NL8101708A

NL8101708A - MOISTURE-PROTECTED ELECTRIC ENERGY CABLE INSULATED WITH PLASTICS.

Info

Publication number: NL8101708A
Application number: NL8101708A
Authority: NL
Original assignee: Kabel Metallwerke Ghh
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1981-04-07
Publication date: 1981-11-02
Also published as: FR2480485A1; DE3013954A1; SE8102302L; FR2480485B1

Description

r ^ N.0. 30.011 -1-r ^ N.0. 30,011 -1-

Tegen vocht beveiligde, met kunststof geïsoleerde elektrische energiekabel.Moisture-protected, plastic-insulated electrical energy cable.

De uitvinding heeft betrekking op een tegen vocht beveiligde met kunststof geïsoleerde elektrische energiekabel voor middenspanning of 5 hoogspanning met een over de uitwendige geleidende laag aangebracht scherm in de vorm van metalen draden, waarvan de tussenruimte* in de langsrichting zijn afgedicht. Onder dit scherm is in kontakt met de uitwendige geleidende laag in open kruisslag een laag banden aangebracht, die bij vochtinwerking kunnen opzwellen. Deze maatregel maakt 10 een vervaardigingstechnisch probleemloos te bereiken beveiliging mogelijk, die volledig werkzaam wordt, als door een mantelbeschadiging vocht in de kabel binnendringt. De opzwelbare band zuigt zich vol, zwelt op en stopt aldus de ruimte tussen de draden van het scherm af.The invention relates to a moisture-protected plastic-insulated electrical energy cable for medium voltage or high voltage with a screen arranged over the external conductive layer in the form of metal wires, the spacing * of which are sealed in the longitudinal direction. Under this screen, in contact with the external conductive layer in open cross-stroke, a layer of tapes is applied, which can swell on exposure to moisture. This measure makes it possible to achieve a production-technically trouble-free protection which becomes fully effective if moisture penetrates into the cable through a sheath damage. The swellable band sucks up, swells and thus blocks the space between the wires from the screen.

Deze schermdraden kunnen met een slag, maar ook in de vorm van een 15 zogenaamde Ceander-laag zijn aangebracht. In het laatste geval dient de laag van opzwelbare banden tegelijkertijd voor het vasthouden van de afzonderlijke draden van de Ceander-laag, dat wil zeggen van de koncentrische geleider in de vorm van met wisselende slagrichting geslagen afzonderlijke draden. Door het gezwollen materiaal wordt het ver-20 der doordringen van het water verhinderd. De beschadigde plaats blijft tot die plaats beperkt. Vooral wordt door de bovengenoemde maatregel echter gewaarborgd, dat de afstoppende middelen gelijkmatig over de omtrek van de kabel zijn verdeeld, dat wil zeggen overal ter beschikking staan, waar eventueel vocht binnen kan dringen.These shielding wires can be applied with one stroke, but also in the form of a so-called Ceander layer. In the latter case, the layer of swellable tapes simultaneously serves to hold the individual wires of the Ceander layer, that is, of the concentric conductor in the form of individual wires twisted with alternating direction of impact. The swollen material prevents further penetration of the water. The damaged area is limited to that location. Above all, however, the above-mentioned measure ensures that the stopping means are evenly distributed over the circumference of the cable, i.e. are available everywhere where moisture can penetrate.

25 De onderhavige uitvinding betreft thans een verdere uitvoering van de in de aanhef genoemde energiekabel. Volgens de uitvinding wordt onder een in de vorm van een gesloten metalen omhulling aanwezig scherm in kontakt met de uitwendige geleidende laag in open kruisslag een laag van banden aangebracht, die bij vochtinwerking kunnen opzwellen. Deze 30 kombinatie van gesloten metalen scherm en de volgens de hierboven vermelde aanhef in open kruisslag aangebrachte banden heeft onder andere het voordeel, dat bij een nog naderhand optredende spleetvorming op grond van het tijdens bedrijf van de kabel optredende warmtespel en ondanks de sterk verschillende warmte-uitzettingskoëfficienten tussen 35 kunststof-isolatie en metaal van het gesloten scherm tussen uitwendige geleiderlaag en scherm desondanks voor een voldoende afdichting van de kabel ook in de langsrichting is gezorgd. De spleetvorming kan in het 8101708 % -2- bljzonder bij kabels met een gesloten loodmantel als scherm optreden, die op de kabelziel wordt geperst en na vervaardiging dicht op de kabelziel ligt. Als zich nu bij bedrijf van de kabel de ziel uitzet, kan de loodmantel blijvend worden uitgerekt. Bij het daarna krimpen van de isola-5 tie blijven er dientengevolge in de langsrichting lopende spleten tussen de loodmantel en bijvoorbeeld de uitwendige geleidende laag. In geval van een beschadiging van de op zichzelf waterdichte omhulling en het binnendringen van water kan in de spleet het binnengedrongen vocht verder kruipen. Dan zijn echter ook hier beschadigingen in de isolatie niet 10 te vermijden, die tenslotte kunnen leiden tot elektrische doorslagen als gevolg van de zogenaamde "water treeing".The present invention now relates to a further embodiment of the energy cable mentioned in the preamble. According to the invention, a layer of tapes, which can swell on exposure to moisture, is applied under open shielding in the form of a closed metal envelope in contact with the external conductive layer in open cross-stroke. This combination of closed metal screen and the tapes arranged in open cross-stroke according to the preamble mentioned above has the advantage, among other things, that in the event of a subsequent gap formation due to the heat play occurring during operation of the cable and despite the strongly different heat expansion coefficients between plastic insulation and metal of the closed screen between the external conductor layer and screen, nevertheless sufficient sealing of the cable is also ensured in the longitudinal direction. Slit formation can occur in the 8101708% -2-sheet especially with cables with a closed lead sheath as screen, which is pressed onto the cable core and lies close to the cable core after manufacture. If the soul expands during operation of the cable, the lead sheath can be permanently stretched. As the insulation is subsequently shrinked, there are consequently longitudinal gaps between the lead jacket and, for example, the external conductive layer. In the event of damage to the self-watertight casing and the penetration of water, the moisture that has penetrated can creep further. In this case, however, damage to the insulation cannot be avoided here either, which can ultimately lead to electrical breakdowns as a result of so-called "water treeing".

In plaats van een opgeperste loodmantel kan de gesloten metalen omhulling echter ook uit een tot buis gevormde, langsnaadgelaste eventueel gegolfde metalen band met dunne wanddikte bestaan. Vanwege het vereiste 15 geleidingsvermogen zijn hier koper en aluminium het meest van voordeel gebleken.However, instead of a pressed-on lead sheath, the closed metal casing may also consist of a longitudinally welded, possibly corrugated, metal strip with a thin wall thickness formed into a tube. Because of the required conductivity, copper and aluminum have proved the most advantageous here.

Zoals reeds is gebleken zijn banden in de vorm van zogenaamde zwel-vliezen gunstig voor het uitvoeren van de onderhavige uitvinding waarin opzwelbare materialen zijn ondergebracht of in verwerkt. De basis van 20 dergelijke zwelvliezen vormen laagvliesstoffen van kunststof materiaal, waarvan de middelste laag of lagen zijn opgebouwd uit zwelbaar materiaal of dit materiaal bevatten. De opbouw van dergelijke materialen kan bijvoorbeeld zodanig zijn gekozen, dat op een "dikker" draagvlies zwelbare materialen, bijvoorbeeld in poedervorm, bijvoorbeeld op cellulose-basis 25 of in.de vorm van synthetische zwelmassa's worden aangebracht en door een daarover gelégén extreem éün vlies worden vastgehouden. Deze dunne vlieslaag waarborgt een kortstondige waterdoorlaat naar het zwelbare materiaal. De verankering van het zwelbare materiaal in het vlies waarborgt een bijvoorbeeld ten opzichte van het aanbrengen van zwelbaar 30 poeder eenvoudige vervaardiging en verzekert, dat na vervaardiging van de kabel, na het transport en het leggen van de kabel de stoppende materialen nog op die plaatsen aanwezig zijn, waar zij bij het binnendringen van vocht werkzaam de verdere doorstroming van het ingedrongen water tegengaan.As has already been shown, tapes in the form of so-called swelling membranes are advantageous for carrying out the present invention in which swellable materials are incorporated or incorporated. The basis of such swelling membranes form nonwoven fabrics of plastic material, the middle layer or layers of which are built up of or contain swellable material. The construction of such materials can for instance be chosen such that swellable materials, for example in powder form, for example on a cellulose base or in the form of synthetic swelling masses, are applied to a "thicker" nonwoven fabric and are covered by an extremely unique nonwoven fabric. held. This thin fleece layer guarantees a short-term water passage to the swellable material. The anchoring of the swellable material in the fleece ensures a simple manufacture, for example relative to the application of swellable powder, and ensures that after manufacture of the cable, after transport and laying of the cable, the stopping materials are still present in those places where they are effective at preventing the penetration of water by the penetration of moisture.

35 Het kan verder van voordeel zijn als het vliesmateriaal van indika-toren is voorzien, die aantonen hoever in de kabel een eventueel optredende waterdoordringing zich in de langsrichting heeft uitgebreid.It may furthermore be advantageous if the non-woven material is provided with indicators, which show how far in the cable a possible water penetration has extended in the longitudinal direction.

Als een voortdurende elektrisch geleidende verbinding tussen de uitwendige geleidende laag en het scherm noodzakelijk is, kan het van voor- 4-0 deel zijn de lagen uit elektrisch geleidende, zwelbare banden te 8101708 -3- vervaardigen. In dit geval is het mogelijk, omdat het elektrische kontakt tussen de geleidende laag en het scherm niet wordt onderbroken, het zwel-bare vliesmateriaal in de vorm van een gesloten bedekking aan te brengen.If a continuous electrically conductive connection between the external conductive layer and the screen is necessary, it may be advantageous to make the layers from electrically conductive, swellable tapes 8101708-3. In this case, since the electrical contact between the conductive layer and the screen is not interrupted, it is possible to apply the swellable fleece material in the form of a closed cover.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de 5 tekening waarop als uitvoeringsvoorbeeld een éénaderige middenspannings-kabel is weergegeven.The invention will now be further elucidated with reference to the drawing, on which, as an exemplary embodiment, a single-core medium-voltage cable is shown.

Over de bijvoorbeeld als massieve geleider uitgevoerde geleider 11 is de inwendige geleidende laag 12 aangebracht. Deze is bedekt met de isolatie 13 uit een verknoopt of niet verknoopt polyethyleen. De deze 10 isolatie bedekkende uitwendige geleidende laag is met 14 aangegeven.The inner conductive layer 12 is arranged over the conductor 11, which is designed as a solid conductor, for example. It is covered with the insulation 13 of a cross-linked or non-cross-linked polyethylene. The external conductive layer covering this insulation is indicated by 14.

Om nu bij het eventueel binnendringen van water het in de langs-richting verder kruipen hiervan tussen de uitwendige geleidende laag 14 en de loodmantel 17 te verhinderen zijn onder de loodmantel 17 de beide banden 15 en lé van zwelbaar vliesmateriaal aangebracht. Deze zijn in 15 'open kruisslag aangebracht om in geval van isolerend vliesmateriaal nog voor een voldoende elektrisch kontakt tussen de loodmantel 17 en de geleidende laag 14 te zorgen. Op de loodmantel volgt de buitenmantel 18 van een mechanisch bestendig isolerend materiaal, bijvoorbeeld polyvinylchloride .In order to prevent any further penetration of water in the longitudinal direction between the external conductive layer 14 and the lead jacket 17, both bands 15 and 1 of swellable fleece material are arranged under the lead jacket 17. These are arranged in an open cross-stroke to ensure sufficient electrical contact between the lead jacket 17 and the conductive layer 14 in the case of an insulating nonwoven material. The lead sheath follows the outer sheath 18 of a mechanically resistant insulating material, for example polyvinyl chloride.

20 De uitvinding is vanzelfsprekend niet tot de weergegeven uitvoeringsvorm beperkt. Zo kan in plaats van de loodmantel ook een mantel van koper of aluminium worden aangebracht, terwijl zich onder de kunststofmantel 18 nog een korrosiebeveiliging voor de daar weer onder aangebrachte metalen mantel kan bevinden.The invention is of course not limited to the illustrated embodiment. For example, instead of the lead sheath, a sheath of copper or aluminum can also be provided, while under the plastic sheath 18 there may still be anti-corrosion protection for the metal sheath which has been fitted again underneath.

81017088101708

Claims

1. Moisture-proof, plastic-insulated medium or high voltage electrical energy cable, provided with a metal shield arranged over the external conductive layer, characterized in that under the shield present in the form of a closed metal enclosure In contact with the external conductive layer in open cross-stroke, a layer of tapes is applied, which can swell on exposure to moisture.

Energy cable according to claim 1, characterized in that the closed metal sheath is a lead or aluminum sheath.

3. Energy cable according to claim 1, characterized in that the closed metal casing consists of a longitudinally welded, possibly corrugated, steel strip formed into a tube, for example of copper or aluminum. ¢ -. Energy cable according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the swellable bands are in the form of webs, in which swellable material is incorporated.

5. Energy cable according to claim met -, characterized in that the swellable bands consist of multilayer nonwoven material on plastic bases, the middle layer or layers of which consist of or contain swellable material.

Energy cable according to Claim ¢ -, characterized in that powdery swelling material is present between the individual layers of the non-woven material.

7. Energy cable according to any one of the preceding claims, characterized in that the swellable bands contain indicators for the presence of moisture.

Energy cable according to one of the preceding claims, characterized in that the swellable bands are electrically conductive. 8101708