EoW March 2013

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Technischer artikel
März 2013 95
▲ ▲ Bild 4: Nominale Expansionsraten
Wand (Zoll)
% Luftmenge
Nennausdehung entsprechend der Wanddicke
Änderung (6 SDEV)
Injektortyp
Stickstofffluß (cc/m in)
Effektive Kapazitanz (pf/Fuß)
Vorhergesagte Kapazitanz
▲ ▲ Bild 5: Gasfluß und Kapazitanzänderung
Wie aus Bild 3 ersichtlich, bietet das
völlig vermischte Material eine kleine
gleichmäßige Zellenstruktur, während
die Probe, die mit dem Konzentrat
hergestellt wird, große uneinheitliche
Zellen zur Folge hat. Die Unfähigkeit das
Konzentrat-basierte Material bis zum
höheren Maß zu schäumen würde andere
Folgen für den Kabelaufbau haben.
Um gleichwertige elektrische Leistungen
zu erzielen, sollte die Wanddicke erhöht
werden um den niedrigeren Porengehalt
auszugleichen, dabei wird mehr Fluor-
polymermaterial verbraucht.
Zum Beispiel in den Einzeldrähten für
die obengenannte Probe, würde die
Unfähigkeit bis zum höheren Maß zu
schäumen eine Erhöhung von zirka
20 Prozent im geforderten Wert von
Pfund/1.000 Fuß je Einzeldraht ergeben,
um eine gleichwertige Impedanz zu
erzielen.
Auswahl der Harzsorte
für die Anwendung
Wenn die gewünschte elektrische Leistung
bestimmt wird, ist das Harz entsprechend
des Leiters, der Isolierungswanddicke
und der Brennleistung zu bestimmen,
soweit sie anwendbar sind. Die Regel
ist, je niedriger der Schmelzrate, desto
höher ist die Brennleistung (d.h. weniger
Rauchbildung).
Je höher die Schmelzrate ist, desto
geeigneter ist das Harz für dünnere
Isolierungswände und kleinere
Kabelaufbauten. Tabelle 2 bietet einige
allgemeine Richtlinien für die Harzauswahl.
Verfahrenparameter
undWirkungen –
Schaumausdehn-
ungsraten
Für Kabel-Ingenieure ist es gängig
beim Entwurf der Kabel berechnete
Ausdehnungsraten einzusetzen, die die
niedrigsten theoretischen Kosten liefern.
Jedoch gibt es weitere wichtige Faktoren,
die sich auf die Kosten auswirken, wie z. B.
Verfahrensfähigkeit, gesamte elektrische
Leistung sowie Kabelschaden und –
stauchung, aus den nach der Extrusion
folgenden Verfahren.
Aus einer Vernachlässigung
dieser Aufbaufaktoren könnten
irrtümlicherweise höhere Kosten
und erhebliche Schrotterzeugungen
entstehen. Berücksichtigt wird ein
typisches Video-Koaxialkabel, das mit
einer Ausdehnungsrate von 59 Prozent
entworfen wurde - im Vergleich zu
einem gleichen Kabel, das mit einer
Ausdehnungsrate von 54 Prozent
entworfen wurde.
Das Kabel mit der Ausdehnung von
59 Prozent könnte das Verfahren an
seinen Grenzen drängen, was nachträglich
den Anfahrschrott erhöhen und größere
Verfahrensänderungen verursachen
würde. Vom elektrischen Standpunkt
betrachtet, resultiert ein höherer
Porengehalt in der Regel aus größeren
Zellen und einer höheren Bildung von
Zellen um den Mittelleiter, was wiederum
eine höhere Auswirkung auf die
Kabelrückflussdämpfung haben könnte.
Anderenfalls kann dasselbe Kabel mit
einer Ausdehnungsrate von 54 Prozent,
mit einer Gewichtszunahme von nur
0,28 Pfund/1.000 Fuß, gefertigt werden.
Diese geringe Änderung wird ein robustes,
reproduzierbares Produkt mit einer
verbesserten Kabelrückflussdämpfung
bieten, weniger Schrott und eine
höhere Produktivität mit derselben
Kabelimpedanz.
Bild 4 bietet die allgemeinen Richtlinien für
die Schaumausdehnungsraten basierend
auf der dielektrische Wanddicke. Die
effektiven höchsten Ausdehnungsraten
werden basierend auf der Harzauswahl
und Verfahrensmethoden variieren.
Hochdruck-
Stickstoffgasinjektion
Das Schäumen wird durch das Einspritzen
von Hochdruck-Stickstoffgas im
geschmolzenen Polymer während des
Extrusionsverfahrens erzielt.
Die Schaumrate wird durch den Durchsatz
des Gases bestimmt, im Verhältnis zur
Harzleistung bei den Betriebsdrehzahlen
des Extruders. Je höher der Gasfluß
gegenüber der Harzleistung, desto höher
ist die Ausdehnungsrate.
Die Beständigkeit dieses Gasflusses ist
grundlegend um eine gleichmäßige
Ausdehnungsrate einzuhalten, die
erforderlich ist um niedrige Änderungen
bei der Kabelkapazitanz sowie
Signalverzögerungszeiten für die Kabel
aufrechtzuhalten.