DE2605395C2

DE2605395C2 - Gegen Wasser abgedichtete, elektrische Kabel

Info

Publication number: DE2605395C2
Application number: DE19762605395
Authority: DE
Inventors: Leo Victor Pointe Claire Quebec Woytiuk
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1975-02-26
Filing date: 1976-02-11
Publication date: 1982-08-12
Also published as: DE2605395A1; IT1055021B; NL182993B; SE8008570L; CA1005868A; NL7601435A; JPS51110676A; FR2302576A1; JPS5995523U; SE7601797L; GB1535840A; ES445557A1; NL182993C; FR2302576B1; JPS6029778Y2; SE425444B; SE453442B

Description

Die Erfindung betrifft ein gegen Wasser abgedichtetes elektrisches Kabel nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Bei einem bekannten Kabel nach DE-OS 22 16 139 wird alsf" aus festem

Kohlenwasserstoff oder einem festen Kunststoff wie Polyäthylen neben flüssigen bis plastischen Kohlenwasserstoffen wie Paraffinöl, Vaseline, Mineralöl oder noch flüssigen Kunststoffen wie Polyisobutylen oder gering polymerisierten Polyäthylen genannt, während als hydrophiles Pulver ein quellendes Material anorganischer oder organischer Natur, beispielsweise fein gemahlener Bentonit oder hochdisperse gefällte Kieselsäure bzw. Zellulose, Polysaccharid und dergleichen verwendet werden. Durch die hydrophoben Massen soll das Eindringen von Wasser und insbesondere das

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Weiterwandern von Wasser im Kabel verhindert werden. Wenn das Kabel, beispielsweise beim Verlegen, starken Biegebeanspruchungen unterzogen wird, können sich in der hydrophoben Masse Leerräume oder Poren bilden, so daß Wasser von Leckstellen des Mantels aus eindringen und in Längsrichtung des Kabels weiterdringen kann. Hier setzt nun die Wirkung des hydrophilen Anteils der Kabelfüllung ein. der sich mit dem Wasser verbindet, aufquillt und so ein Weiterwandem verhindern soll. Nachteilig ist dabbei, daß der Quellvorgang zu einer Volumenvergrößerung der Kabelbefüllung führt, so daß sich eine Verlagerung der einzelnen Kabelleiter gegeneinander ergeben kann, die zu einer Veränderung der Kapazität der Kabelleiter und dadurch zu einer Verschlechterung der Leiteigenschaften des Kabels, insbesondere bei Fernsprechkabeln führen kann; außerdem kann die Quellung das Volumen der Kabelfülluiig unangemessen erhöhen, so daß eine Beschädigung des Kabelmantels bzw. bei bewehrten Kabeln der Kabelbewehrung herbeigeführt werden kann.

Weiter ist aus der US-PS 38 03 339 ein gefülltes Kabel bekannt, das nur mit Material gefüllt wird, welches mit Wasser reagiert. Es handelt sich dabei um ein Gemisch aus einem hochpolymeren organischen Material, das ein Quellverhalten zeigt, wenn es mit Wasser in Berührung kommt, und mindestens zwei nicht hygroskopischen Materialien, von denen mindestens eines wasserlöslich ist und die miteinander in feuchtem Zustand unter Bildung eines nicht entzündbaren Gases reagieren.

Auch dieser Kabelfüllung sind die im Zusammenhang mit den Quellvorgängen bei der hydrophilen Masse des erstgenannten Kabels angeführten Nachteile eigen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde.

ein Kabel der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß ein Schutz gegen Vordringen von eingedrungenem Wasser in Längsrichtung des Kabels ohne Volumenerhöhung der Kabelfüllung erreicht wird.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Kabel nach Anspruch I. Dringt durch undicht gewordenen Kabelmantel an einer Stelle Wasser in die Füllung eines solchen Kabels ein, so bildet sich mit dem hydrophilen Pulver eine Masse hoher Viskosität, die durch den hydrophoben Anteil der Füllung abgestoßen wird und sich durch etwa vorhandene Leerräume oder Poren infolge seiner hohen Viskosität nicht fortbewegen kann. Das Wasser bleibt örtlich gebunden und beeinträchtigt nicht die Übertragungseigenschaften des elektrischen Kabels.

Als besonders bevorzugter hydrophober Bestandteil der Kabelfüllung wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 2 ein mit einer langkettigen Fettsäure überzogenes Calciumcarbonat eingesetzt, das als Massenware im Handel relativ preiswert erstanden werden kann, und als hydrophiler Bestandteil gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 3 ein hochmolekulares Polyacrylamid, das ebenfalls relativ preiswert erhältlich ist. Bei Verwendung dieser beiden Stoffe gemäß Anspruch 4 erweist sich ein Anteil von 70 bis 92 Gew.-% des Gemisches an hydrophobem Calciumcarbonat und ein entsprechender Anteil von 8 bis 30Gew.-% an Polyacrylamid als besonders vorteilhaft; dabei wird der untere Bereich an Polyacrylamid dann eingesetzt, wenn besonders hohe Anforderungen an die Hochfrequenzübertragungseigenschaften des Kabels gestellt werden, wie beispielsweise bei Fernsprechkabeln, die demnach nur mit einem Anteil von 8% Polyacrylamid versehen werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen gemäß Anspruch 6 und 7 eignen sich für die Ausbildung mit Metallmänteln bewehrter Kabel.

Um ein Ausfließen des Pulvers an den Kabelenden beim Anschließen oder Verbindung tu vermeiden. empfiehlt es sich, die Kabelleiter gemäß Anspruch 7. besonders bevorzugt gemäß Anspruch 8 auszubilden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; ir der Zeichnung zeigt

F i g. I ein mehradriges, mit Außenmantel und Füllung versehenes Elektrokabel und

Fig. 2 ein mehradriges, bewehrtes, mit Füllung und Außenmantel versehenes Elektrokabel.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist ein Kabel mit einer Seele aus mehreren isolierten Leitern 12 von einem Mantel 14 aus Polyäthylen oder ähnlichem Material umhüllt. Die Zwischenräume zwischen den Leitern 12 und dem Mantel 14 sowie zwischen den Leitern selbst sind mit einer Füllmasse 16 versehen, die aus einem Gemisch aus einem hydrophoben Pulver mil einem hydrophilen Pulver besteht. Dabei kann als hydrophobes Pulver ein mit einer langkettigen Fettsäure überzogenes oder beschichtetes Calciumcarbonat handelsüblicher Art verwendet werden, während das hydrophile Pulver ein hochmolekulares, nicht quellendes Polyacrylamid ist, welches gleichfalls handelsüblich ist, (»Separan« von Dow Chemical Corporation oder »Magnifloc« von Cyanamid Company). Die Hersteller solcher hydrophiler Pulver empfehlen ein Kompaktieren zur Herstellung einer Abdichtung gegen Wasser, jedoch ist ersichtlich, daß ein solches Verfahren, bei der Herstellung eines Kabels in einem kontinuierlichen Prozeß nur sehr schwer durchgeführt werden könnte.

Die prozentuale Zusammensetzung der Füllstoffmasse 16 sollte aus 92 bis 70 Gew.-% hydrophobem Pulver und einsprechend 8 bis 30GeW.-"/" hydrophiles Pulver in Abhängigkeit von den erforderlichen Ifberlragungscigcnscliiiftcn des Kabels bestehen.

Hs ist dabei nicht erforderlich, die im Kabel 10 vorhandenen Leerräume vollständig /u befüllen. Ks hat sich herausgestellt, daß es bereits ausreichen kann, wenn nur ii Vol.-"/" der Lcerrüume mit Füllmasse 16 versehen sind, da sich beim Eintreten von Wasser aus dem hydrophilen Pulver ein hochviskoses Gel bildet, das durch das hydrophobe Pulver abgestoßen wird. Der obere Grenzwert der Leerraumbefüllung im Kabel 10 kann bei etwa 80% liegen.

Vor der Herstellung des Kabels bzw. vor dem Bcfüllen desselben mit dem Pulvergemisch 16 kann die Isolierungsoberfläche der Leiter 12 mil einem hydrophoben Öl benetzt werden, das mit der jeweils verwendeten Isolierung verträglich ist und z. B. keine Spannungsrisse bei einem Polyäthylenmante! erzeugt. Als besonders geeignet hat sich ein Paraffine)! mit hohem Anilinpunkt und niedriger Viskosität erwiesen.

F i g. 2 zeigt ein geschirmtes oder bewehrtes Kabel 20. bei dem eine Umhüllung oder ein Einschlag 22 für die Kabelseele und eine Metallummantelung 24 zwischen der Umhüllung 22 und dem Kabelaußenmantel 14 vorgesehen ist. Bevor die Seele mit der Umhüllung 22 versehen wird, wird die Füllmasse 16 in die Leeräume zwischen den Leitern 12 eingeführt, und daraufhin wird eine weitere Schicht aus dem gleichartigen Gemisch gemeinsam mit der Metallummantelung 24 aufgebracht, so daß sich eine Schicht 26 aus der Füllmasse zwischen dem Einschlag oder der Umhüllung 22 der Seele und der Metallummantelung bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gegen Wasser abgedichtetes elektrisches Kabel mit einer Seele aus einer Vielzahl von Leitern und einem Mantel, wobei die Zwischenräume zwischen den Leitern und innerhalb des Mantels wenigstens teilweise mit einem Gemisch aus einem hydrophoben Pulver und einem hydrophilen Pulver gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile Pulver beim Kontakt mit Wasser ein viskoses, nichtquellendes Material bildet.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Pulver ein mit einer langkettjgen Fettsäure überzogenes Calciumcarbonat ist.

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile Pulver ein hochmolekulares Polyacrylamid ist.

4. Kabel nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Pulver ein überzogenes Calciumcarbonat und das hydrophile Pulver ein hochmolekulares Polyacrylamid sind.

5. Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyacrylamid 8 bis 30Gew.-% des Gemisches und das Calciumcarbonat 70 bis 92 Gew.-% des Gemisches (16) ausmachen.

6. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einschlag (22) für die Seele und ein zwischen den Leitern (12) und dem Kabelmantel (14) angeordneter Metallmantel (24) vorgesehen sind und daß das Pulvergemisch (16) in den Zwischenräumen zwischen den Leitern (12) und zwischen dem Einschlag (22) für die Seele und dem Metallmantel (24) angeordnet ist.

7. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der aus Leitern (12) bestehenden Seele und dem Außenmantel (14) eine als Bewehrung dienende Metallummantclung (24) vorgesehen ist und daß eine Schicht (26) des Pulvergemisches auch zwischen der als Bewehrung dienenden Metallummantelung (24) und dem Kabclaußenmantel (14) angeordnet ist.

8. Kabel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (12) jeweils mit einem hydrophoben Öl beschichtet sind.

9. Kabel nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Öl ein Paraffinöl mit niedriger Viskosität ist.