DE1490575B1 - HOLDING DEVICE FOR CIRCUIT COMPONENTS - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel, vorzugsweise ein Hochspannungskabel, dessen Isolierung aus einem Olefinpolymerisat besteht. Unter Kabel sind hierbei und im folgenden auch Leitungen zu verstehen. Für die Isolierung eines solchen Kabels kann insbesondere Polyäthylen, und zwar sowohl Hochdruckpolyäthylen als auch Niederdruckpolyäthylen sowie vernetztes Polyäthylen, verwendet werden. Dem Einsatz solcher Kabelisolierungen für die Hochspannungsübertragung ist eine Grenze gesetzt, die bei etwa 30 kV liegt. Die Ursache für diese Beschränkung liegt darin, daß aus Polyäthylen im elektrischen Feld Wasserstoff abgespalten wird.The invention relates to an electrical cable, preferably a high-voltage cable, the isolation of which consists of an olefin polymer. Under cables are here and in the following also lines are to be understood. For the insulation of such a cable can in particular polyethylene, both high-pressure polyethylene and low-pressure polyethylene as well as cross-linked polyethylene can be used. The use of such cable insulation a limit is set for high-voltage transmission, which is around 30 kV. The reason for this limitation is that made of polyethylene in the electrical Field hydrogen is split off.
Zur Überwindung dieser Beschränkung ist es bekannt (französische Patentschrift 1308 246), als Kabelisolierung ein Copolymerisat aus Äthylen und Styrol mit einem Styrolgehalt von 5 bis 30"/, einzusetzen. Weiterhin ist es bekannt (österreichische Patentschrift 207 561), Kabelisolierungen auf der Basis eines Olefinpolymerisates, insbesondere aus Polyäthylen, geringe Mengen, vorzugsweise 5 bis 200/" eines Kohlenwasserstoffes, wie beispielsweise Tristyrol, x- oder f-Methylnaphthalin, oder eines anderen Kohlenwasserstoffes, wie z. B. Dodecylbenzol, zuzusetzen, dessen Molekül aus einer längeren aliphatischen Kette besteht, die in der Kettenmitte oder am Kettenende einen Benzolkern enthält. Auch ist es bekannt (deutsche Auslegeschrift 1141081), geringe Mengen ungesättigter, perhalogenierter Kohlenwasserstoffverbindungen mit einem Schmelzpunkt unterhalb 20°C und einem Siedepunkt über 120°C zuzusetzen.To overcome this limitation, it is known (French patent 1308 246) to use a copolymer of ethylene and styrene with a styrene content of 5 to 30 "/, as cable insulation. It is also known (Austrian patent 207 561) to use cable insulation on the basis of a Olefin polymer, especially made of polyethylene, small amounts, preferably 5 to 200 / "of a hydrocarbon, such as tristyrene, x- or f-methylnaphthalene, or another hydrocarbon, such as. B. dodecylbenzene, the molecule of which consists of a longer aliphatic chain containing a benzene nucleus in the middle or at the end of the chain. It is also known (German Auslegeschrift 1141081) to add small amounts of unsaturated, perhalogenated hydrocarbon compounds with a melting point below 20 ° C and a boiling point above 120 ° C.
Durch die Erfindung wird aufgabengemäß eine weitere Verbesserung einer Kabelisolierung, insbesondere für Hochspannungszwecke, auf der Basis eines Olefinpolymerisates, insbesondere auf der Basis von Polyäthylen, geschaffen. Gemäß der Erfindung ist der Kabelisolierung eine geringe Menge N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin und/oder N-Phenyln-cyclohexyl-p-phenylendiamin und/oder Carbazol und/oder Acridin zugesetzt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein Zusatz der angegebenen Verbindungen, die mindestens zwei Benzolkerne enthalten, die entweder über ein Stickstoffatom miteinander verbunden sind oder die heterocyclischen Charakter haben, wobei in dem Ring ein Stickstoffatom eingebaut ist, die Glimmbeständigkeit und Durchschlagsfestigkeit von aus Olefinpolymerisaten, insbesondere von aus Polyäthylen bestehenden Kabelisolierungen erheblich heraufgesetzt wird.The invention provides a further improvement in accordance with the object Cable insulation, especially for high voltage purposes, based on an olefin polymer, in particular on the basis of polyethylene. According to the invention is the cable insulation a small amount of N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine and / or N-phenyln-cyclohexyl-p-phenylenediamine and / or carbazole and / or acridine were added. The invention is based on the knowledge that an addition of the specified compounds, which contain at least two benzene nuclei that either have a nitrogen atom are interconnected or have heterocyclic character, in which Ring a nitrogen atom is incorporated, the glow resistance and dielectric strength of from olefin polymers, in particular from cable insulation made of polyethylene is increased significantly.
An sich ist es bekannt, Diaryl-p-phenylendiamine als Antioxydantien für Polyäthylen zu verwenden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß beispielsweise durch den Zusatz des ebenfalls als Antioxydans für Polyäthylen bekannten NN'-Di-naphthyl-p-phenylendiamin sowie des als Antioxydans noch wesentlich wirksameren 4,4' - Thio - bis - (3 - methyl - 6 - tert: butyl-phenol) die Glimmfestigkeit einer Polyäthylenisolierung praktisch nicht beeinflußt wird. Zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit und Glimmfestigkeit von Kabelisolierungen auf der Basis von festen Olefinpolymerisaten kommt es also nicht darauf an, Verbindungen zuzusetzen, die sich als wirksame Antioxydantien erwiesen haben.It is known per se to use diaryl-p-phenylenediamines as antioxidants to be used for polyethylene. However, it has been shown that, for example, by the addition of NN'-di-naphthyl-p-phenylenediamine, also known as an antioxidant for polyethylene as well as 4,4 '- thio - bis - (3 - methyl - 6 - tert: butyl-phenol) the glow resistance of polyethylene insulation practically is not affected. To increase the dielectric strength and glow resistance So it comes from cable insulation based on solid olefin polymers do not attempt to add compounds that have been found to be effective antioxidants to have.
Besonders wirksam ist der Zusatz der gemäß der Erfindung ausgewählten Verbindungen für Kabelisolierungen, die in an sich bekannter Weise aus einem Niederdruckpolyäthylen mit Molekulargewicht von mindestens 80 000 hergestellt werden. Die Mengen, in denen die in Durchführung des Erfindungsgedankens ausgewählten Verbindungen der Isolierung zugesetzt werden, schwanken bei den einzelnen Stoffen und hängen auch von der Temperatur ab, die das Kabel im Betrieb annimmt. Im allgemeinen empfiehlt es sich, die Menge der im Rahmen der Erfindung verwendeten Zusatzstoffe höchstens derart zu wählen, daß kein Ausschwitzen dieser Stoffe bei der Betriebstemperatur des Kabels zu befürchten ist.The addition of those selected according to the invention is particularly effective Connections for cable insulation made in a known manner from a low-pressure polyethylene with a molecular weight of at least 80,000. The quantities in which the compounds of the insulation selected in carrying out the inventive concept be added vary with the individual substances and also depend on the temperature that the cable accepts during operation. In general, it is best to increase the amount to choose the additives used in the context of the invention at most in such a way that that no exudation of these substances is to be feared at the operating temperature of the cable is.
Die angegebenen Verbindungen, von denen sich N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin und Carbazol als besonders günstig erwiesen haben, können entweder allein oder gemeinsam der Kabelisolierung zugesetzt werden. Auch können andere bekannte Zusätze beigegeben werden.The compounds indicated, one of which is N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine and carbazole can be used either alone or together added to the cable insulation. Other known additives can also be added will.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in den F i g. 1 und 2 zwei gemäß der Erfindung ausgebildete Kabel perspektivisch dargestellt.To explain the invention, FIGS. 1 and 2 two according to the invention trained cable shown in perspective.
F i g. 1 zeigt ein Einleiterkabel für 60 kV, während in F i g. 2 ein Dreileiterkabel für 60 kV wiedergegeben ist.F i g. 1 shows a single-core cable for 60 kV, while in FIG. 2 a Three-core cable for 60 kV is shown.
Der Leiter 1 des in der F i g. 1 dargestellten Einleiterkabels für 60 kV besteht aus miteinander verseilten Kupferdrähten, auf welche die Bandage 2 aufgebracht ist. Die Bandage 2 kann aus aufgesponnenem, graphitiertem Gewebeband bestehen. Geeignet hierf ür ist beispielsweise ein Baumwollband, das mit einer Mischung aus Polyisobutylen und Graphit getränkt ist.The head 1 of the FIG. 1 single conductor cable shown for 60 kV consists of stranded copper wires on which the bandage 2 is upset. The bandage 2 can be made from spun, graphitized fabric tape exist. For example, a cotton ribbon that is mixed with is impregnated from polyisobutylene and graphite.
An Stelle des graphitierten Gewebebandes kann als Bandage 2 auch eine vulkanisierte, hochleitende Butylkautschukmischung auf den Leiter 1 im Extruder aufgespritzt werden, die anschließend vulkanisiert wird. Eine solche hochleitende Bandage auf dem Leiter hat den Vorzug, daß sie im Kurzschlußfalle mit Sicherheit ein Anschmelzen der Isolierung in der Umgebung des Leiters verhindert.Instead of the graphitized fabric tape, a vulcanized, highly conductive butyl rubber mixture can also be sprayed onto the conductor 1 in the extruder as a bandage 2, which is then vulcanized. Such a highly conductive bandage on the conductor has the advantage that in the event of a short circuit it reliably prevents the insulation in the vicinity of the conductor from melting.
Damit ein Anlaufen der Kupferdrähte des Leitersl durch den in der Mischung vorhandenen Schwefel verhindert wird, ist es zweckmäßig, die einzelnen Kupferdrähte vor dem Verseifen zu verzinnen.So that the copper wires of the conductor run through the in the Mixing existing sulfur is prevented, it is expedient to the individual Tinning copper wires before saponifying.
Auf das graphitierte Gewebeband 2 ist im Extruder die Polyäthylenisolierung 3 aufgespritzt. In Durchführung des Erfindungsgedankens besteht diese Polyäthylenisolierung aus einem Niederdruckpolyäthylen mit einem Molekulargewicht übsr 80000, dem 0,5°/o N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin zugesetzt ist.The polyethylene insulation 3 is injected onto the graphitized fabric tape 2 in the extruder. In carrying out the inventive concept, this polyethylene insulation consists of a low-pressure polyethylene with a molecular weight above 80,000 to which 0.5% of N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine is added.
Neben einer Erhöhung der Verbesserung der elektrischen Werte der Kabelisolierung wirkt das zugesetzte N - Phenyl - N'- isopropyl - p - phenylendiamin gleichzeitig als Alterungsschutz für die Polyäthylenisolierung 3. Zusätzlich können aber auch andere als Antioxydationsmittel bekannte Verbindungen der Polyäthylenisolierung zugesetzt werden.In addition to increasing the improvement in the electrical values of the cable insulation, the added N-phenyl- N'- isopropyl-p-phenylenediamine also acts as an anti-aging protection for the polyethylene insulation 3. In addition, other compounds known as antioxidants can also be added to the polyethylene insulation.
Auf die Polyäthylenisolierung 3 wird das graphitierte Gewebeband 4 aufgesponnen, das in gleicher Weise wie das als Bandage 2 verwendete Gewebeband hergestellt sein kann. Zweckmäßigerweise wird vor dem Aufspinnen des graphitierten Geweb; bandes4 auf die Polyäthylenisolierung 3 noch eine eingeschmolzene oder eingesinterte, in der F i g. 1 nicht dargestellte Graphitschicht aufgebracht. Hierzu wird beispielsweise das Kabel bei seiner Herstellung unmittelbar nach dem Aufspritzen der Polyäthylenisolierung 3 durch Graphit gezogen. Da sich zu diesem Zeitpunkt die Isolierung 3 noch im heißen Zustand befindet, wird eine Graphitschicht auf die Isolierung eingeschmolzen.The graphitized fabric tape 4 is placed on the polyethylene insulation 3 spun on in the same way as the fabric tape used as bandage 2 can be made. Appropriately before the spinning of the graphitized Tissue; bandes4 on the polyethylene insulation 3 another melted or sintered, in FIG. 1 graphite layer, not shown, applied. For this purpose, for example the cable during its manufacture immediately after the polyethylene insulation has been sprayed on 3 drawn through graphite. As to this time the isolation 3 is still hot, a graphite layer is melted onto the insulation.
Nach außen wird das in der F i g. 1 dargestellte Kabel von dem mechanischen Schutzmantel ? aus Polyvinylchlorid umgeben.To the outside, this is shown in FIG. 1 shown cable from the mechanical Protective sheath? surrounded by polyvinyl chloride.
Das in der F i g. 2 wiedergegebene Dreileiterkabel besteht aus den drei Leitern 1, die in gleicher Weise wie der Leiter 1 des in F i g. 1 dargestellten Kabels ausgebildet ist.The in the F i g. 2 shown three-core cable consists of the three ladders 1, which in the same way as the head 1 of the in F i g. 1 shown Cable is formed.
Auf die Bandage 2 ist im Extruder die Polyäthylenisolierung 3 aufgespritzt, die gemäß der Erfindung aus einem Niederdruckpolyäthylen mit einem Molekulargewicht über 100 000 besteht, dem 0,5 % Carbazol zugesetzt ist. Auf die Polyäthylenisolierung 3 wird das graphitierte Gewebeband 4 aufgesponnen, wobei in gleicher Weise wie bei dem in der F i g. 1 dargestellten Einleiterkabel auf die Isolierung 3 eine Graphitschicht aufgeschmolzen oder aufgesintert werden kann.The polyethylene insulation 3 is injected onto the bandage 2 in the extruder and, according to the invention, consists of a low-pressure polyethylene with a molecular weight of over 100,000 to which 0.5 % carbazole is added. The graphitized fabric tape 4 is spun onto the polyethylene insulation 3, and in the same way as in the case of the FIG. 1 shown single conductor cable can be melted or sintered on the insulation 3 a graphite layer.
Die drei mit dem graphitierten Gewebeband 4 umsponnenen Leiter werden dann um den Kernbeilauf 9 verseilt. Der Kernbeilauf 9 besteht beispielsweise aus einem Textilfaden, auf den ein nicht vulkanisiertes Gummiregenerat aufgespritzt ist. Beim Verseilen mit den drei Leitern wird dieser ursprünglich runde Kernbeilauf so gequetscht, daß er den Hohlraum zwischen den drei Leitern voll ausfüllt.The three conductors wrapped with the graphitized fabric tape 4 become then twisted around the core shim 9. The core shim 9 consists, for example, of a textile thread onto which a non-vulcanized rubber regenerate is sprayed is. When stranding with the three ladders, this originally becomes a round core extension squeezed so that it completely fills the space between the three conductors.
Auf das in der beschriebenen Weise verseilte Kabel wird dann die hochleitende Kunststoffmischung 8 im Extruder aufgespritzt, die aus einer Mischung von Polyisobutylen und Graphit besteht.The highly conductive cable is then stranded on the cable stranded in the manner described Plastic mixture 8 injected in the extruder, which consists of a mixture of polyisobutylene and graphite.
Auf die so verspritzte hochleitende Kunststoffmischung 8 wird dann ein leitfähiges Band 10 aufgesponnen, das in gleicher Weise wie die Bänder 4 als graphitiertes Gewebeband ausgebildet ist. Das so umsponnene Dreileiterkabel wird von dem Schirm 11 aus Stahlflachdrähten eingeschlossen, auf die der äußere Schutzmantel ? aus Polyvinylchlorid aufgespritzt ist.A conductive tape 10 is then spun onto the highly conductive plastic mixture 8 sprayed in this way, which tape is designed as a graphitized fabric tape in the same way as the tapes 4. The three-core cable wrapped in this way is enclosed by the shield 11 made of flat steel wires, on which the outer protective sheath? is sprayed on from polyvinyl chloride.
Claims (3)
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