NO156467B - Fuktighetsbeskyttet, elektrisk kunststoffisolert kraftkabel, samt fremgangsmaate for fremstilling av samme. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fuktighetsbeskyttet, elektrisk kunststoffisolert kraftkabel, særlig for høyspenning, med en lukket, korrugert metallkappe som omgir isolasjonen, og et utenpå denne beliggende, ytre ledesjikt, og som over tetningselementer som opprettholder avstanden til det ytre ledesjikt, står i elektrisk kontakt med dette.

Elektriske kraftkabler som er dimensjonert for mellom- eller nøyspenningsdrift, oppviser i sin sjiktoppbygning som regel en metallskjerm som er anbrakt på det over kunststoff isolasjonen anordnede, ytre ledesjikt og f.eks. består au pålagte tråder eller metallbånd, fortrinnsv/is au kobber. Denne metallskjerm, som i og for seg er anordnet au elektriske grunner, kan imidlertid også, som allerede kjent (DE-03 1 540 430), samtidig benyttes som fuktighetstett kappe for den under denne beliggende isolasjon. Metallkappen består da au et i lengderetningen innløpende metallbånd, fortrinnsuis au kobber, som er foldet rundt lederens kunststoffiso-lasjon og huis kanter overlapper hverandre og er sammenloddet i området for overiappingsstedet.

Ved denne kjente mulighet for en fuktighetstett avslutning oppstår det imidlertid uanskeligheter ved at isolasjonen ved belastning av kabelen utvider seg vesentlig mer enn det i sjiktoppbygningen benyttede metalIma teri ale, slik at man, når elastisiteten av den i og for seg tette metallkappe oppnår sin høyeste grense, må regne med en oppsprekking av i det minste sveise-eller loddestedene. Hertil kommer at den fordrede bøyelighet av slike kunststoffkabl er redu-seres på grunn av det ved innføring i lengderetningen pålagte metallbånd, hvilket gjør seg forstyrrende bemerket særlig ved på- og autromling henholdsvis ved forlegning.

Som en ytterligere vanskelighet tilkommer at inn-trengende fuktighet ved en beskadigelse av den ytre metallkappe utvider seg i kabelens lengderetning også under metallbåndet, og i tidens løp kan gi anledning til skader i isolasjonen .

Å benytte spesielle tetnings- eller pakningsmetoder som er kjent fra signalkabelteknikken, f.eks. ved hjelp au fuktighet suellende materialer, også i sterkstrømkabeltek-nikken, har hittil ikke ført til noen suksess, særlig på

grunn au uanskelighetene med innføring au f.eks. oppsuulm-

bart pulver og den på grunn av de forholdsvis store mellomrom nødvendige fyll- eller pakningsmengde.

Med utgangspunkt i disse kjente foranstaltninger

er formålet med oppfinnelsen å tilveiebringe en fuktighetsbeskyttet, elektrisk kraftkabel som for det første på tross av de under drift opptredende varmespillerom for isolasjonen bibeholder sin fuktighetstette avskjerming, og som dessuten er slik utformet at fuktigheten som har trengt inn på grunn av en ytre skade, f.eks. i avskjermingen, i sin virkning forblir begrenset til et snevert avgrenset område.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved at den korrugerte metallkappe består av et metallbånd som under langsgående fremmatning er formet til et rør, sammensveiset ved kantene og deretter korrugert, og at det mellom denne selvbærende kappe og det ytre ledesjikt er anordnet i og for seg kjente, i ringform eller spiralform anordnede tetningselementer av et gummielastisk materiale og som samtidig tjener som avstandsholdere via hvilke den selvbærende kappe med mellomrom er understøttet av det ytre ledesjikt.

Ved en således oppbygget kraftkabel blir den radiale utvidelse av isolasjonen oppfanget av den korrugerte metallkappe, og en oppsprekking eller revning av metallkappen unngås. Dette gjelder også når store isolasjonsveggtykkelser er nødvendige på grunn av den spenning som skal overføres.

De elastiske tetningselementer fører dessuten til fullgod skott-avstengning av kjernen i lengderetningen, og en videre-ledning av eventuelt inntrengt fuktighet blir dermed unngått. Et fuktighetsinnbrudd forblir lokalt begrenset, det kan lett lokaliseres og skaden kan fjernes ved utskiftning av et kabel-delstykke.

Fuktighetsbeskyttede kraftkabler ved hvilke et korrugert eller riflet bånd er viklet som en metallkappe rundt kabelkjernen, er tidligere kjent (DE-A-2 605 366,

FR-A-2 168 959). Kantene av disse bånd overlapper hverandre, uten at det er foretatt noen tett forbindelse av båndkantene. Fuktighetsbeskyttelsen skal derfor her oppnås i kombinasjon med et tettende sjikt som befinner seg under metallkappen.

Den ved hjelp av metallbåndet dannede kappe er tilstrekkelig elastisk til å kunne følge de radiale utvidelser av kabelens isolasjon ved temperaturstigning, men en fuktighetsbeskyttelse som svarer til den foreliggende oppfinnelse, kan imidlertid ikke oppnås på denne måte.

Dersom metallkappen oppviser en parallelt forløpende korrugering, har det ved videreføring av oppfinnelsestanken vist seg fordelaktig at bølgedalene som med det ytre ledesjikt danner ringformede hulrom, tjener til opptagelse av tetningsringer. For en kabellengde på f.eks. 2000 m og mer er det selvsagt ikke nødvendig og som regel også altfor kost-bart å anbringe tetningsringer fortløpende mellom kabelkjernen og den korrugerte kappe eller mantel. Det har derfor vist seg fordelaktig å anordne tetningsringer med mellomrom langs kabelkjernen.

En annen fordelaktig utforming au oppfinnelsen består i at det, særlig når det dreier seg om en korrugert mantel med spiralformet forløpende korrugering, som tetningselement og samtidig som austandsholder mellom metallmantel og ytre ledesjikt velges en spiral av et gummielastisk materiaJe med en elektrisk ledningsevne på minst 10 — ( x I~ l — 1 ' cm" — 1.

Når man betrakter det totale tverrsnitt, avstiver en sådan spiral kjernen bare på ett sted av omkretsen, mens en fri bevegelse au isolasjonen er mulig for det resterende område uten at isolasjonen presses mot den lukkede kappe og det dermed oppstår et forhøyet trykk, særlig i området for skjøte-eller loddestedet. Dermed er det til enhver tid, også f.eks. ved kortvarig opptredende, forhøyede kortslutningstemperaturer, sikret en tilstrekkelig ånding eller tilbakefjæring au isolasjonen uten beskadigelse au den fuktighetstette kappe.

Den gummielastiske natur au spiralen ifølge oppfinnelsen sikrer allerede ued fremstillingen en tett kontakt med det ytre ledesjikt, hindrer en underuandring gjennom isolerende tetningsmiddel og opprettholder den el ektri ske forbindelse mellom ledesjikt og metallkappe, også ved under drift opptredende uarmebevegelser av isolasjonen. Kabelens funksjons-dyktighet blir alltid bevart.

Anuendelsen au i spiralform pålagte, ledende bånd, særlig kobberbånd, er innen kabel teknikken i og for seg alminnelig kjent. De tjener blant annet til å fastholde den konsentriske stilling au en au enkelttråder bestående beskyt-telses- eller nulleder på kabelkjernen, og oppuiser for dette formål en ueggtykkelse mellom 0,1 og 0,3 mm. Disse kobberbånd, som utelukkende tjener til sammenholdelse au trådene og oppnåelse au tuerrledningsevne, er imidlertid alene på grunn au sin tykkelse ikke egnet til å tjene som austandsholderspiral for en på disse pålagt, lukket metallkappe.

Det er derimot uesentlig for oppfinnelsen at det

på grunn au isolasjonens austandsholderspiral på den ene side er gitt mulighet til en fri utuidelse, og på den annen side den stadige ledende kontakt mellom ytre ledesjikt og kappe er sikret. I motsetning til de kjente, ledende spiraler er ueggtykkelsen ued utførelse au oppfinnelsen i det minste 1,0 mm og fortrinnsuis 1,5 - A,5 mm. Dermed kan betydelige tykkelsesuariasjoner oppfanges og høye flatetrykk på ledesjiktet ouerføres.

Det rom som er dannet au korrugeringen og den ouer denne tilstedeuærende, lukkede metallkappe, gjøres ued uidere-føring au oppfinnelsen uanntett i lengderetningen. Til dette formål tjener f.eks. et i det frie rom kontinuerlig eller med mellomrom innført skum, f.eks. på polyuretanbasis,

som etter suellingen eller opp skummingen sørger for en langsgående uanntetthet.

Uesentlig for oppfinnelsen er uidere det materiale som kommer på tale for den ifølge oppfinnelsen anordnede spiral au det elastisk ledende materiale. Det må her nemlig tas hensyn til at det ued tilstrekkelig elektrisk ledningseune - den bør ued alle tiltagende temperaturer ikke under-skride uerdien 10 -4 J~L -1 :cm -1 - fremdeles er for hånden en høy elastisitet og høy utmattingsfrihet ued gode aldrings-forhold. Materialer som er særlig egnet for dette formål, har hittil uist seg å uære materialer på basis au etylen-propylen- kautsjuk (EPDM) eller også klorert polyetylen (CM). Disse materialer har en utjevnet egenskapskombinasjon med hensyn til aldring og elastisitet. For oppnåelse au tilstrekkelig ledningseune benyttes bestemte sottyper i kombinasjon eller også alene, men også kombinasjonen med grafitt eller grafitt alene som ledende komponent fører til egnede blandinger.

For utførelse au oppfinnelsen har det uidere uist

seg fordelaktig å benytte tuerrbundne materialer for spiralene, Tuerrbindingen kan gjennomføres etter de forskjelligste me-toder. Således kan tuerrbindingen au spiralene foretas ut frå et materiale på EPDM-basis ued hjelp au peroksyd-tverrbinding, f.eks. i damprør (CU-teknikk) eller også skje ued at det benyttes en trykkløs fuktighetstuerrbinding, idet det på basismaterialenes molekyler først påpodes organosilaner som ued den senere lagring f.eks. i uanndamp bevirker tverrbind-ingsmekanismen (siloksanteknikk). Det samme gjelder for det tilfelle at det som basismateriale benyttes en klorert polyetylen.

Som materialer for tetningsringene er uilkåriige materialer egnet, såfremt de er gummielastiske. Denne egen-skap sikrer den nøduendige fleksibilitet ued de under kabelens drift opptredende varmebeuegelser. Den gir imidlertid også sikkerhet for at de elastiske ringer ued metallkappens fremstilling, særlig ued korrugeringsforløpet, automatisk anbringes i den stillingsriktige posisjon.

Materialer som er særlig egnet for formålene med oppfinnelsen, har vist seg å være materialer på basis au akrylnitrilbutadien-kautsjuk, eller også materialer på basis av termoplastiske kautsjuker. Dersom det dessuten forventes en øket varmestabilitet, er det fordelaktig å benytte tverr-bundne, gummielastiske materialer.

Tetningsringene befinner seg i et ringformet hulrom som på den ene side begrenses av den korrugerte metallmantel og på den annen side begrenses av isolasjonen eller kabelens ytre ledesjikt. Den ledende forbindelse mellom det ytre ledesjikt og metallmantelen skjer over de i retning av kabelkjernen vendende bølgetopper. En ekstra, ledende forbindelse kan oppnås ued at de gummielastiske materialer, f.eks. ved tilsats av sot (kjønrøk) eller grafitt, er gjort helt eller delvis ledende, eller også er overflatebelagt med ledende materialer.

I overensstemmelse med den valgte bølgeform eller korrugering av metallmantelen vil man også velge tetningsringenes tverrsnittsprofil. Disse vil som regel oppvise en sirkelformet tverrsnittsprofi 1, men alt etter betingelsene kan også herfra avvikende profiler komme til fordelaktig anvendelse. Således kan det i blant være hensiktsmessig å benytte hulprofiler som eventuelt er fylt med tilsats-materialer som er egnet for kabelens drift. Således kan det være innbrakt brannhemmende eller lysbueslukkende midler, men også stabilisatorer som med tiden inndiffunderer i det ytre ledesjikt eller isolasjonen.

Ued siden av elastisiteten blir det av tetningsringene imidlertid også krevet at de oppviser en bestemt hardhet for å kunne by på tilstrekkelig motstand mot de særlig ved korrugeringsforløpet virksomme, mekaniske krefter. Ued videreføring av oppfinnelsen har det således vist seg fordelaktig at tetningsringene oppviser en hardhet på

40 - 80 Shore, og fortrinnsvis 60 - 70 Shore.

Slik som allerede angitt, er det for gjennomføring

av oppfinnelsen nødvendig at tetningsringene ved fremstillingen automatisk inntar sin stillingsriktige posisjon i kabelen. I denne forbindelse kan det ofte være tjenlig at tetningsringenes overflate er fuktet med et smøremiddel, f.eks. en olje, såsom silikonolje. Dette først og fremst rent mekanisk virkende smøremiddel kan samtidig imidlertid også overta elektriske funksjoner, idet det selv f.eks. virker spenningsstabiliserende eller inneholder spenningsstabiliserende tilsatser.

For fremstilling av en kabel ifølge oppfinnelsen

har det vist seg særlig fordelaktig en fremgangsmåte ved hvilken tetningsringene med mellomrom påskyves etter hverandre på den gjennomgående kabelkjerne umiddelbart før innhyllingen av kabelkjernen med det i lengderetningen fremmatede metallbånd som former seg til et rør, og hvor tetningsringene om-sluttes av metallbandet og ved korrugeringsforløpet som slutter seg til sammensveisingen av båndkantene, inntrykkes i de oppstående bølgedaler.

For å unngå en beskadigelse au tetningsringen på grunn au sveisevarmen og en innvirkning på sueisesømmens kvalitet på grunn au tetningsringens materiale, uil man herued gå frem på den måte at metallbåndet i det minste i området for den sueisesøm som skal frembringes, formes til et rør på austand fra tetningsringene, og at det etter svei-singen foretas en kalibrering med henblikk på reduksjon av diameteren.

De på kjernen påskjøvne tetningsringer skal på den ene side automatisk innta sin foreskrevne posisjon, men de skal på den annen side imidlertid heller ikke være så fritt bevegelige på kjernen at de av metallbåndet under rørformings-forløpet medtas på vilkårlig måte. Det er derfor fordelaktig at tetningsringenes dimensjoner er valgt slik st de oppviser en fortrinnsvis ca. 10% mindre diameter enn kabelkjernen. På denne måte unngås også at tetningsringene ved påføringen trekkes på tvers av metallbåndet som utfører en relativbevegelse i forhold til kabelkjernen.

Uidere kan det ofte være hensiktsmessig å kalibrere korrugeringen av metallkappen etter anbringelsen av tetningsringene. På denne måte oppnås sikkerhet for at tetningsringene i virkeligheten overalt ligger tettende an på kabelkjernen. l/ed siden av innstillingen av det ønskede manteltrykk på tetningsringene oppnås samtidig en glatting av metallkappens indre overflate.

For utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har det vist seg hensiktsmessig med en innretning som for tetningsringene inneholder et rørformet magasin gjennom hvilket kabelkjernen kan fremføres. Alt etter den valgte avstand mellom tetningsringene kan da disse for hånd eller også automatisk påskyves etter hverandre på den gjennomløpende kjerne. For å unngå beskadigelser på den innløpende kabelkjerne, kan det være fordelaktig å utvide det rørformede magasin trompetformet på innløpssiden.

Til forskjell fra dette er det imidlertid også mulig å trekke en slange av gummielastisk materiale på et rørformet magasin, fra hvilken slange det da i overensstemmelse med den gjennomgående kjerne taktmessig avskjæres skiver som tetningsringer og påskyves på kabelkjernen. For det tilfelle at kabelkjernen fremstillingsbetinget f.eks. ikke er helt rund over det ytre ledesjikt, men oppviser ovaliteter i tverrsnitt, er det videre fordelaktig at kjernen før anbringelsen av tetningsringene kalibreres i ett eller flere trinn, og altså bringes i den runde tverrsnittsform.

En ytterligere forbedring av forslaget ifølge oppfinnelsen består i at tetningsringene på det ytre ledesjikt er sperret ved hjelp av et på den ene eller begge sider anordnet og over isolasjonens omkrets virkende anslag eller motlager. På denne måte oppnås at tetningsringene på kabelkjernen, dvs. på det ytre ledesjikt, er fastlagt og dermed sammen med den tilsluttende korrugeringsmantel bevirker en fullgod avtetning i lengderetningen. Den ved hjelp av mot-lageret oppnådde fastholdelse innvirker nemlig fordelaktig ved fremstillingen for så vidt som tetningsringene ikke glir på kabelkjernen ved innhyllingen av kabelkjernen med en metallmantel som dannes av et i lengderetningen innløpende bånd, og etterfølgende korrugering.

Ued utførelse av oppfinnelsen kan motlager for tetningsringene med særlig fordel være dannet ved at det ytre ledesjikt oppviser i akseretningen forløpende, på omkretsen fordelte steg som med mellomrom er oppbrutt i en lengde som svarer til et multiplum, fortrinnsvis det tre-doble, av tetningsringenes bredde. Ued siden av den nevnte avtetning i lengderetningen bevirker herved inntrykningen av bølgedalene i stegene en god kraftoverføring mellom korrugeringsmantel og ytre ledesjikt.

En annen fordelaktig mulighet ved gjennomføring av oppfinnelsestanken er å danne motlagrene eller støttene ved hjelp av foran og/eller bak tetningsringen beliggende omviklinger. Disse omviklinger dannes hensiktsmessig av selv-klebende eller selvsveisende kunststoffbånd, f.eks. på basis av polyetylen eller etylen-blandingspolymerisater. Med om-vikling forståes i denne forbindelse ett eller flere konsentriske båndlag som i total tykkelse kan beløpe seg til ;bare en brøkdel au tetningsringenes tykkelse. Det er bare uesentlig at omuiklingenes høyde i radial retning au kabelen er tilstrekkelig til å hindre en glidning au tetningsringene.

Ued fremstilling au en kabel ifølge oppfinnelsen har det uist seg fordelaktig å danne uttagningene eller hullene i stegene ued en styrt påuirkning au sprøytenippelen. Ued ekstrudering au det ytre ledesjikt på isolasjonen blir det samtidig ued endring au den uanlige sprøytenippel med konsentrisk utgang utformet i lengderetningen forløpende steg. Ued åpning og lukning au material strømmen for stegene kan disse frembringes fortløpende og/eller med aubrytelse.

En annen mulighet er at de i lengderetningen for-løpende steg ifølge en ytterligere oppfinnelsestanke ekstruderes fortløpende ouer hele kabellengden, og de ouer omkretsen forløpende hull eller åpninger i det ytre ledesjikt med det formål å oppta tetningsringene fremstilles først etterpå, f.eks. i en kontinuerlig gjennomkjøring eller ued korrugeringsmantelfremstillingen, ued hjelp au mekanisk arbeidende skjære-, auskallings- eller freseuerktøy. Form og materiale for selue tetningsringene kan uære som foran angitt, og også anbringelsen au disse elementer på kabelkjernen skjer hensiktsmessig slik som allerede beskrevet.

Dersom motlagerne eller anslagene, slik det også sørges for for løsning au den oppgaue som ligger til grunn for oppfinnelsen, dannes au omuiklinger, blir det for dette formål med fordel på det ytre, glatte ledesjikt au kabelen under gjennomløpningen med mellomrom i en eller flere posi-sjoner rundt kabelkjernen anbrakt selusueisen de eller selv-klebende kunststoffbånd med i radial retning tiltagende uiklingsdiameter. Før, under eller etter uiklingsforløpt;t uil man hensiktsmessig foreta en temperaturbehandl ing au båndene og/eller også det ytre ledesjikt for å garantere en sikker sammenklebning eller sammensueising og dermed en tett avslutning eller austengning i lengderetningen.

I denne forbindelse kan det ofte uære en fordel at båndene anbringes på og formes til omuikling på det/den fremdeles ekstrusjonsuarme, ytre ledesjikt hhu. isolasjon. Alt etter fremstillingsbetingelsene kan det uære hensiktsmessig med en omuikling foran eller bak eller både foran og bak en tet-

ningsring.

Dersom det som tetningselement benyttes en omuikling au et gummielastisk materiale, slik det sørges for ifølge oppfinnelsen, er det ofte fordelaktig å autette det mellom de enkelte omuiklingsvindinger dannede rom med et passende skumplastmateriale. Ued uidereføring au oppfinnelsestanken har det for avtetning vist seg særlig fordelaktig å benytte et halvhardt, overveiende lukket-poret, ved fri oppskumming skrumpende polyuretan-skumplastsystem i en form som er fortettet til 100 - 300 kg/m<3>, fortrinnsvis 150 - 250 kg/m<3>. En sådan skumplast er temperaturbestandig i nødvendig grad for kabeldriften, den hefter godt til det ytre ledesjikt på den ene side og til metallkappens innerflate på den andre side,slik at langsrettede, eventuelt vannførende kanaler unngås. Fleksibiliteten av det oppskummede materiale er så stor at skumplasten ikke brister ved på- og avtromling av kabelen og uten videre opptar termisk betingede lengde-forandringer av kabelen.

En for dette formål særlig egnet skumplast fremkommer når det ved utførelse av oppfinnelsen som komponent A benyttes et reaksjonsprodukt på basis av etylenoksyd og /eller propylenoksyd med forbindinger som i det minste inneholder to eller tre aktive hydrogenatomer, eksempelvis trimetylolpropan, glyserin, etylendiamin og andre. Dersom det som komponent B benyttes en di fenylmetandiisocyanat, slik det videre sørges for, gir en sådan skumplast ved tilsvarende aktivering en lang beholdertid (Topfzeit) som er nødvendig for først å innlede oppskummingsforløpet etter sammensveisingen av kappen og eventuelt etterfølgende korrugering av metallkappen, og for å sørge for den for oppfinnelsen forlangte stigeevne som er tilstrekkelig for en fullstendig oppskumming av det snevre hulrom mellom kraftkabelens kjerne og kappe.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til de på tegningene viste utførelses-eksempler, der fig. 1 og 2 samt å og 5 i forskjellige snitt viser en kunststoffisolert énleder-høyspenningskabel, mens fig. 3 anskueliggjør fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for fremstilling av en kabel ifølge fig. 1 og 2.

Høyspenningskabelens leder 1 består au et antall

med hverandre sammentv/innede enkelttråder. Det indre ledesjikt 2 utglatter ujevnheter på lederlinen, som kan gi anledning til utladninger på grunn av lokale feltstyrkeøkninger. Isolasjonen som består av et tverrbundet eller også ikke-tverrbundet polymermateriale, f.eks. tverrbundet eller ikke-tverrbundet polyetylen eller også på basis av etylen-propy-1en-kautsjuker, er betegnet med 3. Isolasjonen er dekket av det ytre ledesjikt 4. Som ytre, fuktighetstett skjerm tjener den korrugerte, langssøm-sammensveisede metallmantel 5 som utad er dekket av en kunststoffman tel 6, f.eks, av polyvinylklorid. Alt etter forlegningsbetingelsene er det under mantelen anordnet en såkalt polymentspyling, dvs. en korrosjonsbeskyttelse på bitumenbasis, eller en armering er anordnet over mantelen.

For også å sikre vann tettheten i lengderetningen

for en sådan kabel for det tilfelle at det etter en beskadigelse av metallkappen har trengt inn fuktighet, oppviser metallmantelen 5 en parallellkorrugering 7, idet det i mot lederen 1 vendende bølgedaler 0 er anordnet tetningsringer 9 av et gummielastisk materiale. Materialet kan også være av en sådan beskaffenhet at det sveller veri vann-tilstrømning, for ytterligere å forbedre avtetninqen.

I det viste utførelseseksempel trykker tetninys-ringene 9 elastisk på det ytre ledesjikt 4, slik at rommet mellom metallmantel 5 og ytre ledesjikt 4 i lengderetningen er fuktighetstett skottavstengt.

Slik som vist på fig. 3, går man ved fremstilling

av en fuktighetsbeskyttet kabel ifølge fig. 1 og 2 hensiktsmessig frem på den måte at kabelkjernen 10 avtrekkes fra en forrådstrommel 11 og tilføres til et som et rør skjematisk vist magasin 12. På dette magasin, som selvsagt også kan være utført på annen måte, befinner det seg et antall av tetningsringene 9 som alt etter den ønskede avstand i en viss takt påskyves etter hverandre på kabelkjernen 10.

Fra et båndforråd 13 blir samtidig et metallbånd, f.eks. av kobber, aluminium eller også av umagnetisk stål, avtrukket via avbøyningsruller 14 og ved hjelp av i og for seg kjente formeverktøy formet til et rør rundt den med tetningsringene bestykkede kabelkjerne 10 og ued hjelp au en sueiseanordning 15 gasstett sammen sui set ued kantene. Slik det fremgår au denne figur, er diameteren au det dannede "rør" her større enn den ytre diameter au tetningsringene, slik at en gjensidig påvirkning mellom sveisanordning eller sveisesøm og tetningsmateriale uteblir.

Etter sveiseforløpet skjer det først en tverrsnitts-reduksjon ved hjelp av et kalibreringsverktøy 16, slik at metallkappen nesten trekkes ned på tetningsringene. En korrugeringsanordning 17 forsyner det sveisede rør med en parallellkorrugering, idet tetningsringene, slik som antydet, glir inn i den frembrakte korrugeringsmantels bølgedaler.

En etterfølgende, ytterligere kalibrering ved hjelp av en rulle- eller valseanordning 18 sørger for at det sikres et tett anlegg av tetningsringene 9 både mot metallkappens innerflate og mot kraftkabelens ytre ledesjikt. Kalibreringen velges da hensiktsmessig slik at det skjer tverrsnittsde-formasjoner av tetningsringene på 5 - 20%, fortrinnsvis 10 - 12%.

Til forskjell fra eksemplet med en énleder-kabel

kan oppfinnelsen selvsagt også benyttes ved flerleder-utfarelser, idet hver faseutførel se hensiktsmessig avtettes separat.

I utførelseseksemplet ifølge fig. 4 består høy-spenningskabelens leder 20 likeledes av et antall med hverandre sammentvinnede enkelttråder hvis øverste lag er dekket av det indre ledesjikt 21. Dette ledesjikt 21 utjevner ujevnheter på lederlinen som kan gi anledning til utladninger på grunn av lokale feltstyrkeøkninger. Isolasjonen 22 av et tverrbundet eller ikke-tverrbundet polymermateriale er anbrakt på ledesjiktet 21 og består eksempelvis av tverrbundet eller ikke-tverrbundet polyetylen, eller også av et polymermateriale på basis av etylen-propylen-kautsjuk. Isolasjonen dekkes av det ytre ledesjikt 23 av et ekstrudert, ved hjelp av sot (kjønrøk) eller grafitt ledendegjort polymermateriale som oppviser i lengderetningen forløpende steg 24. Disse steg er hensiktsmessig ensartet fordelt på omkretsen. For å sikre en sikker fastholdelse av tetningsringene 25, som sikrer en avtetning av kabelen i lengderetningen, er stegene 24 med mellomrom avbrutt, slik at det er dannet.uttagninger eller tomrom 26, eksempelvis i en lengde av ca. 10 mm. En glidning av tetningsringene 25 fra sine opprinnelige stilling er da ikke lenger mulig når den lukkede metallmantel 27 deretter anbringes og korrugeres, slik at tetningsringene 25 griper inn i mantelens bølgedaler.

Den lukkede metallmantel, som eksempelvis består

av kobber for samtidig å overta kabelens avskjerming, kan alt etter forlegningsbetingelsene også være forsynt med en korrosjonsbeskyttelse 28 på bitumenbasis, før den ytre mantel 29 av et kunststoff, eksempelvis av polyvinylklorid, anbringes.

Diameteren av kunststoffisolerte mellom- og høy-spenningskabler kan over lengden og over omkretsen iblant utsettes for betydelige svingninger. Det er derfor nødven-dig å velge metallmantelen med paral1 ellkorrugering med sin innerdiameter på en slik måte at den i det minste er lik den største kabeldiameter. Ued hjelp av stegene fremkommer en ytterligere forbedring, da det i stegene kan dannes kor-rugeringer. Ued denne konstruksjon fremkommer det derved en forbedret kraftoverføring, en forbedret elektrisk kontakt og en forbedret varmeovergang mellom det ytre ledesjikt og den korrugerte metallmantel. Ued hjelp av fiksering av tetningsringene i sporet, som er fremstilt f.eks. ved hjelp av en medløpende, roterende kniv under fremstillingen av den korrugerte mantel, hindres en tverrtrekking av ringene på grunn av den relative bevegelse av kabelkjernen i det glatte rør. For fremstillingen av den korrugerte mantel består jo som kjent av fremgangsmåtetrinnene: Rørforming av et i lengderetningen innløpende metallbånd rundt kabelkjernen - sarnmen-sveising av båndkantene - korrugering av det således dannede, glatte rør.

For å gjøre det lettere å fastslå om vann i et feiltilfelle er eller var for hånden på et sted på kabelen, kan det ved fremstillingen av den korrugerte mantel samtidig innføres et i lengderetningen innløpende bånd som er forsynt med en indikator som reagerer med vann, f.eks. ved farge-ski fting.

Et ytterligeæ utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen er vist på fig. 5. Lederen 30 er her dekket au det indre ledesjikt 31 som sørger for en utjeuning au de på grunn au enkelttrådene dannede uregelmessigheter au ouerflaten. Dette indre ledesjikt 31 er f.eks. ekstrudert på lederen, og det kan testå au en ued hjelp au sot (kjønrøk) ledendegjort polyetylen eller en au dennes kopolymerer, og uære tuerrbindbar. Ouer det indre ledesjikt 31 ligger isolasjonen 32 som f.eks. består au en tuerrbindbar eller termoplastisk polyetylen huis ueggtykkelse er ualgt i ouerensstemmelse med den spenning som skal ouerføres. Det i solasjonsdekkende, ytre ledesjikt 33 består med fordel likeledes au et ued hjelp au sot eller grafitt ledende, termoplastisk materiale. Ouer dette ledesjikt 33, som eventuelt også kan inneholde et polster-sjikt av f.eks. et ledende vevbånd og ytterligere skjerm-tråder, befinner seg eksempelvis den elastiske spiral 34 som består f.eks. av EPDCl med en tykkelse på f.eks. 4 mm og som er anbrakt i vindel- eller spiralform og tjener som avstands-holder fer den i forhold til denne konsentriske, korrugerte mantel 35.

Den korrugerte mantel 35 oppviser i det viste ut-førelseseksempel en parallellkorrugering, men denne korrugering kan imidlertid også ha et vindel- eller spiralformet forløp. Det mellom korrugeringsmantel 35 og bånd 34 dannede rom 36 tjener til opptagelse av det skummende materiale som sørger for en skott-avstengning i lengderetningen. Selvsagt kan det også til disse materialer tilføyes spenningsstabiliserende tilsatser som i løpet av driften, særlig ved tempera-turøkning på grunn av den energi som skal overføres, inndiffunderer i den derunder beliggende isolasjon. Den lukkede metallkappe er omgitt av den mekanisk motstandsdyktige kunststoffmantel 37 som ytre beskyttelse.

For fremstilling av den på fig. 5 viste kabel går man hensiktsmessig frem slik at det indre ledesjikt 31 og deretter isolasjonen 32 først ekstruderes på lederen 30.

Det ytre ledesjikt 33 blir likeledes påført ved ekstrusjon, og deretter skjer påviklingen av det elastiske bånd 34. Endelig blir på kjent måte et i lengderetningen tilført kobber- eller stålbånd 35 lagt rørformet rundt kjernen, idet det fremdeles i flytende form foreliggende komponentsystem innbringes før sammensveisingen av båndkantene. Beholder-tiden er her valgt slik at oppskummingsforløpet først skjer etter korrugeringsforløpet for det ved kantene sammen svei sede rør. Den således forberedte kabel gjennomløper deretter en ytterligere ekstruderer1 ved hjelp av hvilken yttermantelen 37 påføres, eventuelt etter påføring av en ekstra korrosjonsbeskyttelse.

Slik som allerede antydet,er det ved fremstillingen av den på fig. 5 viste kabel fremfor alt vesentlig at skumplasten oppskummes først etter samrnensveisingen av båndkantene og etter den påfølgende korrugering av metallkappen. Skummaterialet må altså være innstilt slik at det på den ene side har en tilstrekkelig lang beholder- eller grytetid, men på den annen side også har tilstrekkelig stigeevne til å ut-fylle den meget trange spalte mellom ytre ledesjikt 33 og korrugeringsmantel 35. Disse krav er med hensyn til kjemisk mekanisme motstridende, dvs. en lang grytetid krever en in-hibering sv isocyanat/polyo1-reaksjonen, men denne må imidlertid være så snevert dosert at stigeevnen ikke også redu-seres for mye. Ued utførelse av oppfinnelsen kan dette oppnås ved hjelp av et skumsystem med følgende karakteristikk:

Ovenstående gjelder ved et blandingsforhold A : B 2 : 1

og en fritt oppskummet romvekt på ca. 60 kg/m .

Siktprøvingen ved en ferdig kabel viste at hulrommet mellom kjerne og mantel 35, f.eks. av kobber, var helt utfylt. Uedheftingen til metallmantelen og til det ekstruderte, ledende sjikt 33 var tilstrekkelig, og sprekker i skumplasten ved bøyepåkjenninger opptrådte ikke.

Som skumplastmaterialer som er særlig egnet for oppfinnelsen, kan følgende komme på tale:

Eksempel I

Komponent A, en blanding av

De i eksemplene anførte materialer er såkalte halv-harde skumplaster,; og disse oppnår, oppskummet i åpen form, en romvekt på 60 kg/m , med overveiende åpenporet karakter. Dersom derimot denne skumplast, slik det sørges for ifølge oppfinnelsen, i spalten mellom ytre ledesjikt og mantel for-tettes til det tre-eller firedoble av dens fritt oppskummede rom, stiger antall lukkede celler til over 50%, hvorved den fordrede fleksibilitet oppnås på tross av denne nå forholdsvis høye romvekt på f.eks. 150 - 250 kg/m .

Blandinqseksempler på materialer med for oppfinnelsen passende kvalitet av de av disse fremstilte avstands-spiraler er følgende:

Eksempel 1

Claims (22)

1. Fuktighetsbeskyttet, elektrisk kunststoffisolert kraftkabel, særlig for høyspenning, med en lukket, korrugert metallkappe (5; 27; 35) som omgir isolasjonen (3; 22; 32), og et utenpå denne beliggende, ytre ledesjikt (4; 23; 33), og som over tetningselementer som opprettholder avstanden til det ytre ledesjikt (4; 23; 33), står i elektrisk kontakt med dette, karakterisert ved at den korrugerte metallkappe (5; 27; 35) består av et metallbånd som under langsgående fremmatning er formet til et rør, sammensveiset ved kantene og deretter korrugert, og at det mellom denne selvbærende kappe (5; 27; 35) og det ytre ledesjikt (4; 23;

33) er anordnet i og for seg kjente, i ringform eller spiralform anordnede tetningselementer av et gummielastisk materiale og som samtidig tjener som avstandsholdere (9; 25; 34) via hvilke den selvbærende kappe (5; 27; 35) med mellomrom er understøttet av det ytre ledesjikt (4; 23; 33).

2. Kraftkabel ifølge krav 1, karakterisert ved at den korrugerte metallkappes (5; 27) bølgedaler som med det ytre ledesjikt (4; 23) danner ringformede hulrom, tjener til opptagelse av tetningsringer (9;

25) .

3. Kraftkabel ifølge krav 1, med en korrugert mantel (35) med spiralformet forløpende korrugering, karakterisert ved at en spiral (34) av et gummielastisk materiale med en elektrisk ledningsevne på minst 10~<4> S* cm ^ tjener som tetningselement og samtidig som avstandshol-der mellom den korrugerte mantel (35) og det ytre ledesjikt (33) .

4. Kraftkabel ifølge krav 3, karakterisert ved at den gummielastiske avstandsspirals (34) båndtykkelse beløper seg til minst 1,0 mm, fortrinnsvis 1,5 - 4,5 mm.

5. Kraftkabel ifølge krav 3, karakterisert ved at det frie rom som er dannet mellom den lukkede kappe (35) og spiralens (34) vindinger, er utfylt av et kontinuerlig eller med mellomrom innført skummate-riale.

6. Kraftkabel ifølge krav 5, karakterisert at det som materiale for den gummielastiske spiral (34) er benyttet en etylen-propylen-kautsjuk (EPDM) eller en klorert polyetylen (CM) i tverrbundet eller ikke-tverrbundet form.

7. Kraftkabel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som gummielastisk materiale er benyttet materialer på basis av akrylnitrilbutadien-kautsjuk i tverrbundet eller ikke-tverrbundet form.

8. Kraftkabel ifølge krav 7, karakterisert ved at det gummielastiske materiale er ledende.

9. Kraftkabel ifølge ett av kravene 2, 7 eller 8, karakterisert ved at tetningsringene (9; 25) oppviser en hardhet på 40 - 80 Shore, fortrinnsvis 60 - 70 Shore.

10. Kraftkabel ifølge ett av kravene 2 og 7 - 9, karakterisert ved at tetningsringene (25) på det ytre ledesjikt (23) er sperret ved hjelp av et på den ene eller begge sider anordnet og over isolasjonens (22) omkrets virkende motlager.

11. Kraftkabel ifølge krav 3, karakterisert ved at det for avtetning benyttes et halvhardt, overveiende lukket-poret, ved fri oppskumming krympende polyuretan-skumsystem i en form som er fortettet til 100 - 300 kg/m 3 , fortrinnsvis 150 - 250 kg/m 3.

12. Kraftkabel ifølge krav 11, karakterisert ved at det som komponent A er benyttet et reaksjonsprodukt på basis av etylenoksyd og/eller propylenoksyd med forbindelser som i det minste inneholder to eller tre aktive hydrogenatomer, med en molekylvekt på 3000 - 6000.

13. Kraftkabel ifølge krav 12, karakterisert ved at det som forbindelser med aktive hydrogenatomer er benyttet trimetylolpropan, glyserin, etylendiamin e. 1.

14. Kraftkabel ifølge ett av kravene 11-13, karakterisert ved at det som komponent B er benyttet en difenylmetan-diisocyanat.

15. Kraftkabel ifølge ett av kravene 11-14, karakterisert ved at det som drivmiddel er benyttet vann alene eller i forbindelse med lavtkokende væsker, som f.eks. monofluortriklormetan.

16. Kraftkabel ifølge ett av kravene 11-15, karakterisert ved at andelen av lukkede celler i skumsystemet beløper seg til 50 - 80%.

17. Fremgangsmåte for fremstilling av en kabel ifølge krav 2, karakterisert ved at tetningsringene (9) med mellomrom påskyves etter hverandre på den gjennomgående kabelkjerne (10) umiddelbart før innhyllingen av kabelkjernen med det i lengderetningen fremmatede metallbånd som former seg til et rør, og at tetningsringene om-sluttes av metallbåndet og ved korrugeringsforløpet som slutter seg til sammensveisingen av båndkantene, inntrykkes i de bølgedaler som oppstår.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at metallbåndet i det minste i området for den sveisesøm som skal fremstilles, formes til et rør i avstand fra tetningsringene (9), og at en kalibrering utføres etter sammensveisingen.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 17 eller 18, karakterisert ved at innhyllingens korrugering kalibreres etter anbringelsen av tetningsringene (9).

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at det ved kalibreringen skjer en tverrsnitts-deformasjon av tetningsringene (9) på fra 5 - 20%, fortrinnsvis 10 - 12%.

21. Innretning for utførelse av fremgangsmåten ifølge ett av kravene 17-20, karakterisert ved et rørformet magasin (12) for tetningsringene (9), gjennom hvilket kabelkjernen (10) kan fremføres (fig. 3).

22. Innretning ifølge krav 21, karakterisert ved at det rørformede magasin (12) på innløps-siden er trompetformet utvidet.