DE2021977A1 - Elektrische Isolierung von Tieftemperaturkabeln - Google Patents
Elektrische Isolierung von TieftemperaturkabelnInfo
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Description
Vereinigte Draht- und Kabelwerke
Aktiengesellschaft
Beilin und Duisburg
1 Berlin 44, Am Oberhafen 5 - 9
HerrmannAtz B I 69/153 Hr
24. April 1970
Elektrische Isolierung von Tieftemperaturkabeln
Die Erfindung betrifft die elektrische Isolierung von Kabeln,
welche bei tiefen Temperaturen betrieben werden. Bei solchen Kabeln sind die üblichen, in bekannter Weise aufgebrachten
Isolierstoffe für bei Noraialtemperatur betriebene
Kabel infolge der bei Abkühlung eintretenden Kontraktion
als Isoliermaterial ungeeignet. So werden beispielsweise für Hochspannungskabel getränktes Papier,· P^plyäthylen oder andere Polymere auf Polyolefinbasis als Isolierstoffe verwendet.
Bei dem getränkten Papier verursacht die große Kontraktion der verwendeten Tränkmittel schon bei einer Abküh-:
lung um einige zehn Grad Celsius unter dem Gefrierpunkt die Entstehung von Hohlräumen, die durch die Tränkung .gerade be^
seitigt werden sollten. Deswegen scheidet das mit üblichen
Tränkmitteln getränkte Papier als Isolierstoff für Tieftemperaturkabel
aus. ·
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Bei Polyäthylen beträgt die lineare thermische Kontraktion bei einer Abkühlung von der Baumtemperatur auf Temperaturen
unter 400K über 2,4 %. Bei einer Kabellänge von z. B. 250 m
macht die Längenkontraktion der Isolierung daher 6 m aus, während sich die Länge des metallischen Leiters nur um etwa
0,4 %, d. h. um ca 1 m verkürzt. Ein solcher Unterschied ist
nicht tragbar. Wird die Isolierung so aufgebracht, daß sie mit dem Leiter fest verbunden ist und sich .deshalb ihre Länge
nicht unabhängig vom Leiter ändern kann, besteht die Gefahr, daß infolge der bei der Abkühlung auftretenden mechanischen
Spannungen zwischen dem Leiter und seiner Isolierung entweder die Isolierung, der Leiter oder beide beschädigt oder
deformiert werden. Diese Gefahr ist deshalb groß, weil mit abnehmender Temperatur einerseits der Dehnungomodul der in
der Kabeltechnik verwendeten Isolierstoffe stark ansteigt, andererseits aber deren Bruchdehnung stark abnimmt.
Es sind auch Stoffe mit isolierenden Eigenschaften bekannt, deren linearer Wärmeausdehnungskoeffizient dem der Leitermetalle
nahe oder auch kleiner ist. Solche Stoffe allein können jedoch zur Kabelisolierung nicht verwendet werden, da
ihnen die hierzu notwendigen elektrischen und mechanischen Eigenschaften fehlen. Es sind harte bis spröde anorganische
Stoffe, die zu einer flexiblen und kompakten Isolierung
nicht verarbeitet werden können.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Isolierung für Tieftemperaturkabel anzugeben, deren Funktionsfähigkeit
bei tiefen Temperaturen durch die thermische Kontraktion des Isolierstoffes bei der Abkühlung nicht beeinträchtigt
wird. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Isolierung aus einem bei der Verarbeitungs-
und Verlegungstemperatur flexiblen Isolierstoff und
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SAD
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einem anderen Isolierstoff mit einem ,wesentlich kleineren
linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten "besteht, wobei der resultierende Wärmeausdehnungskoeffizient der Isolierung einen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Leitermetalle wesentlich
näher liegenden Wert aufweist, als der des flexiblen Isolierstoffes allein. . ..
Die Isolierungen können den Stoff mit kleinem Ausdehnüngs- .
koeffizienten entweder in Form von Pulver, Schuppen oder
Fasern enthalten, oder es kann dieser in Form von Gewebe,
Band, Vlies oder Hatte als Träger oder Armierung einen Bestandteil
der Isolierung bilden. Als Stoff mit einem klei-
—π —1
nen - unter 1 . 10 y grd liegenden - linearen Wärmeausdeliungskoeffizienten wird nach der Erfindung 3iO^ in Form von Quarzmehl oder Aerosil, oder Glas in Form von Pulver-Schuppen, Fasern, Matten, Vlies, Gewebe oder Band vorgesehen.
nen - unter 1 . 10 y grd liegenden - linearen Wärmeausdeliungskoeffizienten wird nach der Erfindung 3iO^ in Form von Quarzmehl oder Aerosil, oder Glas in Form von Pulver-Schuppen, Fasern, Matten, Vlies, Gewebe oder Band vorgesehen.
Die Isolierung wird nach der Erfindung vorteilhaft in Form
von Bändern um die Leiter gewickelt. Um die in Hochspannungsisolierungen schädlichen Lufteinschlüsse auszuschließen,
sind nach der Erfindung Bänder mit dreieck- oder parallelogrammförmigem
Profί\ zu bevorzugen. Solche Isolierungen sind
in den Bildern 1 und 2 dargestellt. Hierbei ist mit 1 der Leiter, und mit 2 und 3 die gewickelte Isolierung bezeichnet.
In gewickelten Isolierungen findet ein SpannungGdurchschlag
bevorzugt auf. einer zwischen- den Bändern führenden Bahn
statt, da hier die elektrische Durchschlagfestigkeit am
niedrigsten ist. Um die.elektrische Durchschlagspannung der
Isolierung zu erhöhen, ist es wünschenswert, daß sich die Bänder nach ihrer Aufwickelung zu einer kompakten Isolierung zusammenfügen.
Das wird nach der Erfindunß durch Verwendung von
selbstklebenden Bändern, Bändern auc kaltvulkanisierendem
Kautschuk oder serbstvulkanisierenden Bändern, die im aufge-
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wickelten Zustand zusammenvulkanisieren, erreicht.
Die zur Isolierung von bei Normaltemperatur zu betreibenden. Kabeln für höhere Spannungen verwendeten bekannten flexiblen
Isolierstoffe enthalten zwar möglicherweise ebenfalls Fremdstoff e, jedoch höchstens in so geringen Mengen, daß sie keinen
wesentlichen Einfluß auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Sie sind hier in der Regel als unerwünschte Verunreinigungen
zu betrachten. Größere Mengen fremder Stoffe werden den flexiblen Isolierstoffen für normalleitende Kabel ·
nicht zugesetzt, da sie im allgemeinen die elektrischen Ei- ' genschaften über die im Bereich' der üblichen Betriebstemperaturen
zulässigen Werte hinaus verschlechtern und da außerdem in Isolierstoffe wie Polyäthylen größere Mengen anorganischer
Stoffe nicht eingearbeitet werden können.
Die Erfindung macht sich demgegenüber die Erkenntnis zunutze, daß sich die elektrischen Eigenschaftewerto, darunter auch die
elektrische Durchschlagfestigkeit, .bei der Abkühlung zu tiefen Temperaturen bedeutend verbessern. Man kann daher als flexible
Isolierstoffe auch solche Stoffe verwenden, die für die Isolierung von im üblichen Temperaturbereich arbeitenden Kab.eln
nicht geeignet sind, und die auch.einen großen Anteil an anorganischen
Stoffen enthalten können, wie z. B. vulkanisierbare oder vernetzbare makromolekulare Stoffe, aber auch Polytetrafluorethylen
und Thermoplaste.
Die erfindungsgemäße Isolierung von Tieftemperaturkabeln bietet
den Vorteil, daß sie einen ausreichend kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, wodurch die infolge unterschiedlicher
Kontraktion der Isolierung und des Leiters auftretenden mechanischen Spannungen weitgehend reduziert werden.
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Dadurch werden Beschädigungen der Isolierung sowie Verformungen
des Leiters bei der Abkühlung vermieden.
5 S. Beschreibung Patentansprüche
1 Bl. Zeichng. m. 2 Figuren
Patentansprüche
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Claims (13)
- - 6 - BI 69/15$Patentansp r*ü ehe.JElektrische Isolierung von Tieftemperaturkabeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung aus einem bei der Verarbeitimgs- und Verlegungstemperatur flexiblen Isolierstoff und einem anderen Isolierstoff mit einem wesentlich kleineren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, wobei der resultierende Wärmeausdehnungskoeffizient der Isolierung einen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Leitermetalls wesentlich näher liegenden Wert aufweist, als der des flexiblen Isolierstoffes allein.
- 2. Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff mit dem kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten in dem flexiblen Isolierstoff als Füllstoff in Form von Pulver, Schuppen oder Fasern enthalten ist.
- 3· Isolierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff SiOo in Form von Quarzmehl oder Aerosil vorgesehen ist.
- A-. Isolierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff Glas in Form von Pulver, Gehuppen oder Fasern ist.
- 5- Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Isolierstoff vulkanisiertar oder vernetzbar ist.
- 6. Isolierung nach einem dex* Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form von Eändern aufgebracht ist.109847/0937»AD ORfGtNAL2821077-7 :- BI
- 7· Isolierung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff mit dem kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten in dem flexiblen Isolierstoff als Träger oder ' Armierung in Form von Gewebe, Band, Vlies oder Hatte enthalten ist.
- 8. Isolierung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder Glasgewebe, Glasband, Glasmatte öder Glasvlies als Träger bzw. Armierung enthalten.
- 9· Isolierung nach Anspruch 2, 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß Isolierstoffe mit dem kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten in dem flexiblen Isolierstoff als Träger oder Armierung in Form von Gewebe, Band, Vlies oder Matte und gleichzeitig als Füllstoff in Form von Pulver, Schuppen oder Fasern enthalten ist.
- 10. Isolierung nach einem der Ansprüche 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder ein dreieckiges oder parallelogrammförmiges Profil aufweisen.
- 11. Isolierung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder selbstklebend sind.
- 12. Isolierung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder selbstvulkanisierend sind.
- 13. Isolierung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Isolierstoff ein kaltvulkanisierender Kautschuk ist.109847/0937Leerseite
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19702021977 DE2021977A1 (de) | 1970-04-29 | 1970-04-29 | Elektrische Isolierung von Tieftemperaturkabeln |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2021977A1 true DE2021977A1 (de) | 1971-11-18 |
Family
ID=5770306
Family Applications (1)
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Country Status (3)
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---|---|
DE (1) | DE2021977A1 (de) |
FR (1) | FR2090885A5 (de) |
GB (1) | GB1353796A (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3214447C2 (de) * | 1982-04-20 | 1994-05-11 | Eilentropp Hew Kabel | Ungesintertes Wickelband des Polytetrafluorethylen |
-
1970
- 1970-04-29 DE DE19702021977 patent/DE2021977A1/de active Pending
-
1971
- 1971-04-28 FR FR7115206A patent/FR2090885A5/fr not_active Expired
- 1971-04-29 GB GB1219171A patent/GB1353796A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1353796A (en) | 1974-05-22 |
FR2090885A5 (de) | 1972-01-14 |
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