DE1141081B

DE1141081B - Verfahren zur Herstellung von Isolierungen elektrischer Kabel oder Leitungen

Info

Publication number: DE1141081B
Application number: DES58079A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Jost Lemmerich
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-04-30
Filing date: 1958-04-30
Publication date: 1962-12-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Isolierungen elektrischer Kabel oder Leitungen In neuerer Zeit finden Olefinpolymerisate, wie z. B.
Polyäthylen, Polyisobutylen oder Polypropylen, Verwendung als Isolierung für elektrische Kabel und Leitungen. Da diese Verbindungen jedoch eine verhältnismäßig niedrige Dauerdurchschlagfestigkeit und eine geringe Glimmbeständigkeit haben, ist ihr Einsatz als Isolierung für Kabel und Leitungen nur möglich, solange die Isolierung nicht hochspannungsfest zu sein braucht.
An sich ist es bekannt, dem im Niederspannungsbereich als Leiterisolierung verwendeten Polyäthylen hochchlorierte organische Verbindungen zuzusetzen, um die Brennbarkeit des Polyäthylens herabzusetzen.
Auch Platten für Schalttafeln oder für die Behälterwandungen elektrischer Geräte sind bereits aus Polyäthylen, das mit hochchlorierten organischen Verbindungen gemischt wird, hergestellt worden. Solche Mischungen sind aber infolge ihres polaren Aufbaues und der dadurch bedingten höheren Dielektrizitätskonstante sowie des hohen Verlustwinkels nicht für den Einsatz als hochspannungsfeste Isolierung elektrischer Kabel geeignet, da bekanntlich bei Hochspannungskabeln eine niedrige Dielektrizitätskonstante und ein niedriger Verlustwinkel gefordert werden muß, damit eine Aufheizung des Kabels vermieden und die elektrischen Verluste des Kabels gering gehalten werden.
Zur Schaffung einer hochspannungsfesten Isolierung für Kabel und Leitungen auf der Basis von festen Olefinpolymerisaten ist daher auch bereits vorgeschlagen worden, Olefinpolymerisate, vorzugsweise Polyäthylen, zu verwenden, die einen geringen Gehalt, insbesondere bis zu etwa 20°/o, eines geradkettigen oder verzweigten Paraffinkohlenwasserstoffes mit einem Schmelzpunkt unterhalb 20"C und einem Siedepunkt oberhalb 120"C aufweisen, der auch mit aromatischen Ringen substituiert werden kann.
Die Erfindung geht zur Schaffung einer hochspannungsfesten Isolierung für Kabel und Leitungen auf der Basis von festen Olefinpolymerisaten einen anderen Weg. Gemäß der Erfindung wird als Isolierung eine Masse aus Polyolefinen und geringen Mengen ungesättigter perhalogenierter Kohlenwasserstoffverbindungen mit einem Schmelzpunkt unterhalb 20"C und einem Siedepunkt über 120"C oder Mischungen oder Lösungen derartiger Verbindungen verwendet.
Für die Durchführung des Erfindungsgedankens eignen sich beispielsweise Hexachlorbutadien oder Hexachlorcyclopentadien oder entsprechende Fluorverbindungen. Diese Verbindungen zeichnen sich durch eine geringe Reaktionsfähigkeit aus, wodurch sich eine für die Zwecke der Erfindung vorteilhafte Bindungsfestigkeit und ein kleines Dipolmoment ergibt. Für die Zwecke der Erfindung kommt ein Zusatz der genannten Stoffe in Mengen von etwa 0,2 bis 1001o in Betracht. Das Einbringen dieser Zusatzstoffe kann vorzugsweise auf der heißen Walze erfolgen.
Beispiel 1 92,5 Teile Hochdruckpolyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 30 000 werden mit 7,5 Teilen Hexachlorbutadien auf der heißen Walze bei 160"C 20 Minuten innig gemischt. Die erhaltene Mischung ist nach dem Abkühlen bei Raumtemperatur fest und kann auf dem Spritzautomaten zu Formteilen verspritzt werden.
Beispiel 2 95,0 Teile Niederdruckpolyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 100 000 werden mit 5,0 Teilen Perfluorundecen-(l), C1lF22, auf der heißen Walze während etwa einer halben Stunde bei 150"C innig gemischt. Die erhaltene Mischung ist nach dem Abkühlen bei Raumtemperatur fest und kann auf dem Spritzautomaten zu Formteilen verspritzt werden.

In der nachstehenden Tabelle sind die Langzeitdurchschlagfestigkeit einer Prüfleitung mit einer 1 mm starken Isolierung bei 50 Hz und 20"C sowie die Glimmfestigkeit der Isolierung bei 20°C, 20 kV und 50 Hz im Schrotkugelbad angegeben. Zum Vergleich sind hierbei die Werte einer bekannten Isolierung aus 100 Teilen Hochdruckpolyäthylen, ferner einer Isolierung mit einer geringen Menge Hexachlorbenzol, also eines bei Raumtemperatur festen Zusatzstoffes, sowie einer aus 100 Teilen Hochdruckpolyäthylen und aus 7,5 Teilen 1,SHexachlorbutadien aufgebauten Isolierung gegenübergestellt.

Langzeit- Glimm-

durchschlag- festigkeit

Als Isolierung verwendetes Material festigkeit

(kV/mm) (min)

100 Teile Hochdruckpolyäthylen . ... 40 100

100 Teile Hochdruckpolyäthylen und 7,5 Teile Hexa-

chlorbenzol (Schmelzpunkt 2800 C)............ 50 1100

100 Teile Hochdruckpolyäthylen und 7,5 Teile I,4Hexa-

chlorbutadien (Schmelzpunkt 20°C) . 53 i 2700

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Isolierungen elektrischer Kabel oder Leistungen, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierung eine Masse aus Polyolefinen und geringen Mengen ungesättigter perhalogenierter Kohlenwasserstoffverbindungen mit einem Schmelzpunkt unterhalb 20°C und einem Siedepunkt über 120°C oder Mischungen oder Lösungen derartiger Verbindungen verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: »British Plastics«, 26 (1953), S. 19 und 36.