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EuroWire – September 2007
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deutsch
Die Komponenten umfassen:
Füll-/Bettungsmaterial
:
Extrudiertes,
halogenfreies,
nicht
hydroskopisches,
polymerisches
Bettungsmaterial
oder
optional nicht hydroskopische Füllgarne.
Polymerschutz
: Stoßfestes, stoßdämp-
fendes, extrudiertes Polymer, das die Gefahr
einer bleibenden Verformung sowie eines
Dauerschadens an der darunterliegenden
Ader reduzieren kann.
Metallabschirmung
: Copolymerumhülltes
Alu-Band, das längs mit abgedichteter
Überschneidung eingesetzt wird.
Polymerschicht
: Extrudierte Schicht an der
darunterliegenden
Metallabschirmung
befestigt. Diese Kombination ist gegen
aggressive Chemikalien widerstandsfähig,
wie z. B. Kohlenwasserstoffe, Lösungsmittel,
Säuren, Basen und Feuchtigkeit.
Ummantelung
: Mit niedriger Temperatur
komplett
extrudierte,
beständige,
flammwidrige und sonnenlichtbeständige
Ummantelung aus Polyvinylchlorid oder
raucharme, halogenfreie Ummantelung.
3. Leistungen der
Polymerarmierung
3.1 Schlagleistungen
Vergleichende Schlagleistungen wurden
mit einer entsprechend der Spezifikation
EDF HN 33-S-52
[5]
entwickelten Prüfeinricht-
ung durchgeführt. Die Prüfung wurde
auf verschiedenen Schlagenergieniveaus
durchgeführt mit Einsatz eines V-förmi-
gen 90°-Keils als Schlagwerkzeug mit
einer Radiusspitze von 80mils (2mm).
Nach einem einzigen Schlag auf einem
speziellen Energieniveau, wurden die
Dicken verschiedener Schichten und
der lokale Schaden am extrudierten
Isolierungsschirm mit einem elektronischen
Digitalkaliber anhand eines optischen
Lasersystems gemessen. Die Prüfungen
wurden dann an 15kV-Kabeln, 2/0 AWG, mit
drei Leitern fortgesetzt, mit Einsatz einer
Polymerarmierung und einer kontinuierlich
gewellten Aluminiumarmierung um die
Schlaggröße je Konstruktion zu definieren,
mit dem gleichen Schadensniveau am
isolierten Leiter mit Ethylenpropylen-
Gummi (EPR). Dabei wurde festgestellt,
daß die Schlagkraft einem 200 Joule
Schlagniveau bei der Konstruktion mit
Polymerarmierung entspricht, im Vergleich
zu einem 140 Joule Schlagniveau bei der
Konstruktion des kontinuierlich gewellten
aluminiumplattierten Kabels.
Weitere Prüfungen an 350kcm 15 kV-Kabeln
mit drei Leitern haben bewiesen, daß
die Schlaggröße, die ein entsprechendes
Schadensniveau am Isolierungschirm des
EPR-isolierten Leiters ergab, 250 Joule bei
der Konstruktion der Polymerarmierung
und 200 Joule bei der kontinuierlichen
und gewellten aluminiumpattentierten
Konstruktion entspricht. Schlagprüfung
wurde auch bei typischen 600 Volt-
Steuerkabeln durchgeführt. Die typische
Kabelkonfiguration
des
Leiterkabels
mit neun Leitern #12 AWG wurde dabei
verwendet. Die Gestaltung des Prüfgeräts
und des Schlagwerkzeugs war genau die
gleiche, die bei der Schlagprüfung des 15kV
großen Stromkabels verwendet wurde.
Diese Technologie wurde auch für
den
Aufbau
von
Kommunikations-
und
Lichtwellenleiterkabeln
für
erdverlegte
Anwendungen
eingesetzt
sowie für Freileitungen, als Ersatz für
Metallarmierung/-ummantelungen,
wie
dies erfolgreich in Strom- und Steuerkabeln
bewiesen wurde.
Die Härte eines 80 Joule Schlags ist
leicht in Bild 6 ersichtlich. Bei einem
solchen Schlagniveau ist die gemessene
Beschädigung an der isolierten Ader bei
der kontinuierlich gewellten Aluminium-
armierung zwei Mal größer als bei der
Polymerarmierung. Dies ist aus
Bild
8
ersichtlich, wo das Aussetzen von
#12 AWG Leitern durch die Isolierung
beobachtet wurde. Die Problematik bei
einem derartigen Aussetzen liegt in der
Möglichkeit die Integrität des Kreislaufs
zu verlieren wegen der potentiellen
Kurzschlüsse Phase-zu-Phase oder Phase-
zu-Armierung und den Leistungsverlust
bei
wichtigen
Ausrüstungen
und
Geräten
in
Industrieanlagen
oder
kommerziellen
Einrichtungen.
Trotz
einiger Beschädigungen, besteht für die
Isolierung in der Ader von Kabeln mit
Polymerarmierung jedoch keine Gefahr
eines Kurzschluss‘ Phase-zu-Phase.
3.2 Leistung des SWBP-Drucks
Der SWBP-Druck entwickelt sich, wenn das
Kabel unter Ziehspannung umeine Biegung
gezogen wird. Es handelt sich dabei um die
geometrische Summe des SWBP-Drucks, der
durch die horizontal wirkende Spannung
im Leiter und das vertikal wirkende Gewicht
des Leiters entsteht. Der SWBP-Wert sollte
immer für den Leiter berechnet werden, der
den höchste Druck an der Innenbiegung
der Krümmung bzw. Rohre, Leitungen,
Räder usw. auswirkt.
In den meisten Fällen bewiesen sich die
Einschränkungen des SWBP-Drucks für
Stromkabel als ziemlich zufriedenstellend,
entsprechend der historischen Daten der
Bild 4
:
Polymeric Rüstung und ununterbrochener gewelter Al Affäre - 3/C 350 kmc 15KV - nash 250 Joules des Schlags
▲
Bild 5
:
Dargestellte Beschädigung am Isolierungs-
schirmmit entferntem Kupferband
▲
Bild 6
:
Polymerarmierung und kontinuierlich
gewellte Alu-Armierung – 9/C #12 AWG 600 V-Kabel
- nach 80 Joule Schlag und komplett entfernter
Umhüllung
▲
Bild 7
:
9/C #12 AWG isolierte Ader ohne
Polymerarmierung nach 80 Joule Schlag
▲
Bild 8
:
9/C #12 AWG isolierte Ader ohne
kontinuierlich
gewellter
Alu-Armierung
nach
80 Joule Schlag
▲
Polymerarmierung
kontinuierlich gewellte
Aluminierung