DE2732617A1 - Verfahren zum herstellen von hochspannungskabeln mit extrudieren von polymermaterialien - Google Patents
Verfahren zum herstellen von hochspannungskabeln mit extrudieren von polymermaterialienInfo
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- H01B13/06—Insulating conductors or cables
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Description
DIPL.-ING. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN
ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-SOOO MO N CH E N 81 - TE LE FO N (089) 911087 ■ TELE X Oi-29619 (PATH E)
29 486
TelefonaktiebolagetLM Ericsson, Stockholm / Schweden
Verfahren zum Herstellen von Hochspannungskabeln mit Extrudieren von Polymermaterialien
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Hochspannungskabeln mit Extrudieren und Kühlen von Polymermaterialien,
bei welchem der Leiter von einer inneren halbleitenden Schicht, einer isolierenden Schicht und einer äußeren
halbleitenden Schicht umgeben wird. Als Polymermaterial kommen Polyolefine, Polyäthylen, Sthylen-Propylen-Elastomere und
andere in Frage. Diese Polymermaterialien unterscheiden sich von sogenannten vernetzten Polymermaterialien dadurch, daß sie
keine Peroxide enthalten und keine andere Behandlung durchgemacht haben, welche die Polymerketten des Materials miteinander
vernetzt. Diese nichtvernetzten Materialien sind so bei Temperaturen über dem Schmelzpunkt nicht mechanisch stabilisiert und
können leicht verformt werden. Dies ist beispielsweise unmittelbar nach der Extrusion der Fall. Hieraus ergibt sich das Pro-
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bleiTi, daß für dickere Kabel i solierungen vertikale Linien erforderlich
sind, da die Isolierschichten in normalen Horizontalen
oder Kettenlinien infolge des Einflusses der Schwerkraft nicht zentriert und die Kabel nicht rund gehalten werden können,
was ein besonderes Problem bei kleinen Leiterquerschnitten und dicken Isolierschichten ist. Ein zu schnelles Kühlen des Kabels
nach der Extrusion führt jedoch zu anderen Komplikationen. Beispielsweise tritt in der äußeren Schicht der Isolation ein
harter überzug auf, durch welchem möglicherweise entstandene
Gase keinen Weg nach außen finden. Weiter können große Temperaturgradienten
zu verhängnisvollen inneren mechanischen Beanspruchungen der Isolationsschicht führen.
Ziel der Erfindung ist es, die Extrusion bei derartigen Kabeln in nicht vertikalen Linien ohne Verformung und Dezentrierung der
Isolation in bezug auf den Leiter möglich zu machen. Dieses Ziel wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß das Kühlen des Polymermaterials vor dem Ende der Extrusion durchgeführt wird.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen
2 bis 4 hervor.
Wenn Polymermaterialien extrudiert werden, muß die Temperatur
den Schmelzpunkt oder genauer den Schmelzbereich übersteigen. Besonders für kristalline oder teilweise kristalline Materialien
wie Polyäthylen ist der in Frage stehende Temperaturbereich sehr schmal, was mit sich bringt, daß das Material schnell und
leicht flüssig und damit leicht verformbar wird. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird die große Viskositätsänderung
beim Durchlaufen des Schmelzpunktes derart ausgenutzt, daß das viskose extrudierte Material auf eine solche Temperatur gekühlt
wird, daß das Material schnell mechanisch stabilisiert wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Kühlen des
Leiters ohne oder mit überdeckter innerer halbleitender Schicht vor der Extrusion des übrigen Materials mit Polymereigenschaften.
Dann wird das Material beginnend vom Innern des Leiters mechanisch stabilisiert. Dies ist besonders
für dünne Leiter notwendig, wenn Verformungen vermieden werden sollen.
Die Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 das Prinzip der Extrusion in einer bekannten
Extrusionslinie mit mehreren Strangpressen,
Fig. 2 einaiQuerschnitt eines Hochspannungskabels und
die Temperaturkurven für das Kabel entlang der Extrusionslinie gemäß üblichen Verfahren, und
Fig. 3 die entsprechenden Temperaturkurven bei einem
Verfahren gemäß der Erfindung.
Das Verfahren zum Herstellen von Hochspannungskabeln entsprechend dem bisher bekannten Vorgehen soll mit Fig. 1 für eine übliche
Extrudierlinie mit Strangpressen 1, 2 und 3 und Kühlzonen a und
b klargemacht werden. Der Leiter wird in der Strangpresse 1 mit einer inneren halbleitenden Schicht überzogen, in der Strangpresse
2 mit einer Isolierschicht versehen und schließlich in der Strangpresse 3 mit einer äußeren halbleitenden Schicht versehen.
Gemäß der Erfindung hat das Kühlen vor dem Ende der Extrusion zu erfolgen. Es kann auf folgende verschiedene Weisen
durchgeführt werden:
1.) Das Kühlen des Leiters wird in der Kühlzone a durchgeführt
,
2.) das Kühlen des Leiters mit aufgebrachter innerer halb-
2.) das Kühlen des Leiters mit aufgebrachter innerer halb-
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leitender Schicht wird in der Kühlzone b durchgeführt, und
3.) das Kühlen wird sowohl in der Kühlzone a als auch in der Kühlzone b durchgeführt.
Wann die verschiedenen Alternativen verwendet werdon, hängt von
dem Aufbau und der Dicke des Kabels ab. Die Extrusion wird wie bei dem bekannten Verfahren mit einem weiteren Kühlen beendet.
Fig. 2 zeigt den Querschnitt eines Hochspannungskabels, welches
entsprechend den obigen Ausführungen eine innere halbleitende Schicht i und eine äußere halbleitende Schicht y und dazwischen
eine Isolierschicht aufweist. Weiter zeigt Fig. 2 die Temperaturkurven
für die Schichten i und y entlang der Extrusionslinie
bei dem konventionellen Extrusionsverfahren. Fig. 3 zeigt die
entsprechenden Temperaturkurven bei einem Verfahren gemäß der Erfindung.
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Claims (4)
1. Verfahren zum Herstellen von Hochspannungskabeln mit Extrudieren und Kühlen von Polymermaterialien, bei welchem
der Leiter von einer inneren halbleitenden Schicht, einer isolierenden Schicht und einer äußeren halbleitenden Schicht umgeben
wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlen des Polymermaterials vor dem Ende der Extrusion durchgeführt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter vor der Extrusion des Polymermaterials
gekühlt wird.
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ÖRÄtNAL INSPECTED
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Kühlen des Leiters mit aufgebrachter
innerer halbleitender Schicht vor der Extrusion des übrigen Polymermaterials durchgeführt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennze ichnet, daß das Kühlen sowohl vor als
auch nach der Extrusion der inneren halbleitenden Schicht durchgeführt wird.
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