DE1911212A1

DE1911212A1 - Kabelgarnitur,insbesondere Verbindungsmuffe,fuer Starkstromkabel

Info

Publication number: DE1911212A1
Application number: DE19691911212
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ott; Hans-Joachim Waligora
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-02-28
Filing date: 1969-02-28
Publication date: 1970-09-10
Also published as: DE1911212B2; GB1241360A; FR2033149A5

Description

Kabelgarnitur, insbesondere Verbindungsmuffe, für Starkstromkabel

Bei der Herstellung von Kabelgarnituren an Starkstromkabeln ist es üblich, das Kabelende oder die. Verbindungsstelle zweier Kabel mit einem Gießharzkörper, insbesondere aus einem Gießharz auf der Basis von Epoxidharz, zu umgeben (DAS 1 141 695). Die Verwendung solcher Gießharzkörper bei Garnituren für starkstromkabel mit einer Isolierung aus einem Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, bereitet Schwierigkeiten infolge der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Gießharzes und · des Polyolefines. Beim Betrieb des Kabels können sich nämlich zwischen der Kabelisolierung und dem Gießharzkörper Spalte bilden, wodurch Teilentladungen hervorgerufen werden, welche zu einer Zerstörung der Isolierung führen können,

Für Kabelendverschlüsse an polyäthylenisolierten Starkstromkabeln ist es an sich bekannt, die Kabelenden mit einer Wickelkeule zu versehen, die aus einem Polyvinylchloridband gewickelt ist. Sin solches Band läßt sich jedoch nicht verschweißen, ohne seine Formstabilität zu verlieren. Außerdem besteht beim Wickeln die Gefahr von Lüfteinschlüssen.

Durch die Erfindung werden die genannten Schwierigkeiten überwunden. Die Srfindung geht von einer Kabelgarnitur, insbesondere einer Verbindungsmuffe, für Starkstromkabel mit einer Isolierung aus einem Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, aus, deren Wickelkeule aus thermoplastischem Kunststoffband auf-

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gebaut ist. Gemäß der Erfindung ist die lickelkeule aus'Bändernaus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus-mindestens- , zwei Olefinkoiaponenten bestehenden Qlefin-Misehpc-lymerisat, insbesondere aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren ■ Ithylen-Glefin-Mischpolymerisat, gewickelt; diese Bänder bilden nach ihrer Vernetzung bzw. Vulkanisierung vorzugsweise unter Druck einen homogenen, mit der Leiterisolierung des Starkstromkabels durch molekulare Bindungen fest verbundenen Körper. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Y/ickelkeule fest mit der Leiterisolierung verbunden ist. Damit ist auch beim Betrieb des Kabels die G-efahr einer Hiß- oder Spaltbildung zwis chen der Leiterisolierung und der Wickelkeule überwunden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die feste Verbindung der Wickelkeule mit der Leiterisolierung durch die in dem vernetzbaren oder vulkanisierbaren Olefin-Mischpolymerisat enthaltenen Vernetsungs- oder Vulkanisierungsmittel gegeben ist. Infolge dieser Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel wird nämlich auch der der Wickelkeule zugekehrte Bereich der aus einem Polyolefin bestehenden Leiterisolierung vom Vernetzungsoder Vulkanisierungsprozeß erfaßt. Gleichzeitig mit der Vernetzung oder Vulkanisierung der aus Bändern aufgewickelten Wickelkeule tritt aldo auch eine Vernetzung oder Vulkanisierung zwischen den dieser Wiökelkeule augewandten Bereichen der Polyolefin!soIierung und den anschließenden Teilen der Wickelkeule ein, obwohl die Polyolefinisolierung an sich kein Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel enthält. Auf diese Weise erfolgt eine molekulare Bindung zwischen der Wickelkeule und der Leiterisolierung.

Besonders vorteilhafte Ergebnisse bezüglich der Vermeidung von Riß- oder Spaltbildungen haben sich ergeben, wenn der Ver- · netzungs- oder Vulkanisierungsprozeß unter Druck erfolgt. Hierzu

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wird die Wickelkeule vor dem Vernetzungs- oder Vulkanisierungsprozeß beispielsweise mit einer Druckbandage umwickelt. Bei · der Erwärmung der Wickelkeule treten dann durch die Wärmeausdehnung des für die Wickelkeule verwendeten Materials so starke Kräfte auf, daß sich die "innersten Lagen der Wickelkeule mit dem Polyolefin der Leiterisolierung durch molekulare Bindungen verbinden.

Als besonders geeignet für die Durchführung des Erfindungsgedankens haben sich für den iufbau der Wickelkeule Bänder aus vernetzbarem oder vulkanisierbarem Olefin-Mischpolymerisat erwiesen, das zwei Olefinkomponenten in gleichen oder annähernd ' gleichen Molanteilen enthält. Derartige Olefin-Mischpolymerisate werden auch als Kautschuke bezeichnet. In Weiterbildung des Srfindungsgedankens ist die "Verwendung eines Ithylen-Propylen-Kautschuks für die Bänder der Wickelkeule besonders zweckmäßig.

In Durchführung des Erfindungsgedankens kann das vernetzbare oder vulkanisierbare Olefin-Mischpolymerisat als dritte Komponente einen mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoff, vorzugsweise ein Dien, enthalten. Hierfür haben sich als besonders geeignet Bänder aus Athylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk erwiesen. ' I

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist unter der aus einem Olefin-Mischpolymerisat bestehenden Wickelkeule eine schwachleitende Schicht aus einem schwachleitend gemachten vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus mindestens zwei Olefinkomponenten bestehenden Olefin-Mischpolymerisat, insbesondere aus einem schwachleitend gemachten vernetzbaren oder vulkanisierbaren Ithylen-Olefin-Mischpolymerisat, angeordnet. Auch diese Schicht bildet nach ihrer Vernetzung oder Vulkanisierung einen homogenen, mit der Leiterisolierung des Starkstromkabels und

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mit der Wickelkeule durch molekulare Bindungen fest verbundenen-Körper. Für diese schwachleitende Schicht haben sich ebenfalls als besonders geeignet schwachleitend gemachte Qlefin-Mischpolymerisate erwiesen, welche zwei Olefinkomponenten in gleichen oder annähernd gleichen Molanteilen enthalten. Ein solches schwachleitend gemachtes Olefin-Misehpolymerisat ist beispielsweise ein schwachleitend gemachter Äthylen-Propylen-Kautschuk.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens enthält das schwachleitend gemachte vernetzbare oder vulkanisierbare Olefin-Mischpolymerisat als dritte Komponente einen mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoff, vorzugsweise ein Dien. Hierbei ist es besonders günstig, wenn die schwachleitend gemachte Schicht aus Bändern aus ithylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk gewickelt ist.

Die Art der Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel für die Bänder, die als Wickelkeule bzw. als schwachleitende Zwischenschicht verwendet werden, richtet sich nach der Art des verwendeten vernetzbaren oder vulkanisierbaren Olefin-Mischpolymerisates. Insbesondere kommen als Vernetzungsmittel Peroxide und als Vulkanisierungsmittel ein Gemisch aus uchwefel und organischen Beschleunigern wie beispielsweise Mercaptobenzthiazol oder Tetramethylthiuramdisulfid infrage. Werden als Bänder allerdings solche auf der.Basis eines Äthylen-Propylen-Kautschuks verwendet, so kommen als Vernetzungsmittel nur Peroxide in Betracht,

Nach außen kann die Wickelkeule in an sich bekannter Weise von einem Gießharzkörper, vorzugsweise auf der Basis eines Epoxidharzes oder eines Polyurethanharzes, umgeben sein. Es ist aber auch möglich, die Wickelkeule mit einem Schrumpfschlauch aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, zu umgeben.

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Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Figuren 1 und 2 zwei Äusführungsbeispiele von gemäß der Erfindung ausgebildeten Verbindung smuf fen dargestellt.

Beide Figuren zeigen die Verbindung von zwei Einleiterkabeln 1, deren Leiter 2 von der aus Polyäthylen bestehenden Isolierung umgeben sind. Bei dieser Polyäthylenisolierung kann es sich um ein vernetztes Polyäthylen, ein Niederdruck-Polyäthylen oder ein Hochdruck-Polyäthylen handeln. Zwischen der Polyäthylenisolierung 3 und dem Leiter 2 befindet sich jeweils die Leiterglättung 4, die aus einer schwachleitenden Kunststoffschicht besteht. Zum Zwecke der Potentialsteuerung ist auf die Polyäthylenisolierung 3 jeweils die Leitlackschicht 5 aufgebracht, auf die das leitende Textilband 6 aufgewickelt ist. Darüber befindet sieb die elektrische Abschirmung 7, die aus einem Kupierband besteht. Nach außen sind die beiden Kabel 1 jeweils durch den Kabelmantel 8 abgeschlossen, der aus Polyäthylen oder aus Polyvinylchlorid besteht.

Zur Verbindung der beiden Kabel 1 sind die Enden 9 der beiden Leiter 2 in die Verbindungshülse 10 eingeführt und mit dieser verlötet, über die Verbindungshülse 10 ist nach beiden Seiten hinausragend das schwachleitende Band 11 aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren Ithylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk gewickelt, das jeweils die Leiterglättung 4 der beiden Kabel 1 überdeckt, so daß die Verbindung der Leiterglättung, des einen Kabels mit der Leiterglättung des anderen Kabels sichergestellt ist»

Über das schwachleitende Band 11 sowie über die an den einander zugekehrten Enden jeweils abgesetzte Polyäthylenisolierung 3 der beiden Kabel ist die Wickelkeule 12 aufgebracht. Die hierfür verwendeten Bänder bestehen ebenfalls aus einem vernetzbaren

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oder vulkanisierbaren Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk. Infolge der in diesen Bändern enthaltenen.. Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel bilden die einzelnen Lagen der aufgewickelten Bänder der Wickelkeule 12 mit den schwachleite-nd gemachten Bändern 11 sowie mit den der Wickelkeule 12 zugekehrten .Bereichen der Polyäthylenisolierung 3 nach dem Vernetzungsoder Vulkanisierungsprozeß einen durch molekulare Bindungen fest verbundeaen Körper.

Die Vernetzung oder Vulkanisierung der einzelnen Lagen der Wickelkeule 12 bzw. der schwachleitenden Bänder 11 erfolgt durch Wärmezufuhr. Hierbei brauchen jedoch an die Temperaturführung keine besonderen Ansprüche gestellt zu werden, so daß ohne Tempergeräte gearbeitet werden kann. Die Montage der Wickelkeule ist daher verhältnismäßig einfach und kann ausgeführt werden, ohne daß große Anforderungen an die Geschicklichkeit des Monteurs zu stellen sind.

über die Wickelkeule wird eine nicht näher bezeichnete Leitlackschicht aufgebracht, die mit der Leitlackschicht 5 der'Leiterisolierung in Verbindung steht. Darüber werden entsprechend dem Aufbau der Einleiterkabel 1 das Leitband 12 und das Kupferband 14 aufgewickelt. Der äußere Kupferschirm 14 wird schließlich mit einem als Abdichtung wirkenden Kunststoffband 15 umgeben.

Zum äußeren Schutz der Verbindungsmuffe ist diese in Fig. 1 mit dem Gießharzkörper 16 aus Epoxidharz umgeben. Dieser wird in bekannter Weise hergestellt.

Es ist aber ebenso möglich, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, Über der Wickelkeule den Schrumpfschlauch 17 aus Polyvinylchlorid vorzusehen.

14 Ansprüche

2 Figuren -7-

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Claims

Pat ent ansprüche

1 .JKabelgarnitur, insbesondere Verbindungsmuffe, für Starkstromkabel mit einer Isolierung aus einem Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, deren Wickelkeule aus thermoplastischem Kunststoffband aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelkeule aus Bändern aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus mindestens zwei Olefinkoiaponenten bestehenden ÖlefinMischpolymerisat, insbesondere aus einem vernetzbaren oder vuikanisierbaren Äthylen-Olefin-Mischpolymerisat, gewickelt ist und daß diese Bänder nach ihrer Vernetzung bzw. Yulkanisie- " rung vorzugsweise unter Druck einen homogenen, mit der Leiterisolierung des Starkstromkabels durch molekulare Bindungen fest verbundenen Körper bilden.

2. Kabelgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzbare oder vulkanisierbare Olefin-Mischpolymerisat zwei Olefinkomponenten in gleichen oder annähernd gleichen Molanteilen enthält.

3. Kabelgarnitur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die ?«ickelkeule aus Bändern aus Äthylen-Propylen-Kautschuk j gewickelt ist.

4. Kabelgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzbare oder vulkanisierbare Olefin-Mischpolymerisat als dritte Komponente einen mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoff, vorzugsweise ein Dien, enthält.

5. Kabelgarnitur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelkeule aus Bändern aus äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk gewickelt ist.

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ο. Kabelgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter der aus einem Olefin-Mischpolymerisat bestehenden Wickelkeule eine sehwachleitende Schicht aus einem schwachleitend . gemachten vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus mindestens zwei Olefinkomponenten bestehenden Olefin-Mischpolymerisat, insbesondere aus einem schwachleitend gemachten vernetzbaren oder vulkanisierbaren A'thylen-Olefin-Mischpoiyiaerisat, angeordnet ist und daß diese ochicht nach ihrer Vernetzung oder Vulkanisierung ebenfalls einen homogenen, mit der Leiterisolierung des Starkstromkabels und mit der Wickelkeule durch molekulare Bindungen fest verbundenen Körper bildet.

7. Kabelgarnitur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das schwachieitend gemachte vernetzbare oder vulkanisierbare Olefin-Mischpolymerisat zwei Olefinkomponenten in gleichen oder annähernd gleichen Molanteilen enthält.

8. Kabelgarnitur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schwachieitend gemachte Schicht aus schwachleitend gemachten Bändern aus Xthylen-Propylen-Kautschuk gewickelt ist.

9. Kabelgarnitur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das schwachleitend gemachte vernetzbare oder vulkanisierbare ■ Olefin-Mischpolymerisat als dritte Komponente einen mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoff, vorzugsweise ein Dien, enthält.

10. Kabelgarnitur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die schwachieitend gemachte Schicht aus Bändern aus Athylen-Fropylen-Terpolymer-Kautschuk gewickelt ist.

■ 11. Kabelgarnitur nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Wickelkeule bzw. für die schwachleitende Zwischenschicht verwendeten Bänder als Vernetzungsmittel Peroxide enthalten.

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12. Kabelgarnitur nach einem der Ansprüche 1 oder β, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Wickelkeule bzw. für die schwachleitende Zwischenschicht verwendeten Bänder als Vulkani-· sierungsmittel ein Gemisch aus Schwefel und organischen Beschleunigern wie beispielsweise Mercaptobenzthiazol oder Tetramethylthiuramdisulfid enthalten.

13. Kabelgarnitur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelkeule von einem äußeren Gießharzkörper, vorzugsweise auf der Basis eines Epoxidharzes oder Polyurethanharzes, umgeben ist. ' ä

14. Kabelgarnitur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelkeule aus einem Schrumpfschlauch aus thermoplastischem Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylchlorid, umgeben ist.

Stand der Technik:

V.I.K.-Berichte Nr. 123, Dezember 1961, Seiten 15 bis 23 Deutsche Auslegeschrift 1 141 695
Deutsche Auslegeschrift 1 256 756
US-Patentschrift 2 462 977

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