DE69904024T2

DE69904024T2 - Ein elektrisches d.c.-kabel

Info

Publication number: DE69904024T2
Application number: DE69904024T
Authority: DE
Inventors: Jan-Ove Bostroem; Alfred Campus; Peter Carstensen; Anders Ericsson; Andreas Farkas; Anders Gustafsson; Bill Gustafsson; Ulf Nilsson
Original assignee: ABB AB
Current assignee: ABB AB
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: CA2321911A1; EP1057191A1; WO1999044207A1; KR20010041254A; NO20004243D0; JP2001522525A; JP2002505500A; ATE286619T1; AU2753199A; AU756442B2; EP1057191B1; DE69923040T2; DE69904024D1; AR016023A1; EP0978127A1; SE9800567L; NO20004243L; SE9800567D0; AU2753099A; WO1999044206A1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gleichstromkabel, ein DC-Kabel mit einem Isolierungssystem, umfassend eine Polyethylen-Zusammensetzung, PE. Die Polyethylen- Zusammensetzung ist eine extrudierte und vernetzte PE- Zusammensetzung, eine XLPE-Zusammensetzung. Die Erfindung betrifft insbesondere ein isoliertes elektrisches DC-Kabel zur Übertragung und Verteilung von elektrischer Leistung. Das Isolierungssystem umfaßt eine Vielzahl von Schichten, wie eine innere halbleitende Abschirmung, eine extrudierte Isolierung und eine äußere halbleitende Abschirmung.
Zumindest die extrudierte Isolierung umfaßt eine elektrische Isolierungszusammensetzung auf Basis eines vernetzten Polyethylens mit einem System aus Zusatzstoffen, die gewöhnlich ein Vernetzungsmittel, ein Scorch-Bremsmittel und ein Antioxidationsmittel umfassen.

Hintergrund

Obgleich viele der ersten elektrischen Versorgungssysteme zur Übertragung und Verteilung elektrischer Leistung auf der DC- Technik basierten, wurden diese DC-Systeme schnell durch Systeme unter Verwendung von Wechselstrom, AC, ersetzt. Die AC-Systeme besaßen das wünschenswerte Merkmal der leichten Transformation zwischen Erzeugungs-, Übertragungs- und Verteilungsspannungen. Die Entwicklung moderner elektrischer Versorgungssysteme in der ersten Hälfte dieses Jahrhunderts basierte ausschließlich auf AC-Übertragungssystemen. Jedoch bestand um die 1950er ein zunehmender Bedarf an langen Übertragungsschemen und es wurde deutlich, daß bei bestimmten Umständen durch Adoptieren eines Systems auf DC-Basis Vorteile auftreten könnten. Die vorhergesehenen Vorteile umfassen die Verringerung von Problemen, die gewöhnlich mit der Stabilität der AC-Systeme einhergeht, die wirksamere Verwendung der Ausstattung, da der Leistungsfaktor des Systems immer einheitlich ist und die Fähigkeit eine bestimmte Isolierungsdicke oder Abstand bei höherer Betriebsspannung zu verwenden. Gegen diese sehr bedeutsamen Vorteile sind die hohen Kosten der Endausstattung zur Umwandlung von AC zu DC und zur Umkehrung von DC zurück zu AC abzuwägen. Für eine bestimmte Übertragungsleistung sind die Endkosten jedoch konstant und daher wurden DC- Übertragungssysteme als ökonomisch für Anordnungen angesehen, die lange Distanzen beinhalten. Folglich wird die DC-Technik ökonomisch für Systeme, die zur Übertragung über lange Distanzen beabsichtigt sind, sowie wenn die Übertragungsdistanz die Länge überschreitet, bei der die Einsparungen bei der Übertragungsausstattung die Kosten der Endanlage überschreiten.
Ein wichtiger Vorteil des DC-Vorgangs ist die eigentliche Verringerung von dielektrischen Verlusten, wodurch ein beträchtlicher Gewinn an Effizienz und Einsparungen bei der Ausrüstung entstehen. Der DC-Leckstrom ist von einer solch geringen Größe, daß er bei den Stromschätzberechnungen ignoriert werden kann, wohingegen bei AC-Kabeln dielektrischer Verlust eine bedeutende Abnahme der Stromstärke verursacht. Dies ist bei höheren Systemspannungen von beträchtlicher Bedeutung. Gleichermaßen ist die hohe Kapazität, kein Strafmaß bei DC-Kabeln. Ein typisches DC- Übertragungskabel umfaßt einen elektrischen Leiter und ein Isolierungssystem, umfassend eine Vielzahl von Schichten, wie eine innere halbleitende Abschirmung, einen Basiskörper zur Isolierung und eine äußere halbleitende Abschirmung. Das Kabel wird außerdem komplementiert mit einer Ummantelung und Verstärkung usw., um Wasserdurchdringung und jeder mechanischen Abnutzung oder Kräften die während der Herstellung, Installation und Verwendung zu widerstehen.
Fast alle DC-Kabelsysteme, die bisher bereitgestellt wurden, waren für submarine Kreuzungspunkte oder Landkabel, die damit verbunden sind. Für lange Kreuzungen (Übergänge) wird das Kabel vom Masse-imprägnierten festen Papierisolierungs-Typ gewählt, da wegen der unter Druck stehenden Erfordernissen keine Einschränkungen bezüglich der Länge bestehen. Es wurde bei Betriebsspannungen von 450 kV bereitgestellt. Bis heute wurde ein Isolierungskörper im wesentlichen aus Papier imprägniert mit einem elektrischen Isolierungsöl verwendet, aber die Anwendung eines laminierten Materials, wie eines Polypropylen-Papierlaminats wurde bei Anwendungen bei einer Spannung von bis zu 500 kV eingesetzt, um den Vorteil der erhöhten Impulsstärke und des verringerten Durchmessers zu gewinnen.
Wie in dem Fall von AC-Übertragungskabeln ist die Ausgleichsspannung ein Faktor, der zu berücksichtigen ist, wenn die Isolierungsdicke des DC-Kabels bestimmt wird. Es wurde festgestellt, daß die onerösesten Bedingungen auftreten, wenn bei einem voll geladenen Kabel das System einer Ausgleichsspannung mit gegensätzlicher Polarität zu der Betriebsspannung ausgesetzt wird. Wenn das Kabel mit einem freien. Leitungssystem verbunden wird, tritt ein solcher Zustand gewöhnlich als Folge von Blitzübergängen auf.
Eine extrudierte feste Isolierung auf Basis eines Polyethylens PE oder eines vernetzten Polyethylens XLPE wurde fast 40 Jahre zur AC-Übertragungs- und -Verteilungskabelisolierung verwendet. Daher wurde die Möglichkeit der Verwendung von XLPE und PE zur DC-Kabelisolierung seit vielen Jahren untersucht. Kabel mit solchen Isolierungen weisen den gleichen Vorteil auf wie die Masse-imprägnierten Kabel, indem zur DC-Übertragung keine Einschränkung der Stromkreislänge besteht und da sie auch potentiell bei höheren Temperaturen betrieben werden. Im Fall von XLPE, 90ºC anstatt von 50ºC für herkömmliche DC-Kabel. Daher wird eine Möglichkeit eingeräumt, die Übertragungslast zu erhöhen. Jedoch ist es nicht möglich gewesen, das volle Potential dieser Materialien für Kabel mit voller Länge zu erhalten. Es wird angenommen, daß einer der Hauptgründe die Entwicklung und Anhäufung von Raumladungen in dem Dielektrikum bei Unterwerfung eines DC- Feldes ist. Solche Raumladungen verändern die elektrische Streßverteilung und dauern wegen des starken spezifischen Widerstands der Polymere einen langen Zeitraum an. Raumladungen in einem Isolierungskörper häufen sich, wenn sie den Kräften eines elektrischen DC-Feldes ausgesetzt werden auf eine Art und Weise an, daß ein polarisiertes Muster, ähnlich zu einem Kondensator gebildet wird. Es gibt zwei Basistypen von Raumladungsanhäufungsmustern, die sich in der Polarität der Raumladungsanhäufung unterscheiden. Die Raumladungsanhäufung führt zur einer lokalen Erhöhung an bestimmten Punkten des tatsächlichen elektrischen Feldes hinsichtlich des Feldes, daß erwartet wird, wenn die geometrischen Dimensionen und die dielektrischen Charakteristiken einer Isolierung berücksichtigt werden. Die Zunahme, die in dem tatsächlichen Feld bemerkt wird, kann 5- oder sogar 10-mal über dem erwarteten Feld liegen. Folglich muß das Konstruktionsfeld einer Kabelisolierung einen Sicherheitsfaktor einschließen, der diesem beträchtlichen höheren Feld Rechnung trägt, was zu der Verwendung von dickeren und/oder teueren Materialien bei der Kabelisolierung führt. Der Aufbau der Raumladungsanhäufung ist ein langsamer Prozeß, daher verstärkt sich dieses Problem, wenn die Polarität des Kabels nach Inbetriebnahme über einen langen Zeitraum bei gleicher Polarität umgedreht wird. Als Folge der Umkehrung wird auf das von der Raumladungsanhäufung resultierende Feld ein Kapazitätsfeld angeordnet und der Punkt der maximalen Feldspannung wird von der Zwischenschicht in die Isolierung bewegt. Versuche wurden unternommen, die Situation zu verbessern, durch die Verwendung von Zusatzstoffen, um den Isolierungswiderstand zu verringern, ohne die anderen Eigenschaften stark zu beeinträchtigen. Bisher ist es nicht möglich gewesen die elektrische Leistung, die mit imprägnierten Papier-isolierten Kabeln erreicht wurde, zu erreichen und keine kommerziellen polymeren isolierten DC-Kabel sind installiert worden. Jedoch wurde von erfolgreichen Labortests berichtet mit einem 250 kV-Kabel mit einer maximalen Spannung von 20 kV/mm unter Verwendung einer XLPE-Isolierung mit mineralischem Füllstoff (Y. Maekawa et al., Research and Development of DC XLPE Cables, JiCable'91, S. 562-569). Der Spannungswert läßt sich mit 32 kV/mm vergleichen, der als typischer Wert bei Masse-imprägnierten Papierkabeln verwendet wird.
Eine extrudierte Harzzusammensetzung zur AC-Kabelisolierung umfaßt gewöhnlich ein Polyethylenharz als das Basispolymer, das mit verschiedenen Zusatzstoffen, wie Peroxid- Vernetzungsmitteln, einem Scorch-Bremsmittel und einem Antioxidationsmittel oder einem System aus Antioxidantien umfaßt. Im Fall einer extrudierten Isolierung sind die halbleitenden Abschirmungen außerdem gewöhnlich extrudiert und umfassen eine Harzzusammensetzung, die zusätzlich zu dem Basispolymer und einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Füllstoff im wesentlichen den gleichen Typ von Zusatzstoffen umfaßt. Die verschiedenen extrudierten Schichten bei einem isolierten Kabel basieren im allgemeinen häufig auf einem Polyethylenharz. Das Polyethylenharz bedeutet im allgemeinen und in dieser Anmeldung ein Harz auf Basis von Polyethylen oder einem Ethylen-Copolymer, wobei das Ethylen-Monomer einen Hauptteil der Masse ausmacht. Folglich können Polyethylenharze zusammengesetzt sein aus Ethylen und einem oder mehreren Monomeren, die mit Ethylen copolymerisierbar sind. LDPE, Polyethylen niedriger Dichte, ist heute das überwiegende isolierende Basismaterial für AC- Kabel. Zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der extrudierten Isolierung und seiner Fähigkeit dem Abbau und der Zersetzung zu widerstehen, unter dem Einfluß von Bedingungen, die bei der Herstellung, Versendung, Lagerung und Verwendung eines solchen Kabels vorherrschen, umfaßt die Zusammensetzung auf Polyethylen-Basis gewöhnlich Zusatzstoffe wie:
- stabilisierende Zusatzstoffe, z. B. Antioxidantien, Elektronendesoxidationsmittel, um der Zersetzung durch Oxidation, Strahlung, usw. entgegenzuwirken,
- Gleitzusatzstoffe, z. B. Stearinsäure, um die Verarbeitungsfähigkeit zu erhöhen,
- Zusatzstoffe, die die Fähigkeit erhöhen, elektrischer Spannung zu widerstehen, z. B. eine erhöhte Wasserbäumchenbildung-Beständigkeit, z. B. Polyethylenglycol, Silicone, usw., und
- Vernetzungsmittel, wie Peroxide, die sich bei Erwärmung zu freien Radikalen zersetzen und Vernetzung des Polyethylenharzes beginnen, manchmal in Kombination verwendet mit
- ungesättigten Verbindungen, die die Vernetzungsdichte verbessern können,
- Scorch-Bremsmitteln, um vorzeitige Vernetzung zu verhindern.
Die Zahl der verschiedenen Zusatzstoffe ist groß und mögliche Kombinationen davon sind im wesentlichen unbeschränkt. Beim Auswählen eines Zusatzstoffes oder einer Kombination oder Gruppe von Zusatzstoffen ist das Ziel, daß eine oder mehrere Eigenschaften verbessert werden sollten, während andere beibehalten oder wenn möglich sogar verbessert werden sollten. Jedoch ist es in der Realität fast unmöglich alle möglichen Nebenwirkungen einer Änderung in dem System von Zusatzstoffen vorherzusehen. In anderen Fällen sind die beabsichtigten Verbesserungen von solcher Würde, daß etwas unwesentliches negatives zu akzeptieren ist, obgleich es immer das Ziel ist, solche negativen Wirkungen zu minimieren.
Eine typische Harzzusammensetzung auf Polyethylen-Basis, die als extrudierte, vernetzte Isolierung in einem AC-Kabel zu verwenden ist, umfaßt:
97,1 bis 98,9 Gew.-% Polyethylen niedriger Dichte (922 kg/m³) mit einer Schmelzfließrate von 0,4-2,5 g/10 min mit einem System von Zusatzstoffen, wie vorhergehend beschrieben.
Diese Zusatzstoffe können umfassen:
0,1 bis 0,5 Gew.-% eines Antioxidationsmittels, wie, aber nicht darauf eingeschränkt, SANTONOX R® (Flexsys Co.) mit der chemischen Bezeichnung 4,4'-Thio-bis(6-tert-butyi-m- cresol) und
1,0 bis 2,4 Gew.-% eines Vernetzungsmittels, wie, aber nicht darauf beschränkt, DICUP R® (Hercules Chem.) mit der chemischen Bezeichnung Dicumylperoxid.
Obwohl. Nachteile einer solchen XLPE-Zusammensetzung seit langer Zeit bekannt gewesen sind, haben deren Vorteile, z. B. ihre Fähigkeit Scorch, d. h. vorzeitige Vernetzung zu verhindern, diese Nachteile aufgehoben. Darüber hinaus ist gut bekannt, daß dieser Typ einer XLPE-Zusammensetzung eine starke Neigung entfaltet, Raumladungen bei DC-elektrischen Feldern zu bilden, wodurch es bei Isolierungssystemen für DC- Kabel unnützlich wird. Jedoch ist auch bekannt, daß längeres Entgasen, d. h. das Aussetzen der vernetzten Kabelisolierung bei hohen Temperaturen einem starken Vakuum über einen längeren Zeitraum, zu einer etwas verringerten Neigung der Raumladungsanhäufung unter DC-Spannungen führt. Es wird allgemein angenommen, daß die Vakuumbehandlung die Peroxid- Zersetzungsprodukte, wie "Acetophenon" und "Cumylalkohol" aus der Isolierung entfernt, wodurch die Raumladungsanhäufung verringert wird. Das Entgasen ist ein zeitaufwendiges Chargenverfahren im Vergleich mit der Imprägnierung von Papierisolierungen und folglich genauso teuer. Daher ist es von Vorteil, wenn es nicht notwendig ist, zu entgasen. Die am meisten bekannten vernetzten Polyethylen-Zusammensetzungen, die bei AC-Kabeln als extrudierte Isolierung verwendet werden, entfalten eine Neigung zur Raumladungsanhäufung, wodurch sie für die Verwendung bei Isolierungssystemen für DC-Kabel ungeeignet sind.
Es ist bekannt, geringe Mengen eines Zusatzstoffes, umfassend Carbonyl-Gruppen zu einem LDPE aus zweierlei Gründen zu geben, zur Erhöhung der Resistivität und zur Abnahme der Raumladungsanhäufung. Eine solche Carbonyl-Zugabe wird entweder durch Oxidieren von Polyethylen oder durch Copolymerisieren von Kohlenmonoxid mit Ethylen erreicht. Von den Carbonyl-Gruppen wird angenommen, daß sie als Auffangstellen für Raumladungen wirken und die Entwicklung eines polarisierten Musters innerhalb der vernetzten Isolierung als Folge der Raumladungsanhäufung eingeschränkt ist, wenn die Isolierung einem DC-Feld ausgesetzt wird. Jedoch wurde bei erhöhten Temperaturen, z. B. Temperaturen über ungefähr 40ºC, das Auffangen aufgehoben und dadurch eine erhöhte Raumladungsanhäufung beobachtet. Außerdem haben Zusatzstoffe in der Form von organischen Säuren und Anhydriden ähnliche Wirkungen gezeigt. Darüber hinaus wurden molare Modifikationen des Polyethylens vorgeschlagen, durch Einführung von polaren Einheiten in das Polymer, um eine höhere DC-Durchschlagsfestigkeit zu erhalten. Z. B. wird in der japanischen Patentveröffentlichung JP-A-210610 berichtet, daß ein Anhydrid, wie Maleinsäureanhydrid, MAH, auf ein Polyethylen zu diesem Zweck aufpolymerisiert wurde. Das resultierende vernetzte Isolierungsmaterial zeigt eine Abnahme der Raumladungsanhäufung, die der erhöhten Polarität der vernetzten Polymerkettenstruktur zuzuschreiben ist und es wurde schlußgefolgert, daß die aufpolymerisierten MAH- Gruppen, die in der vernetzten Struktur fixiert sind, als Fallstellen für Raumladungen dienen. In JP-A-210610 wurde berichtet, daß vernetztes Polyethylen mit MAH-Zusätzen in Mengen die ungefähr 0,02 bis ungefähr 0,5 Gew.-% entsprechen zu einer vernetzten Zusammensetzung führen, die sich zur Verwendung als Isolierung in einem DC-Kabel mit einer verringerten Raumladungsanhäufung eignen. Andere Zusätze, die bei einer solchen Modifikation der vernetzten Struktur und der damit verbundenen Verringerung der Raumladungsanhäufung in der vernetzten Isolierung verwendet werden, sind Ionomere, Acrylmetallsalze, Carbonsäure und Acetate.
Daher ist es wünschenswert, ein isoliertes DC-Kabel mit einem elektrischen Isolierungssystem auf Polymerbasis, umfassend eine extrudierte XLPE-Zusammensetzung, die sich zur Verwendung als ein Übertragungs- und Verteilungskabel in Netzwerken und Installationen zur DC-Übertragung und -Verteilung von elektrischer Leistung bereitzustellen. Das Kabel soll typisch hergestellt werden, durch ein Verfahren bei dem die extrudierte Isolierung auf XLPE-Basis angewendet und verarbeitet wird, und das auf eine Art und Weise durchgeführt wird, so daß keine Notwendigkeit einer langen zeitaufwendigen Chargenbehandlung, wie Imprägnierung oder Entgasung, d. h. Vakuumbehandlung des Kabels, um stabile und konsistente dielektrische Eigenschaften und eine hohe und konsistente elektrische Stärke der Kabelisolierung sicherzustellen, besteht. Die Kabelisolierung soll darüber hinaus eine geringe Neigung zur Raumladungsanhäufung, eine DC-Durchschlagsfestigkeit, eine hohe Impulsstärke und eine hohe Isolierungsbeständigkeit aufweisen. Dies würde sowohl technische als auch ökonomische Vorteile über Stand der Technik-Verfahren offerieren, da Herstellungszeit und Herstellungskosten verringert werden können und die Möglichkeit eines im wesentlichen kontinuierlichen oder zumindest halbkontinuierlichen Verfahrens zur Anwendung und Verarbeitung des Kabelisolierungssystems bereitgestellt wird. Darüber hinaus soll die Verläßlichkeit, die geringen Instandhaltungserfordernisse und das lange Arbeitsleben eines herkömmlichen DC-Kabels, umfassend eine imprägnierte Isolierung auf Papierbasis beibehalten oder verbessert werden. Der Austausch eines imprägnierten Papiers oder einer Isolierung auf Cellulosebasis mit einer extrudierten Polymerisolierung soll als einen zusätzlichen Vorteil einen Weg öffnen für eine Erhöhung der elektrischen Stärke und folglich eine Erhöhung der Betriebsspannungen ermöglichen, die die Handhabung und die Robustfähigkeit des Kabels verbessern.
Insbesondere ist es erwünscht, ein isoliertes elektrisches DC-Kabel bereitzustellen, bei dem die extrudierte unvernetzte PE-Zusammensetzung, die in dem Isolierungssystem enthalten ist, eine dreidimensionale vernetzte Struktur umfaßt, die Fallstellen für Raumladungen aufweist, wobei die Mobilität jeder Raumladung und die Entwicklung eines polarisierten Raumladungsprofils in der extrudierten Isolierung eingeschränkt ist. Eine solche Verringerung der Neigung zur Raumladungsanhäufung in der Isolierung stellt als einen extraökonomischen Vorteil eine Fähigkeit wie Sicherheitsfaktoren bei den Entwurfswerten, die zur Erarbeitung der Dimension der Kabelisolierung verwendet wird, zu verringern, dar. Insbesondere ist ein solches Kabel wünschenswert für den Vorgang bei spezifischen Bedingungen, die bei einem Netzwert oder bei einer Installierung zur Übertragung oder Verteilung elektrischer Stärke vorherrschen wünschenswert.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine erfindungsgemäße Aufgabe ein isoliertes elektrisches DC-Kabel bereitzustellen, das die Wünsche, die vorstehend spezifiziert sind, trifft. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein DC-Kabel wie in der Präambel von Anspruch 1 definiert mit einem Isolierungssystem auf Polymerbasis, umfassend eine extrudierte vernetzte Polyethylen-Zusammensetzung, die um einen Leiter verteilt ist, gekennzeichnet durch weitere Maßnahmen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Darüber hinaus sind Entwicklungen des erfindungsgemäßen DC-Kabels durch die Merkmale der zusätzlichen Ansprüche 2 bis 12 charakterisiert.
Es ist außerdem eine erfindungsgemäße Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines isolierten elektrischen DC-Kabels, wie vorgenannt spezifiziert, bereitzustellen. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Verfahren wie es in der Präambel von Anspruch 13 zur Herstellung eines isolierten DC- Kabels mit einem Isolierungssystem auf Polymerbasis, umfassend eine extrudierte vernetzte Polyethylen- Zusammensetzung, die um einen Leiter verteilt ist, gekennzeichnet durch die weiteren Maßnahmen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 13 definiert ist. Weitere Entwicklungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind gekennzeichnet durch die Merkmale der zusätzlichen Ansprüche 14 bis 20.

Beschreibung der Erfindung

Um extrudiertes Polyethylen oder vernetztes Polyethylen (XLPE) als Isolierung für die DC-Kabel zu verwenden, sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Der wichtigste Punkt ist die Raumladungsanhäufung unter DC-Spannungen. Erfindungsgemäß wird eine solch signifikante Verringerung der Raumladungsanhäufung, die typisch bei einem betriebenen DC- Kabel auftritt, erreicht durch Implementieren einer geringen Menge eines polaren Comonomers in die Polyethylen-Kette, wobei das polare Comonomer die allgemeine Formel hat:
CH&sub2;=CR-CO-X-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2; oder CH&sub2;=CR-CO-O-(CH&sub2;-CH&sub2;O)m-H
wobei n 2 oder 3 ist, m eine ganze Zahl von 1 bis 20, R H oder CH&sub3; ist und X O oder NH ist. Vorzugsweise ist m 1, 5, 6 oder 9.
Dies wird entweder erreicht durch Einführen eines solchen polaren Comonomers, um ein Segment in dem Kettenrückgrat während der Polymerisierung zu bilden, oder durch Einführen dieser polaren Comonomere als anhängende Seitengruppen bei einem Anpolymerisierungsvorgang. Die Menge des polaren Monomers in der Isolierungsverbindung reicht von über 0,1 Gew.-% des gesamten Monomers, bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0,5 bis 1,5 Gew.-%.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform basiert das polare Comonomer auf Methacrylamid und weist die Formel auf:
CH&sub2;=C(CH&sub3;)-CO-NH-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2;
wobei n 2 oder 3 ist.
Im Fall von n = 3 wird das Monomer Dimethylamino- Propylmethacryl-Amid (DMAPMA) genannt.
Nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform basiert das polare Comonomer auf Aerylamid und weist die allgemeine Formel auf:
CH&sub2;=CH-CO-NH-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2;
wobei n 2 oder 3 ist.
Nach einer weiteren dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform basiert das polare Comonomer auf Methacrylester und weist die allgemeine Formel auf:
CH&sub2;=C(CH&sub3;)-CO-O-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2;
wobei n 2 oder 3 entspricht.
Gemäß einer weiteren alternativen fünften Ausführungsform der Erfindung, basiert das polare Comonomer auf Acrylester und weist die allgemeine Formel auf:
CH&sub2;=CH-CO-O-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2;
wobei n 2 oder 3 entspricht.
Gemäß einer weiteren alternativen sechsten Ausführungsform der Erfindung basierte das polare Comonomer auf Methacrylsäure und oligomeren Ethylenglycol und weist die allgemeine Formel auf:
CH&sub2;=C(CH&sub3;)-CO-O-(CH&sub2;-CH&sub2;O-)mH
wobei m einer Zahl zwischen 1 und 20 entspricht, bevorzugt entspricht m 1, 5, 6 oder 9.
Gemäß einer weiteren siebten alternativen Ausführungsform der Erfindung basiert das polare Comonomer auf Acrylsäure und oligomerem Ethylenglycol und weist die allgemeine Formel auf:
CH&sub2;=CH-CO-O-(CH&sub2;-CH&sub2;O-)mH
wobei m einer Zahl zwischen 1 und 20 entspricht, bevorzugt entspricht m 1, 5, 6 oder 9.
Verfahren zur Herstellung eines isolierten elektrischen DC- Kabels umfassend die Schritte:
- Mischen einer PE-Zusammensetzung,
- Extrudieren dieser vermischten Polyethylen- Zusammensetzung als Teil eines Isolierungssystems auf Polymerbasis, die um einen elektrischen Leiter angeordnet ist, und
- anschließendes Vernetzen der PE-Zusammensetzung in eine XLPE-Zusammensetzung, wobei dies erfindungsgemäß auf eine Art und Weise durchgeführt wird, so daß ein polares Comonomer des vorgenannt beschriebenen Typs und mit der Formel
CH&sub2;=CR-CO-X-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2; oder CH&sub2;=CR-CO-O-(CH&sub2;-CH&sub2;O)m-H,
wobei n 2 oder 3 entspricht, m einer Zahl zwischen 1 und 20 entspricht, R H oder CH&sub3; ist und X O oder NH ist in die XLPE- Zusammensetzung eingeführt wird. Bevorzugt entspricht m 1, 5, 6 oder 9.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das polare Monomer zu dem Ethylen vor oder während der Polymerisierungsreaktion gegeben, wobei auf diesem Weg das Comonomer in die Hauptkette des Polymers eingebaut und mit der Polyethylen-Kette integriert wird. Die zugegebene Menge des Comonomers beträgt von 1 Gew.-% des Endpolymers, typisch von 0,1 bis 5 Gew.-% des Endpolymers und am meisten bevorzugt von 0,5 bis 1,5 Gew.-% des Endpolymers.
Gemäß einer weiteren zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Ethylen und das polare Monomer auf die gleiche Weise wie in dem Verfahren der ersten Ausführungsform copolymerisiert, außer daß die Menge des Monomers jetzt höher ist 5-40 Gew.-%, bevorzugt 25-35 Gew.-% des Endpolymers. Dieses Copolymer mit einer höheren polaren Comonomer-Menge wird anschließend verdünnt durch Mischen des Copolymers mit geradem Polyethylen bis die durchschnittliche polare Comonomer-Menge ungefähr 1 Gew.-% beträgt, gewöhnlich ist die Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% des Endpolymers und am meisten bevorzugt von 0,5 bis 1,5 Gew.-% des Endpolymers.
Gemäß einer weiteren dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das polare Monomer an ein Homopolymer aus Ethylen anpolymerisiert. Das Anpolymerisierungsverfahren kann durchgeführt werden entweder in einem getrennten Schritt nach dem Polymerisierungsverfahren oder es kann während der Extrusion und/oder Vernetzung der Kabelisolierung auf Polyethylen-Basis durchgeführt werden.
Die Zahl polarer Gruppen entspricht ungefähr einer polaren Gruppe pro 1000 Kohlenstoffatomen in der Polyethylen- Hauptkette.
Ein erfindungsgemäßes DC-Kabel mit einem extrudierten vernetzten Isolierungssystem, umfassend eine vernetzte Polyethylen-Zusammensetzung, XLPE, mit einem polaren Monomer, das in das XLPE eingeführt ist, entfaltet beträchtliche Vorteile, wie
- eine wesentlich verringerte Neigung zur Raumladungsanhäufung, was zu einer geringeren Neigung der Entwicklung von polarisierten Raumladungsmustern führt,
- eine erhöhte DC-Durchschlagsfestigkeit.
Das erfindungsgemäße Kabel bietet folglich ein gutes Leistungsvermögen und eine gute Stabilität des extrudierten Kabelisolierungssystems, auch wenn hohe Temperaturen eingesetzt worden sind während der Extrusion, dem Vernetzen oder anderer Maßnahmen bei hoher Temperatur.
Es ist wie immer vorteilhaft, wenn der Gehalt jedes nicht- reagierten Peroxid-Vernetzungsmittels oder jedes Produktes oder Zersetzungsproduktes in der extrudierten XLPE- Zusammensetzung minimiert werden kann, um die Neigung zur Raumladung zu verhindern. Folglich ist der Peroxid-Gehalt der zu extrudierenden und vernetzenden PE-Zusammensetzung weniger als 5% und bevorzugt weniger als 2%. Folglich wird ein erfindungsgemäßes DC-Kabel derart adaptiert, daß es die spezifischen Erforderungen zur Verwendung eines DC-Kabels trifft, ohne auf zeitaufwendige Behandlungen zurückzugreifen. Die wesentliche Eliminierung und die starke Verringerung von überschüssigen Resten bei der Isolierung des DC-Kabels ist von Vorteil in Anbetracht der Kosten des Peroxid- Vernetzungsmittels und noch wichtiger in Anbetracht der Tatsache, daß das Peroxid-Vernetzungsmittel durch Abbau wahrscheinlich ungewünschter Nebenprodukte bildet, wie Methan und Cumylalkohol, die eine Quelle von Raumladungen sind.
All diese vorteilhaften Eigenschaften und Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik-Kabel mit einem Isolierungssystem, das eine extrudierte XLPE-Zusammensetzung umfaßt, werden bei einem erfindungsgemäß hergestellten DC- Kabel erreicht, ohne der vielen Nachteile, die mit einigen nach dem Stand der Technik erzeugten Verfahren verbunden sind. Die starke verringerte Neigung zur Raumladungsbildung, die auf die niedrige Neigung zur Entwicklung eines polarisierten Raumladungsprofils zurückzuführen ist, stellt sicher, daß die hohe DC-Durchschlagsfestigkeit der herkömmlichen DC-Kabel, umfassend eine imprägnierte Papierisolierung, beibehalten oder verbessert wird. Darüber hinaus weisen die isolierenden Eigenschaften eines erfindungsgemäßen DC-Kabels eine im allgemeinen langfristige Stabilität auf, so daß die Verwendbarkeitsdauer beibehalten oder verbessert wird. Dies wird insbesondere erreicht durch die kombinierte Implementierung eines polaren Segmentes in dem XLPE und das kontrollierte Verarbeiten der PE- Zusammensetzung vor und während der Extrusion und das Vernetzen und Konditionieren, das in der Verbindung mit der Extrusion und dem Vernetzen durchgeführt wird, wobei Verfahrensvariablen, wie Temperaturen, Drücke, Verarbeitungszeiten, Zusammensetzung der Atmosphäre kontrolliert werden.
Das erfindungsgemäße DC-Kabel bietet die Fähigkeit durch ein im wesentlichen kontinuierliches Verfahren ohne jeden zeitaufwendigen Chargenschritt, wie der Imprägnierung oder dem Entgasen, hergestellt zu werden, wodurch ein Weg zur starken Verringerung der Herstellungszeit geöffnet wird und folglich die Herstellungskosten verringert werden, ohne die technische Leistungsfähigkeit des Kabels zu riskieren.
Es ist insbesondere von Vorteil ein DC-Kabel, wie es vorstehend definiert ist, unter spezifischen Bedingungen einzusetzen, die bei einem Hochspannungsübertragungs- oder -verteilungskabel vorherrschen, das in einem Netzwerk oder einer Installation zur Übertragung oder Verteilung elektrischer Leistung verwendet wird, wegen der verbesserten Wärmeeigenschaften kombiniert mit den beibehaltenden oder verbesserten elektrischen Eigenschaften. Dies ist insbesondere wichtig wegen der langen Lebensdauer dieser dafür entworfenen Installationen und des eingeschränkten Zugangs zur Instandhaltung solcher Installationen, die an entlegenen Orten oder unter Wasser installiert werden. Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemäß erzeugten Hochspannungsgleichstromkabels ist, daß die Herstellungszeit wesentlich verringert werden kann durch das Adaptieren eines im wesentlichen kontinuierlichen Verfahrens frei von Betriebsschritten, die eine Chargenbehandlung von vollständigen Kabellängen oder Teillängen erfordert, und bietet Kostenvorteile im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

Die Erfindung soll detaillierter beschrieben werden unter Bezugnahme auf die Abbildung und Beispiele. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Kabels zur Hochspannungsgleichstromübertragung elektrischer Leistung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Fig. 2a bis 2d zeigen Raumladungsaufzeichnungen von Vergleichsuntersuchungen auf Platten mit XLPE- Zusammensetzungen, wie in zuvor isolierten AC-Kabeln verwendet und erfindungsgemäßen Zusammensetzungen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, Beispiele

Das DC-Kabel nach der in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt vom Zentrum nach außen,
- einen elektrischen Leiter mit Litzen-Mehrfachdraht 10,
- eine erste extrudierte halbleitende Abschirmung 11, angeordnet um und außerhalb des elektrischen Leiters 10 und innerhalb einer elektrischen Leiterisolierung 12,
- eine extrudierte elektrische Leiterisolierung 12 mit einer extrudierten vernetzten Zusammensetzung, wie sie zuvor beschrieben ist,
- eine zweite extrudierte halbleitende Abschirmung 13, angeordnet außerhalb der elektrischen Leiterisolierung 12,
- eine metallische Abschirmung 14, und
- eine äußere Abdeckung oder Umhüllung 15, angeordnet außerhalb der metallischen Abschirmung 14.
Das DC-Kabel kann, wenn für angemessen gehalten, weiter auf verschiedene Wege mit verschiedenen funktionellen Schichten oder anderen Merkmalen komplementiert werden. Es kann z. B. komplementiert werden mit einer Verstärkung in Form von metallischen Drähten außerhalb der äußeren extrudierten Abschirmung 13, einem Dichtungsmaterial oder einem in Wasser schwellenden Pulver, eingeführt in Metall/Polymergrenzflächen oder einem Radialsystem, erreicht z. B. durch ein korrosionsbeständiges Metall-Polyethylen-Laminat und einer Wasserverdichtung in Längsrichtung durch in Wasser schwellendes Material, z. B. Band oder Pulver unterhalb der Abschirmung 15. Der elektrische Leiter muß nicht als Strang vorliegen sondern kann jede gewünschte Form und Anordnung aufweisen, wie ein elektrischer Leiter mit Litzenmehrfachdraht, ein fester elektrischer Leiter oder ein elektrischer Leiter in Segmenten.

Beispiel 1

Vergleichsuntersuchungen

Testplatten mit XLPE-Zusammensetzungen, wie sie bei isolierten AC-Kabeln im Stand der Technik verwendet wurden und wie sie erfindungsgemäß zur Verwendung in isolierten DC- Kabeln verwendet wurden, wurden hergestellt, verarbeitet und einer Bewertung der Neigung zur Raumladungsanhäufung unterworfen durch Aufzeichnen der Raumladungsprofile unter Verwendung der Impulselektroakustik (PEA)-Technik (Pulsed Electro Accoustic-Technik). Die PEA-Technik ist im Stand der Technik gut bekannt und von Takada et al. in IEEE Trans. Electr. Insul. Vol. EI-22 (Nr. 4), S. 497-501 (1987) beschrieben.
a Eine Polyethylen-Zusammensetzung wurde hergestellt durch Zugabe von ungefähr 1 Gew.-% Dimethylamino-Propylmethacrylamid, DMAPMA, zu ungefähr 99 Gew.-% einer Polyethylen- Zusammensetzung niedriger Dichte, wobei diese PE- Zusammensetzung ungefähr 98 Gew.-% eines Polyethylens niedriger Dichte (922 kg/m³) mit einer Schmelzfließrate von 0,8 g/10 min und ungefähr 2 Gew.-% eines herkömmlichen Systems aus Antioxidationsmittel und Peroxid- Vernetzungsmittel umfaßt.
Eine 2 mm dicke Testplatte eines derart hergestellten Polyethylens wurde bei 130ºC geformt, woraufhin zwei halbleitende Elektroden auf der Testplatte geformt wurden und die Zusammenstellung wurde in einer elektrischen Presse bei 180ºC 15 Minuten vernetzt.
Die 2 mm dicke vernetzte Testplatte wurde anschließend bei 50ºC in einer Vorrichtung zur PEA-Analyse untersucht, wobei die Platte zwischen den flachen Elektroden eingeführt wurde und einem 40 kV-elektrischen Gleichspannungsfeldes ausgesetzt wurde. D. h. eine Elektrode wurde geerdet und die andere wurde bei einem Spannungspotential von +40 kV gehalten. Das Raumladungsprofil, wie in Fig. 2a gezeigt, wurde auf der Testplatte aufgezeichnet, wobei arbiträre Einheiten der Raumladung/Volumen als Funktion der Testplattendicke dargestellt sind, d. h. 0 ist bei der geerdeten Elektrode und x zeigt den Abstand zwischen der geerdeten Elektrode in Richtung der +40 kV-Elektrode an.
b Eine 2 mm dicke Testplatte der gleichen Polyethylen- Zusammensetzung, umfassend DMAPMA, wie im Vergleichsbeispiel hergestellt, wurde auch bei 130ºC geformt. Zwei halbleitende Elektroden wurden auf dieser Testplatte geformt und die Zusammensetzung wurde in einer elektrischen Presse 30 Minuten bei 250ºC vernetzt.
Die 2 mm dicke vernetzte Testplatte wurde anschließend bei 50ºC in einer Vorrichtung zur PEA-Analyse untersucht, wobei die Platte zwischen zwei Elektroden eingetaucht wurde und einem 40 kV elektrischen Gleichspannungsfeld ausgesetzt wurde. D. h. eine Elektrode wurde geerdet und die andere Elektrode wurde bei einem Voltpotential von +40 kV gehalten. Das Raumladungsprofil, wie in Fig. 2b gezeigt, wurde auf der Testplatte aufgezeichnet, wobei arbitäre Einheiten der Raumladung/Volumen als Funktion der Testdicke dargestellt sind, d. h. 0 ist bei der geerdeten Elektrode und x zeigt den Abstand der geerdeten Elektrode in Richtung der +40 kV- Elektrode an.
c Eine 2 mm dicke Testplatte einer herkömmlichen Polyethylen-Zusammensetzung wird wie in den Beispielen a und b verwendet, außer daß DMAPMA bei 130ºC geformt wurde.
Die halbleitenden Elektroden wurden auf der Testplatte geformt und die Zusammensetzung wurde in einer elektrischen Presse bei 180ºC 15 Minuten vernetzt.
Die 2 mm dicke vernetzte Testplatte wurde anschließend bei 50ºC in einer Vorrichtung zur PEA-Analyse untersucht, wobei die Platte zwischen zwei flachen Elektroden eingetaucht wurde und einem 40 kV elektrischen Gleichspannungsfeld ausgesetzt wurde. D. h. eine Elektrode wurde geerdet und die andere wurde bei einem Spannungspotential von +40 kV gehalten. Das Raumladungsprofil, wie in Fig. 2c gezeigt, wurde auf der Testplatte aufgezeichnet, wobei arbitäre Einheiten zur Raumladung/Volumen als Funktion der Testplattendicke dargestellt sind, d. h. O ist bei der geerdeten Elektrode und x zeigt den Abstand der geerdeten Elektrode in Richtung der +40 kV-Elektrode an.
d Eine 2 mm dicke Testplatte einer Polyethylen- Zusammensetzung, wie in Beispiel c, wurde bei 130ºC geformt.
Die halbleitenden Elektroden wurden auf der Testplatte geformt und die Zusammensetzung wurde in einer elektrischen Presse 30 Minuten bei 250ºC vernetzt.
Die 2 mm dicke vernetzte Testplatte wurde anschließend bei 50ºC in einer Vorrichtung zur PEA-Analyse untersucht, wobei die Platte zwischen zwei flache Elektroden eingetaucht wurde und einem 40 kV-elektrischem Gleichspannungsfeld ausgesetzt wurde. D. h. eine Elektrode wurde geerdet und die andere Elektrode wurde bei einem Spannungspotential von + 40 kV gehalten. Das Raumaufteilungsprofil, wie in Fig. 2d gezeigt, wurde auf der Testplatte aufgezeichnet, wobei arbitäre Einheiten der Raumladung/Volumen als Funktion der Testplattendicke dargestellt sind, d. h. 0 ist bei der geerdeten Elektrode und x zeigt den Abstand zwischen der geerdeten Elektrode in Richtung der +40 kV-Elektrode an.

Schlußfolgerungen der Vergleichsbeispiele

Die Raumladungsprofile der Proben in den Beispielen Ia, Ib, Ic und Id wurden 3 Stunden nach der Anwendung der DC-Spannung aufgezeichnet, wobei die Ergebnisse in den Fig. 2a, 2b, 2c und 2d jeweils gezeigt sind. Es ist deutlich zu erkennen, daß die Raumladungsanhäufung des traditionell verwendeten Isolierungsmaterials in AC XLPE-Kabeln (siehe Fig. 2c und 2d) hoch ist und daß die Neigung zur Raumladungsanhäufung im wesentlichen bei den beiden Zusammensetzungen gemäß der Erfindung reduziert ist, die mit den Vergleichsbeispielen Fig. 2a und 2b dargestellt sind.

Claims

1. Isoliertes elektrisches DC Kabel mit einem Isolierungssystem auf Polymerbasis, umfassend eine Zusammensetzung auf Basis eines extrudierten und vernetzten Polyethylens, XLPE, die um einen elektrischen Leiter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung auf XLPE Basis eine Polarmodifikation in der Form eines polaren Segmentes, umfassend ein polares Comonomer mit der allgemeinen Formel:

CH&sub2;=CR-CO-X-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2; oder CH&sub2;=CR-CO-O-(CH&sub2;-CH&sub2;O)m-H

wobei n 2 oder 3 ist, m eine Zahl von 1 bis 20 ist, R H oder CH&sub3; ist und X O oder NH ist, umfasst.

2. DC Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Comonomer als Teile in der XLPE Hauptkette vorhanden ist.

3. DC Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Comonomer als Seitengruppen vorhanden ist, die an das XLPE anpolymerisiert sind.

4. DC Kabel nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer in der XLPE Zusammensetzung in einer Menge vorhanden ist, die 0,1 Gew.-% überschreitet.

5. DC Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer in der XLPE Zusammensetzung in einer Menge 0,5 bis 1,5 Gew.-% des Gesamtpolymers vorhanden ist.

6. DC Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer ein polares Comonomer auf Basis von Methacrylamid ist und dass es die allgemeine Formel hat:

CH&sub2;=C(CH&sub3;)-CO-NH-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2;,

wobei n 2 oder 3 entspricht.

7. DC Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass n = 3 und das polare Monomer Dimethylaminopropylmethacrylamid (DMAPMA) ist.

8. DC Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer auf Acrylamid basiert und dass es die allgemeine Formel hat:

CH&sub2;=CH-CO-NH-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2;,

wobei n 2 oder 3 entspricht.

9. DC Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer auf Methacrylester basiert und dass es die allgemeine Formel hat:

CH&sub2;=CH-CO-NH-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2;,

wobei n 2 oder 3 entspricht.

10. DC Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer auf Acrylester basiert und dass es die allgemeine Formel hat:

CH&sub2;=CH-CO-O-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2;,

wobei n 2 oder 3 entspricht.

11. DC Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer auf Methacrylsäure und oligomerem Ethylenglycol basiert und dass es die allgemeine Formel hat:

CH&sub2;=C(CH&sub3;)-CO-O-(CH&sub2;-CH&sub2;O)mH,

wobei m einer Zahl von 1 bis 20 entspricht, bevorzugt ist m 1, 5, 6 oder 9.

12. DC Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer auf Acrylsäure und oligomerem Ethylenglycol basiert und dass es die allgemeine Formel hat:

CH&sub2;=CH-CO-O-(CH&sub2;-CH&sub2;O)mH,

wobei m einer Zahl von 1 bis 20 entspricht, bevorzugt ist m 1, 5, 6 oder 9.

13. Verfahren zur Herstellung eines isolierten elektrischen DC Kabels, umfassend die Schritte: Mischen einer PE- Zusammensetzung, Extrudieren dieser vermischten Polyethylenzusammensetzung als Teil eines Isolierungssystems auf Polymerbasis, die um einen elektrischen Leiter angeordnet ist, und anschließendes Vernetzen der PE-Zusammensetzung in eine XLPE- Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass ein polares Comonomer mit der allgemeinen Formel CH&sub2;=CR-CO-X-(CH&sub2;)n-N(CH&sub3;)&sub2; oder CH&sub2;=CR-CO-O-(CH&sub2;-CH&sub2;O)m-H, wobei n 2 oder 3 ist, m einer Zahl von 1 bis 20 entspricht, R H oder CH&sub3; ist und X O oder NH ist, in eine XLPE-Zusammensetzung eingeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer in die Polyethylenkette integriert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer vor oder während der Polymerisierungsreaktion zu dem Ethylen gegeben wird und dass das polare Comonomer anschließend während der Polymerisierungsreaktion als Teil in die XLPE-Hauptkette eingeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Comonomer in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% des Endpolymers zugegeben wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Comonomer in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-% des Endpolymers zugegeben wird und dass die größte Menge des polaren Comonomers anschließend verdünnt wird durch Mischen des Copolymers mit geradem Polyethylen, bis der durchschnittliche polare Comonomergehalt von 0,1 bis 5 Gew.-% ist.

18. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer an ein Ethylen- Homopolymer polymerisiert wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer an ein Ethylen-Homopolymer in einem getrennten Schritt nach dem Polymerisierungsverfahren polymerisiert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Monomer an ein Ethylen-Homopolymer während der Extrusion und/oder Vernetzung der Kabelisolierung auf Polyethylenbasis polymerisiert wird.