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Dokumentenidentifikation DE2913055C2 23.02.1989
Titel Elektrisches oder optisches Kabel
Anmelder AEG Kabel AG, 4050 Mönchengladbach, DE
Erfinder Parmar, Daljit-Singh, Dipl.-Ing., 4300 Essen, DE;
Haag, Helmut, Dipl.-Phys., 4330 Mülheim, DE;
Hildenbrand, Hartmut, Ing.(grad.), 4300 Essen, DE
DE-Anmeldedatum 31.03.1979
DE-Aktenzeichen 2913055
Offenlegungstag 09.10.1980
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.02.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.02.1989
IPC-Hauptklasse H01B 7/28

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein elektrisches oder optisches Kabel mit Kunststoffmantel und einer diffusionshemmenden metallischen Schicht im Bereich des Mantels.

Bekanntlich haben Kabelmäntel aus Kunststoff eine nicht zu vernachlässigende Wasserdampfdurchlässigkeit. Um die empfindliche Kabelseele vor dem Zutritt von Feuchtigkeit zu schützen sind daher Maßnahmen erforderlich, mit denen der Durchtritt von Feuchtigkeit durch den Kunststoff des Mantels verhindert wird. In bekannter Weise geschieht das dadurch, daß der Kabelmantel als Schichtenmantel aufgebaut ist, der eine geschlossene Metallschicht enthält. Diese Metallschicht besteht beim Schichtenmantel aus einer Metallfolie, die mit dem Kunststoffmaterial des Mantels fest verbunden ist. Unter dem Einfluß elektrischer Felder können in einer solchen Metallschicht hohe elektrische Spannungen induziert werden, die sich nachteilig auswirken können. Insbesondere bei ansich metallfrei aufgebauten Kabeln, wie zum Beispiel optischen Kabeln, kann die Induzierung hoher Längsspannungen die Verwendbarkeit beeinträchtigen. Metallfreie optische Kabel, die im Zuge von Hochspannungsleitungen verlegt sind, würden durch eine solche Metallschicht ihren Vorteil der Potentialfreiheit verlieren. Andererseits sind zuverlässige Wasserdampfsperren bei Kabeln, die empfindliche Seelen haben oder die extremen Witterungsverhältnissen ausgesetzt sind, erforderlich.

Aus der DE-OS 20 59 784 ist eine Schichtfolie bekannt, die aus einer durchgehenden Metallfolie besteht, die beiderseits mit jeweils die auseinanderliegenden Kunststoffschichten thermisch verschweißt ein kann. Der DE-OS 23 02 662 ist der Hinweis zu entnehmen, daß eine Metallfolie als Schutzmantel und Dampfsperre insbesondere bei optischen Kabeln sehr gut geeignet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches oder optisches Kabel mit Kunststoffmantel anzugeben, das eine zuverlässige metallische Diffusionssperre aufweist, in der aber durch elektrische Beeinflussung keine gefährlichen Spannungen induziert werden können. Der Aufbau des Kabels soll dabei nicht zusätzlich kompliziert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Kabel der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß die diffusionshemmende Schicht aus einer beidseits mit Metallschichtabschnitten begrenzter Länge bedeckten Kunststoffolie gebildet ist, die Metallschichtabschnitte auf jeder Seite der Kunststoffolie mit Abstand hintereinander aufgebracht sind, die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Metallschichtabschnitten der einen Seite auf der anderen Seite der Kunststoffolie mit Metallschichtabschnitten überlappend überdeckt sind und verschiedene Metallschichtabschnitte sich im Kabel nicht gegenseitig berühren.

Als Metallschichtabschnitte kommen in erster Linie Metallfolienabschnitte in Frage, die mit der Kunststoffolie fest verbunden sind und ein- oder beidseitig mit einem Copolymer beschichtet sein können.

Das erfindungsgemäße Kabel hat den Vorteil, daß sein Mantel eine gute Diffusionssperre aufweist, ohne daß im Mantel durch Induktion gefährliche Spannungen aufgebaut werden können. Den großen Vorteil des erfindungsgemäßen Kabels belegt der folgende Vergleich. Für Kabel gilt die Formel E = 2 πfM · l · I · rK mit F = Frequenz (Hz), M = Gegeninduktivität (mH/km) des FM- Kabels zum Starkstromkabel, l = Länge (km), I = elektrischer Strom im Kurzschlußfall (kA), rK = Reduktionsfaktor.

Wählt man für den Metallschichtabschnitt zum Beispiel eine Länge von 1 m und setzt sie in die Formel ein, so ergibt sich bei



In einem Kabel mit durchgehender Metallfolie, also beispielsweise einem Schichtenmantelkabel, von einem Kilometer Länge, würde sich dagegen eine Spannung von 5,6 kV aufbauen.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Kabel mit Schichtenmantel. In Fig. 2 ist die Wasserdampfsperre als Ansicht dargestellt.

Bei dem Kabel nach Fig. 1 ist die Kabelseele 6 von einer Wasserdampfsperre und dem Kunststoffmantel 5 umgeben. Die Wasserdampfsperre besteht aus einer Kunststoffolie 1, die auf beiden Seiten mit Metallschichtenabschnitten 2 bedeckt ist. Die Folie überlappt und bildet so eine weitgehend geschlossene Metallhülle.

Der Aufbau der Wasserdampfsperre geht aus Fig. 2 hervor. Die Kunststoffolie 1 ist auf beiden Seiten mit Metallschichtabschnitten 2 bedeckt. Diese können als Metallfolienabschnitte aufkaschiert oder auch aufgedampft oder chemisch aufgebracht sein. Die Metallschichtabschnitte haben begrenzte Länge und sind auf jeder Seite der Kunststoffolie mit einem Abstand B - B&min; zueinander aufgebracht. Die Abstände B - B&min; sind auf der anderen Seite der Kunststoffolie durch Metallschichtabschnitte abgedeckt, deren Länge 3 größer als die Abstände B - B&min; ist. Auf diese Weise überlappen die Metallschichtabschnitte der einen Seite die der anderen Seite jeweils im Bereich 4. Die Wasserdampfdiffusion durch den Bereich 4 kann durch die Abmessungen dieses Bereiches weitgehend gesteuert werden und ist zu vernachlässigen.

Die mit Metallschichtabschnitten bedeckte Folie kann die Kabelseele längseinlaufend umhüllen oder auch um die Seele gewickelt werden. Um das Ziel der Erfindung sicherzustellen, muß die Metallschicht die Kunststoffolie so bedecken, daß sich verschiedene Metallfolienabschnitte 2 im Kabel nicht gegenseitig berühren, da sonst wieder hohe Längsspannungen aufgebaut werden können.

Auf diese Weise wird der Aufbau einer Längsspannung vermieden und gleichzeitig der Wasserdampfdiffusion eine hemmende Barriere entgegengesetzt.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektrisches oder optisches Kabel mit Kunstoffmantel und einer diffusionshemmenden metallischen Schicht im Bereich des Mantels, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die diffusionshemmende Schicht aus einer beidseits mit Metallschichtabschnitten (2) begrenzter Länge bedeckten Kunststoffolie (1) gebildet ist,
    2. - die Metallschichtabschnitte (2) auf jeder Seite der Kunststoffolie (1) mit Abstand hintereinander aufgebracht sind,
    3. - die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Metallschichtabschnitten der einen Seite auf der anderen Seite der Kunststoffolie mit Metallschichtabschnitten überlappend überdeckt sind
    4. - und verschiedene Metallschichtabschnitte sich im Kabel nicht gegenseitig berühren.
  2. 2. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschichtabschnitte (2) Metallfolienabschnitte sind.
  3. 3. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolienabschnitte ein- oder beidseitig mit einem Copolymer beschichtet sind.






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