CH622644A5 - - Google Patents
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Description
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die die Qualität der Grenzschicht zwischen der Leiterschutzschicht des auf erstgenannte Weise hergestellten Hochspannungskabels und der Isolationsschicht herabsetzende Bartbildung und die durch mechanische Schäden verursachten Nachteile zu beseitigen.
Das erwähnte Ziel wird der Erfindung gemäss so erreicht, dass in Verbindung mit dem Extrudieren der Leiterschutzschicht im gleichen Extruderkopf eine im Vergleich zu der Haupt-Isolierschicht dünnere Hilfs-Isolierschicht, die aus demselben Material wie die Haupt-Isolierschicht oder aus einem damit elektrisch gleichwertigen Material besteht, um die Leiterschutzschicht extrudiert wird.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der sich in der Matrize des Leiterschutzextruderkopfes anhäufende Bart ein isolierendes Material ist, und dass die daraus ausscheidenden Partikel auf der Oberfläche der Leiterschutzschicht am Anhaften verhindert sind, da diese Oberfläche durch die Hilfsisolierschicht nun gedeckt ist. Die Partikel können also auf der Oberfläche der Leiterschutzschicht keine unkontinuierlichen Stellen verursachen.
Ausserdem schützt die dünne Hilfs-Isolierschicht die Oberfläche der Leiterschutzschicht vor durch den zweiten Extruderkopf eventuell verursachten Schäden.
Die Aufgabe der beigelegten Figuren ist, die Erfindung zu erläutern.
Die Fig. 1 stellt ein normales Hochspannungskabel dar, die Fig. 2 stellt die für die Herstellung des benannten Kabels benötigten Extruderköpfe dar,
die Fig. 3 stellt ein mittels des erfindungsgemässen Verfahrens hergestelltes Hochspannungskabel dar,
die Fig. 4 stellt die für die Durchführung der Erfindung benötigte Apparatur dar.
In Fig. 1, die ein bekanntes Hochspannungskabel darstellt, ist ein Leiter 1 von einer Leiterschutzschicht 2 umgeben, die mit einer Isolationsschicht 3 umgeben ist. Darauf ist eine Corona-Schutzschicht 4 gelegen. Die folgende Schicht 5 illustriert die mechanisch beständigen Aussenmäntel.
In Fig. 2 wird die Herstellung von einem der Fig. 1 gemäs-sen Kabel dargestellt; hier läuft ein Leiter 1 durch einen Leiter20
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schutzextruderkopf 6, wo ein aus einem Leiterschutzextruder 7 laufender halbleitender Kunststoff eine Leiterschutzschicht 2 um den Leiter 1 bildet. In einem Isolierextruderkopf 8 kommt aus einem Isolierextruder 9 eine Isolationsschicht 3 auf die Leiterschutzschicht 2. Ein aus einem Corona-Schutzschichtex- 5 truder 10 laufender halbleitender Kunststoff bildet über der Isolationsschicht 3 eine Corona-Schutzschicht 4.
In Fig. 3, in welcher ein dem erfindungsgemässen Verfahren gemäss hergestelltes Kabel dargestellt wird, ist ein Leiter 1 von einer Leiterschutzschicht 2 umgeben, worauf eine dünne Hilfs- io Isolierschicht 11 extrudiert ist. Hierauf folgte eine Haupt-Isola-tionsschicht 12, auf der eine Corona-Schutzschicht 4 liegt und als oberste eine alle übrigen Elemente des Kabels enthaltende Schicht 5.
In Fig. 4 wird eine für die Ausführung des erfindungsgemäs- 15 sen Verfahrens benötigte Apparatur dargestellt, der zwei Kunststoff extruderköpfe 13 und 16 angehören, von denen wenigstens der erstgenannte ein sogenannter Doppel-Extruderkopf ist. Dem Verfahren gemäss wird ein Leiter 1 eines Kabels durch den Extruderkopf 13 geleitet, wo mittels 20 eines Leiterschutzextruders 14 um den Leiter eine aus halbleitendem Kunststoff bestehende Leiterschutzschicht 2 gepresst wird. Dem gleichen Extruderkopf 13 ist ausserdem ein Hilfsextruder 15 angeschlossen. Dem Hilfsextruder 15 wird dasselbe
Material zugeführt, welches beim Extrudieren der HaupMso-llerschicht 12 benutzt wird oder ein Material, welches damit elektrisch gleichwertig ist. Mittels des Hilfsextruders 15 wird durch die am Extruderkopf 13 befindlichen Kanäle eine dünne Isolierschicht 11 auf die Leiterschutzschicht 2 gepresst. Diè Isolierschicht 11 kann vorteilhaft etwa zwischen 0,1 und 0,3 mm dick sein.
Ein so beschichteter Leiter wird auf einen Extruderkopf 16 zugesteuert. In dem Extruderkopf 16 wird mittels eines Isolierextruders 17 eine Isoliermaterialschicht 12 auf die dünne HilfsIsolierschicht 11 extrudiert. Die Haupt-Isolierschicht 12 ist vorteilhaft etwa 4 bis 20 mm dick, abhängig von den an die Kabel gestellten Forderungen hinsichtlich Spannungsfestigkeit usw. Dem Extruderkopf 16 kann ausserdem ein Corona-Schutzex-truder 18 angeschlossen werden, mittels welchem um die Isolierschicht 12 eine Corona-Schutzschicht 4 aus halbleitendem Kunststoff gepresst wird. Eine solche Corona-Schutzschicht ist vorteilhaft etwa zwischen 0,5 und 2 mm dick.
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1 Blatt Zeichnunge
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung eines mit Kunststoff überzogenen Hochspannungskabels, bei welchem mittels eines Kunst-stoffextruderkopfes (13) um einen Leiter (1) eine Leiterschutzschicht (2) und mittels eines zweiten Kunststoffextruderkopfes s (16) um die genannte Schicht mindestens eine Haupt-Isolier-schicht (12) extrudiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem Extrudieren der Leiterschutzschicht (2)
im gleichen Extruderkopf (13) eine im Vergleich zu der Haupt-Isolierschicht (12) dünnere Hilfs-Isolierschicht (11), die aus m demselben Material wie die Haupt-Isolierschicht (12) oder aus einem damit ( 12) elektrisch gleichwertigen Material besteht, um die Leiterschutzschicht (2) extrudiert wird.
2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfs-Isolierschicht ( 11 ) in einer Dicke zwi- 15 sehen 0,1 und 0,3 mm extrudiert wird.
Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines mit Kunststoff überzogenen Hochspannungskabels, bei welchem mittels eines Kunststoffextruderkopfes um einen Leiter eine Leiterschutzschicht und mittels eines zweiten 25 Kunststoffextruderkopfes um die genannte Schicht mindestens eine Haupt-Isolierschicht extrudiert wird.
In einem durch ein Extrudierverfahren hergestellten Hoch-spannungskabel (Spannung über 10 kV) wird sehr oft folgender Aufbau verwendet: der metallische Leiter ist von einer aus 30 halbleitendem Material extrudierten Schicht, einer sogenannten Leiterschutzschicht, um welche eine eigentliche Isolierschicht des Kabels extrudiert ist, umgeben. Auf der Isolierschicht gibt es wieder ein halbleitendes Material, eine sogenannte Corona-Schutzschicht und darauf eine leitende Metall- 35 schicht, die ein Bleimantel, ein Kupferband oder dergleichen sein kann.
Ein halbleitendes Material enthält gewöhnlich Kohle, sogar bis 50%, und dessen Eigenwiderstand wechselt von zehn bis zu einigen tausenden Ohm-Zentimetern. Weil der durch die Isola- 40 tion passierende kapazitive Verschiebungsstrom sehr schwach ist, kann das benannte halbleitende Material hinsichtlich der kapazitiven Ströme als ein guter Leiter angesehen werden.
Bei einer fehlerfreien Isolierschicht hängen die Spannungsfestigkeit und die Lebensdauer des Kabels fast einzig von der 45 Qualität der Grenzflächen ab, die zwischen dem Leiter und der inneren und äusseren leitenden Schicht entstehen. Wenn auf diesen Grenzflächen unkontinuierliche Stellen, Einschnitte, scharfe Spitzen oder dergleichen entstehen, kann die Intensität des elektrischen Feldes in der Isolierschicht durch deren Ein- 50 fluss um mehrere zehn Mal gesteigert werden im Vergleich mit der Intensität des elektrischen Feldes der fehlerfreien Stellen und dadurch geschieht ein Durchschlag bedeutend früher als das normale Lebensalter voraussetzen würde.
Die Aufgabe der Leiterschutzschicht ist somit, eine mög- 55 liehst glatte und auf dem Isoliermaterial mechanisch gut haftende Grenzfläche gegen die Isolierschicht zu bilden. Der Leiter ist nämlich oft aus vielen Drähten verseilt und auf dessen Oberfläche gibt es, auch wenn sie solid ist, verschiedenartige unkontinuierliche stellen, kleine Ritzen, scharfe Spitzen usw. 60 Darüber hinaus ist die Adhésion zwischen dem metallischen Leiter und der darauf extrudierten Isoliermaterialschicht bedeutungslos, so dass beim Biegen des Kabels ein Spalt zwischen dem Leiter und der Isolationsschicht entstehen kann, der auch sehr schädlich ist. 65
Hochdruckkabel werden auf Extrudierpresslinien hergestellt, wo der Leiter des Kabels zuerst durch den Kopf der Leiterschutzextruder passiert, wo auf dem Leiter eine Leiterschutzschicht entsteht. Danach passiert das Produkt auf einen zweiten Extruderkopf, wo eine Isolationsschicht oder sowohl eine Isolationsschicht als eine Corona-Schutzschicht extrudiert werden.
Meistens ist beim Düsenpressen ein unter dem Namen Bartbildung bekanntes Phänomen zu sehen. Es bedeutet eine Anhäufung des zu extrudierenden Materials auf die äusseren Stirnflächen der Extrudierwerkzeuge. In diesem Falle häuft sich das halbleitende Material ringförmig um das äussere Werkzeug, das heisst der Matrize des Kopfes des Leiterschutzextruders. Wenn die Anhäufung eine Zeitlang zugenommen hat, fangen Partikel unbestimmter Form an davon abzufallen, die an die Flächen der Leiterschutzschicht haften. Wenn das Produkt zum nächsten Extruderkopf passiert, wo die Leiterschutzschicht mit einer Isoliermaterialschicht überzogen wird, verursachen die losen Partikel obenbeschriebene schädliche unkontinuierliche Stellen auf der kritischen Grenzfläche. Ausserdem kann die Leiterschutzschicht beschädigt werden beim Kontakt mit dem inneren Werkzeug des Extruderkopfes.
Ein Verfahren ist auch bekannt, bei welchem alle drei Schichten gleichzeitig in demselben Extrudierkopf extrudiert werden. Ein ähnliches Verfahren ist zum Beispiel in dem britischen Patent Nr. 1 064 222 beschrieben worden. Ein Missverhältnis bei diesem Verfahren ist, dass es unmöglich ist, die Dicke der Leiterschutzschicht und den Zustand der Oberfläche während der Kunststoffpressung zu beobachten; ausserdem wird ein solcher sogenannter Trippel-Extruderkopf sehr kompliziert.
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