NO133384B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår ikke-drenerende

kabler med en laminert isolasjon av overlappende lag av isolerende bånd impregnert med et ikke-drenerende impregneringsmiddel, og den angår også fremgangsmåte til fremstilling av en slik kabel.

Uttrykket "ikke-drenerende" som anvendes i det følgende, refererer seg til en kabel som når den utsettes for dreneringstesten spesifisert i Metric British Standard 480,ut-viser en drenering innenfor den grense som er spesifisert i tabell 3 i spesifikasjonen. Det omfatter fullt impregnerte kabler hvori isolasjonslaget er så fullt av impregneringsmiddel som mulig, idet i det minste overflatelaget -av båndene er impregnert og rommet mellom sideomleggene av båndet er fyllt med impregneringsmiddel, idet formålet er å sikre at muligheten for luftrom innenfor isolasjonslaget omgitt av den isolerende skjerm er redusert til et minimum, og omfatter videre preimpregnerte kabler hvori mellomrommene mellom båndenes sideflater ikke nød-vendigvis er fylt med impregneringsmiddel, men det inkluderer ikke gassfylte kabler, som er omtalt i norsk søknad nr. 3955/70 av 20. 10. 1070 med prioritet fra samme dag som den foreliggende søknad.

Det er vanskelig å konstruere en ikke-drenerende kabel hvori man helt unngår muligheten av vandring av impregneringsmiddel under alle mulige driftsforhold, også overbelast-ning, ettersom en slik kabel nødvendigvis ville bli meget lite fleksibel eller impregneringsmidlet ville være av en art som ikke ville muliggjøre full impregnering som ovenfor beskrevet, eller at tilfredsstillende preimpregnering ikke ville være mulig.

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse er å redusere denne lille vandring av impregneringsmiddel som kan finne sted i de ikke-drenerende kabler som på det nuværende tids-punkt er på markedet.

I den ikke-drenerende kabel i henhold til oppfinnelsen skal isolasjonslaget være bygget opp i det minste delvis av ett eller flere sammensatte bånd av en plastfilm som er bundet til ett eller flere ark av fibrøst isolasjonsmateriale.

Det sammensatte bånd kan fortrinnsvis bestå av en plastfilm som på hver side er belagt med fibrøst isolasjonsmateriale. Det fibrøse materiale kan fortrinnsvis være papir,og papirlagene kan fortrinnsvis være festet til plastfilmen på en slik måte at man får et forspent laminat. Et slikt laminat dannes ved at et ekstrudert smeltet bånd av plastmateriale, idet dette kommer ut av en ekstruderingsdyse, klemmes mellom to papirbånd som danner en del av laminatet.

Papirlagene kan være belagt med et aktivt materiale slik som beskrevet i britisk patent nr. 1.185.474, hvilket) vil si aluminiumoksyd eller et annet aktivt metalloksyd, hydrert metalloksyd, hydroksyd, karbonat eller basisk karbonat som har sorpsjonsegenskaper sammenliknbare med aluminiumoksyd, for å minimere nedbrytningen av de elektriske egenskaper på grunn av kontaminering av impregneringsmidlet med residua fra plastmaterialet.

Plastfilmen kan fortrinnsvis være av polyetylen

eller polypropylen, men alternativt kan anvendes polykarbonater, polysulfoner, mettede lineære polyestere (f.eks. polyetylen-tereftalat), polyfenylenoksyd, poly-4-metylpenten-l, polytetra-fluoretylen, etylen-propylen-kopolymere, fluorinert etylen-propylen-kopolymere, polyfluorstyren eller polyvinylkarbazol..

For det fibrøse materiale kan det fortrinnsvis anvendes papir,og fortrinnsvis et tynnere papir enn h<y>a som vanligvis brukes for kabelisolasjon, det vil si papir av en 'tykkelse ikke større enn 25 jx, såsom rent kraftpapir av isolasjonskvalitet. Spolekveilpapir med en tykkelse på 20-25^u er å foretrekke.

To typer av ikke-drenerende kabel er for tiden i bruk, nemlig den masseimpregnerte kabel som er en fullt impregnert kabel fremstilt ved å impregnere isolasjonsbåndene in situ på lederen med et medium som kan gjøres flytende eller halvflytende ved oppvarming, samt den preimpregnerte kabeltype som er fremstilt ved at papirbåndene impregneres i en separat prosess før

disse legges på lederen.

Nok en fordel ved den foreliggende oppfinnelse er

at det er mulig å bruke impregneringsstoffer av den type som anvendes i masseimpregnerte kabler til å fremstille kabler ved hjelp av en fremgangsmåte som vanligvis brukes for preimpregnerte» ikke-drenerende kabler. I den modifiserte prosess kan et tilstrekkelig overskudd av masseimpregnerte stoffer eller av et glidestoff (det vil si et voksliknende stoff som gir en lav friksjonskoeffisient) legges på overflaten av de preimpregnerte bånd, for i det minste delvis å utfylle rommene mellom båndenes sidekanter. Passende stoffer for masseimpregnert kabel er beskrevet i britiske patenter nr. 581.830, 698.055, 757.395 og 767.836.

I ikke-drenerende kabler av den preimpregnerte type med trådformede ledere, er det vanlig å fylle de trådformede ledere av kabelen med et impregneringsstoff, men i kabler av denne type i henhold til oppfinnelsen, når hele isolasjonslaget er bygget opp fra de ovennevnte sammensatte bånd, eller bare det indre lag av isolasjonslaget, er det under visse omstendigheter mulig å utelate fyllingen av den tråddelte leder ettersom de indre lag av sammensatte bånd danner en barriere mot vandring av impregneringsstoff fra isolasjonslaget inn i mellomrommene mellom de enkelte tråder i lederen.

Dessuten er det mulig i begge typer ikke-drenerende kabler i henhold til oppfinnelsen i stedet for å bruke en tett-sittende kappe over den isolerende skjerm å anvende en korrugert kappe på grunn av at risikoen for vandring av impregneringsstoffet inn i mellomrommene mellom den skjermede kabelkjerne og kappen er redusert til praktisk ubetydelig nivå.

Plastfilmen vil vanligvis svelle noe ved kontakt med impregneringsstoffet, og denne svelling reguleres delvis av papirbåndets motstand mot forlengelse. Dette har større betyd-ning i de ytre partier av isolasjonslaget ettersom indre partier vil være klemt også av de ytre overliggende bånd. På den annen side er det meget fordelaktig med en høy andel av plastmateriale i det midtre parti av isolasjonslaget hvor de elektriske påkjenninger er størst. Det kan derfor være ønskelig å danne isolasjonslaget fra et antall forskjellige sammensatte bånd slik at den andel av isolasjonslaget som består av plastmateriale avtar med økende avstand fra kabellederen. Antall ønskelige trinn vil øke med isolasjonslagets veggtykkelse og derfor med arbeids-spenningen for kabelen.

Skjønt det vanligvis vil være å foretrekke at i det minste for lavere spenninger at hele isolasjonslaget bygg* opp fra de spesifiserte sammensatte bånd, kan det også være fordelaktig at kun en del av isolasjonslaget er dannet av slike bånd, idet resten i slike tilfelle fortrinnsvis består av papirbånd.

I et eksempel kan således isolasjonslaget i hele sin lengde bestå av en indre del av sammensatt bånd og en ytre del av papir, og i et annet eksempel kan det sammensatte bånd kun benyttes for å restaurere isolasjonen ved skjøter og endepunkter. Det vil vanligvis være fordelaktig å anvende det sammensatte bånd i skjøter eller ved endepunkter når det hele eller en del av den originale isolasjon er av sammensatt bånd, men den optimale tykkelse av plast og papirlag av det sammensatte bånd anvendt i skjøter og ved endepunkter kan være forskjellig fra de optimale tykkelser .av tilsvarende lag i kabelen på grunn av for-skjelligartede påkjenninger.

I et skjøtepunkt med lav spenning kan det være ønskelig å anvende et sammensatt bånd som er blitt kreppet for å

øke dens elastisitet og for å lette påføringen av formede kom-ponenter, såsom kapper som kan være plasert i skjøten.

Skjønt, som ovenfor indikert, den primære fordel

ved foreliggende oppfinnelse er reduksjon av radiell vandring av impregneringsstoff,er en ytterligere fordel det at tykkelsen av isolasjonslaget kan reduseres betraktelig. Den prosentvise reduksjon som oppnås fremgår av den følgende tabell som gjelder en 33 kV masseimpregnert kabel med en leder på 185 mm 2og av den nedenfor beskrevne konstruksjon.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk, og den konstruksjon som er nevnt ovenfor vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen der:

Fig. 1 er et oppriss og

fig. 2 er et tverrsnitt av kabelen.

På tegningen er lederen angitt ved 1, 2 og 4 er semi-ledene skjermer, 3 er isolasjonslaget, 5 en forbinding som binder kjernene sammen, 6 en metallkappe og 7 et beskyttelseslag av plast.

En videre fordel ved kabler i henhold til oppfinnelsen er at den termiske ekspansjonskoeffisient av det overlappende sammensatte bånd adskiller seg mindre fra koeffisienten for impregneringsmidlet enn hva tilfellet er for konvensjonelle papirbånd. Dette betyr at det under oppvarming er mindre tendens til å klemme ut impregneringsstoff fra isolasjonsmaterialet. An-vendelsen av sammensatt bånd minimerer således tap av impregneringsstoff på grunn av ulike ekspansjonskoeffisienter for temperaturhevning såvel som ved drenering under tyngdens inn-virkning.

Claims (11)

1. Ikke-drenerende kabel, omfattende minst en metall-leder som er omgitt av et laminert isolasjonslag impregnert med et ikke-drenerende impregneringsmiddel, karakterisert ved at isolasjonslaget er bygget opp i det minste delvis av ett eller flere sammensatte bånd omfattende en plastfilm som er bundet til ett eller flere ark av fibrøst isolasjonsmateriale.

2.. Ikke-drenerende kabel som angitt i krav 1, karakterisert ved at det eller hvert av de sammensatte bånd består av en plastfilm som er innlagt mellom og bundet til to ark av fibrøst isolasjonsmateriale impregnert med et ikke-drenerende impregneringsmiddel.

3. Ikke-drenerende kabel som angitt i krav 2, karakterisert ved at det eller hvert av de sammensatte bånd er et laminat som er forspent på forhånd.

4. Ikke-drerende kabel som angitt i et hvilket som heist av kravene 1-3, karakterisert ved at det fibrøse isolasjonsmateriale er papir.

5. Ikke-drenerende kabel som angitt i krav 4, karakterisert ved at papiret er et rent kraftpapir av isolasjonskvalitet.

6. Ikke-drenerende kabel som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at minst ett papirlag i det sammensatte bånd inneholder aktiv aluminiumoksyd eller et annet aktivt metalloksyd, hydrert metalloksyd, hydroksyd, karbonat eller basisk karbonat, som har sorpsjonsegenskaper svar-ende til de for aluminiumoksyd.

7. Ikke-drenerende kabel som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det isolerende lag innbefatter minst to forskjellige sammensatte bånd slik at andelen av isolasjonsmateriale som utgjøres av plastmaterialet, avtar med økende avstand fra kabelens leder.

8. Ikke-drenerende kabel som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, der lederen består av sammensnodde enkeltledere og der sammensatte bånd utgjør i det minste den indre del av isolasjonsmaterialet over hele kabelens lengde, karakterisert ved at mellomrommene i lederen er fritt for impregneringsmiddel.

9. Ikke-drenerende kabel som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at kabelens kappe er korrugert.

10. Fremgangsmåte til fremstilling av ikke-drenerende kabel av den art som er gjengitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved på hverandre følgende trinn, omfattende binding av plastfilm til ett eller flere ark av fiberholdig isolasjonsmateriale, for impregnering av det fiberholdige isolasjonsmateriale med et ikke-drenerende impregneringsmiddel, og påføring på overflatene av båndene et belegg med overskytende impregneringsmiddel eller med et glide-middel hvorpå det på forhånd impregnerte og belagte bånd legges direkte eller indirekte på kabelens leder.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at plastfilmen legges mellom to ark av fibrøst isolasjonsmateriale og ekstruderes slik at det dannes et laminat som er forspent.