NO127886B

NO127886B -

Info

Publication number: NO127886B
Application number: NO01676/68A
Authority: NO
Inventors: L Lombardi
Original assignee: Pirelli
Priority date: 1967-05-23
Filing date: 1968-04-30
Publication date: 1973-08-27
Also published as: GB1150690A; BE713479A; ES354025A1; DE1765376A1; CH475636A; US3677849A; LU55968A1; US3541228A; AT278124B; NL6805644A; FR1568381A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår elektriske kabler for middels spenninger og av den type som er isolert med et elastisk material som består av vulkaniserte blandinger på basis av mettede eller umettede, amorfe, olefiniske sam-polymere.

Det er kjent at elektriske kabler for middels spenninger isolert med et elastisk material eller et plastmaterial generelt omfatter et lag dannet av halvledende material, hvilket er plassert både over og under det isolerende material, for å tilveiebringe en ekvipotensialflate som gir uniformtelektrisk felt i det isolerende material. Det halvledende lag som danner det ytre belegg, kan oppnås både Ved sproytestoping av en halvledende blanding på det isolerende material og ved å vikle et "bånd av halvledende material skruelinjeformet på det isolerende material. I dette tilfelle er det mest vanlig brukte halvledende material dannet av et tekstil-bånd impregnert med ledende karbon og et bindemiddel.

En sådan påforing av det halvledende belegg innebærer den ulempe at belegget når det en gang er plassert på det isolerende material, bare utgjor et separat lag som rett og slett er anbragt ovenpå nevnte material, slik at ioniseringsfenomerner sannsynlig vil opptre i hulrommene som kan forekomme mellom det halvledende lag og isolasjonen.

På den annen side vil en altfor intim binding av det halvledende lag til det isolerende material gjore en senere frigjoring av nevnte lag vanskelig i tilfelle en kabelskjoting.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er å overvinne nevnte ulemper ved å tilveiebringe et belegg av halvledende material som vil feste seg godt til det isolerende material i elektriske kabler for middels spenninger, men som ikke intimt vil henge fast ved dette.

Oppfinnelsen gjelder således en kabel av den innledningsvis angitte type, idet et skjermende, halv-ledende lag er påfort det isolerende elastiske material og fast forbundet med dette og oppfinnelsens særtrekk består i at det halvledende skjermende lag består av en blanding hvori klorsulfonert polyetylen utgjor hovedkomponenten .

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for fremstilling av en sådan kabel ved hjelp av fremstillingstrinnene å isolere en leder med en vulkaniserbar, elastisk blanding på basis av mettede eller umettede, amorfe, olefiniske sampolymere, vulkanisere nevnte elastiske blanding på vanlig i og for seg kjent måte, påfore det vulkaniserte isolerende lag et skjermende lag som består av en halvledende blanding hvori hovedkomponenten er klorsulfonert polyetylen, og å utsette den derved dannede enhet for en varmebehandling ved en temperatur mellom 100° og 200° under et tidsrom som er tilstrekkelig for å muliggjore forbindelse av det myknete halvledende lag med det isolerende material.

Det isolerende, elastiske material er som nevnt dannet av vulkaniserte blandinger på basis av mettede eller umettede, amorfe, olefiniske sampplymere. Disse sampolymere er i det vesentlige lineære, amorfe og hbymolekylære og kan være mettede, d.v.s. oppnådd ved sampolymerisering av etylen med et alfai-olefin, eller umettede, d.v.s. oppnådd ved sampolymerisering av etylen med et alfa-olefin og minst et dien som kan ha eller ikke ha konjugerte dobbeltbindinger, i henhold til hvilken som helst av de vanlige metoder som allerede er kjent på dette område. Vanligvis utgjores alfa-olefihet av propylen. Den tredje type monomer som brukes for oppnåelse av umettede, amorfe, olefiniske sampolymere, kan være valgt blant de folgende forbindelser: butadien, isopren, 2,3-dimetylbutadien, i den klasse av diener som har dobbeltbindinger, og dessuten 1,4-pentadien, 2-metyl-l,4-pentadien, 1,5-heksadien, 2-mety1-1,5-heksadien, 1,4-heksadien, 1,4-heptadien, 1,5-heptadien, 1,5-oktadien, dicyklopentadien, 2-metylen-2,5-norbornen, 4,7,8,9-tetrahydrometylinden i den klasse av diener som har ikke-konj ugerte dobbeltbindinger.

For å fremskaffe isolerende, elastiske material for elektriske kabler for middels spenninger i henhold til oppfinnelsen, fremstilles vulkaniserbare blandinger på basis av de ovenfor nevnte sampolymere som blandes med passende ingredienser som vulkaniseringsmidler, tverrbindende midler, vulkaniserings-akseleratorer, plastiseringsmidler, antioksydanter og forsterkende fyllstoffer, på allerede i og for seg kjent måte.

Disse sammensetninger blir så sproytestopt på lederen og utsatt for vulkaniseringsbehandling for å oppnå en leder belagt med det isolerende material.

Det klorsulfonerte polyetylen som i henhold til foreliggende oppfinnelse er brukt som hovedkomponent i den halvledende blanding er et produkt avledet fra en reaksjon av polyetylen med klor og svoveldioksyd. Det anvendte polyetylen for fremstilling av nevnte klorsulfonerte polyetylen har normalt en midlere molekylvekt på omkring 20.000. Svovelinnholdet i dette klor-sulfonerté polyetylen varierer vanligvis fra 1,296 til 1,796, mens klorinnholdet varierer fra 26% til 40%. Bruken av klorsulfonert polyetylen som hovedkomponent i en halvledende blanding er ytterst fordelaktig, da det på grunn av dets. gode mekaniske egenskaper,

er mulig å oppnå et kalandrert ark av meget redusert tykkelse, spesielt beregnet på å brukes som et bånd for vikling rundt lederen belagt med isolerende material.

For fremstilling av nevnte bånd av halvledende material for påvikling av elektriske kabler for middels spenninger og isolert med et elastisk material på basis av olefiniske sampolymere som ovenfor nevnt, blandes det klorsulfonerte polyetylen med passende ingredienser og den resulterende blanding kalandreres for oppnåelse av et ark som har en tykkelse varierende fra 0,1 til 0,5 mm.

Ingrediensene som brukes for dannelsen av nevnte halvledende blanding, er spesielt ftalat på blybasis, ledende karbon og poly-etylenglykol.

Et bånd fremstilt av arket av nevnte halvledende blanding blir så viklet i skruelinjeform om lederen som dekkes med det ovenfor nevnte isolerende material, og den dermed dannede enhet utsettes så for en varmebehandling ved en temperatur i området fra 100° til 200°C i et tidsrom tilstrekkelig til å feste det myknede bånd til det isolerende material og samtidig bevirke en tettende forbindelse av båndet med seg selv på de overlappende steder.

I henhold til en alternativ utforelsesform for foreliggende oppfinnelse blir det halvledende bånd på basis av klorsulfonert polyetylen festet til det elastiske material av mettede eller umettede, amorfe, olefiniske sampolymere under selve vulkaniserings-behandlingen ved hjelp av et elastisk material som er sproytestbpt på nevnte halvledende bånd og basert på en passende elastomer,

som f.eks. polykloropren.

I henhold til en ytterligere alternativ utforelsesform for foreliggende oppfinnelse kan varmebehandlingen for å feste det halvledende bånd til det elastiske material, utfores ved å påfbre på selve båndet et belegg i form av en strimmel av tekstil eller metall, eller av en metallmantel, spesielt av bly, idet den derved oppnådde enhet innfores i en ovn ved den ovenfor nevnte temperatur, hvoretter nevnte belegg fjernes etter varmebehandlingen.

Den halvledende blanding på basis av klorsulfonert polyetylen

kan i tilfelle også utgjore det indre skjermende belegg på

kabelen, idet den påfbres direkte på lederen for sproytestopingen' av det isolerende material, for dermed å gjore det elektriske felt på overflaten av lederen uniformt. I dette tilfelle kan den halvledende blanding foreligge i form av et bånd som er viklet om lederen, eller den kan være direkte sproytestopt på selve lederen. Når den vulkaniserbare, isolerende, elastiske blanding er sproytestopt på nevnte halvledende lag, utsettes enheten for vulkani-ser ingsbehandl ing, hvorunder det halvledende lag festes til isolasjonen og samtidig også til lederen.

Den foregående beskrivelse angir noen utforelsesformer for foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid forstås at oppfinnelsen også omfatter enhver annen utforelsesform avledet fra de ovenfor nevnte oppfinnelsesprinsipper, f.eks. påfbring av den halvledende blanding ved sprbytestbping på lederen belagt med et ovenfor nevnte isolerende material. I dette tilfelle kan den etterfblgende varmebehandling av den således oppnådde enhet utelates, idet sproytB-stbpingen som utfores ved temperaturer hbyere enn 100°C, er tilstrekkelig til å sikre bindingen av den halvledende sammensetning til det isolerende material.

Claims

1. Elektrisk kabel for middels spenninger og av den type som er isolert med et elastisk material som består av vulkaniserte blandinger på basis av mettede eller umettede, amorfe, olefiniske sam-polymere, idet et skjermende, halv-ledende lag er påfbrt det isolerende elastiske material og fast forbundet med dette, karakterisert ved at det halvledende skjermende lag består av en blanding hvori klorsulfonert polyetylen utgjor hovedkomponenten.

2. Fremgangsmåtefor fremstilling av en elektrisk kabel som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter fremstillingstrinnene å isolere en leder med en vulkaniserbar, elastisk blanding på basis av mettede eller umettede, amorfe, olefiniske sampolymere, vulkanisere nevnte elastiske blanding på vanlig i og for seg kjent måte, påfbre det vulkaniserte isolerende lag et skjermende lag som består av en halvledende blanding hvori hovedkomponenten er klorsulfonert polyetylen, og å utsette den derved dannede enhet for en varmebehandling ved en temperatur mellom 100° og 200°C under et tidsrom som er tilstrekkelig for å muliggjbre forbindelse av det myknete halv-ledende lag med det isolerende material.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at varmebehandlingen skjer samtidig med vulkaniserings-behandlingen av en mantel av et elastisk material som er sprbyte-stbpt på nevnte skjermende lag.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at varmebehandlingen utfores ved å påfbre det skjermende lag et belegg i form av en strimmel av tekstil eller metall, eller av en metallmantel, hvoretter den derved oppnådde enhet innfores i en ovn med en temperatur mellom 100° og 200°C, og nevnte belegg til slutt fjernes etter oppholdet i ovnen..