DE1490626C - Verfahren zum Herstellen eines Isolier papiers fur Hochspannungskabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Isolierpapiers für Hochspannungskabel aus einer Vielzahl von insbesondere auf Rundsiebmaschinen gebildeten nassen Faserschichten.

Es ist bekannt, daß die Widerstandsfähigkeit von Isolierpapieren von deren Dicke abhängt. Die Dicke von dickeren Isolierpapieren liegt in der Größenordnung von 0,070 bis 0,15 mm, während die Dicke von dünnerem Isolierpapier mit hoher Durchschlagfestigkeit in der Größenordnung von 0,025 bis 0,04 mm liegt.

Es ist bisher nicht gelungen, dickeres Isolierpapier, das eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Beanspruchungen; insbesondere Zugbeanspruchungen, als dünnere Isolierpapiere aufweist, mit gleich hoher Durchschlagfestigkeit zu erzeugen, wie sie dünne Isolierpapiere aufweisen. Es wird angenommen, daß dünne Isolierpapiere eine für Spannungsdurchschläge geschlossenere Faserstruktur aufweisen als dicke Isolierpapiere. ·,.'...■,.

Dickere Isolierpapiere mit einer Dicke von annähernd 0,070 bis 0,15mm werden gewöhnlich auf Rundsiebmaschinen aus einer Vielzahl von Faserschichten hergestellt, indem mehrere, in verschiedenen Rundsiebeinheiten hergestellte Faservliese durch ein umlaufendes Abnahmetuch zusammengefaßt und der Pressung zugeführt werden. Der Aufbau des so hergestellten Isolierpapiers weist zwar eine relativ homogene Struktur auf, so daß diese Isolierpapiere als Qualitätserzeugnisse gelten. Dennoch ist die Durchschlagfestigkeit geringer als bei dünneren, einschichtigen Isolierpapieren, die gewöhnlich auf Langsiebmaschinen hergestellt werden.

Es ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von Isolierstoffbändern bekannt, die aus mehreren miteinander vereinigten, beispielsweise miteinander verklebten Bändern aus fertigem Papier mit einer Dicke von etwa 0,07 mm oder weniger bestehen, wobei die mehrschichtigen Isolierstoffbänder bildenden Einzelbänder in gegeneinander versetzter Lage miteinander vereinigt werden, so daß sich ein Querschnitt mit treppenförmigem Profil ergibt. Damit sich glatte Bandladen beim Umwickeln von Hochspannungskabeln ergeben, werden derartige Bänder mit Überlappung um die Kabel gewickelt. Die Vereinigung von fertigen dünnen Papierbändern zu einem Mehrschichtband bereitet aber fabrikatorisch Schwierigkeiten.
Es besteht daher die'Aufgabe, ein leicht durchführbares Verfahren der, eingangs genannten Art zum Herstellen eines' Isoli'erpapiers vorzusehen, das eine hohe Durchschlagfestigkeit und eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Bcanspruchungen, vor allem gegenüber Zugkräften, aufweist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Faserschichten auf einen weniger als lüO°/(i betragenden Wassergehalt, jedoch auf einen wesentlich höheren als bei fertigen Papieren üblich ist, getrocknet und in diesem Zustand miteinander verklebt werden.

Während die zur Herstellung von Isolierpapier auf Rundsiebmaschinen erzeugten Faservliese gewöhnlich einen Wassergehalt von mehr als 100 ⁰Zo, nämlich 200 bis 300 ⁰O, aufweisen, wenn sie zu einem Mehrschichtenkörper miteinander verpreßt werden, werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die' Faserschichten auf einen weniger als 100⁰Zo betragenden Wassergehalt getrocknet, der jedoch wesentlich höher als der Wassergehalt von fertigen Papieren liegt. In diesem Zustand lassen sich die Faserschichten allerdings nicht mehr in üblicher Weise in der Pressenpartie der Papiermaschine durch bloßes Verpressen miteinander vereinigen. Auf die einzelnen Faserschichten wird daher ein Klebstoff aufgebracht, worauf die Faserschichten miteinander verklebt werden. Es hat sich gezeigt, daß die Faserschichten mit einem'Wassergehalt von 100⁰Zo öder weniger, jedoch höher als bei fertigen ,Papieren, leicht zu einem Viel-Schichtenkörper miteinander .verbunden werden können. Die Durchschlagfestigkeit der in erfindungsgemäßer Weise hergestellten Isolierpapiere ist gegenüber Isolierpapieren vergleichbarer Dicke und mechanischer Widerstandsfähigkeit beträchtlich erhöht.

Es wird angenommen, daß die Bewegbarkeit bzw. Verschiebbarkeit der Fasern innerhalb der einzelnen Faserschichten während des Verpressens mehrerer Faserschichten eine wesentliche Rolle bei der Verarbeitbarkeit der einzelnen Faserschichten zu einem Mehrschichtengebilde und für die Durchschlagfestigkeit dieses aus mehreren Schichten bestehenden Gebildes spielt. Wenn mehrere nasse Faserschichten mit einem Wassergehalt von mehr als 100⁰Zo, nämlich 200 bis 300 ⁰Zo, wie es bei dem obenerwähnten Herstellungsprozeß auf Rundsiebmaschinen der Fall ist. übereinandergelegt und in diesem Zustand miteinander verpreßt werden, können sich die_: Fasern _in den einzelnen Schichten noch bewegen. Es besteht daher eine Neigung zur Konzentration von Schwächungspunkten mit der Folge, daß die Faserstrujttur des mehrschichtigen Gebildes für Spannungsdurchschläge offener wird als es bei Papieren aus Faserschichten der Fall ist, bei denen sich infolge einer entsprechenden Faserverteilung eine relativ geschlossene Faser- struktur ergibt. Wenn man dagegen in erfindungsgemäßer Weise nasse Faserschichten auf einen Wassergehalt von H)O⁰Zo oder weniger trocknet, können sich die Fasern innerhalb der Faserschichten nicht mehr so frei bewegen, wie es beispielsweise bei einem Wassergehalt von etwa 200 °■« der Fall ist. Andererseits liegt der Wassergehalt immer noch wesentlich höher als bei fertigen Papieren, so daß dennoch eine gewisse Verschiebbarkeit bzw. Beweglichkeit der Fasern vornan-

den ist. Dadurch ist jede einzelne der Faserschichten hinsichtlich der Faserstruktur noch etwas verformbar, und die Zugfestigkeit der einzelnen Lagen hat bei weitem noch nicht den Wert erreicht, der sich im fertigen Zustand des Papiers einstellt. Dadurch können sich die einzelnen übereinandergelegten Faserschichten noch aneinander anpassen, ohne daß jedoch eine offene Faserstruktur infolge ungehinderter Faserbeweglichkeit entsteht, wie es bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Isolierpapier auf Rundsiebmaschinen der Fall ist.

Es ist vorteilhaft, wenn der zum Verkleben der Faserschichten bestimmte Klebstoffe nur stellenweise, nämlich punkt- oder linienförmig auf die Faserschichten aufgetragen wird. Dadurch erhöht sich nämlich die Anzahl der Ölkanäle, wenn es um Ölkabel geht, so daß der Widerstand gegen die Ölströmimg abnimmt. Außerdem kann man dabei die Menge des zum Verkleben erforderlichen Klebstoffes senken, so daß sich die Herstellungskosten verringern lassen. Ferner wird die Luftdurchlässigkeit des Isolierpapiers sichergestellt, so daß sich das Isolierpapier leichter trocknen, imprägnieren und weiterverarbeiten läßt.

Wenn man Faserschichten unterschiedlicher Art in der erfindungsgemäßen Weise miteinander verbindet, ergibt sich die Möglichkeit, die Eigenschaften der so hergestellten Isolierpapiere in der jeweils gewünschten Weise zu beeinflussen.

Die Zeichnung zeigt ein Diagramm, in dem für verschiedene Isolierpapiere die Durchschlagfestigkeit, gemessen in kV/mm, in Abhängigkeit von der Dicke, gemessen in Viooomm, der Isolierpapiere dargestellt ist. Die mit A bezeichnete Kurve ergibt die Werte von normalem, dickerem und dünnerem Isolierpapier wieder, während die Kurven D 1, B 2 und ß3 aus Werten gebildet sind, die sich bei in erfindungsgemäßer Weise hergestellten Isolierpapieren ergeben. In allen Fällen bildete ein mit dem betreffenden Isolierpapier umvvikkeltes Ölkabel den Meßkörper.

ίο Die Dicke der einzelnen Faserschichten, die in erfindungsgemäßer Weise zu einem Vielschichtenkörper miteinander verklebt sind, beträgt im Falle der Kurve B 1 0,025 mm, für die Kurve B 2 0,045 mm und für die Kurve B 3 0,07 mm.

Der Verlauf der Kurve B I läßt erkennen, daß die Durchschlagfestigkeit des in erfindungsgemäßer Weise hergestellten Isolierpapiers mit zunehmender Dicke nur unwesentlich abnimmt, während die Kurve A für gewöhnliches Isolierpapier mit zunehmender Dicke einen steil nach unten gewölbten Verlauf zeigt. Das heißt, daß bei normalem Isolierpapier, insbesondere in einem Dickenbereich von 0,02 bis 0,08 mm. die Durchschlagfestigkeit mit zunehmender Dicke stark absinkt. Auch die Kurven B 2 und B 3, bei denen die einzelnen Faserschichten dicker sind als im Falle der Kurve B 1, zeigen jeweils einen deutlich oberhalb der Kurve A liegenden Verlauf. Auch dort nimmt die Durchschlagfestigkeit entweder nur sehr unwesentlich oder gar nicht ab, wenn die Dicke des Isolierpapiers zunimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

I 490 626 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Isolierpapiers für Hochspannungskabel aus einer Vielzahl von insbesondere auf Rundsiebmaschinen gebildeten nassen Faserschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserschichten auf einen weniger als 100 "Zu betragenden Wassergehalt, jedoch auf einen wesentlich höheren als bei fertigen Papieren üblich ist, getrocknet und in diesem Zustand miteinander verklebt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Verkleben der Faserschichten bestimmte Klebstoff nur stellenweise, nämlich p'unkt- oder linienförmig, auf die Faserschichten aufgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Faserschichten unterschiedlicher Art miteinander verbunden werden.