DE3013954A1

DE3013954A1 - Feuchtigkeitsgeschuetzes kunststoffisoliertes elektrisches energiekabel

Info

Publication number: DE3013954A1
Application number: DE19803013954
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 3013 Barsinghausen Madry
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1981-10-22
Also published as: NL8101708A; FR2480485B1; FR2480485A1; SE8102302L

Description

Kabel- und Metallwerke
Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

10. April 1980 1-1745

Feuchtigkeitsgeschütztes kunststoffisoliertes elektrisches Energiekabel (Zusatz zum Patent ... (Anmeldung P 30 05 875.4))

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein feuchtigkeitsgeschOtzt.es kunststoffisoliertes elektrisches Energiekabel für Mittel- oder Hochspannung mit einem über der äußeren Leitschicht angeordneten Schirm in Form von metallischen Drähten, deren Zwischenräume in Längsrichtung abgedichtet sind. Unterhalb des Schirmes ist in Kontakt mit der äußeren Leitschicht in offenem Kreuzschlag eine Lage aus bei Feuchtigkeitseinwirkung quellfähigen Bändern angeordnet. Diese Maßnahme ermöglicht einen fertigungstechnisch problemlos erreichbaren Schutz, der voll wirksam wird, wenn durch eine Mantelbeschädigung Feuchtigkeit in das Kabel eindringt. Das quellfähige Band saugt sich voll, quillt auf und stopft so die Räume zwischen den Drähten des Schirmes ab. Diese Schirmdrähte können durch eine Umsei lung oder auch in Form einer sogenannten Ceander-Lage aufgebracht sein. Im letzteren Fall dient die Lage aus den quellfähigen Bändern gleichzeitig zur Halterung der einzelnen Drähte der Ceander-Lage, d. h. des konzentrischen Leiters in Form mit wechselnder Schlagrichtung verseilter Einzeldrähte. Durch das gequollene Material wird ein Weiterwandern des Wassers verhindert; die Schadensstelle bleibt örtlich beschränkt. Vor allem ist durch ciie Maßnahme nach dem Hauptpatent aber sichergestellt, daß die abstopfenden Mittel gleichmäßig jber den Umfang

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des Kabels verteilt sind, d. h. überall dort zur Verfügung stehen, wo gegebenenfalls ein Feuchtigkeitseinbruch stattfinden kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des Gegenstandes nach dem Hauptpatent. Gemäß der Erfindung ist unterhalb eines in Form einer geschlossenen metallischen Hülle vorliegenden Schirmes in Kontakt mit der äußeren Leitschicht in offenem Kreuzschlag eine Lage aus bei Feuchtigkeitseinwirkung quellfähigen Bändern angeordnet. Diese Kombination von geschlossenem Metallschirm und dem im Hauptpatent bereits näher beschriebenen, in offenem Kreuzschlag aufgebrachten Bändern hat u. a„ den Vorteil, daß bei einer noch nachträglichen Spaltbildung aufgrund der im Betrieb des Kabels auftretenden Wärmespiele und trotz der stark unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kunststoffisolierung und Metall des geschlossenen Schirmes zwischen äußerer Leitschicht und Schirm dennoch für eine ausreichende Abdichtung des Kabels auch in Längsrichtung gesorgt ist. Die Spaltbildung kann sich insbesondere bei Kabeln mit einem geschlossenen Bleimantel als Schirm bemerkbar machen, der auf die Kabelseele aufgepreßt wird und nach der Herstellung dicht auf der Kabelseele aufliegt. Dehnt sich jedoch beim Betrieb des Kabels die Seele aus, dann kann der Bleimantel bleibend gedehnt werden. Bei einer anschließenden Schrumpfung der Isolierung verbleiben demzufolge in Längsrichtung verlaufende Spalte zwischen Bleimantel und z. B. äußerer Leitschicht. Im Falle einer Beschädigung der an sich wasserdichten Hülle und Wassereinbruch kann in den Spalten eine Fortleitung der eingedrungenen Feuchtigkeit erfolgen. Dann sind aber auch hier Schäden in der Isolierung nicht zu vermeiden» die schließlich zu durch "water treeing" verursachte elektrische Durchschläge führen können.

Statt eines aufgepreßten Bleimantels kann die geschlossene metallische Hülle aber auch aus einem zum Rohr geformten, längsnahtgeschweißten, ggf. gewellten Metallband dünner Wandstärke bestehen. Wegen der geforderten Leitfähigkeit haben sich hierfür Kupfer und Aluminium als am zweckmäßigsten erwiesen.

Wie bereits im Hauptpatent erwähnt, haben sich Bänder in Form sogenannter Quellvliese als vorteilhaft für die Durchführung der Erfindung erwiesen, in die quellfähige Materialien eingelagert oder eingearbeitet sind« Die Basis

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solcher Quellvliese bilden Kunststoff-Schichtvliesstoffe, deren mittlere Lage oder Lagen aus quellfähigem Material aufgebaut sind oder die solches enthalten. Der Aufbau solcher Materialien kann beispielsweise so gewählt sein, daß auf einem "dickeren" Trägervlies quellfähige Materialien, beispielsweise in Pulverform, etwa auf Zellulosebasis oder in Form synthetischer Quellmassen, aufgebracht und durch eine darüber liegende extrem dünne Vliesschicht gehalten werden. Diese dünne Vliesschicht sichert einen kurzfristigen Wasserzutritt zum quellfähigen Material. Die Verankerung der quellfähigen Materialien im Vlies gewährleistet einen z. B. gegenüber einem Auftrag aus quellfähigem PuI-ver einfacheren Fertigungsablauf und stellt sicher, daß nach der Herstellung des Kabels, dem Transport und der Verlegung die stopfenden Materialien noch an den Stellen vorhanden sind, wo sie bei Feuchtigkeitseinbruch wirksam die Fortleitung eingedrungenen Wassers unterbinden.

Vorteilhaft kann es mitunter auch sein, wenn das Vliesmaterial mit Indikatoren versehen ist, die anzeigen, wie weit im Kabel ein eventuell erfolgter Wassereinbruch sich in Längsrichtung ausgebreitet hat.

Wird eine ständige elektrisch leitende Verbindung zwischen äußerer Leitschicht und Schirm gefordert, dann kann es zweckmäßig sein, die Lage aus leitfähigen, quellfähigen Bändern herzustellen. In diesem Fall ist es möglich, da der elektrische Kontakt zwischen Leitschicht und Schirm nicht unterbrochen wird, das quellfähige Vliesmaterial in Form einer geschlossenen Bedeckung aufzubringen.

Die Erfindung sei an Hand des in der Fig. als Ausführungsbeispiel dargestellten einadrigen Mittelspannungskabels näher erläutert.

Über dem z. B. als Massivleiter ausgebildeten Leiter 11 ist die innere Leitschicht 12 angeordnet. Sie wird überdeckt von der Isolierung 13 aus einem vernetzten oder unvernetzten Polyäthylen. Die diese Isolierung überdeckende äußere Leitschicht ist mit 14 bezeichnet.

Um nun bei einem eventuellen Wassereinbruch eine Längswanderung zwischen der äußeren Leitschicht 14 und dem Bleimantel 17 zu verhindern, sind unter dem Bleimantel 17 die beiden Bänder 15 und 16 aus quellfähigem Vliesstoff angeordnet. Sie sind in offenem Kreuzschlag aufgebracht, um im Fall isolierenden

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Vliesmaterials dennoch für eine ausreichende elektrische Kontaktierung zwischen dem Bleimantel 17 und der Leitschicht 14 zu sorgen. An den Bleimantel schließt sich der Außenmante¹ 18 aus einem mechanisch widerstandsfähigen
Isoliermaterial, beispielsweise Polyvinylchlorid, an.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann statt des Bleimantels auch ein Kupfer- oder
Aluminiummantel verwende; werden, auch kann sich unter dem Kunststoffmantel 18 noch ein Korrosionsschutz für den darunter wiederum angeordneten Metallmantel befinden.

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Claims

Kabel- und Metallwerke
Gutehoffnungshütte Aktiengesei1schaft

10. April 1980 1-1745

Patentansprüche

f i.jFeuchtigkeitsgeschütztes kunststoff!soliertes Energiekabel für Mittel-— oder Hochspannung mit einem über der äußeren Leitschicht angeordneten metallischen Schirm nach Patent ... (Anmeldung P 30 05 875.4), dadurch gekennzeichnet. daß unterhalb des in Form einer geschlossenen metallischen Hülle vorliegenden Schirmes in Kontakt mit der äußeren Leitschicht in offenem Kreuzschlag eine Lage aus bei Feuchtigkeitseinwirkung quellfähigen Bändern angeordnet ist.
2. Energiekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene metallische Hülle ein Blei- oder.Aluminiuramantel ist.
3. Energiekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene metallische Hülle aus einem zum Rohr geformten, längsnahtgeschweißten, ggf. gewellten, Metallband, z. B. aus Kupfer oder Aluminium,besteht.
4. Energiekabel nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die quellfähigen Bänder die Form von Vliesen haben, in die quellfähiges Material eingearbeitet ist.

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5. Energiekabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die quellfähigen Bänder aus einem Mehrschichtvliesstoff auf Kunststoffbasis bestehen, dessen mittlere Lage oder Lagen aus quellfähigem Material aufgebaut sind oder solches enthalten.
6. Energiekabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den einzelnen Lagen des Vliesmaterials pulverförmige Quellmaterialien befinden.
7. Energiekabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die quellfähigen Bänder zusätzlich Indikatoren für den Feuchtigkeitsnachweis enthalten.
8. Energiekabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die quellfähigen Bänder leitfähig sind.

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