具有填料的电缆及其制造方法技术

电缆（ＣＡ１、ＣＡ２）的填料包含膨胀粉末组分和至少一种辅助物质。该辅助物质与膨胀粉末良好地混合并这样地处在膨胀粉末粒子之间，即在进水时确保膨胀粉末的各个粒子具有良好的水可达性。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
美国专利US-PS 5,218,011公开了用于电缆的填料，这些填料包含一种膨胀剂(如吸水的聚合物)以及一种绝缘油，其中，根据情况可添加高度弥散的二氧化硅和塑料球粒。通过应用相当高的油组份(＞30(重量)％)，形成一个糊状的凝胶基质并且填料以这种形态与电导体一起被置入电缆芯中。欧洲专利EP 0 375 685公开了一种用以对电缆和/或光缆进行纵向密封的填料，该填料含有一种能膨胀的、粉末状的物质及以低粘度的凡士林的形式出现的、疏水的、浆膏状的物质，其中，可附加塑料空心球粒。这种填料也形成一种凝胶状的物质，其中，比较高的软凡士林组份(如43(体积)％)保证其浆膏状态。欧洲专利EP 0 589 274公开了一种具有填料的光波导体芯线，通过添加油，该填料得到粘稠的糊状物，其中，把空心球粒加入填料之中，空心球粒的直径和/或数量的选择准则在于，其相邻的光波导体在填料内具有对运动过程而言足够的可移动性。上述类型的、含有较高的油状或蜡状组份的填料的缺点在于，这些含油的物质是疏水的并因此在水侵入时致使膨胀粉末的膨胀过程受到损害。有时，这甚至会导致如下结果，即在至少一部分膨胀粉末中，这种疏水性的材料使膨胀过程滞后相当长一段时间。这些油状或蜡状物质的另一缺点在于，不是所有可用在电缆中的塑料(如绝缘材料)均足以耐含油物质并因此，填料为一方，所用的塑料为另一方须仔细地相互选配。DE 26 05 392 C2公开了一种防水的电缆，该电缆填充有一种疏水的粉末和一种亲水的粉末，其中，在与水接触时，亲水的粉末形成一种粘性的、膨胀的物质。干燥粉尘的粉末混合物被置入电缆芯的导体之间的空隙中，其中，空隙只被部分地填充。在水进入时，由亲水的粉末形成一种高粘性的、为疏水的粉末所推斥的凝胶体。为了确保粉末在导体上具有更好的附着性，可用一种疏水的、与具体使用的绝缘物相容的油润湿导体。DE 42 19 607 A1公开的是，在包含光波导的细管的内表面上涂敷膨胀粉末层。在把膨胀粉末用做填料时造成的难点在于，在进水时，被水首先触及的膨胀粉末粒子其体积立即迅速增大并因此阻止水流往处于下部空间的膨胀粉末粒子。在极端的情况下，这甚至会导致如下结果，即形成一种膨胀粉末凝块，在外部造成一层由膨胀了的膨胀粉末所构成的密封包壳，而在其下方则是完全没膨胀的、干燥的膨胀粉末组份。本专利技术的目的在于提供一种具有粉末状填料和隔离料的电缆，使膨胀过程能以尽可能有效的方式进行。按照专利技术，在开头所述类型的电缆中，解决以上目的的技术方案在于，辅助粉末是这样加入的，即辅助粉末的粒子与膨胀粉末的粒子很好地混合并让辅助粉末的粒子分布在膨胀粉末的粒子之间，使膨胀粉末的粒子相互间被辅助粉末的粒子隔离，并在水侵入时，通过辅助粉末粒子的隔离作用促使前进的水通往相邻的膨胀粉末粒子。据此，专利技术的辅助粉末使膨胀粉末的各个粒子在空间上得到极充分的隔离，在进水时保证这些被充分隔离的粒子可分别单独地与水接触。据此，在窄的空间中可有较大数量的(在最适宜的情况下，实际上所有的)膨胀粉末粒子参与膨胀过程。因此，在进水时，以很少的膨胀粉末组份保证了体积的高度增大并从而保证了密封。据此，根据专利技术可更廉价地制造电缆，因为为了在进水时待填充的体积只需很少组份较昂贵的膨胀粉末，据此，首先还使混合填料的介电性能变得很适宜。下面分别叙述在专利技术范围内使用填料的不同组份及其它应用可能性。膨胀粉末目前，这种膨胀粉末大多是合成法制造的，然后使其粒化并对其进行研磨。从卫生角度而言，不希望细粉尘组份。但在专利技术的范围内，细粉尘组份却具有特殊的意义，因此，根据情况对普通的膨胀粉进行再次研磨和/或筛分并(出于介电缘故)最好对其进行干燥。膨胀粉末一般吸收相当于其重量100至300倍的水，其中，膨胀粉末的体积也相应地急剧增大。在用做电缆填料时，问题在于，膨胀粉末必须快速膨胀，使水只能沿尽可能短的距离扩展。为此，要求侵入的水尽快地触及膨胀粉末粒子并应尽可能使水无阻挡地与每个膨胀粉末粒子相接触。因此，应用很细的并尽可能均匀分布在填料中的膨胀粉末是相宜的。对膨胀粉末自身而言，粒子的粒度在100微米以下，尤其是在50微米以下是相宜的，其中，1至30微米之间的粒度范围是特别相宜的。在这里和在下面的举例中给定的粒子粒度取决于所用筛的筛号。在没有采取特殊预防措施情况下，膨胀粉末通常含有明显的水份，其中，该“平衡湿度”一般为3至6(重量)％水。在电缆中，该水份本来在原则上是不希望的。如果考虑如下事实，即在总填充体积中有少量膨胀粉末组份的情况下，水的组份也很少，则可把干扰影响降至可忽略不计的程度。达到这一目标的特别措施在于，通过特别是可压缩的、实际上不吸水的球粒(如空心球粒)的相应高的组份可降低上述水气组份的干扰影响。通过添加辅助粉末可进一步降低膨胀粉末湿度的干扰影响。因此，在专利技术的填料中，在一般情况下，为了降低通过平衡湿度所确定的水组份，毋须对混合物或膨胀粉末进行干燥。据此，可大大简化对填料的处理。辅助粉末(隔离粉末)通过起隔离粉末作用的辅助粉末譬如可在很大程度上防止膨胀粉末粒子凝块，从而可使膨胀粉末粒子的微小粒度充分利用于进水(隔开效应)。使用粒子粒度小于膨胀粉末粒子粒度的辅助粉末是特别相宜的。通过应用特别小的辅助粉末粒子，可使膨胀粉末粒子特别有效地被辅助粉末隔离。据此，在填料中也可含有相对少的辅助粉末组份。膨胀粉末(和有利地还有可能添加的其它粉末组份)相宜地在其表面上覆有至少一层细得多的辅助粉末粒子。当膨胀粉末粒子的粒度为40微米时，为了加一覆盖层并从而使膨胀粉末粒子相互隔离，只需譬如其组份约为0.2(重量)％的、其粒子粒度为0.01微米的、高度弥散的二氧化硅。辅助粉末粒子的粒度低于膨胀粉末粒子的粒度的1/10是有利的，最好是低于其1/100，特别是在其1/100至1/200之间。辅助粉末粒子的粒度小于1微米是有利的，小于0.1微米是相宜的，甚至小于0.05微米更为有利，粒度为0.01微米左右则特别有利。适宜做隔离用辅助粉末的特别是那些可轻易被研磨成细粒度或制成细粒的并且能与膨胀粉末进行良好混合的材料。无机的、首先是高度弥散的粉末，如滑石粉、云母、石墨、特别是硅酸盐，其中首先是二氧化硅(如Degussa公司的“Aerosil”)是特别适宜的。此外，膨润土或蒙脱土及上述物质的混合物也可用做辅助粉末。选择的辅助粉末的重量组份可远远低于膨胀粉末的重量组份(并且也低于可能添加的其它粉末成份的重量组份)，并且与其它粒子的粒度，特别是与膨胀粉末粒子的粒度相比，辅助粉末粒子的粒度越小，则辅助粉末的重量组份越低。在应用相应细粒的辅助粉末的条件下，在假设膨胀粉末的重量组分为100(重量)％的情况下，一般添加10(重量)％以下的辅助粉末，更好是添加2(重量)％以下的辅助粉末，特别是添加0.1至2(重量)％的辅助粉末。以膨胀粉末的重量组份为100(重量)％，相应细的辅助粉末的特别有利的重量组份值为0.2至0.5(重量)％，特别相宜的和有效的辅助粉末重量组份值为0.3(重量)％左右。其它的粉末组份按照专利技术的另一实施形式，可往填料中添加其它的粉末组份，其粒度约等于或稍小于膨胀粉末粒子的粒度，即在1至100微米之间是相宜的。其它的、首先是惰性的粉末组份也被小若干数量级的辅助粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有粉末状填料的电缆，填料包含膨胀粉末和辅助粉末，其特征在于，辅助粉末是这样加入的，即辅助粉末粒子（ＡＰ１至ＡＰｎ）与膨胀粉末粒子（Ｓ１至Ｓｎ）良好地混合并分布在膨胀粉末粒子之间，使膨胀粉末粒子（Ｓ１至Ｓｎ）相互间被辅助粉末粒子（ＡＰ１至ＡＰｎ）隔离，并且在进水时，通过辅助粉末粒子（ＡＰ１至ＡＰｎ）的隔离作用，有助于水流往相邻的膨胀粉末粒子（ＳＵ１至ＳＵｎ）。

【技术特征摘要】
DE 1995-5-9 19516970.01.具有粉末状填料的电缆，填料包含膨胀粉末和辅助粉末，其特征在于，辅助粉末是这样加入的，即辅助粉末粒子(AP1至APn)与膨胀粉末粒子(S1至Sn)良好地混合并分布在膨胀粉末粒子之间，使膨胀粉末粒子(S1至Sn)相互间被辅助粉末粒子(AP1至APn)隔离，并且在进水时，通过辅助粉末粒子(AP1至APn)的隔离作用，有助于水流往相邻的膨胀粉末粒子(SU1至SUn)。2.按照权利要求1所述的电缆，其特征在于，选择的辅助粉末粒子(AP1至APn)的粒度小于膨胀粉末粒子(S1至Sn)的粒度。3.按照权利要求2所述的电缆，其特征在于，选择的辅助粉末粒子(AP1至APn)的粒度低于膨胀粉末粒子(S1至Sn)的粒度的1/10，最好是低于1/100，特别是1/100和1/200之间。4.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，选择的辅助粉末粒子的粒度低于1微米，最好是低于0.1微米。5.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，作为辅助粉末，采用高度弥散的，特别是无机的粉末。6.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，作为辅助粉末，采用硅酸盐，特别是二氧化硅和/或膨润土和/或蒙脱土。7.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，选择的辅助粉末组份少于膨胀粉末组份。8.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，在填料中规定，膨胀粉末的真实体积在94和99.9(体积)％之间，隔离粉末的真实体积在6(体积)％和0.1(体积)％之间。9.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，在填料中尚添加了其它的粉末组份(WP1至WPn)，特别是聚乙烯粉末。10.按照权利要求9所述的电缆，其特征在于，选择的其它粉末组份(WP1至WPn)的粒度大约相当于膨胀粉末的粒度。11.按照权利要求9或10所述的电缆，其特征在于，填料具有10和70(体积)％之间的膨胀粉末(S1至Sn)、0.1至6(体积)％的隔离粉末(AP1至APn)以及85(体积)％和30(体积)％之间的其它粉末组份(WP1至WPn)(分别为真实体积)。12.按照以上权利要求之一所述的电缆，其特征在于，填料(FS1、FS2)具有油或粘结剂形式的添加物，其在填料(FS1、FS2)中所占的组份被选择得很小，用以在加工中防止填料(FS1、FS2)起尘，而又不使填料(FS1、FS2)形成糊状稠度。13.按照权利要求12所述的电缆，其特征在于，选择的油或粘结剂添加物低于填料(FS1、FS2)总体积的5(体积)％，最好是1至3(体积)％。14.按照权利要求12或13所述的电缆，其特征在于，添加的油或粘结剂具有低于500毫泊的粘度。15.按照权利要求12至14之一所述的电缆，其特征在于，填料具有93.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：H波勒，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]