DE1490625B1

DE1490625B1 - Method for applying a weakly conductive layer to the surface of plastic-insulated cables with the aid of a dispersion containing carbon black or graphite in particular

Info

Publication number: DE1490625B1
Application number: DE1964S0092376
Authority: DE
Inventors: Schraepler Dipl-Ing Herbert; Lemmerich Dipl-Phys Jost
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-07-31
Filing date: 1964-07-31
Publication date: 1969-09-04
Also published as: FR1435587A; GB1106010A; SE309271B

Description

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Es wird allgemein gefordert, auf die Oberfläche der Besonders vorteilhaft ist es auch, der Dispersion Isolierung elektrischer Kabel oder Leitungen für ein Alterungsschutzmittel für die Kabelisolierung beihöhere Spannungen schwachleitende, festhaftende zugeben, das beim Aufbringen der Dispersion auf die Schichten aufzubringen, um das Entstehen von umspritzte Ader vorzugsweise in der Oberfläche der Glimmentladungen, die zu einer Zerstörung der Iso- 5 Isolierung angereichert wird, die dem Alterungsprolierung führen würden, zu verhindern. zeß naturgemäß besonders ausgesetzt ist- Es könnenIt is generally required that the surface of the dispersion is particularly advantageous Insulation of electrical cables or lines for an anti-aging agent for the cable insulation at higher Admit tensions that are weakly conductive, firmly adhering, when the dispersion is applied to the Apply layers to avoid the emergence of encapsulated wire, preferably in the surface of the Glow discharges, which are enriched in a destruction of the Iso-5 insulation, which cause the aging prolongation would lead to prevent. zeß is naturally particularly exposed to it

Für mit thermoplastischen Kunststoffen isolierte zu diesem Zweck an sich bekannte Zusätze, wieFor additives which are known per se for this purpose and which are insulated with thermoplastics, such as

elektrische Leiter ist es durch die deutsche Auslege- Amine oder Phenole, verwendet werden. Die Disper-electrical conductor it is designed by the German amines, or phenols, to be used. The Disper

schrift 1 011 948 bekannt, schwachleitende Schichten sion wird mit Vorteil unmittelbar nach Aufbringungfont 1 011 948 known, low-conductivity layers sion is advantageous immediately after application

aus pulverförmigen Stoffen, wie Ruß oder Graphit, io der Isolierschicht auf die noch heiße Oberfläche der-made of powdery substances such as carbon black or graphite, the insulating layer on the still hot surface of the

zu erzeugen, die in Form einer Aufschlämmung in selben aufgebracht. Falls erforderlich, kann die Di-to produce, which is applied in the form of a slurry in the same. If necessary, the Di-

einem leichtflüchtigen Lösungsmittel auf die Kunst- spersion vor dem Aufbringen auf die Kabelisolierunga highly volatile solvent on the synthetic material before it is applied to the cable insulation

Stoffoberfläche aufgetragen werden. Zum beschleu- auch erwärmt werden.Can be applied to the surface of the fabric. To be accelerated and heated.

nigten Trocknen wird hierbei der Leiter nach dem Die Erfindung sei an Hand der in den F i g. 1 und 2In this case, the conductor after the drying is necessary. 1 and 2

Aufbringen der Aufschlämmung erwärmt, was jedoch 15 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert,Application of the slurry heated, which, however, explains in more detail 15 illustrated embodiments,

einen zusätzlichen Aufwand erfordert. Ferner bereitet Die in dem gemäß F i g. 1 trichterförmig ausgebil-requires additional effort. Furthermore, the prepares in the according to FIG. 1 funnel-shaped

es erhebliche Schwierigkeiten, eine Verteilung des deten Vorratsbehälter 1 befindliche Dispersion 2 austhere are considerable difficulties in distributing the dispersion 2 located in the storage container 1

leichtflüchtigen Lösungsmittels in der Umgebung des Graphit und dem aromatischen Kohlenwasserstoffvolatile solvents in the vicinity of graphite and aromatic hydrocarbons

Arbeitsplatzes und damit eine gesundheitsschädliche Bisbenzyltoluol wird mittels der Pumpe 3 über dieJob and thus a harmful bisbenzyltoluene is by means of the pump 3 on the

Belästigung des Bedienungspersonals zu verhindern, ao Düse 4 unmittelbar auf die aus einer nicht dargestell-To prevent nuisance to the operating staff, ao nozzle 4 directly on the from a not shown

Desgleichen hat man bereits vorgeschlagen, zur Er- ten Strangspritzmaschine auslaufende, mit Polyäthyzeugung einer schwachleitenden Schicht auf die noch len umspritzte Ader 5 eines Hochspannungskabels heiße Oberfläche der aus der Spritzmaschine austre- aufgespritzt. Die von der Aderoberfläche ablaufende tenden Ader eines Kabels ein Graphitpulver aufzu- Dispersion fließt unmittelbar in das Vorratsgefäß 1 stäuben, das an der Oberfläche zumindest teilweise as zurück, während die noch auf der Kabelisolierung ansintert. Das überschüssige Pulver wird durch rotie- haftende überschüssige Dispersion mittels des Abrende Schaumstoffschwämme abgebürstet. Die aufge- streifers 6 in Form eines die Ader allseitig umgebenstäubte Graphitschicht enthält jedoch viele Hohl- den Schaumstoffschwammes von der Oberfläche der räume, in denen sich leicht Dampfblasen bilden, Ader 5 entfernt wird.Likewise, it has already been proposed that the first extrusion molding machine should be made with polyethylene a weakly conductive layer on the still len encapsulated core 5 of a high-voltage cable hot surface that is sprayed on from the injection molding machine. The one running off the surface of the vein A graphite powder dispersion flows directly into the storage vessel 1 in the direction of the wire of a cable dust that on the surface at least partially as back, while that is still on the cable insulation sintered. The excess powder is removed by rotating excess dispersion by means of the abrasive Foam sponges brushed off. The wipers 6 in the form of a dust surrounding the vein on all sides However, the graphite layer contains many hollow foam sponges from the surface of the rooms in which vapor bubbles can easily form, core 5 is removed.

wenn die aus der Spritzmaschine auslaufende Ader 30 Anstatt die Dispersion auf die Oberfläche der Aderif the vein running out of the injection molding machine 30 instead of the dispersion on the surface of the vein

in einem Wasserbad gekühlt wird. Diese Dampf- aufzuspritzen, ist es ohne weiteres möglich, die ausis cooled in a water bath. This steam spray, it is easily possible to get that out

blasen haben zur Folge, daß die Oberfläche der Ader- der Strangspritzmaschine auslaufende Ader desbubbles have the consequence that the surface of the vein of the extrusion molding machine leaking vein of the

isolierung ungleichmäßig schrumpft und dabei Berge Hochspannungskabels durch ein Flüssigkeitsbad, be-insulation shrinks unevenly and mountains of high-voltage cable through a liquid bath, loading

und Täler bildet. stehend aus einer Dispersion aus Graphit und Bis-and forming valleys. consisting of a dispersion of graphite and bis-

Die genannten Schwierigkeiten werden durch die 35 benzyltoluol, hindurchzuführen. Dieses Flüssigkeits-Erfindung überwunden. Gemäß der Erfindung wird bad kann vorteilhaft gleichzeitig zur Kühlung der zum Aufbringen einer schwachleitenden Schicht, vor- noch heißen Aderisolierung verwendet werden, so zugsweise aus Ruß oder Graphit, auf die Oberfläche daß auf die zusätzliche Abkühlung der kunststoffisoeiner aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbe- lierten Ader, beispielsweise mittels eines Wassersondere Polyäthylen, bestehenden Kabelisolierung 40 bades, verzichtet werden kann,
mit Hilfe einer ein schwachleitendes feinkörniges Besonders vorteilhaft ist es, die Ruß oder Graphit Pulver enthaltenden Dispersion als Dispersionsmittel enthaltende Dispersion durch unmittelbares Einspriteine in dem thermoplastischen Kunststoff der Kabel- zen in das Mundstück des Spritzkopfes einer Strangisolierung nach Art eines Weichmachers verbleibende spritzmaschine auf die Oberfläche der Aderisolierung Flüssigkeit verwendet; durch diese Flüssigkeit, deren 45 aufzubringen. Zu diesem Zweck dient, wie in F i g. 2 Dielektrizitätskonstante etwa gleich der des thermo- dargestellt, ein an das eigentliche Spritzmundstück 7 plastischen Kunststoffes ist, wird die Glimmbestän- einer nicht dargestellten Strangspritzmaschine angedigkeit und Spannungsfestigkeit des thermoplasti- schraubter Vorsatz 8. Dieser Vorsatz besitzt eine sehen Kunststoffes erhöht. Neben einer Verbesserung ringförmige Nut 9, die zur Erzeugung einer gleichder elektrischen Eigenschaften der Kabelisolierung 50 mäßigen Schichtdicke aus der Dispersion auf der wird durch die Erfindung auch eine mechanisch ein- Oberfläche der Aderisolierung exzentrisch zur Aderwandfreie Kabeloberfläche erzielt. Durch das gemäß oberfläche verläuft und über den Anschlußstutzen 10 der Erfindung vorgeschlagene naßarbeitende Verfah- mit der unter Druck stehenden Dispersion gefüllt ist. ren wird ferner jegliche Aufwirbelung von Graphit- Die der Ader 5 zugekehrten Innenflächen des Voroder Rußstaub beim Aufbringen der schwachleiten- 55 satzes 8 verlängern die Innenflächen des Mundstükden Schicht sowie jegliche Belästigung des Bedie- kes 7, so daß der Vorsatz 8 mit dem Mundstück 7 ein nungspersonals durch gesundheitsschädliche Dämpfe einheitliches Ganzes bildet,
vermieden. Über die schmalen Schlitze 11 gelangt die Disper-The difficulties mentioned are carried out by benzyltoluene. This fluid invention has been overcome. According to the invention, the bath can advantageously be used at the same time to cool the pre-hot core insulation, preferably made of carbon black or graphite, on the surface so that the additional cooling of the plastic isoeiner made of a thermoplastic plastic is used Core, for example by means of a water special polyethylene, existing cable insulation 40 bath, can be dispensed with,
With the help of a weakly conductive fine-grained dispersion containing carbon black or graphite powder as a dispersion medium, it is particularly advantageous to inject the remaining injection molding machine onto the surface of the plasticizer by direct injection into the thermoplastic of the cable into the mouthpiece of the injection head of a strand insulation in the manner of a plasticizer Core insulation liquid used; through this liquid, whose 45 is to be applied. For this purpose, as shown in FIG. 2 dielectric constant roughly equal to that of the thermo-shown, a plastic material attached to the actual injection nozzle 7, the glow resistance and dielectric strength of the thermoplastic screwed attachment 8 is increased. This attachment has a visible plastic. In addition to an improvement in the ring-shaped groove 9, which is used to produce a layer thickness from the dispersion that is moderate equal to the electrical properties of the cable insulation 50, the invention also achieves a mechanical one-surface of the core insulation eccentric to the cable surface free from the core wall. The wet-working method proposed by way of the connection piece 10 of the invention is filled with the pressurized dispersion by the surface running according to the invention. Furthermore, any swirling up of graphite will be avoided. The inner surfaces of the pre-dust or soot dust facing the vein 5 when the weak conductors 8 are applied extend the inner surfaces of the mouthpiece layer as well as any nuisance to the operator 7, so that the attachment 8 with the mouthpiece 7 ning personnel forms a unified whole through harmful vapors,
avoided. Via the narrow slots 11, the dispersing

In Durchführung des Erfindungsgedankens beträgt sion aus der Nut 9 auf die Oberfläche des aus derIn carrying out the inventive concept sion is from the groove 9 on the surface of the from

der Gewichtsanteil des schwachleitenden Pulvers an 60 durch den Führungsnippel 13 und das Mundstück?, 8the weight fraction of the weakly conductive powder in 60 through the guide nipple 13 and the mouthpiece ?, 8

der Dispersion etwa 50 bis 7O°/o. Als Dispersions- gebildeten Düsenöffnung 12 austretenden thermo-of the dispersion about 50 to 70%. As a dispersion formed nozzle opening 12 exiting thermo

mittel für das schwachleitende Pulver wird in Durch- plastischen Kunststoffes. Das Dispersionsmittel dringtThe medium for the weakly conductive powder is in through-plastic. The dispersant penetrates

führung des Erfindungsgedankens ein aromatischer durch die Oberfläche in die auf die Ader 5 aufge-guiding the inventive idea an aromatic through the surface into the vein 5

Kohlenwasserstoff verwendet, dessen Molekül minde- spritzte Isolierung ein, während das Graphit auf derHydrocarbon is used, the molecule of which is mini- injected insulation, while the graphite is on the

stens zwei Benzolkerne enthält, die über ein Kohlen- 65 Oberfläche zurückbleibt und eine festhaftendeat least contains two benzene nuclei, which remain on a carbon surface and one that is firmly adhering

stoffatom oder auch unmittelbar miteinander verbun- schwachleitende Schicht auf der Kabelisolierungatomic or also directly interconnected weakly conductive layer on the cable insulation

den sind. Als aromatischer Kohlenwasserstoff kann bildet,who are. As an aromatic hydrocarbon, it can form

beispielsweise Bisbenzyltoluol verwendet werden. Statt des bisher erwähnten Bisbenzyltoluols kannfor example bisbenzyltoluene can be used. Instead of the bisbenzyltoluene mentioned so far, you can

als Dispersionsmittel gegebenenfalls Dimethylisopropylbenzol, Dodezylbenzol, ein niedermolekulares Polymerisationsprodukt des Trifluormonochloräthylens oder auch Hexachlorbutadien verwendet werden. Für Aderisolierungen aus Hochdruckpolyäthylen sind als Dispersionsmittel Paraffinöle geeignet, während für eine Aderisolierung aus Polyvinylchlorid zweckmäßig Fettsäureester, vorzugsweise Benzoesäureester, verwendet werden.as a dispersant, optionally dimethylisopropylbenzene, dodecylbenzene, a low molecular weight Polymerization product of trifluoromonochlorethylene or hexachlorobutadiene can also be used. For core insulation made of high pressure polyethylene are Paraffin oils are suitable as a dispersant, while useful for core insulation made of polyvinyl chloride Fatty acid esters, preferably benzoic acid esters, can be used.

Claims

Claims: IO

1. Method for applying a weakly conductive layer with the aid of a weakly conductive, fine-grain powder, preferably carbon black or graphite, containing dispersion on the Surface of a thermoplastic material, in particular polyethylene, existing Cable insulation, characterized in that as a dispersant for the weakly conductive powder one in the thermoplastic see plastic in the manner of a plasticizer remaining liquid is used, which has the glow resistance and dielectric strength of the thermoplastic material increases and its dielectric constant is approximately equal to that of the thermoplastic plastic is.

2. The method according to claim 1, characterized in that the weight fraction of the weakly conductive powder on the dispersion is 50 to 70%.

3. The method according to claim 1, characterized in that as a dispersant for the weakly conductive powder an aromatic hydrocarbon is used, the molecule of which is at least contains two benzene nuclei that have a carbon atom or also directly with one another are connected.

4. The method according to claim 3, characterized in that the aromatic hydrocarbon Bisbenzyltoluene is used.

5. The method according to claim 1, characterized in that the dispersion contains an anti-aging agent for the cable insulation is added.

6. The method according to claim 1, characterized in that the dispersion is immediate after completion of the cable insulation applied to the still hot surface of the insulation will.

7. The method according to claim 1, characterized in that the dispersion prior to application is heated on the cable insulation.

8. The method according to claim 1, characterized in that that the dispersion containing the weakly conductive powder also acts as a cooling bath is used for the thermoplastic plastic applied to the cable.

9. Device for applying a weakly conductive layer to the surface of a a thermoplastic existing cable insulation, in particular for implementation of the method according to claim 1, wherein the dispersion immediately after the exit with a thermoplastic plastic overmolded wire of a cable from the mouthpiece of an injection molding machine is applied, characterized in that on the rear in the direction of passage At the end of the mouthpiece, the dispersion is applied radially to that from the nozzle opening of the spray head the vein accumulating plastic feeding attachment is attached.

10. The device according to claim 9, characterized in that in the attachment one is overmolded Vein surrounding annular groove is provided, which leads the dispersion and over narrow slots with the thermoplastic emerging from the nozzle opening of the mouthpiece Plastic is related.

11. The device according to claim 10, characterized in that the groove is eccentric to the cable surface runs.

12. The device according to claim 10, characterized in that the located in the groove Dispersion is under pressure.

1 sheet of drawings

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