WO2021110329A1 - Verfahren zur einstellung der leitfähigkeit eines isolationsmaterials und kabelqarnitur mit einem solchen isolationsmaterial - Google Patents

Verfahren zur einstellung der leitfähigkeit eines isolationsmaterials und kabelqarnitur mit einem solchen isolationsmaterial Download PDF

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    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
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    • H02G15/08—Cable junctions
    • H02G15/10—Cable junctions protected by boxes, e.g. by distribution, connection or junction boxes
    • H02G15/103—Cable junctions protected by boxes, e.g. by distribution, connection or junction boxes with devices for relieving electrical stress
    • H02G15/105—Cable junctions protected by boxes, e.g. by distribution, connection or junction boxes with devices for relieving electrical stress connected to the cable shield only

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting the conductivity of an insulation material, in particular for a cable fitting, and a cable fitting with such an insulation material. For the connection or termination of cable ends, so-called.
  • At least two different insulation materials usually meet, namely a first insulation material on the cable side and a second insulation material on the fitting side.
  • Polymers in particular are used as insulation materials.
  • Cross-linked polyethylene can be used as the first insulation material on the cable side.
  • silicone elastomers can be used as second insulation materials on the fitting side.
  • the two mentioned insulation materials meet in the insulation systems of the cable fittings at the boundary layer areas.
  • the electrical field stress of insulation systems for high-voltage direct current transmission (HVDC) is essentially determined by the electrical conductivity of the insulation materials mentioned above.
  • a theoretical basis for the consideration of the mentioned boundary layer areas are the relationships of Maxwell's field equations.
  • the field distribution in a boundary layer area is essentially defined by the material differences of the respective insulation materials.
  • identical electrical conductivities ideally lead to a homogeneous electrical field distribution in a boundary layer area.
  • the invention is therefore based on the object of specifying cable fittings, the insulation systems of which are impaired as little as possible by excessive field strengths and which can be produced flexibly in a simple and cost-effective manner.
  • the present invention achieves the aforementioned object by the features of the independent patent claims.
  • insulation materials can be flexibly and reliably matched to one another with regard to their electrical conductivities by adjusting the electrical conductivity of a starting material to be processed for an insulation material by using a defined crosslinking temperature.
  • the electrical conductivity of the insulation material to be processed can be reduced with increasing crosslinking temperature. Because of this surprisingly recognized physical relationship, the electrical conductivity of an insulation material, in particular an insulation body of a cable fitting, can be flexibly adjusted in a targeted manner by using a corresponding crosslinking temperature.
  • the effect described enables flexible coordination of the boundary layer configuration between a cable and the cable fitting that receives it. A homogeneous field strength distribution can thus be achieved relatively easily.
  • crosslinking or post-crosslinking of a raw material or starting material for an insulating material for the production of insulating bodies represents a known standard process per se.
  • the choice of a corresponding one the crosslinking temperature is usually not based on the specific setting of the physical parameters of the finished insulation material, but rather the production efficiency is in the foreground.
  • cable fittings can be manufactured cost-effectively, efficiently, flexibly and reliably during a production process, the insulation systems of which are affected as little as possible by excessive field strengths.
  • a silicone elastomer or a partially crosslinked silicone elastomer could be used as the starting material.
  • a polymeric insulation material consisting of a cross-linked silicone elastomer can be produced from this starting material.
  • the electrical conductivity of the starting material could be reduced by increasing the crosslinking temperature to a target value for the electrical conductivity of the finished and crosslinked insulation material. In this way, both cross-linking and modifications of the electrical conductivity can be carried out in one process.
  • An insulating material of an insulating body of a cable fitting could be produced.
  • a cable fitting comprises an insulating body for receiving at least one cable with a cable-side, first insulation material, wherein the insulating body has a fitting-side, second insulation material and wherein the second insulation material through Crosslinking or post-crosslinking has received a defined electrical conductivity with heating to a defined crosslinking temperature.
  • the cable fitting is preferably designed as a cable sleeve.
  • the cable could be embedded in the insulating body, the electrical conductivity of the second insulating material being adjusted by a method of the type described here. In this way, a cable fitting can be adjusted to its electrical conductivity in a networking process at the same time.
  • a boundary layer area could be provided in the insulating body, in which a cable-side, first insulation material and a set-side, second insulation material lie against one another, the electrical conductivities of the two insulation materials being the same or essentially the same. This avoids field strength increases in the boundary layer area.
  • the insulating body could accommodate field controls. This allows electrical fields to be influenced in the usual way by conductive or semiconducting materials.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a cable fitting, which is designed as a cable sleeve, and
  • FIG. 2 is a diagram showing the dependence of the electrical conductivity of an insulation material on its crosslinking temperature.
  • 1 shows a cable fitting 1, specifically a cable sleeve which connects two cables 1a, 1b to one another in an electrically conductive manner.
  • the cable sleeve has an insulating body 2 made of a cross-linked silicone elastomer, in which outer field control elements 2a, 2b and an inner field control element 3 are embedded.
  • the field control elements 2a, 2b, 3 are made of conductive or semi-conductive silicone elastomers and are accommodated in the insulating body 2.
  • the cable ends butt against one another within the inner field control element 3.
  • a first, cable-side insulation material 4 namely a polymeric insulation material
  • a second, set-side insulation material 5 namely the crosslinked silicone elastomer
  • Both insulation materials 4, 5 form the boundary layer region G.
  • the data of the cable-side, first insulation material 4 are known.
  • the electrical conductivity of the first insulation material 4 can be recorded as a target value using a data sheet, for example.
  • the silicone elastomer of the second insulation material 5 is adapted to these data with regard to the electrical conductivity by the method described here.
  • the polymeric insulating material namely the cable-side insulating material 4
  • a cable fitting 1 shows a cable fitting 1, comprising an insulating body 2 for receiving at least one cable 1a, 1b with a first insulating material 4 on the cable side, the insulating body 2 being a second one on the fitting side Has insulation material 5 and wherein the second insulation material 5 has been given a defined electrical conductivity by crosslinking or post-crosslinking with heating to a defined crosslinking temperature.
  • Two cables 1a, 1b are embedded in the insulating body 2, the electrical conductivity of the second insulating material 5 being set by the following method.
  • the method for adjusting the electrical conductivity of the polymeric insulation material 5 comprises the following steps:
  • Detecting an electrical conductivity to be set as a target value heating a starting material from which the polymeric insulation material 5 is made to a crosslinking temperature in order to crosslink or postcrosslink the starting material, and selecting the crosslinking temperature in order to give the polymeric insulation material 5 an electrical conductivity which comes as close as possible to or equals the target value of the recorded electrical conductivity.
  • a silicone elastomer or a partially cross-linked silicone elastomer is used as the starting material.
  • the electrical conductivity of the starting material is reduced starting from an initial value by increasing the crosslinking temperature to the recorded target value of the electrical conductivity.
  • the target value to be achieved for the electrical conductivity of the second insulation material 5 can be recorded, as described above, on the basis of a data sheet of the first insulation material 4.
  • Further process steps can also be carried out optionally, because further influencing parameters can play an important role in the setting of the electrical conductivity and must therefore be taken into account under certain circumstances. Furthermore, these influencing parameters are subject to the specific properties of the starting material.
  • the duration of the crosslinking can be selected to be defined, i.e. the time during which the crosslinking temperature acts on the starting material.
  • the filling time can be selected in a defined manner, i.e. the time in which the starting material is introduced into a mold in which the crosslinking is carried out.
  • the filling pressure can be selected in a defined manner, i.e. the pressure with which the starting material is introduced into a mold in which the crosslinking is carried out.
  • the preheating temperature can be selected to be defined, i.e. the temperature which the starting material has when the starting material is introduced into the mold.
  • the mold temperature can be selected to be defined, that is to say the temperature which the mold has when the starting material is introduced into the mold.
  • the mold temperature can be negative or positive.
  • An insulating material 5 of an insulating body 2 of a cable fitting 1 is produced by the method.
  • a boundary layer region G is provided in the insulating body 2, in which a cable-side, first insulation material 4 and a fitting-side, second insulation material 5 lie against one another, the electrical conductivities of the two insulation materials 4, 5 being the same or essentially the same.
  • the basis of the invention is the relationship between the crosslinking temperature and an apparent electrical conductivity, which is shown schematically in FIG.

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Abstract

Ein Verfahren zur Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit eines polymeren Isolationsmaterials (5), umfassend die nachfolgenden Schritte: - Erfassen einer einzustellenden elektrischen Leitfähigkeit als Zielwert, - Erwärmen eines Ausgangsmaterials, aus dem das polymere Isolationsmaterial (5) gefertigt wird, auf eine Vernetzungstemperatur, um das Ausgangsmaterial zu vernetzen oder nachzuvernetzen, und - Wählen der Vernetzungstemperatur, um dem polymeren Isolationsmaterial (5) eine elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, die dem Zielwert der erfassten elektrischen Leitfähigkeit möglichst nahe kommt oder diesem gleichkommt, löst die Aufgabe, Kabelgarnituren anzugeben, deren Isolationssysteme möglichst wenig durch Feldstärkeüberhöhungen beeinträchtigt sind und die in einfacher und kostengünstiger Weise flexibel herstellbar sind. Eine solche Kabelgarnitur (1) umfasst einen Isolierkörper (2) zur Aufnahme mindestens eines Kabels (1a, 1b) mit einem kabelseitigen, ersten Isolationsmaterial (4), wobei der Isolierkörper (2) ein garniturseitiges, zweites Isolationsmaterial (5) aufweist und wobei das zweite Isolationsmaterial (5) durch Vernetzung oder Nachvernetzung unter Erwärmen auf eine definierte Vernetzungstemperatur eine definierte elektrische Leitfähigkeit erhalten hat.

Description

Verfahren zur Einstellung der Leitfähigkeit eines Isolationsmaterials und Kabelqarnitur mit einem solchen Isolationsmaterial
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Leitfähigkeit eines Isolationsmaterials, insbesondere für eine Kabelgarnitur, und eine Kabelgarnitur mit einem solchen Isolationsmaterial. Für die Verbindung bzw. den Abschluss von Kabelenden werden sog.
Kabelmuffen bzw. Kabelendverschlüsse eingesetzt. Diese werden auch als Kabelgarnituren bezeichnet.
In einer Kabelgarnitur treffen üblicherweise mindestens zwei unterschiedliche Isolationsmaterialien aufeinander, nämlich ein erstes, kabelseitiges Isolationsmaterial und ein zweites, garniturseitiges Isolationsmaterial.
Als Isolationsmaterialien kommen insbesondere Polymere zum Einsatz.
Als kabelseitiges, erstes Isolationsmaterial kann vernetztes Polyethylen eingesetzt werden. In Kabelgarnituren, insbesondere in Kabelmuffen, können Silikonelastomere als garniturseitige, zweite Isolationsmaterialien Verwendung finden.
Die beiden genannten Isolationsmaterialien treffen in Isolationssystemen der Kabelgarnituren an Grenzschichtbereichen aufeinander. Die elektrische Feldbeanspruchung von Isolationssystemen der Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragung (HGÜ) wird wesentlich durch die elektrische Leitfähigkeit der zuvor genannten Isolationsmaterialien bestimmt. Eine theoretische Basis für die Betrachtung der genannten Grenzschichtbereiche sind die Zusammenhänge der Maxwellschen Feldgleichungen.
Die Feldverteilung in einem Grenzschichtbereich wird im Wesentlichen durch materialseitige Unterschiede der jeweiligen Isolationsmaterialien definiert. Insbesondere identische elektrische Leitfähigkeiten führen idealerweise zu einer homogenen elektrischen Feldverteilung in einem Grenzschichtbereich.
Je größer jedoch die Unterschiede der elektrischen Leitfähigkeiten der Isolationsmaterialien sind, desto größer sind lokale Feldstärkeüberhöhungen, welche zum Versagen eines gesamten Isolationssystems führen können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Kabelgarnituren anzugeben, deren Isolationssysteme möglichst wenig durch Feldstärkeüberhöhungen beeinträchtigt sind und die in einfacher und kostengünstiger Weise flexibel herstellbar sind.
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Zunächst ist erkannt worden, dass die physikalischen Materialieneigenschaften von Isolationsmaterialien gezielt aufeinander abgestimmt werden müssen, um in einem Isolationssystem gebrauchstauglich Verwendung zu finden und um das Isolationssystem vor Schaden zu schützen.
Darauf ist erkannt worden, dass die elektrischen Leitfähigkeiten polymerer Isolationsmaterialien stark temperatur- und feldstärkeabhängig sind. Es ist vor diesem Hintergrund überraschend erkannt worden, dass Isolationsmaterialien flexibel und zuverlässig im Hinblick auf ihre elektrischen Leitfähigkeiten aufeinander abgestimmt werden können, indem die elektrische Leitfähigkeit eines zu verarbeitenden Ausgangsmaterials für ein Isolationsmaterial durch Anwendung einer definiert ausgewählten Vernetzungstemperatur eingestellt wird.
Konkret ist überraschend erkannt worden, dass die elektrische Leitfähigkeit des zu verarbeitenden Isolationsmaterials mit steigender Vernetzungstemperatur reduziert werden kann. Aufgrund dieses überraschend erkannten physikalischen Zusammenhangs kann die elektrische Leitfähigkeit eines Isolationsmaterials, insbesondere eines Isolationskörpers einer Kabelgarnitur, gezielt durch Anwendung einer entsprechenden Vernetzungstemperatur flexibel eingestellt werden.
Der beschriebene Effekt ermöglicht eine flexible Abstimmung der Grenzschichtkonfiguration zwischen einem Kabel und der dieses aufnehmenden Kabelgarnitur. So kann relativ problemlos eine homogene Feldstärkeverteilung erzielt werden.
Die Vernetzung bzw. Nachvernetzung eines Rohstoffs oder Ausgangsmaterials für ein Isolationsmaterial zur Herstellung von Isolierkörpern stellt an sich einen bekannten Standardprozess dar. Die Wahl einer entsprechenden Vernetzungstemperatur basiert allerdings üblicherweise nicht auf der gezielten Einstellung der physikalischen Parameter des fertigen Isolationsmaterials, sondern es steht vielmehr die Produktionseffizienz im Vordergrund. Durch das hier beschriebene Verfahren können aber während eines Produktionsprozesses kostengünstig, effizient, flexibel und zuverlässig Kabelgarnituren hergestellt werden, deren Isolationssysteme möglichst wenig durch Feldstärkeüberhöhungen beeinträchtigt sind.
Als Ausgangsmaterial könnte ein Silikonelastomer oder ein teilvernetztes Silikonelastomer verwendet werden. Aus diesem Ausgangsmaterial kann ein polymeres Isolationsmaterial bestehend aus einem vernetzten Silikonelastomer gefertigt werden.
Die elektrische Leitfähigkeit des Ausgangsmaterials könnte ausgehend von einem Anfangswert durch Erhöhen der Vernetzungstemperatur auf einen Zielwert der elektrischen Leitfähigkeit des fertig gestellten und vernetzten Isolationsmaterials reduziert werden. So können in einem Prozess sowohl Vernetzungen und Modifizierungen der elektrischen Leitfähigkeit vorgenommen werden.
Es könnte ein Isolationsmaterial eines Isolierkörpers einer Kabelgarnitur hergestellt werden. Gerade in Kabelgarnituren ist es wichtig, dass zwei aneinander grenzende Isolationsmaterialien möglichst gleiche elektrische Leitfähigkeiten aufweisen.
Vor diesem Hintergrund umfasst eine Kabelgarnitur einen Isolierkörper zur Aufnahme mindestens eines Kabels mit einem kabelseitigen, ersten Isolationsmaterial, wobei der Isolierkörper ein garniturseitiges, zweites Isolationsmaterial aufweist und wobei das zweite Isolationsmaterial durch Vernetzung oder Nachvernetzung unter Erwärmen auf eine definierte Vernetzungstemperatur eine definierte elektrische Leitfähigkeit erhalten hat.
Die Kabelgarnitur ist bevorzugt als Kabelmuffe ausgebildet.
Das Kabel könnte im Isolierkörper eingebettet sein, wobei die elektrische Leitfähigkeit des zweiten Isolationsmaterials durch ein Verfahren der hier beschriebenen Art eingestellt ist. So kann eine Kabelgarnitur in einem Vernetzungsprozess zugleich auf eine elektrische Leitfähigkeit abgestimmt werden.
Im Isolierkörper könnte ein Grenzschichtbereich vorgesehen sein, in dem ein kabelseitiges, erstes Isolationsmaterial und ein garniturseitiges, zweites Isolationsmaterial aneinander liegen, wobei die elektrischen Leitfähigkeiten der beiden Isolationsmaterialien gleich oder im Wesentlichen gleich sind. Hierdurch werden Feldstärkeüberhöhungen im Grenzschichtbereich vermieden.
Der Isolierkörper könnte Feldsteuerelemente aufnehmen. Hierdurch können elektrische Felder in üblicher Weise durch leitende oder halbleitende Materialien beeinflusst werden.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Kabelgarnitur, die als Kabelmuffe ausgebildet ist, und
Fig. 2 anhand eines Diagramms schematisch die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit eines Isolationsmaterials von dessen Vernetzungstemperatur. Fig. 1 zeigt eine Kabelgarnitur 1, nämlich konkret eine Kabelmuffe, welche zwei Kabel 1a, 1b miteinander elektrisch leitend verbindet. Die Kabelmuffe weist einen Isolierkörper 2 aus einem vernetzten Silikonelastomer auf, in welchen äußere Feldsteuerelemente 2a, 2b und ein inneres Feldsteuerelement 3 eingebettet sind. Die Feldsteuerelemente 2a, 2b, 3 sind aus leitfähigen oder halb-leitfähigen Silikonelastomeren gefertigt und im Isolierkörper 2 aufgenommen. Die Kabelenden stoßen innerhalb des inneren Feldsteuerelements 3 aneinander.
An einem Grenzschichtbereich G, der hier vergrößert dargestellt ist, stoßen zwei Isolationsmaterialien aneinander. Konkret liegt ein erstes, kabelseitiges Isolationsmaterial 4, nämlich ein polymerer Isolierstoff, an einem zweiten, garniturseitigen Isolationsmaterial 5, nämlich dem vernetzten Silikonelastomer, an.
Beide Isolationsmaterialien 4, 5 bilden den Grenzschichtbereich G. Die Daten des kabelseitigen, ersten Isolationsmaterials 4 sind bekannt. Insbesondere die elektrische Leitfähigkeit des ersten Isolationsmaterials 4 kann beispielsweise anhand eines Datenblatts als Zielwert erfasst werden.
Das Silikonelastomer des zweiten Isolationsmaterials 5 wird durch das hier beschriebene Verfahren an diese Daten im Hinblick auf die elektrische Leitfähigkeit angepasst. Bei dem polymeren Isolierstoff, nämlich dem kabelseitigen Isolationsmaterial 4, kann es sich um Polyethylen oder Polypropylen handeln, welches von einem Hersteller bezogen wird, der auch die Daten, insbesondere die zu erfassende elektrische Leitfähigkeit, bereitstellt.
Fig. 1 zeigt insoweit eine Kabelgarnitur 1 , umfassend einen Isolierkörper 2 zur Aufnahme mindestens eines Kabels 1a, 1b mit einem kabelseitigen, ersten Isolationsmaterial 4, wobei der Isolierkörper 2 ein garniturseitiges, zweites Isolationsmaterial 5 aufweist und wobei das zweite Isolationsmaterial 5 durch Vernetzung oder Nachvernetzung unter Erwärmen auf eine definierte Vernetzungstemperatur eine definierte elektrische Leitfähigkeit erhalten hat.
Zwei Kabel 1a, 1b sind im Isolierkörper 2 eingebettet, wobei die elektrische Leitfähigkeit des zweiten Isolationsmaterial 5 durch das nachfolgende Verfahren eingestellt ist.
Das Verfahren zur Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit des polymeren Isolationsmaterials 5 umfasst die nachfolgenden Schritte:
Erfassen einer einzustellenden elektrischen Leitfähigkeit als Zielwert, Erwärmen eines Ausgangsmaterials, aus dem das polymere Isolationsmaterial 5 gefertigt wird, auf eine Vernetzungstemperatur, um das Ausgangsmaterial zu vernetzen oder nachzuvernetzen, und Wählen der Vernetzungstemperatur, um dem polymeren Isolationsmaterial 5 eine elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, die dem Zielwert der erfassten elektrischen Leitfähigkeit möglichst nahe kommt oder diesem gleichkommt.
Als Ausgangsmaterial wird ein Silikonelastomer oder ein teilvernetztes Silikonelastomer verwendet. Die elektrische Leitfähigkeit des Ausgangsmaterials wird ausgehend von einem Anfangswert durch Erhöhen der Vernetzungstemperatur auf den erfassten Zielwert der elektrischen Leitfähigkeit reduziert.
Der zu erreichende Zielwert für die elektrische Leitfähigkeit des zweiten Isolationsmaterials 5 kann wie oben beschrieben anhand eines Datenblatts des ersten Isolationsmaterials 4 erfasst werden. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die zuvor genannten Verfahrensschritte nicht abschließend sein müssen. Weitere Verfahrensschritte können ebenfalls optional durchgeführt werden, weil weitere Einflussparameter bei der Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit eine wichtige Rolle spielen können und daher unter Umständen zu berücksichtigen sind. Weiterhin unterliegen diese Einflussparameter den spezifischen Eigenschaften des Ausgangsmaterials.
Die Vernetzungsdauer kann definiert gewählt werden, also die Zeit, während der die Vernetzungstemperatur auf das Ausgangsmaterial einwirkt.
Die Füllzeit kann definiert gewählt werden, also die Zeit, in der das Ausgangsmaterial in eine Form eingebracht wird, in der die Vernetzung vorgenommen wird.
Der Fülldruck kann definiert gewählt werden, also der Druck, mit dem das Ausgangsmaterial in eine Form eingebracht wird, in der die Vernetzung vorgenommen wird.
Die Vorwärmtemperatur kann definiert gewählt werden, also die Temperatur, welche das Ausgangsmaterial hat, wenn das Ausgangsmaterial in die Form eingebracht wird.
Die Formtemperatur kann definiert gewählt werden, also die Temperatur, welche die Form hat, wenn das Ausgangsmaterial in die Form eingebracht wird. Die Formtemperatur kann negativ oder positiv sein.
Auch die Geometrien der Form und des Isolierkörpers können Einflussparameter darstellen, die zu berücksichtigen sind. Auch Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise die Luftfeuchtigkeit, können Einflussparameter darstellen. Durch das Verfahren wird ein Isolationsmaterial 5 eines Isolierkörpers 2 einer Kabelgarnitur 1 hergestellt. Bei der Kabelgarnitur 1 ist im Isolierkörper 2 ein Grenzschichtbereich G vorgesehen, in dem ein kabelseitiges, erstes Isolationsmaterial 4 und ein garniturseitiges, zweites Isolationsmaterial 5 aneinander liegen, wobei die elektrischen Leitfähigkeiten der beiden Isolationsmaterialien 4, 5 gleich oder im Wesentlichen gleich sind.
Die Grundlage der Erfindung ist der Zusammenhang zwischen der Vernetzungstemperatur und einer scheinbaren elektrischen Leitfähigkeit, die in Fig. 2 schematisch dargestellt ist.
Dieser Zusammenhang wurde anhand von Versuchen mit einem Silikonelastomer erkannt. Die elektrische Leitfähigkeit reduziert sich mit steigender Vernetzungstemperatur.
Eine eindeutige Erklärung für den Zusammenhang kann nicht gegeben werden, ist jedoch in einer veränderten Vernetzungsdichte zu vermuten. Die Signifikanz der Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit von der Vernetzungstemperatur scheint vom Typ bzw. vom Vernetzungsverhalten des jeweils verwendeten Silikonelastomers abhängig zu sein.
Bezugszeichenliste:
G Grenzschichtbereich
1 Kabelgarnitur
1a, 1b Kabel
2 Isolierkörper
2a, 2b äußeres Feldsteuerelement
3 inneres Feldsteuerelement
4 kabelseitiges, erstes Isolationsmaterial
5 garniturseitiges, zweites Isolationsmaterial

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit eines polymeren Isolationsmaterials (5), umfassend die nachfolgenden Schritte:
- Erfassen einer einzustellenden elektrischen Leitfähigkeit als Zielwert,
- Erwärmen eines Ausgangsmaterials, aus dem das polymere Isolationsmaterial (5) gefertigt wird, auf eine Vernetzungstemperatur, um das Ausgangsmaterial zu vernetzen oder nachzuvernetzen, und
- Wählen der Vernetzungstemperatur, um dem polymeren Isolationsmaterial (5) eine elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, die dem Zielwert der erfassten elektrischen Leitfähigkeit möglichst nahe kommt oder diesem gleichkommt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial ein Silikonelastomer oder ein teilvernetztes Silikonelastomer verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitfähigkeit des Ausgangsmaterials ausgehend von einem Anfangswert durch Erhöhen der Vernetzungstemperatur auf einen Zielwert der elektrischen Leitfähigkeit reduziert wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Isolationsmaterial (5) eines Isolierkörpers (2) einer Kabelgarnitur (1) hergestellt wird.
5. Kabelgarnitur (1 ), umfassend einen Isolierkörper (2) zur Aufnahme mindestens eines Kabels (1a, 1b) mit einem kabelseitigen, ersten Isolationsmaterial (4), wobei der Isolierkörper (2) ein garniturseitiges, zweites Isolationsmaterial (5) aufweist und wobei das zweite Isolationsmaterial (5) durch Vernetzung oder Nachvernetzung unter Erwärmen auf eine definierte Vernetzungstemperatur eine definierte elektrische Leitfähigkeit erhalten hat.
6. Kabelgarnitur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (1a, 1b) im Isolierkörper (2) eingebettet ist, wobei die elektrische Leitfähigkeit des zweiten Isolationsmaterial (5) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 eingestellt ist.
7. Kabelgarnitur nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Isolierkörper (2) ein Grenzschichtbereich (G) vorgesehen ist, in dem ein kabelseitiges, erstes Isolationsmaterial (4) und ein garniturseitiges, zweites Isolationsmaterial (5) aneinander liegen, wobei die elektrischen Leitfähigkeiten der beiden Isolationsmaterialien (4, 5) gleich oder im Wesentlichen gleich sind.
8. Kabelgarnitur nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (2) Feldsteuerelemente (2a, 2b,
3) aufnimmt.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19746313A1 (de) * 1997-10-21 1999-04-22 Abb Patent Gmbh Kabelendverschluß oder Kabelmuffe mit geometrischer Feldsteuerung
WO2015090644A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Abb Technology Ltd A method for providing an insulated high voltage power cable
WO2018234522A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-27 Merck Patent Gmbh Kabelgarnitur für hgü-kabel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19746313A1 (de) * 1997-10-21 1999-04-22 Abb Patent Gmbh Kabelendverschluß oder Kabelmuffe mit geometrischer Feldsteuerung
WO2015090644A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Abb Technology Ltd A method for providing an insulated high voltage power cable
WO2018234522A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-27 Merck Patent Gmbh Kabelgarnitur für hgü-kabel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUNE-HO LEE ET AL: "Coupling agent Specimen Polymer Electrical and Mechanical Properties of Silicone Rubber for High Voltage Insulation", PROCEEDINGS OF THE 7TH INTEMATIONAL CONFERENCE ON PROPERTIES AND APPLICATIONS OF DIELECTRIC MATERIALS, 4 August 2003 (2003-08-04), pages 591 - 594, XP055767616, DOI: 10.1109/ICPADM.2003.1218486 *

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