framställda höljen utmärker sig genom förhöjd nötningshållfasthet, värmeformbestän- dighet samt kallbeständighet. Härtill kommer att vid framställning av en kabel enligt uppfinningen kan man räkna med mindre silan- och peroxidmängder för för- nätningssyftet än vad som är vanligt; efter påymp- ning av silanföreningarna på basmolekylen fortlöper förnätningsprocessen i fuktnärvaro accelererat. Vid tillräckligt hög luftfuktighet kan man t o m undvara mättad vattenånga eller vattenlagring. Framställningen av en kabel enligt uppfinningen är därigenom också billigare.

För framställning av en luftkabel enligt uppfin- ningen gör man med fördel så, att förnätningskatalysa- torn för förnätning under inverkan av fukt blandas först omedelbart före formgivningen av det förnätbara höljesmaterialet. Uppfinningen har till grund den 467 850 10 15 20 25 30 35 4 insikten att baspolymeren först måste göras förnät- ningsbar för att säkerställa den senare likformiga Mförnätningen av också olika tvärsnitt, innan i detta vför förnätningsförloppet redan förprogrammerade mate- rial inblandas tillsatserna som är väsentliga för förbättring av krypströmfastheten.

Ytterligare kvalitetsförbättringar hos ändproduk- ten kan man erhálla under tillverkningsförloppet där- igenom, att inblandningen av tillsatserna i det med silaner ympade basmaterialet sker vid temperaturer mellan l00°C och l40°C. 0 Det är också lämpligt om förnätningskatalysatorn för förnätningen under inverkan av fukt inblandas först omedelbart före formgivningen av det förnätbara höljet. Förnätningar i förväg efter tillsats av metall- oxiderna, hydraterna och liknande undvikes på detta sätt.

Uppfinningen beskrivs nu närmare med hjälp av blandningsexempel samt utföringsformer enligt fig 1 och 2.

Blandningsexemgel Polyetylen-sampolymer (sampolymerandel ca 20%) 100 delar Vinyltrimetoxisilan 1,7 delar > A Peroxid (t ex dikumylperoxid) 0,006 delar Polyetylen-sampolymer (sampolymerandel ca 30%) 20 delar Aluminiumoxidhydrat (Martinal OL 104 C från Fa. Martinswerke) 42 delar >»B Järnoxid (Fex04) 5 delar Stabilisator (Anos HB) 0,5 delar Polyetylen-sampolymer (sampolymerandel ca 15%) 100 delar %_C Katalysator (Naftovin S) 0,85 delar Polyetylenkomponenterna i blandningsexemplet kan ersättas t ex med ett eten-propengummi eller ovan- nämnda LLDPE. 10 15 20 25 30 35 467 850 5 För framställning av ett krypströmfast hölje för luftkablar gör man exempelvis så, att man först ”inför polymermaterialet tillsammans med silanen och däri löst peroxid, enligt A, i införingstratten till en ympextruder och ympar silanen på PE-sampolymeren, dvs denna göres förnätbar. Det på så sätt behandlade PE-basmaterialet extruderas och granuleras.

Parallellt därmed framställes enligt B en hög- koncentrerad blandning (sats), som innehåller som tillsatser för förbättring av krypströmfastheten alu- miniumoxidhydrat och järnoxid. För blandning av de enskilda beståndsdelarna används lämpligen en knådare.

Med fördel också på en knådare framställes en sats enligt C, som innehåller förnätningskatalysatorn.

Efter granulering av den förnätningsbara basbland- ningen (A) blandas denna tillsammans med den högkon- centrerade blandningen (B), t ex i en lämplig knàdare eller ett motsvarande blandningsaggregat och blandningen tillföres sedan en extruders införingstratt för kon- tinuerlig framställning av höljet enligt uppfinningen.

Tidigast i formningsextrudern inmatas också bland- ningen enligt C, varvid under blandnings- och homogenise- ringsfasen i extrudern fördelas förnätningskatalysatorn tillräckligt homogent.

Fig l visar en enligt uppfinningen uppbyggd metall- fri luftkabel med ljusvågledare och i fig 2 visas dess anordnande i en högspänningsfriledning.

Hålledningar 2 är slagna kring en isolerande kärna l, i vilka ledningar ljusvågledarna 3 är förda. Detta hopslagna förband är omgivet av ett isolerande hölje 4 (mantel), som i enlighet med uppfinningen består av ett efter påympning av silaner medelst fuktighet förnätat, krypströmfast polymermaterial. En t ex av hållfasta plasttrådar, t ex på basis av aromatiska homo- eller sampolyamider, bestående armering 5 tjänar till upptagande av dragkrafter.

Avvikande från detta utföringsexempel kan sådana 467 850 10 15 20 6 luftkablar också innehålla en metallisk armering eller kan vid parten under höljet vara anordnade metalliska kommunikationssträngar.

Den för närvarande praktiserade anordningen av en luftkabel med ljusvågledare inom energiförsörjnings- omrâdet visas schematiskt i fig 2. Härvid är mellan de exempelvis på 400 m inbördes avstånd stående stolpar- na 6 och 7 inspända jordlinan 8 samt de tre faslinorna 9. På ett avstånd av exempelvis 6 m till fasledarna 9 befinner sig en enligt fig 1 uppbyggd luftkabel ll, som via de metalliska och jordade upphängningarna 10 är fästa på stolparna 6 och 7. Särskilt i området för dessa upphängningar får man vid en metallfri luft- kabel räkna med ökad påkänning på grund av inducerade krypströmmar på höljets 4 ovanyta. Genom motsvarande, i drift oundvikbar tillkommande elektrisk påkänning genom smuts och fukt, speciella byggkonstruktioner och liknande, är dock också andra kabelavsnitt utsatta för krypströmfara. Också här lämnar uppfinningen hjälp tack vare den speciella manteluppbyggnaden.

'U

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 467 850 7_ PATÉNTKRÅV

1. Luftkabel med en part som innehåller en ljusvåg- ledare, ett hölje som omsluter parten och består av ett polymert, isolerande material samt med en armering under eller ovanpå detta hölje, i synnerhet en metallfri arme- ring, k ä n n e t e c k n a d därav, att höljets termo- plastiska eller elastomera material som på känt sätt är förnätat efter pàympning av silanföreningar under fuktin- verkan innehåller tillsats av en kombination av aluminium- oxidhydrat och järnoxid i en sådan mängd att andelen alu- miniumoxidhydrat är 30-80 delar och andelen järnoxid är 3-7 delar på 100 delar polymert, isolerande höljesmate- rial, för ökning av detta materials krypströmfasthet.

2. Luftkabel enligt något av kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att materialet för höljet är ett linjärt polyeten (LLDPE) med en densitet på 0,88-0,95 g/cm3 eller en av dess sampolymerer ensam eller utdrygat med andra polymerer.

3. Sätt för framställning av en luftkabel med kryp- strömfast hölje enligt något av kraven 1-2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att man blandar det polymera höljes- materialet med silankomponenten och sedan påympar silanet på det polymera höljesmaterialet, att man i det på så sätt förberedda polymera höljesmaterialet inarbetar och homo- gent fördelar de 30-80 delarna aluminiumoxidhydrat och 3-7 delarna järnoxid, räknat på 100 viktdelar isolerande höl- jesmaterial, och att man slutligen formar höljet och ut- sätter det för fukt i och för förnätning.

4. Sätt enligt kravet 3, därav, att inblandningen av tillsatserna i det med silaner k ä n n e t e c k n a t ympade höljesmaterialet sker vid temperaturer på mellan lOO°C och l40°C.

5. Sätt enligt kravet 3 eller 4, n a t därav, att förnätningskatalysatorn för förnätning k ä n n e t e c k - under inverkan av fukt inblandas först omedelbart före formgivningen av det förnätbara höljesmaterialet.