SE522367C2

SE522367C2 - Three conductor cable with a mantle test

Info

Publication number: SE522367C2
Application number: SE0004816A
Authority: SE
Inventors: Karl-Gustav Persson
Original assignee: Nexans Iko Sweden Ab
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2004-02-03
Also published as: DK200101906A; FI20012554A0; SE0004816D0; FI20012554L; SE0004816L; FI118705B

Abstract

Filler strands extending in the cable length direction are placed on the outside of the three conductors in order to give the cable its desired shape. The outer mantle of the cable comprises inner and outer layers separated by an electrically conductive metal foil. The voltage between the metal foil and the electrically conductive shield around the inside of the mantle can be measured in order to test the mantle.

Description

.gfyu 10 15 20 25 30 522 367 2 u a n u | . - = p » o ø » n. kan provmetoden vara osäker. Om kabeln dessutom är förlagd i isolerande rör är provmetoden otillförlitlig. Då en kabel plöjs ner, vilket numera ofta sker, är det mycket möjligt att det nere i plogfåran, som fylls igen efter plogningen, ﬁnns ett antal kabelytor, som åtminstone till en början inte är helt täckta med återfyllnadsmassor. Dessa ytor kan förbli oprovade vid användning av den nämnda metoden, speciellt om marken är torr. För att erhålla en mera tillförlitlig mantelprovning borde kabeln egentligen ligga i marken en viss tid, så att marken erhållit den fuktighet, som exempelvis gäller under höst och vinter. Om man går till väga på detta sistnämnda sätt kan dock en mantelskada förbli oupptäckt under förhållandevis lång tid. .gfyu 10 15 20 25 30 522 367 2 u a n u | . - = p »o ø» n. the test method may be uncertain. In addition, if the cable is laid in insulating pipes, the test method is unreliable. When a cable is plowed down, which is now often the case, it is very possible that down in the plow furrow, which is filled up after plowing, there are a number of cable surfaces, which at least initially are not completely covered with backfill masses. These surfaces can remain untested using the mentioned method, especially if the soil is dry. In order to obtain a more reliable sheath test, the cable should actually be in the ground for a certain time, so that the ground has received the moisture that applies, for example, during autumn and winter. If one proceeds in this latter way, however, a mantle damage can remain undetected for a relatively long time.

Mantelprovningen anses nu så betydelsefull att det även finns ytterligare en metod, vilken används när speciellt stora krav ställes på att inget fel får förekommer i kabelmanteln. I detta fall förlitar man sig inte på jord såsom provpol utan har istället utanpå kabel 10manteln extruderat ett extra, tunt skikt med en ledande plast. Prövningen utförs mellan nämnda skikt och kabelskärmen och detta blir givetvis en mycket tillförlitlig provning. En nackdel är emellertid att detta arrangemang medför en betydande kostnadsökning och en ytterligare nackdel är att yttermanteln då också blir ledande i längsriktningen, vilket avviker från övriga kablar. Normalt anses att yttermanteln hos kabeln är isolerande även i längsgående riktning.The sheath test is now considered so important that there is also another method, which is used when particularly large demands are made that no fault may occur in the cable sheath. In this case, you do not rely on soil as a test pole, but instead have extruded an extra, thin layer with a conductive plastic on top of the cable 10 sheath. The test is performed between said layer and the cable shield and this will of course be a very reliable test. However, a disadvantage is that this arrangement entails a significant cost increase and a further disadvantage is that the outer sheath then also becomes conductive in the longitudinal direction, which differs from other cables. It is normally considered that the outer sheath of the cable is insulating even in the longitudinal direction.

Kablar med ett skikt av ledande plast, såsom här beskrivits, skall alltid ha en märkning på yttennanteln, vilken märkning anger att yttermanteln är ledande i sin längdriktning. En sådan märkning kan dock vara svår att uppmärksamma.Cables with a layer of conductive plastic, as described here, must always have a marking on the outer sheath, which marking indicates that the outer sheath is conductive in its longitudinal direction. However, such labeling can be difficult to pay attention to.

Det väsentliga syftet med föreliggande uppﬁnning, dvs. att åstadkomma en treledarkabel av det i inledningsstycket nämnda slaget, vilken är speciellt lämpad för mantelprovning utan risk för att vissa partier av kabeln undantages från provningen, uppnås genom att kabelns yttermantel är uppdelad i ett inre och ett yttre mantelskikt, mellan vilka en elektriskt ledande metallfolie är inplacerad, så att mantelprovning möjliggörs med avseende på ytterrnantelns inre mantelskikt genom spänningsmätning mellan metallfolien och kabelskärmen.The essential purpose of the present invention, i.e. to provide a three-conductor cable of the type mentioned in the introductory paragraph, which is particularly suitable for sheath testing without risk of certain parts of the cable being excluded from the test, is achieved by dividing the outer sheath of the cable into an inner and an outer sheath layer, between which an electrically conductive metal foil is placed so that jacket testing is made possible with respect to the inner jacket layer of the outer jacket by measuring the voltage between the metal foil and the cable shield.

Genom utnyttjande av en metallfolie erhålls naturligtvis också samtidigt en förbättrad tvärgående vattentätning, vilket kan vara en betydande fördel med avseende på vatteninträngning genom diffusion, förutom den nämnda möjligheten att åstadkomma provning av yttermanteln.By using a metal foil, of course, an improved transverse waterproofing is also obtained at the same time, which can be a significant advantage with respect to water penetration by diffusion, in addition to the mentioned possibility of effecting testing of the outer jacket.

Fördelakti ga utföringsformen av den nya treledarkabeln framgår av de osjälvständiga patentkraven.The advantageous embodiment of the new three-conductor cable is apparent from the dependent claims.

Uppﬁnningen kommer nu att beskrivas närmare nedan i förrn av ett föredraget utföringsexempel under hänvisning till den bifogade ritningen, vilken avser en enda ﬁgur, \\PDC\SPB_DOKUMENT\Patent\l l00-\l 10052 l 00\00 l 2 1 Sbeskdoc :nian 10 15 20 25 30 522 367 n u u Q n u a . Q ~ ~ | . ø o » no 3 som åskådliggör en tvärsektion av en treledarkabel 10, vilken är utformad enligt uppñnningens principer.The invention will now be described in more detail below with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying drawing, which relates to a single figure, \\ PDC \ SPB_DOKUMENT \ Patent \ l l00- \ l 10052 l 00 \ 00 l 2 1 Sbeskdoc: nian 10 15 20 25 30 522 367 nuu Q nua. Q ~ ~ | . ø o »no 3 which illustrates a cross section of a three-conductor cable 10, which is designed according to the principles of the invention.

Den i figuren åskådliggjorda kabeln 10 innefattar tre likadana kabelparter 12 i form av elektriska ledare. Varje kabelpart 12 består av en inre kärna 14 jämte en isolering 16, som är belägen mellan en inre halvledare 18 och en yttre halvledare 20. För att treledarkabeln 10 skall erhålla avsedd, vanligen väsentligen rund form är den kompletterad med tre likadana fyllnadssträngar 22. Dessa fyllnadssträngar 22 är från början huvudsakligen runda men de tillplattas utifrån vid kabelns 10 mantling, så att kabelns 10 önskade runda form framgår ännu bättre och dess inre håligheter minskas. Utanpå det sålunda bildade paketet av kabelparter 12 och fyllnadssträngar 22 ﬁnns en sammanhållande bandning 24 i anslutning till kabelskärmen 26, som vanligen består av tätt intill varandra belägna Cu-trådar. Utanpå kabelskärmen 26 ﬁnns en omslutande yttre kabelmantel 28.The cable 10 illustrated in the figure comprises three identical cable parts 12 in the form of electrical conductors. Each cable part 12 consists of an inner core 14 together with an insulation 16, which is located between an inner semiconductor 18 and an outer semiconductor 20. In order for the three-conductor cable 10 to have the intended, usually substantially round shape, it is supplemented with three identical filling strands 22. These filler strings 22 are initially substantially round but are flattened on the outside at the sheath of the cable 10, so that the desired round shape of the cable 10 appears even better and its internal cavities are reduced. On the outside of the package of cable parts 12 and filling strands 22 thus formed, there is a cohesive band 24 in connection with the cable shield 26, which usually consists of closely spaced Cu wires. On the outside of the cable shield 26 there is an enclosing outer cable sheath 28.

Enligt uppﬁnningens principer är kabelmanteln 28 uppdelad i två delar, bestående av ett inre mantelskikt 30 och ett yttre mantelskikt 32. Mellan de båda mantelskikten 30 och 32 ﬁnns en elektriskt ledande metallfolie 34. Denna har en tjocklek, som normalt ligger inom området 0,10 - 0,15 mm, men kan rent principiellt vara betydligt tunnare. Metallfolien 34 kan vara fastlimmad mot det yttre mantelskiktet 32, som består av PE, medelst ett på densamma applicerat skikt (visas inte i figuren) av PE-kopolymer. Metallfolien 34 kan alternativt vara så arrangerad att den är fastlimmad mot såväl det inre som det yttre metallskiktet 30 resp. 32, vilka båda består av PE, medelst ett på dess inåt resp. ett på dess utåt vettande sida applicerat skikt av PE-kopolymer. Den totala kabelrnantelns 28 tjocklek ligger vanligen inom området ca 2 - 3,5 mm, varvid det inre mantelskiktet 30 har en tjocklek, som ligger inom området 1-2 mm.According to the principles of the invention, the cable sheath 28 is divided into two parts, consisting of an inner sheath layer 30 and an outer sheath layer 32. Between the two sheath layers 30 and 32 there is an electrically conductive metal foil 34. This has a thickness which is normally in the range 0.10. - 0.15 mm, but can in principle be significantly thinner. The metal foil 34 may be glued to the outer sheath layer 32, which consists of PE, by means of a layer (not shown in the figure) of PE copolymer applied thereto. The metal foil 34 can alternatively be arranged so that it is glued to both the inner and the outer metal layer 30 and 30, respectively. 32, both of which consist of PE, by means of one on its inward resp. a layer of PE copolymer applied to its outwardly facing side. The thickness of the total cable sheath 28 is usually in the range of about 2 - 3.5 mm, the inner sheath layer 30 having a thickness which is in the range of 1-2 mm.

Metallfolien 34, som vanligen består av Al, bör helst ha en tjocklek inom området 0,10 - 0,15 mm. För att denna metallfolie 34 skall kunna limma mot PE är den belagd med en tunn ﬁlm av nämnda PE-kopolymer. En kopolymer är en PE med olika tillsatser och som har tillverkats på ett speciellt sätt, så att de önskade vidhäﬁningsegenskapema erhållits.The metal foil 34, which usually consists of Al, should preferably have a thickness in the range 0.10 - 0.15 mm. In order for this metal foil 34 to be able to glue against PE, it is coated with a thin film of said PE copolymer. A copolymer is a PE with various additives and which has been manufactured in a special way, so that the desired adhesion properties have been obtained.

Kopolymeren skall i första hand fästa mot metallfolien 34 men naturligtvis också mot resp.The copolymer should primarily adhere to the metal foil 34 but of course also to resp.

PE-mantelskikt 30 resp. 32. Tjockleken på kopolymeren kan såsom ett riktmärke sättas till 0,04 mm när det gäller en metallfolie 34 av Al med tjockleken 0,10 - 0.15 mm.PE jacket layer 30 resp. 32. The thickness of the copolymer can be set as a benchmark to 0.04 mm in the case of a metal foil 34 of Al with a thickness of 0.10 - 0.15 mm.

Vid provning av den nya treledarkabelns 10 yttre mantel 28 med hjälp av en spärming, som påläggs mellan metallfolien 34 och metallskärmen 26, vill man förvissa sig om att det inre mantelskiktet 30 av PE är oskadat. Härvid är det naturligtvis av största vikt att detta oskadade skikt 30 är så tjockt som möjligt. Tjockleksförhållandet mellan de båda \\PDC\SPB_DOKUMENT\Patent\l l00-\l 10052 1 00\00 l 2 l 5besk.doc :oo-o 10 15 20 522 567 . - I o - p o o . . n » a av 4 mantelskikten 30 och 32 kan dock altemera inom angivna gränser på grund av olika förhållanden. Om man gör det inre mantelskiktet 30 förhållandevis tjockt så blir med automatik det yttre mantelskiktet 32 förhållandevis tunt. Detta är naturligtvis en nackdel när det gäller att skydda metallfolien 34 från skada utifrån. Det gäller ju att försöka bibehålla metallfolien 34 intakt med tanke på tvärvattenskyddet. En realistisk möjlighet att skydda metallfolien 34 från skada utifrån men att likväl kunna behålla det yttre mantelskiktet 32 av PE relativt tunt är att förse utsidan av det yttre mantelskiktet 32 med längsgående rillor (visas inte i figuren). Dessa rillor kan exempelvis ha en höjd av cirka l mm och en bredd av cirka 2 mm och de kan placeras på ett inbördes avstånd av exempelvis 8 mm. Arrangemanget är materialinbesparande och lätt att utföra. Det ger ett bra extra skydd mot yttre skador till en rimlig kostnad.When testing the outer sheath 28 of the new three-conductor cable 10 by means of a clamp applied between the metal foil 34 and the metal shield 26, it is desired to make sure that the inner sheath layer 30 of PE is undamaged. In this case, it is of course of the utmost importance that this undamaged layer 30 is as thick as possible. The thickness ratio between the two \\ PDC \ SPB_DOKUMENT \ Patent \ l l00- \ l 10052 1 00 \ 00 l 2 l 5besk.doc: oo-o 10 15 20 522 567. - I o - p o o. . However, n »a of the 4 mantle layers 30 and 32 may alternate within specified limits due to different conditions. If the inner jacket layer 30 is made relatively thick, the outer jacket layer 32 automatically becomes relatively thin. This is, of course, a disadvantage in protecting the metal foil 34 from external damage. It is important to try to keep the metal foil 34 intact with the water protection in mind. A realistic possibility of protecting the metal foil 34 from external damage but still being able to keep the outer sheath layer 32 of PE relatively thin is to provide the outside of the outer sheath layer 32 with longitudinal grooves (not shown in the figure). These grooves can, for example, have a height of about 1 mm and a width of about 2 mm and they can be placed at a mutual distance of, for example, 8 mm. The arrangement is material-saving and easy to carry out. It provides good extra protection against external damage at a reasonable cost.

Vid nedplöjning av en kabel 10 kan man i princip använda två olika metoder. Den ena metoden innebär att kabeln 10 drages ut på marken utmed den sträcka, där den skall nedplöjas. Därefter plöjs kabeln 10 ned. En eller två personer hanterar kabeln 10 och styr in densamma i plogen. Den andra metoden innebär att kabeltrumman är placerad efter plogen och hela tiden transporteras med plogen, varvid kabeln 10 rullas av från kabeltrumman samtidigt som nedplöjningen sker. I båda fallen är det möjligt att placera ett spärmingsaggregat vid den ena änden av kabeln 10. Vid eventuella skador, som då uppstår på det inre mantelskiktet 30 under kabelns 10 förläggning, skulle omedelbart larm kunna erhållas.When plowing a cable 10, one can in principle use two different methods. One method means that the cable 10 is pulled out on the ground along the distance where it is to be plowed. Then the cable 10 is plowed down. One or two people handle the cable 10 and guide it into the plow. The second method means that the cable drum is placed after the plow and is constantly transported with the plow, whereby the cable 10 is unrolled from the cable drum at the same time as the plowing takes place. In both cases, it is possible to place a baffle assembly at one end of the cable 10. In the event of any damage which then occurs to the inner jacket layer 30 during the laying of the cable 10, an alarm could be obtained immediately.

\\PDC\SPB_DOKUMENT\Patent\l 100-\l 10052 l00\00 l 2 l 5besk.doc\\ PDC \ SPB_DOKUMENT \ Patent \ l 100- \ l 10052 l00 \ 00 l 2 l 5besk.doc

Claims

10 15 20 25 522 367 ~ ~ «:. : n 5 Patent claims

The invention relates to a three-conductor cable (10) prepared for sheath testing, preferably intended for medium voltage, which cable (10) comprises three cable parts (12) arranged therein arranged inside an electrically conductive shield (26) within an extremely located protective sheath (28), k characterized in that the outermost protective sheath (28) of the cable (10) is divided into an inner (30) and an outer sheath layer (32), between which an electrically conductive metal foil (34) is placed, so that sheath testing is made possible with respect to the the inner jacket layer (30) of the outermost jacket (28) by measuring the voltage between the metal foil (34) and the screen (26).

3. A three-conductor cable (10) according to claim 1, characterized in that the metal foil (34) has a thickness which is in the range 0.10 - 0.15 mm.

3. A three-conductor cable (10) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the metal foil is glued to the outer sheath layer (32).

A three-conductor cable (10) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the metal foil is glued to the inner sheath layer (30).

A three-conductor cable (10) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the metal foil is glued to both the inner and the outer sheath layer (30 and 32, respectively).

A three-conductor cable (10) according to any one of claims 1 - 4, characterized in that the outermost sheath (28) has a thickness which is in the range 2.00 - 3.50 mm.

7. A three-conductor cable (10) according to claim 5, characterized in that the inner sheath layer (30) has a thickness which is in the range 1.00 - 2.00 mm.

A three-conductor cable (10) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the outside of the outer sheath layer (32) is formed with longitudinal grooves.

A three-conductor cable (10) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is provided with a transverse water seal.

A three-conductor cable (10) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises filling strands (22), which are placed in cavities in the longitudinal direction of the cable (10) at the outside of the cable parts (12) to impart the intended shape of the cable.