195357. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliolefin szigetelésű, közép- és nagyfeszültségű kábelek érszigetelésének gyártásához
1 195 357 2 már magában foglalja a 18 érszigetelést és a 19 szigetelés árnyékolást is. Az 1 hordóban érkező, granulátum vagy por alakú alapanyagot a 2 csővezetéken át a 3 tartályba szippantjuk. A 3 tartályból, az aljára szerelt 4 tolózáron át egyenletesen adagoljuk a 6 alapanyagot az 5 szállító hevederre, ahol az vékony, 3—4 mm-es rétegben terül el, a megkívánt hozamtól függő szélességben. A 2 x 1(T3 — 2 x 1(T2 m/s sebességgel, egyenletesen mozgó 5 szállító hevederen a 6 alapanyag a réteg szélességére vonatkoztatott 3— 24kVA/m összteljesítményű 7 fényforrások alatt halad el, és azok ultraibolya sugárzásának hatására 9 módosult alapanyaggá alakul át, amelyet a 12 extruder garatába vezetjük. A további technológiai folyamat már nem tér el a hagyományostól. A 12 extruder a megömlesztett és homogenizált 9 módosult alapanyagot a 13 kettős extruder fejbe továbbítja, ahol az körbefolyja a 11 árnyékolt kábeleret. Ez képezi a 16 kábel 18 érszigetelését. A 19 szigetelés árnyékolást szintén a 13 kettős extruderfej alakítja ki abból a vezetőképes műanyag ömledékből, amelyet a 14 félvezető extruder szállít. Az így kialakuló 16 kábelt a 17 kihúzómű húzza ki a 13 kettős extruderfejből és áthúzza a 15 hűtőegységen. Eközben a 16 kábel lehűl és megszilárdul. A komplett kábel elkészítéséhez természetesen még további műveletekre is szükség van, de a kábel növelt villamos tartamszilárdságú 18 érszigetelését ezzel már kialakítottuk. A 2. ábrán látható gépsor vázlata az extrudált kábel érszigetelés besugárzására szolgáltat példát. A besugárzó ultraibolya fényt a henger alakú 24 besugárzóban lévő 25 fényforrások állítják elő. Fényüket a 26 reflektor összpontosítja a tengelyének közelében koncentrikusan elhelyezkedő 32 belső érszigetelésre. A 24 besugárzóhoz balról csatlakozik a 23 extruderfej, amely a 22 extruderre van szerelve. A 24 besugárzóhoz jobbról csatlakozik a 27 második extruderre és a 29 félvezető extruderre szerelt 28 kettős extruderfej, amelyhez a 30 hűtőegység kapcsolódik. A 23 extruderfejen, a 24 besugárzón, a 28 kettős extruderfejen, továbbá a 30 hűtőegységen át van fűzve a 21 árnyékolt kábelér, a 32 belső érszigeteléssel, illetve a 31 kábel, amely már magába foglalja a 35 érszigetelést, valamint a 36 szigetelés árnyékolást. A 35 érszigetelés és a 33 feszültségstabilizált belső észigetelésből és a 34 külső érszigetelésből áll. A 22 extruder feniléndiamin jellegű adalékanyagokat is tartalmazó polietilén alapanyagot dolgoz fel. A 22 extruder a megömlesztett alapanyagot a 23 extruderfejbe továbbítja, ahol az körbefolyja a 21 árnyékolt kábeleret. Az ezen hagyományos technológiával előállított 32 belső érszigetelést vetjük alá a továbbiakban a találmányunk szerinti eljárásnak, az alábbi módon. A 32 belső érszigetelést az egyenletes sebességgel húzott 21 árnyékolt kábelérrel együtt áthúzzák a 24 besugárzón, amelyben a 25 fényforrások 26 reflektor által is terelt fénye 33 feszültségstabilizált belső érszigeteléssé alakítja azt. Ehhez a 25 fényforrások összteljesítményét a konkrét kábel és a besugárzó geometriai adatai, valamint a kábel áthúzásának sebessége ismeretében lehet meghatározni. Amennyiben pl. 110 kV-os, 500 mm2-es vezetőér keresztmetszetű kábelt gyártunk, 0,03 m/s sebességgel és a 18 mm vastag érszigetelésből 6 mm vastag belső réteget kívánunk besugározni egy 20 m hosszú besugárzóval, akkor a 24 besugárzó 25 fényforrásainak megkívánt összteljesítménye 10 és 15 kV A között van. Az így készült 33 feszültségstabilizált belső érszigetelésre extrudálja rá — a 28 kettős extruderfej segítségével — a 27 második extruder a 34 külső érszigetelést, továbbá a 29 félvezető extruder a 36 szigetelés árnyékolást, ahogyan az a hagyományos eljárásnál szokásos. A szigetelő szerkezete alapján most már késznek tekinthető 31 kábel a 28 kettős extruderfejből bekerül a 30 hűtőegységbe, majd a technológiai folyamat az első kiviteli alaknál is vázolt módon folytatódik. A kész 31 kábel 35 érszigetelése tehát két koncentrikus rétegből áll: a 33 feszültségstabilizált belső érszigetelésből és a hagyományos 34 külső érszigetelésből. Mivel a kábel üzeme közben a legnagyobb villamos igénybevételt éppen a 21 árnyékolt kábelér felülete közelében lévő 33 feszültségstabilizált belső érszigetelésnek kell elviselnie, ennek növelt villamos tartamszilárdsága kedvező hatással van az egész kábel villamos megbízhatóságára. Az ultraibolya fény kedvező hatását mérési eredményekkel támasztjuk alá, amelyeket a 3. ábra diagramja szemléltet. A villamos tartamszilárdságot elsődlegesen jellemző, ún. tree lappangási időt mértük nemzetközileg elfogadott szigetelés modelleken, ipari frekvenciájú, váltakozó feszültségű igénybevétellel. (A tree a magyar terminológiába is átvett angol szakkifejezés, amely a villamos részletörésf csatornát jelöli.) A példaként szolgáló szigetelés modelleket N,N -difenil-p-feniléndiamin és fenil-alfa-naftilamin adalékokat kombináltan tartalmazó polietilénből készítettük. Az egymással minden tekintetben megegyező modelleket három csoportra osztottuk. Az egyik csoport referenciaként szolgált. Ezt nem érte ultraibolya fény. A másik két csoportot viszont a modellek felületegységére vonatkoztatott, 1,6 kJ/sm2, illetve 24 kJ/sm2 fajlagos teljesítményű ultraibolya fénnyel sugároztuk be, a szigetelés rétegvastagságára vonatkoztatott 3 x 10s s/m, illetve 2 x 104 s/m fajlagos időtartamig. Ezt követően a szigetelés modellek mindhárom csoportjára 15 kV effektiv értékű váltakozó feszültséget kapcsoltunk, és mértük, hogy mennyi idő elteltével jelenik meg az egyes modellekben a tree. Az így kapott tree lappangási időknek (t) a kumulatív eloszlásfüggvényét (P) tüntettük fel a 3. ábra diagramján. A 41 görbe a besugárzásmentes, a 42 görbe a kisebb, a 43 görbe a nagyobb teljesítménnyel besugárzott szigetelés modellek tree lappangási idő eloszlását mutatja. (A nyíllal kiegészített mérési pontok a vizsgálati időtartamnál hosszabb ideig élő szigetelés modelleket 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
