DE1790102A1

DE1790102A1 - Hochspannungskabel mit ueber dem Strahlungsschutz angeordneter Abschirmung

Info

Publication number: DE1790102A1
Application number: DE19681790102
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hove Cornelius Van; Lothar Werwitzke
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1968-09-11
Filing date: 1968-09-11
Publication date: 1972-01-20
Also published as: NL6909663A; BE735383A; CH493072A; GB1238107A; FR2017758A1

Description

Kabel -und Met allwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

1 913 5.9.1968

Hochspannungskabel mit über dem Strahlungsschutz _angeordnet er Ab s c hi rmung

Bei Hochspannungskabeln werden aus unterschiedlichen elektrischen Gründen über der Isolierung, die beispielsweise aus einem geschichteten oder homogenen thermoplastischen Kunststoff bestehen kann, ein Strahlungsschutz und darüber ein Kupferschirm aufgebracht. Der Strahlungsschutz besteht in der Regel entweder aus einer Bandierung aus einem leitfähigen Material oder bei höheren Spannungen aus einem aufgespritzten leitfähigen homogenen Thermoplasten. Die letztere Ausführung hat den Vorteil, daß sich im Gegensatz zu der Bandierung keine Hohlräume zwischen deji Isolierung und dem Strahlungsschutz sowie auch innerhalb des Strahlungsschutzes bilden können. Die Abschirmung wid über dem Strahlungsschutz angeordnet und besteht beispdüsweise aus einer sich teilweise überlappenden Kupferbandbewicklung. Die Anzahl der Bänder» die Überlappung und die Dicke der Bänder hangt von verschiedenen Faktoren ab. Sie soll eine gewisse Biegebeanspruchung z.B. an Einführungen aushalten können, ohne daß sich Falten bilden oder scharfe Kanten durch den Strahlungsschutz in die Isolierung einkerben.

Diese allgemein bekannten Ausführungen von Hochspannungskabeln mit Strahlungsschutz und Abschirmung haben jedoch auch gewisse Nachteile. Die Fertigung des Strahlungsschutzes und des Kupferscliirmes kann Tbei/der bandierten Ausführung zwar auf einer Bandieranlage durchgeführt werden, diese muß jedoch mit Mehrfachwand!erern ausgerüstet sein. Die Fertigungsgeschwindigkeit ist aus diesem Grunde sehr klein. Bei der Ausführung, bei der der Strahlungsschutz durch an sich bekannte Extruder aufgebracht wird, müssen zwei getrennte Arbeitsgänge

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durchgeführt werden, die ein doppeltes Umwickeln, Transportieren usw. erforderlich machen. Ein weiterer )4 Nachteil dieser Konstruktion zeigt sich insbesondere bei der Auslegung des Kupferschirmes. Um ein^e möglichst flexible Kupferbandierung zu erhalten, werden nämlich möglichst dünne KupSerbänder eingesetzt. Da es aber aus elektrischen Gründen oft erforderlich ist, einen gewissen Leitquerschnitt zu erreichen, bedeutet dies eine mehrfache Bandierung oder aber einen Einsatz von dickeren Bändern, wodurch sich allerdings die oben beschriebenen Nachteile wie Steifigkeit, Einkerben der Isolierung usw. nicht vermeiden lassen.

Durch die Erfindung werden diese Nachteile bei einem Hochspannungskabel mit einem über der Isolierung angeordneten Strahlungsschutz, z.B. aus einem leitffähigen Lack, und einer darüber befindlichen Abschirmung zur Begrenzung des elektrischen Feldes aus einer metallischen Bewicklung überwunden. Gemäß der Erfindung sind in einer als Strahlungsschutz dienenden Schicht aus einem leitfähigen verformbaren Material über den gesamten Umfang verteilte, mittels einer reversierenden Umseilung aufgebrachte Drähte aus einem elektrisch gut leitenden Material eingebettet. Afi diese Weise ist es möglich, einen in sich geschlossenen Verband von Isolierung, Strahlungsschutz, Schirm und gegebenenfalls auch Außenmantel herzustellen. Abgesehen davon, daß hierbei auch Hohlräume im Bereich des elektrischen Feldes, die zu Glimmerschexnungen Anlaß geben können, vermieden sind, bietet dieser Aufbau eines Hochspannungskabels eine gute Flexibilität bei Biegebeanspruchungen. Diese ist auch dann gewährleistet, wenn aus elektrischen Gründen ein Schirm mit hohem Leitquerschnitt eingesetzt werden muß, d.h. entsprechend dem gewünschten Lextquerschnitt die Drahtdicke vergrößert wird. Infolge der mittels einer reversierenden Umseilung aufgebrachten Drähte ist nämlich eine Einschränkung bei der Auslegung des Leitquerschnittes für den Schirm nicht erforderlich.

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Ein weiterer Vorteil besteht darüber hinaus darin, daß z.B. bei Endverschlüssen der aus den einzelnen Drähten bestechende Schirm sehr leicht gefaßt und befestigt werden kann. Lötungen, wie bei einer Kupferbandierung sind damit vermieden.

Des weiteren ist es.möglich, ein gemäß der Erfindung aufgebautes Hochspannungskabel in einem Arbeitsgang zu fertigen. Zusätzliche Arbeitsgänge mit allen ihren Gefahrenmomenten, wie Verschmutzung en, Beschädigungen oder auch Lösen z.B. von Bandierungen durch das zusätzliche Auf- und Abwickeln lassen sich damit ausschalten. Außerdem kann in dem gleichen Arbeitsgang auch der Außehinantel gefertigt werden, so daß verhältnismäßig große Längen ohne Unterbrechung bzw. Verbindungsstellen hergestellt werden könneno

An sich ist es zwar bekannt, ein- oder mehradrige elektrische Kabel mit aus einzelnen Drähten verseilten konzentrischem Schutzleiter zu verwenden, bei denen die Einzeldrähte mittels einer reversierenden Umseilung aufgebracht sind. Auch ist bereits vorgeschlagen worden, die Einzeldrähte des mit in Abständen reversierender Umseilrichtung verseilten konzentrischen Leiters auf oder in einer die Drähte auf der Kabelseele festlegenden Masse aus einem elektronischen oder jonischen Halbleiter anzubringen. Diese Anordnungen betreffen jedoch Niederspannungs-Starkstromkabel, die sich in ihrem Aufbau und hinsichtlich ihres Verwendungszweckes wesentlich von den gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Kabeln unterscheiden.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens kann als Strahlungsschutz ein aufgespritzter homogener Thermoplast oder auch ein geeigneter Elastomer verwendet werden. Der Strahlungsschutz kann aber auch aus einem gut verformbaren Band, das entweder aufbandiert oder längseinlaufend aufgebrahht wird, aufgebaut sein. Wesentlich bei der

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Verwendung von Bändern ist jedoch, daß die Verformbarkeit des Bandes so groß ist, daß eine Lage ohne Hohlräume entsteht und die Einlagerung der Drähte gewährleistet ist. Des weiteren ist es auch möglich, über den Drähten eine Wendel, z.B. aus Kupfer oder auch aus einem geeigneten Isoliermaterial aufzubringen. Oft kann es auch besonders vorteilhaft sein, über die jeweilige Drahtlage, daren Einzeldrähte mit reversierender Umseilung aufgebracht sind, eine Schicht aus einem leitfähigen homogenen Material,beispielsweise aus einem homogenen j£/£ leitfähigen Kunststoff anzuordnen, so daß die Drähte allseitig von dem leitfähigen Material umschlossen sind, d.h., eine geschlossene Einbettung zwischen dem Strahlungsschutz und dem Außenmantel erreicht wird.

Die Erfindung sei an Hand des in den Figuren 1 bis 3 als Ausführungsbeispiel dargestellten Hnleiter-Hochspannungskabels näher erläuterte

Über dem mit der Leiterglättung 2 versehenen Leiter 1 des Hochspannungskabels ist, wie in der Figur 1 schematisch angedeutet, die Isolierung 3 aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen.vorgesehen. Der über der Isolierung 3 angeordnete Strahlungsschutz 4 besteht aus einem aufgespritzten homogenen leitfähig gemachten Thermoplasten, in dem die Abschirmung 5 eingebettet ist. Diese Abschirmung besteht aus einzelnen mit reversierender Umseilung im Sinne einer sogenannten Ceanderverseilung aufgebrachten Einzenldrähten. Die beispielsweise aus Kupfer bestehenden Drähte können in ihrem Querschnitt an dem geforderten Leitquerschnitt der Abschirmung ohne weiteres angepaßt werden, so daß die überlicherweise notwendige mehrfache Bandierung oder der Einsatz von dickeren Bändern, die zu einer Erhöhung der Steifigkeit beim Einkerben der Isolierung und dergl. führen, vermieden sind.

Abweichend von dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, ist in der Figur 2 ein Einleiter-Hochspannungskabel beschrieben, bei dem über der Abschirmung 5 aus dem mit reversierender Umseilung

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aufgebrachten Drähten 6 eine Wendel 7 angeordnet ist. Diese Wendel kann als leitendes Element aus einem Kupferband oder aber auch als haltendes Element aus einem Isoliermaterial hergestellt sein. Eine solche ±xi der Figur als Band dargestellte Wendel kann aber auch aus Fäden, in Form eines Geflechtes oder dergl. aufgebracht werden.

In der Figur 3 schließlich ist ein Hochspannungskabel beschrieben, bei dem über der Abschirmung 5 eine dichtaufliegende Lage 8 aus einem hohmogenen thermoplastischen Kunststoff, der auch leitend gemacht sein kann, aufgespritzt ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die einzelnen Drähte 6 der Abschirmung 5 allseitig von dem*als Strahlungsschutz dienenden leitfähigen thermoplastischen Kunststoff und der äußeren Schicht 8, gegebenenfalls aus einem leitfähigen Material , eingeschlossen sind. Über derhomogenen Schicht aus dem ausgespritzten Material ist in der Figur 3 der beispielsweise ebenfalls £aus einem thermoplastischen Kunststoff oder einem geeigneten Elastomer bestehende Außenmantel 9 aufgebracht.

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BAD ORlGtNAL

Claims

Kabel -und Metallwerke GutehJJffnungshütte Aktiengesellschaft , 1 913 (θ 5.9.1968 Patentansprüche

1. Hochspannungskabel mit einem über der Isolierung angeordneten Strahlungsschutz, zum Beispiel aus einem leitfähigen Belag, und einer darüber befindlichen Abschirmung zur Begrenzung des elektrischen Feldes aus einer metallischen Bewicklung, dadurch gekennzeichnet, daß in einer als Strahlungsschutz dienenden Schicht aus einem leitfähigen verformbaren Material über den gesamten Umfang verteilte, mittels einer reversierenden Umseilung aufgebrach teA Drähte aus einem elektrisch gut leitenden Material eingebettet sind.¹

2. Hochspannungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsschutz ein aufgespritzter homogener Thermoplast oder ein Elastomer verwendet ist.

3* Hochspannungskabel nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsschutz ein verformbares schwach- oder halbleitendes Band verwendet ist.

4. Hochspannungskabel nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß das Band längseinlaufend aufgebracht ist.

5· Hochspannungskabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band wendelförmig, gegebenenfalls mit Überlappung, aufgebracht ist.

Hochspannungskabel nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den mit reversierender Umseilung aufgebrachten Drähten eine Schicht aus einem leitfähigen Material, beispielsweise aus einem homogenen leitfähigen Kunststoff, aufgebracht ist.

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