SE514263C2 - En elektrisk DC-kabel med ett isoleringssystem som innefattar en extruderad polyetenkomposition och ett förfarande för tillverkning av en sådan kabel - Google Patents

Description

514 263 2 blev DC-transmissionssystem ekonomiska för de fall (schemes) som involverade långa avstånd. Sålunda blir DC-teknologi ekonomisk för system avsedda för transmission över långa avstånd såsom när transmissionsavståndet typiskt överstiger den längd för vilken besparingen i transmissionsutrustningen översti- ger kostnaderna för terminalanläggningen.

En viktig fördel med DC-drift är att dielekriska förluster praktiskt taget elimine- ras, vilket därigenom erbjuder en avsevärd vinst i effektivitet och besparing i utrustning. DC-läckströmmen har sådan ringa omfattning att den kan ignoreras i beräkningar av nominell ström (current rating), medan dielektriska förluster i AC-kablar förorsakar en avsevärd reduktion i nominell ström. Detta har avse- värd betydelse för system med högre spänningar. På liknande sätt är hög kapa- citans ingen nackdel i DC-kablar. En typisk DC-transmissionskabel inkluderar en ledare och ett isoleringssystem som innefattar ett flertal skikt, såsom en inre halvledande skärm, en isoleringsgrundkropp och en yttre halvledande kropp.

Kabeln kompletteras också med hölje, armering e t c för att motstå vattenge- nomträngning och eventuell mekanisk nötning eller krafter under produktion, installation och användning.

Nästan alla DC-kabelsystem som hittills levererats har varit för förbindelser un- der vatten eller den landkabel som hör samman med dessa. För långa förbindel- ser väljs isolerad kabel av typen med massimpregnerat fast papper, eftersom det inte finns några begränsningar på längden på grund av trycksättningskrav.

Denna kabel har levererats för driftsspänningar om 450 kV. Frarn till idag har man använt en isoleringskropp väsentligen helt och hållet av papper impregne- rad med en olja för elektrisk isolering, men tillämpning av laminerade material, såsom ett polypropenpapperlaminat tänks användas för spänningar upp till 500 kV för att få fördelen med en ökad stöthållfasthet och reducerad diameter.

Liksom i fallet med AC-transmissionskablar, är transienta spänningar en faktor som man måste ta hänsyn till när man bestämmer DC-kablarnas isolerings- tjocklek. Man har funnit att det besvärligaste tillståndet uppträder när en tran- sient spänning av motsatt polaritet i förhållande till driftsspänningen påtvingas systemet när kabeln bär full belastning. Om kabeln är kopplad till ett luftled- ningssystem, uppträder ett sådant tillstånd vanligtvis som ett resultat av blixttransienter. 514 263 3 Extruderad fast isolering baserad på en polyeten, PE, eller en tvärbunden poly- eten, XLPE, har under nästan 40 år använts för isolering av AC-transmission- och distributíonskabel. Därför har möjligheten att använda XLPE och PE för DC-kabelisolering undersökts under många år. Kablar med sådan isolering har samma fördelar som massakabel, i det att för DC-transmission finns inga be- gränsningar på kretslängd (circuit length), och de har också en potential att dri- vas vid högre temperaturer. I fallet med XLPE, 90°C i stället för 50°C för kon- ventionella DC-kablar. Detta erbjuder således en möjlighet att öka transmis- sionsbelastningen. Emellertid har det inte varit möjligt att erhålla den fulla po- tentialen hos dessa material för fullstora kablar. Man tror att ett av huvudskä- len är utvecklingen av rymdladdningen i dielektriket då det utsätts för ett DC- fält. Sådan rymdladdningar distorderar fältstyrkeíördelningen, och består under långa perioder på grund av polymerernas höga resistivitet. Rymdladdningar i en isoleringskropp ackumuleras då de utsätts för krafterna i ett elektriskt DC-fält på ett sådant sätt att ett polariserat mönster som liknar att en kondensator bil- das. Det finns två grundläggande typer av rymdladdningsackumuleringsmöns- ter, som skiljer sig i polaritet hos rymdladdningsackumuleringen i förhållande till polariteten. Rymdladdningsackumuleringen resulterar i en lokal ökning i vissa punkter av det aktuella elektriska fältet i förhållande till fältet, som skulle kunna tänkas vara möjligt om man beaktar de geometriska dimensionerna och elektriska karakteristika för en isolering. Den noterade ökningen i det faktiska fältet kan vara 5 eller t o m 10 gånger högre än det fält man räknat med. Sålun- da måste det sannolika fältet/ beräknade fältet för en kabelisolering inkludera en säkerhetsfaktor som tar hänsyn till detta avsevärt högre fält, vilket resulterar i användning av tjockare och/ eller mer kostsamma material i kabelisoleringen.

Uppbyggnaden av rymdladdningsackumulering är en långsam process, därför accentueras detta problem när kabelns polaritet omkastas efter att kabeln varit i drift under en lång tidsperiod vid samma polaritet. Som ett resultat av om- kastningen superponeras ett kapacitivt fält på det fältet, som resulterar av rymdladdningsackumuleringen, och punkten för maximal fältstyrka flyttas från gränssnitten och in i isoleringen. Försök har gjorts att förbättra situationen ge- nom att använda tillsatsmedel för att reducera isoleringens resistans, utan att allvarligt påverka de andra egenskaperna. Till dags dato har det inte varit möj- ligt att matcha elektriska prestanda som uppnåtts med kablar isolerade med impregnerat papper, och inga kommersiella, polymerisolerade DC-kablar har installerats. Emellertid har framgångsrika laboratorietester rapporterats på en 514 263 4 250 kV-kabel med en maximal fâltstyrka om 20 kV/ mm med användning av XLPE-isolering med mineralfyllmedel (Y. Maekawa et al, Research and Develop- ment of DC XLPE, JiCable'91, pp. 562-569). Detta spänningsvärde skall jämfö- ras med 32 kV/ mm som används som ett typiskt värde för massakablar.

En extruderad hartskomposition för AC-kabelisolering innefattar typiskt ett po- lyetenharts såsom baspolymer, kompletterat med olika tillsatsmedel såsom ett peroxidbaserat tvärbindningsmedel, ett anvulkningshämmande medel och en antioxidant, eller ett system av antioxidanter. I fallet med extruderad isolering extruderas typiskt också de halvledande skärmarna och innefattar en harts- komposition som förutom baspolymeren och ett elektriskt ledande eller halvle- dande fyllmedel innefattar väsentligen samma typ av tillsatsmedel. De olika ex- truderade skikten i en isolerad kabel är i allmänhet ofta baserade på ett polye- tenharts. Polyetenharts innebär allmän och i denna ansökan ett harts baserat på polyeten eller en sampolymer av eten, där etenmonomeren utgör en huvud- saklig del av massan. Sålunda kan polyetenhartser vara sammansatta av eten och en eller flera monomerer som är sampolymeriserbara med eten. LDPE, låg- densitetspolyeten, är idag det dominerande isoleringsbasmaterialet för AC- kablar. För att förbättra det fysikaliska egenskaperna hos den extruderade iso- leringen och dess förmåga att motstå nedbrytning och sönderdelning under in- verkan av de betingelser som råder under produktion, transport, utläggning och användning av en sådan kabel, innefattar typiskt den polyetenbaserade kompo- sitionen tillsatsmedel såsom: - stabiliseringstillsatsmedel, t ex antioxidanter, elektronfångare för att motver- ka sönderdelningen p g a oxidation; strålning e t c; - smörjande tillsatsmedel, t ex stearinsyra för att öka processbarheten; - tillsatsmedel för ökad förmåga att motstå elektrisk påkänning, t ex en ökad vattenträdbeständighet, t ex polyetylenglukol, silikoner e t c; - tvärbindningsmedel, såsom peroxider, vilka sönderdelas vid värmning till fria radikaler och initierar tvärbindning av polyetenhartset, ibland använda i kombination med - omâttade föreningar som har förmåga att förhöja tvärbindningsdensiteten.

Antalet olika tillsatsmedel är stort och de möjliga kombinationerna av dessa är i stort sett obegränsade. När man väljer ett tillsatsmedel eller en kombination el- 514 2e52*vv~%*+ 5 ler grupp av tillsatsmedel är syftet att en eller flera egenskaper skall förbättras, medan andra skall bibehållas eller om möjligt också förbättras. I realiteten är det emellertid alltid näst intill omöjligt att förutse alla möjliga sidoeffekter av en förändring i tillsatsmedelsystemet. I andra fall är de förbättringar man eftersträ- var av sådan betydelse att vissa mindre negativa effekter måste accepteras, även om det alltid finns en strävan att minimera sådan negativa effekter.

En typisk polyetenbaserad hartskomposition avsedd att användas som en ex- truderad, tvärbunden isolering i en AC-kabel innefattar: 97,1 -98,9 vikt% låg densitetspolyeten (922 kg/ m3) med en smältindex, 0,4 - 2,5 g/ 10 min. 0,1 - 0,5 vikt% av en antioxidant SANTONOX R® (Flexys Co] med den kemiska beteckningen 4,4'-tio-bis(6-tert-butyl-m-kresol), häri bctecknad som ñrening (A) 1,0 - 2,4 vikt% av ett tvärbindningsmedel, DICUP R® (Herculus Chem) med den kemiska beteckningen dikumylperoxid. Även om det sedan länge har varit känt med vissa nackdelar med användning av Santonex R® som en antioxidant har dess fördelar (t ex sin förmåga att för- hindra anvulkning, d v s allt för tidig tvärbindning) övervägt över dessa nack- delar. Vidare är det väl känt att denna tvärbundna komposition uppvisar en stark tendens att bilda rymdladdningar under elektriska DC-fält, vilket sålunda gör den oanvändbar i isoleringssystem för DC-kablar. Emellertid är det också känt att omfattande urgasning, d v s exponering av den tvärbundna kabeln vid höga temperaturer för ett högvakuum under långa tidsperioder, kommer att re- sultera i något minskad tendens till rymdladdningsackumulering under DC- fältstyrka. Det är en allmän uppfattning att vakuumbehandling avlägsnar pe- roxidsönderdelningsprodukterna, såsom "acetofenon" och "kumylalkohol", från isoleringen, varvid rymdladdningsackumuleringen reduceras. Urgasning är en tidsödande satsvis process jämförbar med irnpregnering av pappersisoleringar och sålunda kostsam. Därför är det fördelaktigt om behovet av urgasning av- lägsnas. Det flesta kända tvärbundna polyetenkompositioner som används så- som extruderad isolering i AC-kabel uppvisar en tendens till rymdladdningsac- kumulering, vilket gör dem olämpliga för användning i isoleringssystem för DC- kablar. 514 263 SYFTEN MED UPPFINNIN GEN Ett syfte med denna uppfmning är att åstadkomma en isolerad DC-kabel med ett elektriskt isoleringssystem, som är lämplig för användning såsom en trans- missions- och distributionskabel i nätverk och installationer för DC- transmission och distribution av elektrisk kraft. Kabeln skall innefatta en fast, extruderad ledarisolering som kan påfóras och behandlas utan behov av någon i tiden utdragen, tidsödande satsvis behandling såsom impregnering eller urgas- ning, d v s vakuumbehandling av kabel. Därigenom reduceras produktionstiden och sålunda produktionskostnaden för kabeln och därmed erbjuds möjligheten till en väsentligen kontinuerlig eller åtminstone semikontinuerlig produktion av kabelisoleringssystemet. Vidare skall pålitligheten, kraven på ringa underhåll och lång livslängd hos konventionella DC-kablar som innefattar en massakabel med pappersbaserad isolering bibehållas eller förbättras. D v s att kabeln enligt uppfinningen skall ha stabila och reproducerbara dielektriska egenskaper och en hög och reproducerbar elektrisk hållfasthet. Kabelisoleringen skall uppvisa en låg tendens till rymdladdningsackumulering, en likspänningshållfasthet, en hög stöthållfasthet och hög isoleringsresistans. Ersättningen av impregnerat papper eller cellulosabaserade remsor med extruderad polymerisolering skall som extra fördel möjliggöra en ökning i den elektriska hållfastigheten och så- lunda tillåta en ökning i driftsspânningar, förbättra hanterbarhet och kabelns robusthet. I Det är också ett syfte att åstadkomma en kabel som innefattar en extruderad, tvärbunden isolering baserad på polyeten, som har låg eller ingen rymdacku- mulering i isoleringen under elektriska DC-fältstyrkor, för att därvid eliminera eller åtminstone väsentligen reducera eventuella problem som hör samman med rymdladdningsackumulering. Den skall också tillhandahålla en kapacitet att reducera säkerhetsfaktorer i nominella värden som används för att dirnensione- ra kabelisoleringen.

Ytterligare ett syfte är att åstadkomma ett förfarande för tillverkning av isole- ringen till en sådan isolerad DC-kabel i enlighet med denna uppfinning. Förfa- randet enligt denna aspekt av uppfinningen för päförande och behandling av ledarisoleringen skall vara väsentligen fritt från moment som kräver en långva- rig satsbehandling av kompletta kabellängder eller långa längder av kabelkärna. 514 263 7 Förfarandet skall också uppvisa en potential att kunna användas på ett konti- nuerligt eller semikontinuerligt sätt för produktion av långa längder av DC- kabel.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN En elektrisk DC-kraftkabel innefattande en ledare och en extruderad, tvärbun- den fast ledarisolering anordnad runt ledaren, där den extruderade isoleringen innefattar en polyetenbaserad förening, till vilken tillsats medel inkluderande ett tvärbindningsmedel, ett anvulkningshämmande medel och ett antioxidantsy- stem har gjorts under kompoundering. Enligt uppfinningen enligt dess allmän- na idé, innefattar anvulkningshämmande medlet föreningen (D), 2,4-difenyl- 4metyl-penten-1, och antioxidantsystem innefattar förening (C), en diester av 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifenyhpropionsyra och tiodiglykol.

Den kompounderade polyetenbaserade isoleringen extruderas typiskt och värms till en förhöjd temperatur och under en tidsperiod som är tillräckligt lång för att tvärbinda isoleringen. Temperaturen och tidsperioden styrs för att väsentligen undertrycka eller väsentligen undvika oönskade biprodukter från att formas i den tvârbundna kompositionen.

Kabelisoleringen kan påföras med ett väsentligen kontinuerligt förfarande utan behov av långvariga satsvisa behandlingar som exempelvis vakuumbehandling.

Den ringa tendensen till rymdladdningsackumulering och ökad likspännings- hållfasthet hos konventionella DC-kablar innefattande en irnpregnerad pap- persisolering upprätthålles eller ßrbättras. De isolerande egenskaperna hos DC- kabeln enligt denna uppfinning uppvisar en allmän långtidsstabilitet, så att livslängden för kabeln upprätthålles eller ökas. Detta uppnås genom de balan- serade tillsatsema av anvulkningshämmande medel, peroxidbaserat tvärbind- ningsmedel och antioxidantsystemet i kombination med de kontrollerade pro- cesstemperaturerna och processtiderna enligt uppfmningen, såsom exempelñe- ras enligt följande.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN En utföringsform av denna uppfmnirlg, speciellt lämpad för DC-kablar, inne- fattar ett kombinerat antioxidantsystem av två komponenter, där en primär fe- nolisk antioxidantförening (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4- hydroxifenyhpropionsyra och tiodiglykol kompletteras med en så kallad sekun- där antioxidant (eller tiosynergist), förening (B), ett di-alkyl-tio-dipropionat, så- som DSTDP, di-stearyl-tio-dipropionat eller alternativt DLTDP, di-lauroyl-tio- dipropionat. Företrädesvis är alkylen en linjär eller grenad mättad alkylgrupp med 8 till 20 kolatomer.

En DC-kabel enligt denna utföringsform innefattar den kombinerade tvåkompo- nentantioxidanten som består av förening (C) och förening (B) tillsatt till polye- tenet vid en nivå som uppgår från 0,1 till 0,8 vikt-°/o, företrädesvis från 0,2 till 0,5 vikt%. Föreningen (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4- hydroxifenyl)propionsyra och tiodiglykol är väl känd och kommersiellt tillgänglig under varunamnet IRGANOX 1035® from Ciba-Geigf, och känd för användning såsom en komponent i antioxidantsystem till extruderade, tvärbundna isole- ringar i AC-kablar, där den typiskt tillsätts i mängder om ungefär 0,2-vikt-°/>.

För att öka antioxidanteffektiviteten tillsätts en hydroperoxidsönderdelningsfö- rening (B). Föreningen (B) är i form av DSTDP, di-stearyl-tio-dipropionat, kom- mersiellt tillgänglig under varunamnet IRGANOX PS802 från Ciba-Geigy plc el- ler HOSTANOX SE2 från Hoechst AG alternativt är DLTDP, di-lauroyl-tio- dipropionat, kommersiellt tillgänglig såsom IRGANOX 800 från Ciba-Geigy plc och HOSTANOX SEl, Hoechst AG. Emellertid har föreningen (C) eller kombina- tionen av förening (C) och (B) inte de anvulkningshämmande egenskaperna som föreningen (A) har. Därför tillsätts föreningen (D) såsom ett "scorch"-hämmande medel, varvid eventuellt förekommande oönskad alltför tidig tvärbindning under extruderingsprocessen väsentligen undvikes. Det anvulkningshämmande med- let (D), 2A-difenyl--l-metyl-penten-l, är kommersiellt tillgängligt från Nippon Oil and Fats under varunamnet Nofmer MSD®. Användning av detta modifierade, kombinerade system som införlivar det anvulkningshämmande medlet (D) så- som ett komplement till antioxidantsystem innefattande föreningen (C), har vi- sat sig framgångsrikt för att undertrycka tendensen till anvulkning och såsom en extra fördel har den ökat det slutliga tvärbindningsförhållandet i polyeten- kornpositionen. 514 263 äffï *ešjšlšíëwfiß~ff~iïïí 9 Sålunda innefattar en DC-kabel enligt denna utföringsforrn en ledare och en extruderad, tvärbunden polyetenbaserad isolering anordnad runt om ledaren, där polyetenföreningen innefattar ett på peroxidbaserat tvärbindningsmedel, ett anvulkningshämmande medel bestående av föreningen (D) och ett kombinerat antioxidantsystem bestående av föreningarna (B) och (C). DC-kabeln enligt den- na utföringsform måste, eftersom ßreningen (B) under vissa betingelser kataly- serar vattenbildning ur kumylalkohol, behandlas under betingelser där denna vattenbildning undertrycks. Därför behandlas kabelisoleringen i DC-kabeln en- ligt denna utföringsform vid temperaturer som år tillräckligt låga för att under- trycka denna bildning av vatten. Produkttemperaturen under extrudering och tvärbindning hålles under 230°C. Detta skall jämföras med en typisk produkt- temperatur med ungefär 300°C för behandling av konventionella XLPE-system.

Företrädesvis hålles produkttemperaturen inom ett intervall som ligger från un- geiår 2OÛ°C till 220°C. Termen "produkttemperatur" betyder i denna ansökan den maximala temperaturen vid vilken punkt som helst inuti produkten, d v s den extruderade isoleringen. Behandlingstiden vid temperatur hålles under 10 min, företrädesvis inom ett intervall från 2-5 min. Dessa begränsningar i pro- dukttemperatur och tider vid denna temperatur begränsar tjockleken på isole- ringen som kan extruderas och tvårbindas till en tjocklek om ungefär 10 mm eller mindre. DC-kabeln enligt denna utföringsform uppvisar också en minime- rad halt av överskott av peroxidtvärbindningsmedel i den tvärbundna polyeten- isoleringen. Detta uppnås genom den begränsade och kontrollerade tillsatsen av wärbindnirigsmedel i kombination med gynnandet av ympade bryggor mellan polymerkedjorna, som försetts med anvulkningshämmande medel, föreningen (D). Isoleringssystemet är typiskt ett treskiktssystem som innefattar en första inre halvledande skärm, en isolering, med en tjocklek som bedöms vara lämplig i ljuset av de elektriska eller mekaniska krafterna som verkar på kabeln och den termiska situationen vid användning, och en andra yttre halvledande skärm.

Detta isoleringssystem påläggs typiskt medelst en sann trippelextruderingspro- cess, men kan naturligtvis påföras medelst andra lämpliga extruderingsproces- ser.

Det anvulkningshämmande medlet, ñreningen (D), 2,4-difenyl-4-metyl-penten- l, tillsätts enligt denna uppfinning vid en nivå som uppgår till från 0,1 till 1,0 vikt-%. Företrädesvis föreligger den vid en nivå som uppgår till från 0,2 till 0,5 vikt-%. ll' M -II 514 263 10 Det peroxidbaserade tvärbindningsmedlet tillsätts vid en nivå som uppgår till från 1,0 till 2,4 vikt-% företrädesvis vid en nivå från 1,2 till 1,8 vikt-%. Företrä- desvis är det peroxiderade tvärbindningsmedlet dikumylperoxid.

Polyetenhartset är en lågdensitetspolyeten med en småltindex MFR, som ligger inom ett intervall från 0,5 till 2 g/ 10 min. MFR bestäms vid l90°C2,16 kg enligt ISO 1133 betingelse 4.

Enligt en alternativ utföringsform av uppfinningen innefattar DC-kabeln en ex- truderad, tvärbunden, polyetenbaserad isolering anordnad runtom ledaren, där polyetenföreningen innefattar ett peroxidbaserat tvärbindningsrnedel, ett an- vulkningshämmande medel bestående av föreningen (D), 2,4-dipenyl-metyl- penten-1, och som antioxidant förening (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4- hydroxipentyl)propionsyra och tiodiglykol enbart. Genom denna strikt specifice- rade kombination av tillsatsmedel bestående av en specificerad antioxidant- komponent, ett likaledes specificerat anvulkningshämmande medel och ett per- oxidbaserat tvårbindningsmedel, säkerställs en låg halt av polära biprodukter i den tvärbundna kompositionen, eftersom alla eventuella tendenser till bildning av sådana föreningar vid behandling vid förhöjda temperaturer undertrycks.

Förutom den huvudsakliga avsaknaden av sådan biproduktbildning i harts- kompositionen erbjuder kombinationen av tillsatsmedel enligt denna utförings- form av uppfinningen liksom i uppfinningens allmänna uppfinningstanke, för- delen att den tillsatta mängden peroxidbaserat tvärbindningsmedel kan reduce- ras och kontrolleras inom smala marginaler, och fortfarande garantera det öns- kade tvärbindnirigsförhållandet. Polyetenföreningen som används i denna utfö- ringsform av DC-kabeln kan vara tvärbunden utan några övre gränser med av- seende på temperatur och tid. En DC-kabel enligt denna utföringsform innefat- tar en antioxidant som består av enbart förening (C). Förening (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxipentyflpropionsyra och tiodiglykol tillsätts till poly- etenhartset vid en nivå som ligger på från 0,1 till 0,5 vikt-%, företrädesvis från 0,2 till 0,4 vikt-%.

DC-kabehi enligt denna utföringsform år försedd med en isolering som påfört en användning av konventionellt använda processbetingelser. Sålunda extrucleras den kompounderade hartskompositionen och tvårbinds vid en produkttempe- 514 263 1 1 ratur över 230°C, men under 400°C, där termisk nedbrytning sker. Det finns ingen begränsning avseende på tiden ßr de förhöjda extruderings- och tvär- bindningstemperaturerna, och därför kan man producera DC-kablar med större tjocklek på isoleringen. En kabel enligt denna utföringsforrn extruderas typiskt och tvârbinds vid en temperatur om 230°C eller högre under upp till 120 min eller mer. Företrädesvis behandlas kabelisoleringen vid en temperatur inom ett intervall från 240°C till 350°C och typiskt vid 270°C under en tidsperiod inom ett intervall från 20 min till 120 min. DC-kablar enligt denna utföringsform kan uppvisa ett isoleringssystem av vilken tjocklek som helst. Förutom den ökade produkttemperaturen och behandlingstiden är extruderingsprocessen för påfö- rande av isolering enligt den utföringsform uppfinningen väsentligen samma som beskrivits tidigare. Det anvulkningshåmmande medlet, föreningen (D) till- sätts i enlighet med denna utiöringsfonn av uppfinningen också vid en nivå från 0,1 till 1,0 vikt-%. Företrädesvis föreligger den vid en nivå från 0,2 till 0,5 vikt- %. Det peroxidbaserade tvärbindningsmedlet tillsätts likaledes vid en nivå från 1,0 till 2,4 vikt~%, företrädesvis vid en nivå från 1,2 till 1,8 vikt-%. Företrädesvis är det peroxidbaserade tvärbindningsmedlet dikumylperoxid. Polyetenhartset är likaledes typiskt en lågdensitetspolyeten med en smältflödeshastighet MFR, inom ett intervall från 0,5 till 10 g/ 10 min. MFR bestäms vid 190°C/2,16 kg enligt ISO 1133 betingelser 4.

En DC-kabel enligt denna uppfmning innefattar typiskt från centrum och utåt: - en ledare av godtycklig form och uppbyggnad, såsom en tvinnad flertrådsle- dare, en solid ledare eller en segmenterad ledare; - en första extruderad halvledande skärm anordnad runtom och på utsidan av ledaren och inuti ledarisoleringen; - en extruderad ledarisolering enligt uppfmningen såsom beskrivits enligt tidi- gare; - en andra extruderad halvledande skärm anordnad på utsidan av ledarisole- ringen; - en metallskårrn; - och en mantel arrangerad på utsidan av metallnätet.

Kabeln kan då så bedöms lämpligt kompletteras med ytterligare detaljer såsom armeringstrådar på utsidan av den yttre extruderade skärmen, förseglingsföre- ll in 514 263 tiíffiflííviififtffiiiï 12 ning eller ett vattensvällande pulver för att fylla eventuella hålrum i och runt om ledaren, andra metall/ polymergränsytor kan förseglas för att förhindra vatten för att spridas längs med sådana ytor. De tre skikten i isoleringssystemet påförs typiskt runtom ledaren med användning av en sann trippelextruderingsprocess.

Denna uppfinning tillhandahåller också ett förfarande för produktion av en DC- kabel såsom beskrivits i det föregående. I sin mest allmänna form innefattar förfarandet för tillverkning av en isolerad DC-kabel, som innefattar en ledare och en extruderad, tvärbunden, polyetenbaserad ledarisolering, följande steg: - att en ledare av önskad godtycklig form och uppbyggnad slås eller på annat sätt formas; - att en polyetenbaserad hartskomposition innefattande tillsatser av ett per- oxidbaserat tvärbindningsmedel, ett anvulkningshämmande medel och ett antioxidantsystem kompounderas; - att den kompounderade polyetenbaserade hartskompositionen extruderas till bildande av en ledarisolering anordnad runtom ledaren i DC-kabeln, företrä- desvis påföres isoleringssystemet i tre skikt som innefattar isoleringsskiktet, kompletterat med de två halvledande skärmarna, med användning av en sann trippelextruderingsprocess; - att den extruderade isoleringen tvärbinds; - vid vilket i enlighet med uppfinningen ett anvulkningshämmande medel in- nefattande föreningen (D), 2,4-dipenyl-4-metyl-penten-1, tillsätts till polye- tenhartset vid kompoundering; - en antioxidant innefattande föreningen (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-buty1- 4-hydroxi-fenyhpropionsyra och tiodiglykol, tillsätts till polyetenhartset vid kompoundering och; - att den kompounderade polyetenbaserade hartskompositionen extruderas och tvärbinds vid en förhöjd temperatur och under tidsperiod som är till- räckligt lång för att tvärbinda isoleringen.

Temperaturen kontrolleras och tidsperioden är begränsad för att på sätt väsent- ligen undertrycka eller huvudsakligen undvika oönskade polära biprodukter för att formas i den tvärbundna kompositionen. Företrädesvis balanseras tillsatser- na vid kompoundering så att mängden överskott av peroxidbaserat tvärbind- ningsmedel som föreligger i den tvärbundna isoleringen kan minimeras. Enligt denna utföringsform tillsätts ett anvulkningshämmande medel innefattande fö- 514 265 13 reningen (D), 2,4-dipenyl-4-metyl-penten-1 och ett kombinerat tvåkomponents- system av antioxidant innefattande föreningarna (B), en di-alky1-tio- diopropionat, och (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxi- fenyl)propionsyra och tiodiglykol till polyetenhartset vid kompoundering. Den kompounderade polyetenbaserade hartskompositionen extruderas därefter och tvärbinds vid en lämplig produkttemperatur och under en lämplig tidsperiod, typiskt under 230°C eller högre under 10 min eller mindre. Företrädesvis be- handlas kabelisoleringen vid en temperatur under en tidsperiod från 200°C till 220°C inom ett intervall från 2 min till 5 min. När föreningen (B) katalyserar vattenbildning från kumylalkohol, behandlas kabelisoleringen under de beting- elser som ges i meningen innan, varvid denna vattenbildning undertrycks. En DC-kabel enligt denna utiöringsformen är mest lämpad i installationer där en reducerad isoleringstjocklek eftersträvas och är lämplig, d v s en isolerings- tjocklek om ungefär 10 mm eller mindre. Denna DC-kabel innefattar också en minimerad halt av överskott av peroxidbaserat tvärbindningsmedel som erhålles genom en begränsad och kontrollerad tillsats av tvärbindningsmedlet i kombi- nation med gynnande av ympade bryggor mellan polymerkedjoma som tillhan- dahälles medelst det anvulkningshämmande medlet, föreningen (D), 2,4-difenyl- 4-metyl-penten-l. Enligt denna utföñngsforrn består en kombinerad antioxidant av föreningen (C), en diester 3-(3,5-di-tert-buty1-4-hydroxi-fenyl)propionsyra och tiodiglykol, och föreningen (B) ett di-alkylk-tio-dipropionat, tillsätts till polyete- net vid en nivå från 0,1 till 0,8 vikt-%, företrädes från 0,2 till 0,5 vikt-%.

Enligt en alternativ utföringsform tillsätts ett anvulkningshämmande medel in- nefattande föreningen (D) och en antioxidant bestående av enbart föreningen (C) till polyetenhartset vid kompoundering. Den kompounderade polyetenbaserade hartskornpositionen extruderas därefter och tvärbinds vid en lämplig tempera- tur och under en lämplig tidsperiod, typisk över 230°C eller högre under upp till 120 min eller mer. Företrädesvis behandlas kabelisoleringen vid en produkt- temperatur inom ett intervall från 240°C till 350°C under ett tidsintervall om 20 min till 120 min. Bildning av oönskade biprodukter i den extruderande tvär- bundna isoleringen elimineras i huvudsak eller åtminstone undertrycks de i stor utsträckning genom det strikt kontrollerade valet av tillsatsmedel. Den ba- lanserade tillsatsen av peroxidbaserat tvärbindningsmedel och anvulknings- hämmande medel resulterar i en avsevärd reduktion av överskottsperoxid i po- lyetenkompositionen efter tvärbindning. Sålunda reduceras tendensen till 514 263 14 rymdladdningsackumulering vid användning av DC-kabeln i stor utsträckning, och beständigheten mot DC-överslag ökar i avsevärd omfattning. DC-kabeln en- ligt denna uppfinning produceras typiskt med vilken tjocklek som helst på isole- ringen som bedöms erforderlig p g a de elektriska eller mekaniska krafter som verkar på kabeln eller den termiska situationen vid användning. Enligt denna alternativa utföringsforrn tillsätts en antioxidant bestående av enbart föreningen (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxi-fenyl)propionsyra och tiodiglykol till polyetenhartset vid en nivå från 0,1 till 0,5 vikt-%, företrädesvis från 0,2 till 0,4 vikt-%.

En DC-kabel enligt denna uppfinning med en isolering som innefattar en extru- derad, tvärbunden polyetenfórening med den specifika kombinationen av till- satsmedel och behandling som nämns ovan uppvisar avsevärda fördelar såsom; - En låg tendens till rymdladdningsackumulering; - ökad beståndighet mot DC-överslag.

Ytterligare fördelar med DC-kabeln enligt uppfinningen är bl a; - Väsentlig eliminering av anvulkningsproblemet, vilket sålunda säkerställer en homogen kabelisolering; - En hög och kontrollerad grad av tvärbindning, vilket ger kabelisoleringen de önskade mekaniska egenskaperna vid hög temperatur; - Förbättrade åldringsegenskaper ivärme, vilket säkerställer kabelns önskade långa livslängd också då den används under höga belastningar.

De specifika kombinationerna av valda system av tillsatsmedel och uppsättning processparametrar, inkluderande lämplig kompoundering och behandling under extrudering och tvärbindning, verkar till att undertrycka eventuell bildning av rymdladdningsackumulerande biprodukter vid tvärbindnirig. Det anvulknings- hämmande medlet (D), 2,4-difenyl-4-metyl-penten-1 som gynnar bildningen av ympade bryggor mellan polymerkedjor i polyetenet, erbjuder möjligheter att sä- kerställa att ett önskat tvärbindningsförhållande på ett säkert sätt uppnås ock- så med en reducerad och strikt kontrollerad tillsats av peroxidbaserat tvärbin- dingsmedel. Sålunda kan man uppnå en väsentlig eliminering eller avsevärd reduktion av överskott av peroxidrester i isoleringen på DC-kabeln. Förutom de tekniska fördelarna som erhålles som ett resultat av detta, vilket diskuterats tidigare, är detta också fördelaktigt i beaktande av kostnaderna fór det peroxid- f.. f/ . i .v v. 1 rf. r i f. .. . r f. f « (. . .. .__ _ .l . . lv- i , wf 1- z . r - . w.. -rn - r « . x 1 »f l . . f . . L f i i 1 .i L: 1 « < r - < n. 15 baserade tvärbindningsmedlet. Följaktligen uppvisar en DC-kabel enligt denna uppfinning med en isolering som innefattar en extruderad, tvärbunden polye- tenförening med denna specifika kombination av tillsatsmedel och behandlad på det beskrivna sättet, avsevärda fördelar såsom en låg tendens till Iymdladd- ningsackumulering, ñrbåttrade och stabila elektriska egenskaper. En DC-kabel enligt denna uppfinning, innefattande en extruderad, tvärbunden ledarisolering såsom definierats i det föregående säkerställer långtidsstabila och konsekventa dielektriska egenskaper och en hög och konsekvent elektrisk hållfastighet, som är lika bra eller bättre än densamma för en konventionell, lindad och impregne- rad kabel. Det är särskilt viktigt p g a de långa livslängder sådana installationer är utformade för och den begränsade möligheten till åtkomst för underhåll av sådana installationer på avlägsna ställen eller t o m under vatten. Vidare erbju- der en isolerad DC-kabel såsom beskrivits i det föregående möjligheten till en väsentligen kontinuerlig eller semikontinuerlig process fór påförande av isole- ringen utan något behov för satsvisa behandlingar, såsom urgasning eller im- pregnering för att säkerställa prestanda och stabilitet hos kabelisoleringen.

Därigenom erbjuds möjligheter till en reducerad produktionstid genom att an- amma en väsentligen kontinuerlig process fn' från moment som kräver satsvis behandling av fullständiga kabellängder eller delar av kabellängder, och leder till kostnadsfördelar med bibehållna eller t o m förbättrade egenskaper i förhål- lande till konventionella kablar.

Vidare medger den huvudsakliga elimineringen av tendensen till ackumulering av rymdladdningar i kombination med ökningen i elektrisk hållfasthet, en ök- ning i driftsbelastning, speciellt i driftsspänningar. Samtidigt öppnar möjlighe- ten att använda extruderad tvärbunden isolering vid ökad ledartemperatur för en ökning i strömtätheter.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj med hänvisning till ritningania och exempel.

Figur 1 visar ett tvärsnitt av en typisk DC-kabel enligt uppfinningen för trans- mission av elektrisk kraft innefattande en extruderad, tvärbunden isolering. 514 263 16 Figurerna 2a till 2d visar rymdladdningsregistreringar för jämförande tester på plattor, med kompositioner som används i tidigare isolerade AC-kablar och för kompositioner enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER, EXEMPEL.

DC-kabeln enligt utföringsformen av denna uppfinning som visas i figur 1 in- nefattar från centrum och utåt; - en tvinnad flertrådsledare 10; - en första extruderad halvledande skärm 11, anordnad runtom och på utsi- dan av ledaren 10 och inuti en ledareisolering 12; - en extruderad ledarisolering 12, med en extruderad, tvärbunden komposi- tion såsom beskrivits i det föregående; - en andra extruderad halvledande skärm 13, anordnad på utsidan av ledar- isoleringen 12; - ett metallnåt 14; och - ett yttre hölje eller hylsa 15, arrangerad på utsidan av metallnâtet 14.

Kabeln kan om så bedöms lämpligt ytterligare kompletteras på olika sätt med funktionella skikt eller andra detaljer. Den kan exempelvis kompletteras med en förstärkning i form av metalltrådar på utsidan av den yttre extruderade skär- men 13, en förseglingsförening eller ett i vatten svällbart pulver som införs i metall/ polymergränsytor eller ett system som åstadkommes exempelvis genom ett korrosionsbeständigt metall-polyetenlaminat och i längdriktningen löpande vattentätning uppnådd medelst ivatten svällbart material, t ex remsor eller pul- ver under hylsan 15.

EXEMPEL 1 Jämförande tester Testplattor med kompositioner som används i tidigare kända isolerade AC- kablar och i enlighet med denna uppfinning ßr användning i isolerade DC- kablar producerades, behandlades och utsattes för en utvärdering avseende tendensen till rymdladdningsackumulering, genom att registrera rymdladd- ningsproñlen med användning av Pulsed ElectroAccoustic (PEA)-tekniken. PEA- 514 263 17 tekniken är väl känd inom denna teknologi och beskrivs av Takada et al i IEEE Trans. Electr. Insul. Vol El-22(No.4). pp 497-501 (1987). a) En 2 mm tjock testplatta av en polyetenkomposition innefattande unge- fär 98 vikt-% låg densitetspolyeten görs i (922 kg/ m3) med smältflödeshastighet 0,8 g/ 10 min, ungefär 0,4 vikt-% av antioxidant SANTONOX ® (Flexsys Co) med den kemiska beteckningen 4,4'-tio-bis(6-tert-butyl-m-kresol), och ungefär 1,6 vikt-% av ett tvärbindningsmedel, DICUP R® (Hercules Chem) med den kemiska beteckningen dikumylperoxid, formades vid 130°C.

Två halvledande elektroder formades på testplattan och aggregatet tvârband i elektrisk press vid l80°C under 15 min.

Den 2 mm tjocka tvärbundna testplattan testades därefter vid 50°C i en anord- ning för PEA-analys, där plattan infördes mellan två plana elektroder och ut- sattes för ett elektriskt likspänningsfält om 40 kV. En elektrod jordades och alla andra elektroder hölls vid en potential om +40 kV. Rymdladdningsprofilen som den visas i figur 2a registrerade för testplattan, där godtyckliga enheter för rymdladdning/volym presenteras som en funktion av testplattans tjocklek, d v s 0 är vid den jordade elektroden och lägst indikerar avståndet från den jordade elektroden i riktning mot elektroden vid +40 kV. b) En 2 mm tjock testplatta av samma polyetenkomposition som i det jäm- förande exemplet (a) formades, också vid 130°C. Två halvledande elektroder formades på den testplattan och aggregatet tvärbands i en elektrisk press vid l80°C under 15 min. Därefter urgasades testplattan i en vakuumugn under 72 timmar vid 80°C och vid ett tryck om < 10-3 torr.

Den 2 mm tjocka tvärbundna testplattan testades sedan vid 50°C i en anord- ning för PEA-analys, där plattan infördes mellan två plana elektroder och ut- sattes för ett likspänningsfält om 40 kV. En elektrod jordades och den andra elektroden hölls vid en potential om +40kV. Rymdladdningsprofilen som visas i figur 2b registrerade för denna testplatta, där godtyckliga enheter för rymdladd- ning /volym presenteras som en funktion av testplattans tjocklek, det vill säga 0 : I f r < . . 18 är vid den jordade elektroden och lilla x indikerar avståndet från den jordade elektroden i en riktning mot elektroden vid +40kV. c) En 2 mm tjock testplatta av en polyetenkomposition innefattande : - ungefär 97,7 víkt-% av en låg densitetspolyeten med en MFR om 1,2 g/ 10 min, - ungefär 1,7 vikt-% av ett peroxidbaserat tvârbindningsmedel i form av diku- mylperoxid, - ungefär 0,3 vikt-% av föreningen (D), 2,4-difenyl-4-metyl-penten-1, såsom ett anvulkningshämmande medel, och - ungefär 0,3 vikt-% av ett antioxidantsystem bestående av - föreningen (B) i form av DSTDP, di-stearyl-tio-dipropionat och - föreningen (C) en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifenyhpropionsyra och tiodiglykol, varvid förhållandet mellan förening B och förening C var 1:3, formades vid l30°C.

Två halvledande elektroder formades på testplattan och aggregatet tvärbands i en elektrisk press vid l80°C under 15 min.

Den 2 mm tjocka tvärbundna testplattan testades sedan vid 50°C i en anord- ning för PEA-analys, där plattan infördes mellan två plana elektroder och ut- sattes för ett líkspänningsfält om 40 kV. En elektrod jordades och den andra elektroden hölls vid en potential om +40kV. Rymdladdningsprofilen som visas i figur 2c registreras fór denna testplatta, där godtyckliga enheter för rymdladd- ning/ volym presenteras som en funktion av testplattans tjocklek och med det vill säga O år vid den jordade elektroden och lilla x indikerar avståndet från den jordade elektroden i en riktning mot elektroden vid +40kV. d) En 2 mm tjock testplatta av en polyetenkomposition innefattande: - ungefär 97,7 vikt-°/> av en låg densitetspolyeten med en MFR om 1 g/ 10 min, - ungefär 1,4 vikt-% av ett peroxidbaserat tvârbindningsmedel i form av diku- mylperoxid, - ungefär 0,4 vikt-% av föreningen (D), 2,4-difenyl-fl-metyl-penten-1, såsom ett anvulkningshämmande medel, och 514 263 i 19 - ungefär 0,3 vikt-% av ett antioxidantsystem bestående av föreningen (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifenyflpropionsyra och tiodiglykol, forrnades vid l30°C.

Två halvledande elektroder fonnades på testplattan och aggregatet tvärbands i en elektrisk press vid 180°C under 15 min.

Den 2 mm tjocka tvârbundna testplattan testades sedan vid 50°C i en anord- ning för PEA-analys, där plattan infördes mellan två plana elektroder och ut- sattes fór ett likspänningsfält om 40 kV. En elektrod jordades och den andra elektroden hölls vid en spärrpotential om +40kV. Rymdladdningsprofilen som visas i flgur 2d registreras för denna testplatta, där godtyckliga enheter för rymdladdning/volym presenteras med funktion av testplattans tjocklek och med det vill säga O är vid den jordade elektroden och lilla x indikerar avståndet från jordade elektroden i en riktning mot elektroden vid +40kV.

SLUTSATSER AV JÄMFÖRAN DE TESTER Rymdladdningsprofilerna för proverna exemplen la, lb, lc och 1d registrerade 3 tirnmar efter pålâggning av DC-spänningen visas i figurerna 2a, 2b, 2c re- spektive 2d. Det framgår tydligt att rymdladdningsackumuleringen i isolerings- materialet som traditionellt används iAC-kablar av XLPE (se figur 2a) är hög.

Efter urgasning sjunker rymdladdningsackumuleringen, men har fortfarande en avsevärd storlek (se figur 2b). Emellertid är tendensen till rymdladdningsacku- mulering avsevärt reducerat förde två kompositioner enligt denna uppfinning som representeras av jämförande exemplen i figurerna c och d. Reduktionema av rymdladdningsackumuleringen är lika god som eller bättre än den reduktion som uppnås efter urgasningsprocessen under lång tid, exemplen i figurerna 2a och 2b.

EXEMPEL 2 En polyetenbaserad hartskomposition kompounderades såsom beskrivs i det följande. Till ett lågdensitetspolyetenharts med en MFR om 1,2 g / 10 min gjordes följande tillsatser: 514 263 20 - Ett peroxidbaserat tvärbindningsmedel i form av dikumylperoxid tillsattes i en mängd om 1,7 vikt-%, - ett anvulkningshämmande medel i form av föreningen (D), 2,4-difenyl-4- metyl-penten-l, tillsattes i mängd av 0,3 vikt-%, - och ett antioxidantsystem bestående av - föreningen (B) i form av DSTDP, di-stearyl-tio-dipropionat och - föreningen (C); en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifenyhpropionsyra och tiodiglykol, tillsattes till polyetenhartset i en total mängd om 0,3 vikt-%.

Förhållandet mellan föreningen B och föreningen C var 1:3. Den kompoun- derade hartskompositionen extruderades till en 8 mm isolering på en skär- mad, tvinnad flertrådsledare och tvärbands vid en produkttemperatur om 225°C och under en begränsad processtid om 5 min.

Ingen signifikant nivå av vatten detekterades i den extruderade tvårbundna isoleringen. Eftersom vattenbildning typiskt sker vid hög temperatur i ett system som innefattar föreningen (B) som normalt katalyserar vattenbildning från ku- mylalkohol, togs den låga vattenhalten som ett bevis för att vattenbildning på ett framgångsrikt sätt undertrycktes av den reducerade produkttemperaturen och processtemperaturen.

Tendensen till rymdladdningsackumulering var då den testades låg och avsevärt reducerad i ßrhållande till rymclladdningsackumuleringen som normalt detek- terades i konventionella, extruderade tvärbundna polyetenbaserade kompositio- ner, som används till AC-kablar. Sålunda ansågs kabeln lämplig för användning som en DC-kabel.

Man fann ytterligare fördelar i den låga halten av överskott och peroxidbaserat tvårbindningsmedel i kabelisoleringen efter tvärbindning, och den precisa kon- trollen av tvärbindningsgraden. Dessa fördelar erhölls genom den begränsade och kontrollerade tillsatsen av tvärbindníngsmedel i kombination med gynnan- det av ympade bryggor mellan polymerkedjor som tillhandahålles genom det anvulkningshämmande medlet, föreningen (D), 2,4-difenyl-4-metyl-penten-1.

DC-kablar enligt detta exempel år primärt avsedda för DC-kablar med tunnare isoleringar, d v s isoleringar med en tjocklek om ungefär 10 mm eller mindre. \| 11 514 263 2 1 EXEMPEL 3 En polyetenbaserad hartskomposition kompounderades såsom beskrivs i det följande. Till ett lågdensitetspolyetenharts med en MFR om 1 g/ 10 min gjordes följande tillsatser: - Ett peroxidbaserat tvärbindningsmedel i form av dikumylperoxid tillsattes i en mängd om 1,4 vikt-%, - ett anvulkningshâmmande medel i form av föreningen (D), 2,4-difeny1-4- metyl-penten-1, tillsattes i mängd av 0,4 vikt-%, - och ett antioxidantsystem bestående av (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxifenyl)propionsyra och tiodiglykol, enbart, tillsattes till polyetenharts i en mängd om 0,3 vikt-%. Den kompounderade hartskompositionen extru- derades och tvårbands vid en temperatur om 300°C.

Tendensen till rymdladdningsackumulering var då den testades låg och avsevärt reducerad i förhållande till rymdladdningsackumuleringen som normalt detek- terades i konventionella, extruderade tvårbundna polyetenbaserade kompositio- ner, som används till AC-kablar. Sålunda ansågs kabeln lämplig för användning som en DC-kabel.

Man fann ytterligare fördelar i den låga halten av överskott och peroxidbaserat tvârbindningsmedel i kabelisoleringen efter tvärbindning, och den precisa kon- trollen av tvårbindningsgraden. Dessa fördelar erhölls genom den begränsade och kontrollerade tillsatsen av tvårbindningsmedel i kombination med gynnan- det av ympade bryggor mellan polymerkedjor som tillhandahålles genom det anvulkningshårnmande medlet, föreningen (D), 2,4-difenyl-4-metyl-penten-l.

En kabel producerad i enlighet med detta exempel befanns vara lämplig för vil- ken tjocklek som helst av isoleringen som erfordras p g a de elektriska eller me- kaniska krafter som verkar på kabeln och den termiska situationen vid an- vändning.

Claims (9)

1. i . nu u-

2. 2 PATENTKRAV En isolerad elektrisk likströmskabel, en DC-kabel, innefattande en leda- re, och en extruderad, tvârbunden ledarisolering anordnad runtom leda- ren, där den extruderade isoleringen innefattar en polyetenbaserad före- ning med tillsatsmedel inkluderande ett tvärbindningsmedel, ett an- vulkningshâmmande medel och en antioxidant, kännetecknad av att det anvulkningshärnmande medlet innefattar en förening (D), 2,4- difenyl-4-rnetyl-penten-l, och att antioxidanten innefattar en förening (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifenyhpropionsyra och tio- diglykol. En DC-kabel enligt krav 1, kännetecknad av att den extruderade isole- ringen har en tjocklek som är mindre än 10 mm, och att antioxidantsy- stemet är ett kombinerat tvåkomponentantioxidantsystem bestående av förening (B), ett di-alkyl-tio-dípropionat, och förening (C), en diester av

3. -(3,5-di-tert-butyl-

4. -hydroxifenyhpropionsyra och tiodiglykol. DC-kabeln enligt krav 2, kännetecknad av att det kombinerade antioxi- dantsystemet är tillsatt vid en nivå från 0,1 till 0,8 vikt-%. DC-kabeln enligt krav 3, kännetecknad av att det kombinerade antioxi- dantsystemet år tillsatt vid en nivå företrädesvis från 0,2 till 0,5 vikt-Wo. DC-kabeln enligt krav l, kännetecknar! av att antioxidantsystemet be- står av enbart föreningen (C) en diester av 3-(3,

5. -di-tert-butyl-4- hydroxifeny1)propionsyra och tiodiglykol. DC-kabeln enligt krav 5, kännetecknad av att föreningen (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifenyhpropionsyra och tiodiglykol, år till- satt vid en nivå från 0,1 till 0,5 vikt-%. DC-kabeln enligt krav 6, kännetecknas av att föreningen (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifenyhpropionsyra och tiodiglykol, år till- satt vid en nivå från 0,2 till 0,4 vikt-%. 10. ll. 12. 13. 14. 514 263 23 DC-kabeln enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det anvulkningshämrnande medlet, föreningen (D), 2,4-difenyl-4-mety1- penten-l, är tillsatt vid en nivå om från 0,1 till 1,0 vikt-%. DC-kabeln enligt krav 8, kännetecknad av att det anvulkningshåm- mande medlet, föreningen (D), 2,4-difenyl-4-metyl-penten-1, âr tillsatt vid en nivå om från 0,2 till 0,5 vikt-%. DC-kabeln enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det peroxidbaserade tvårbindningsmedlet år tillsatt vid en nivå från 1,0 till 2,4 vikt-%. DC-kabeln enligt krav ll, kännetecknad av att det peroxidbaserade tvàrbindningsrnedlet tillsätts vid en nivå från 1,2 till 1,8 vikt-%. DC-kabeln enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det peroxidbaserade tvårbindnirlgsmedlet är dikumylperoxid. DC-kabeln enligt något föregående krav, kännetecknad av att polyeten- hartset är en lågdensitetspolyeten med en smâltflödeshastighet, MFR, inom ett intervall från 0,5 till 10 g/ 10 min. Ett förfarande för produktion av en isolerad DC-kabel innefattande en ledare och en extruderad tvârbunden polyetenbaserad ledarisolering i enlighet med något av föregående krav, innefattande följande steg; att en ledare tillhandahålles; att en polyetenbaserad hartskomposition, i vilken ett peroxidbaserat tvårbindningsmedel tillsats, ett anvulkningshåmmande medel och ett antioxidantsystern, kompounderas; att den kompounderade polyetenbaserade hartskompositionen extrude- ras till bildande av en ledarisolering anordnad runtom ledaren i DC- kabeln; att den extruderade isoleringen tvårbínds, kännetecknat av att ett anvulkningshåmmande medel innefattande föreningen (D), 2,4- difenyl-4-metyl-penten-1, och ett antioxidantsystem innefattande före- ningen (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifenyhpropionsyra Hmmm l ll tHI I till HM u] un! m H l RH 15. 1

6. l

7. 1

8. 1

9. 20. 514 265 24 och tiodiglykol tillsätts till polyetenhartset vid kompoundering; och att processvariabler såsom kompositionen av polyetenbaserat harts, extru- derings- och tvärbindningstemperaturema och tidsperioderna för extru- dering och tvärbindning kontrolleras så att eventuell bildning av vatten i den extruderade, tvärbundna isoleringen undertrycks. Förfarandet enligt krav 14, kännetecknat av att tillsatserna av peroxid- baserat tvärbindningsrnedel och anvulkningshärnmande medel (D), 2,4- difenyl-4-metyl-penten-1 år balanserade och att kompositionen extrude- ras och tvärbinds vid en temperatur vid vilken tvärbindningen fullbor- dad till en önskad nivå, att mängden överskott av peroxidbaserat tvär- bindningsmedel som föreligger i den tvårbundna isoleringen minimeras. Förfarandet enligt krav 14 eller 15, kännetecknat av att vid kompoun- dering tillsätts ett tvåkomponent antioxidantsystem innefattande före- ningen (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifenyhpropionsyra och tiodiglykol och föreningen (B), ett di-alkyl-tio-dipropionate, till poly- etenhartset. Förfarandet enligt krav 16, kännetecknat av att den kombinerade an- tioxidanten tillsätts vid en nivå från 0,1 till 0,8 vikt-%. Förfarandet enligt krav 16 eller 17, kännetecknat av att den kompoun- derade hartskompositionen extruderas, och tvärbinds vid en produkt- temperatur under 230°C. Förfarandet enligt krav 18, kännetecknat av att den kompounderade hartskompositionen extruderas och tvärbinds vid en produkttemperatur i ett intervall mellan 200°C till 225°C. Förfarandet enligt krav 14 eller 15, kännetecknat av att vid kompoun- dering tillsätts till polyetenhartset en antioxidant bestående av enbart föreningen (C), en diester av 3-(3,5-di-tert-buty1-4-hydroxifenyUpropion- syra och tiodiglykol. 4! 21. 22. 23. 24. 25. 26. 514 263 . 25 Förfarandet enligt krav 20, kännetecknat av att ñreningen (C), en di- ester av 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxifeny1)propionsyra och tiodiglykol, tillsätts vid en nivå från 0,1 till 0,5 vikt-%. Förfarandet enligt krav 20 eller 21, kännetecknas av att den kompoun- derade hartskompositíonen extruderas och tvârbinds vid en produkt- temperatur över 230°C. Förfarande enligt krav 22, kännetecknas av att den kompounderade hartskompositionen extruderas och tvårbinds vid produkttemperaturer inom ett intervall från 240°C till 350°C. Förfarandet enligt något av föregående krav 14 till 23, kännetecknat av att det anvulkningshämmande medlet, föreningen (D), 2,4-difenyl-4- metyl-penten-l tillsätts vid en nivå från 0,1 till 1,0 vikt-%. Förfarandet enligt något av föregående krav 14 till 24, kännetecknat av att det peroxidbaserade tvårbindningsmedlet år dikumylperoxid och till- sätts vid en nivå från 1,0 till 2,4 vikt-%. Förfarandet enligt något av föregående krav, kännetecknat av att poly- etenhartsen är en lågdensitetspolyeten med en smâltflödeshastighet, MFR, inom ett intervall från 0,5 till 10 g/ 10 min.