DE9114223U1 - Einadriges gummi- oder kunststoffisoliertes elektrisches Kabel - Google Patents

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehradriges gummi- oder kunststoffisoliertes elektrisches Kabel mit einer Einzelabschirmung der Adern in Form einer Drahtlage mit einem extrudierten Innenmantel über den Adern.

Kabel der gattungsgemäßen Art werden beispielsweise als Schiffskabel, Bergbauleitungen unter Tage oder auch als sogenannte Strossenleitungen verwendet, wobei der die Einzeladern umgebende Schirm als Schutzleiter, aber auch zur Abschirmung dienen kann, um Störungen in Hochfrequenzanlagen zu vermeiden. Dieses Problem der elektromagnetischen Verträglichkeit ergibt sich insbesondere bei der Verwendung solcher Kabel auf Schiffen, da letztere mit einer Anzahl hochempfindlicher Hochfrequenzanlagen, z. B. Radar, ausgerüstet sind. Insbesondere, wenn der extrudierte Innenmantel aus einem gummielastischen Material besteht, das nach der Extrusion vernetzt worden ist, besteht Gefahr, daß die einzelnen geschirmten Adern derart miteinander verkleben, daß eine einwandfreie Montage bei der Herstellung von Abzweigoder Verbindungsstellen nur unter großem Aufwand möglich ist. Hinzu kommt, daß je nach der Durchdringung des aus Einzeldrähten bestehenden Schirmes jeder Ader mit dem Material des Innenmantels eine hinreichende Kontaktierung der Schirme der Einzeladern untereinander nicht mehr gewährleistet ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu

schaffen, die den elektrischen Kontakt zwischen den Abschirmungen der Einzeladern gewährleistet, darüberhinaus aber auch sicherstellt, daß die Montage von Muffen-Anschluß- oder Verzweigungsstellen problemlos durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß über der Abschirmung eine Bandbewicklung aus mindestens einem metallbeschichteten Isolierstoffband angeordnet ist. Durch die sich über die jeweilige Metallbeschichtung berührenden Adern ist deren sichere Kontaktierung gewährleistet, diese Kontaktierung wird auch nicht durch in den Schirm während der Extrusion des Innenmantels eindringendes Mantelmaterial gestört. Die erfindungsgemäß für die Abschirmung verwendete Bandbewicklung bildet eine geschlossene Oberfläche, die ein Eindringen des Mantelmaterials bei der Extrusion des Innenmantels in den Schirmbereich ausschließt. Unter Innenmantel wird auch das in Vorschriften/Normen mit gemeinsame extrudierte Aderumhüllung bezeichnete Aufbauelement verstanden.

Die Metallschicht der erfindungsgemäßen Bandbewicklung gewährleistet die für Schirmzwecke notwendige elektrische Querleitfähigkeit, während der Isolierwerkstoff gleichzeitig die mechanische Festigkeit und Stabilität der Metallschicht bewirkt. Das gilt sowohl für den Herstellungsprozeß als auch für die Verlegung und den Betrieb des erfindungsgemäß aufgebauten elektrischen Kabels.

Das gilt selbstverständlich auch dann, wenn nach einem weiteren Erfindungsgedanken das metallbeschichtete Isolierstoffband eine beidseitig metallbeschichtete Kunststoffolie ist. Durch die zweiseitige Beschichtung eines solchen Bandes ergibt sich darüberhinaus der Vorteil einer durchgehenden elektrisch leitfähigen

Verbindung in der Wickellage sowie von der darunter befindlichen Drahtlage des Schirmes nach außen zu den entsprechenden Schirmen der benachbarten Adern. Zu diesem Zweck ist das Band überlappend aufgebracht.

Eine andere vorteilhafte Möglichkeit ist die, daß die Bewicklung aus zwei einseitig beschichteten Isolierstoffbändern besteht, die sich dachziegelartig überlappen, wobei die Metallbeschichtungen zweier jeweils benachbarter Windungen in unterschiedliche Richtungen weisen. Solche Isolierstoffbänder, die Kunststoffolien oder auch entsprechende -Vliese sein können, sind kostengünstig herstellbar; durch das erfindungsgemäße Wickelschema ist sowohl bei ein- als auch zweiseitig beschichteten Kunststoffolien ein durchgehender elektrisch leitfähiger Übergang von der Abschirmung der einen Ader zur Abschirmung den anderen mit der ersten Ader verseilten weiteren Adern möglich.

Eine weitere vorteilhafte Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems besteht darin, für die Isolierstoffbänder der Bewicklung Papierbänder zu verwenden, die ein- oder beidseitig metallbeschichtet sind.

Zur dauerhaften Fixierung der einzelnen Windungen des Isolierstoffbandes in der jeweiligen Wickellage über der Abschirmung jeder einzelnen Ader kann es mitunter vorteilhaft sein, wenn die metallfreie Seite des Isolierstoffbandes mit einem bei Erwärmung klebfähigen Copolymeren des Ethylens beschichtet ist. Diese Klebverbindung zwischen den einzelnen Windungen bzw. Bandlagen stellt sich dann ein, wenn über die Bewicklung der Adern der Innenmantel extrudiert bzw. für den Fall einer Vernetzung des Innenmantels die Vernetzung durch Wärmezufuhr eingeleitet wird. Eine andere Möglichkeit ist in Weiterführung der Erfindung die, die metallfreie Seite

des Isolierstoffbandes mit einem Heißschmelzkleber zu beschichten.

Die Erfindung sei anhand des in den Figuren 1 und 2 als Ausführungsbeispiel dargestellten einzeladergeschirmten Schiffskabels näher erläutert.

Das in der Figur 1 dargestellte dreiadrige Mittelspannungskabel, wie es zur Energieverteilung beispielsweise auf Schiffen verwendet wird, weist die drei Adern 1, 2 und 3 auf, die jeweils aus den Leitern und der Isolierung 5 bestehen. Die Isolierhülle kann auch mit in der Figur nicht dargstellten Leitschichten versehen sein. Wegen der speziellen Anforderungen bei Schiffskabeln, wie Feuer- und Temperaturbeständigkeit, Flexibilität und dergleichen, besteht die Isolierung 5 beispielsweise aus einem entsprechenden Kautschukmaterial. Über der Isolierung 5 ist die für jede Ader gleiche Abschirmung 6 aufgebracht, sie besteht vorteilhaft aus einer auf die Isolierung 5 wendelförmig aufgebrachten Drahtlage. Der Innenmantel 7, beispielsweise aus einem vernetzbaren Kautschuk, wird von einer zusätzlichen Bandbewicklung 8 umgeben, bevor der Außenmantel 9 aus einem flammfesten, ölbeständigen und abriebfesten Chloroprenkautschuk aufgebracht wird. Um nun sicherzustellen, daß auch nach dem Aufbringen des Innenmantels 7 auf die verseilten Adern 1, 2 und 3 der metallische Kontakt zwischen den Abschirmungen der Adern gewährleistet ist, ist auf jeder einzelnen Ader eine Bandbewicklung 10 vorgesehen, die den gesamten Schirmbereich überdeckt. Diese Bandbewicklung, die im Ausführungsbeispiel z. B. aus einseitig metallbeschichteten Kunststoffbändern 11 besteht, sorgt gleichzeitig dafür, daß beim Aufbringen des Innenmantels 7 Mantelmaterial nicht in die Zwischenräume der Drahtbewehrung eindringt und zu einem Verkleben der einzelnen Adern mit dem Mantel bzw. der Adern

untereinander führt.

Wie die Figur zeigt, sind die einzelnen Windungen des Isolierstoffbandes 11 dachziegelartig übereinander gewickelt. Damit bei einem einseitig metallbeschichteten Kunststoffband dennoch eine elektrisch leitende Verbindung von der Abschirmung 6 über die Bandbewicklung

10 der einen Ader zu der Abschirmung 6 der benachbarten Ader möglich ist, werden jeweils zwei nebeneinander liegende Bänder so aufgebracht, wie es in der Figur 2 dargestellt ist. Über der Abschirmung 6 ist ein Band herumgelegt, das die nach oben weisende Metallschicht und die nach unten weisende Isolierschicht 13 aufweist. Der elektrisch leitende Kontakt zur Abschirmung 6 ist dadurch hergestellt, daß das benachbarte Band 11a mit seiner Metallbeschichtung 12a nach unten und der Isolierschicht 13a nach oben dachziegelartig auf das Band

11 aufgebracht ist. Zu diesem Zweck werden die beiden Bänder 11 und 11a von getrennten Spulen eines Bandwicklers gleichsinnig ablaufen und während eines gemeinsamen Wickelvorganges auf die Abschirmung 6 aufgebracht werden. Die benachbarten Windungen werden gebildet durch die beiden metallbeschichteten Kunststoffbänder 11' und 11a', die im Überlappungsbereich durch die Metallschichten 12' und 12a' in elektrischem Kontakt miteinander stehen. Wenn auch das Band 11' im Überlappungsbereich zum Band 11a auf die Isolierschicht 13a des Bandes 11a trifft, so ist doch die elektrisch leitfähige Verbindung, wenn man von einem nach oben isolierenden Teil des Bandes 11a absieht, von der Abschirmung 6 über die metallischen Schichten 12a', 12' nach außen bzw. zur benachbarten Adern gegeben.

Der nach oben frei stehende isolierende Teil des Bandes 11 macht sich somit als wendelförmig die einzelne Ader umschließender Isolierstoffstreifen bemerkbar, durch die Vielzahl der anderen leitfähigen Flächen der

Bandbewicklung ist die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Abschirmung 6 und den benachbarten Adern aber nur unwesentlich beeinträchtigt. Die in der Figur dargestellten metallbeschichteten Folien oder Bänder können mit Aluminium oder auch Kupferfolien beschichtete Polyterephtalatfolien sein, die eine für die Zwecke der Erfindung geeignete hohe Steifigkeit mitbringen.

Claims (7)

Schutzansprüche

1. Mehradriges gummi- oder kunststoffisoliertes elektrisches Kabel mit einer Einzelabschirmung der Adern in Form einer Drahtlage und mit einem extrudierten Innenmantel über den Adern, dadurch gekennzeichnet. daß über der Abschirmung (6) eine Bandbewicklung (10) aus mindestens einem metallbeschichteten Isolierstoffband (11) angeordnet ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallbeschichtete Isolierstoffband (11) eine beidseitig metallbeschichtete Kunststoffolie ist.

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbewicklung (10) aus zwei einseitig beschichteten Isolierstoffbändern (11) besteht, die sich dachziegelartig überlappen, wobei die Metallbeschichtungen (12, 12a) zweier jeweils benachbarter Windungen in unterschiedliche Richtungen weisen.

4. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffbänder (11) Kunststoff-Folien oder -Vliese sind.

5. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffbänder (11) Papierbänder sind.

6. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die metallfreie Seite des Isolierstoffbandes (11) mit einem bei Erwärmung klebfähigen Copolymeren beschichtet ist.

7. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die metallfreie Seite des Isolierstoffbandes (11) mit einem Heißschmelzkleber beschichtet ist.