Bei der Verlegung von Kabelsystemen unter der Erde, in unterirdischen Gängen oder in Gewässern mit hoher Wasseransammlungsgefahr sollte das Kabel eine radial undurchlässige Sperrschichtstruktur aufweisen, die aus einem Metallmantel und einem Metall-Kunststoff-Verbundmantel besteht, um das Eindringen von Wasserdampf und Wasser in die Kabelisolationsschicht zu verhindern und die Lebensdauer des Kabels zu gewährleisten. Blei, Kupfer, Aluminium und andere Metallmaterialien werden üblicherweise als Metallummantelungen für Kabel verwendet. Ein Metall-Kunststoff-Verbundband und ein Polyethylenmantel bilden den Metall-Kunststoff-Verbundmantel eines Kabels. Metall-Kunststoff-Verbundummantelungen, auch als umfassende Ummantelungen bekannt, zeichnen sich durch Weichheit, Tragbarkeit und eine deutlich geringere Wasserdurchlässigkeit als Kunststoff- und Gummiummantelungen aus und eignen sich für Orte mit hohen Anforderungen an die Wasserdichtigkeit. Im Vergleich zu Metallummantelungen weisen Metall-Kunststoff-Verbundummantelungen jedoch immer noch eine gewisse Durchlässigkeit auf.
In den europäischen Mittelspannungskabelnormen wie HD 620 S2: 2009, NF C33-226: 2016, UNE 211620: 2020 wird einseitig beschichtetes, kunststoffbeschichtetes Aluminiumband als umfassende wasserdichte Abdeckung für Stromkabel verwendet. Die Metallschicht der einseitigenkunststoffbeschichtetes Aluminiumbandsteht in direktem Kontakt mit der Isolierabschirmung und fungiert gleichzeitig als Metallabschirmung. Gemäß der europäischen Norm ist es erforderlich, die Abisolierkraft zwischen dem kunststoffbeschichteten Aluminiumband und dem Kabelmantel zu prüfen und Korrosionsbeständigkeitstests durchzuführen, um die radiale Wasserbeständigkeit des Kabels zu messen. Gleichzeitig ist es auch erforderlich, den Gleichstromwiderstand des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes zu messen, um seine Fähigkeit zur Übertragung von Kurzschlussstrom zu ermitteln.
1. Klassifizierung von kunststoffbeschichtetem Aluminiumband
Je nach der Anzahl der mit Aluminiumsubstratmaterial beschichteten Kunststofffolien kann zwischen zwei Längsbeschichtungsverfahren unterschieden werden: doppelseitig kunststoffbeschichtetes Aluminiumband und einseitig kunststoffbeschichtetes Aluminiumband.
Die umfassende wasser- und feuchtigkeitsbeständige Schutzschicht von Mittel- und Niederspannungskabeln sowie optischen Kabeln besteht aus doppelseitig kunststoffbeschichtetem Aluminiumband und einer Ummantelung aus Polyethylen, Polyolefin und anderen Materialien und dient dem radialen Schutz vor Wasser und Feuchtigkeit. Einseitig kunststoffbeschichtetes Aluminiumband wird hauptsächlich zur Metallabschirmung von Kommunikationskabeln verwendet.
In einigen europäischen Normen wird einseitig kunststoffbeschichtetes Aluminiumband nicht nur als umfassende wasserdichte Ummantelung verwendet, sondern auch als Metallabschirmung für Mittelspannungskabel. Die Abschirmung mit Aluminiumband bietet im Vergleich zur Kupferabschirmung offensichtliche Kostenvorteile.
2. Längswickelverfahren von kunststoffbeschichtetem Aluminiumband
Beim Längswickeln des Aluminium-Kunststoff-Verbundbandes wird das kunststoffbeschichtete Aluminiumband durch mehrere Formverformungen von seiner ursprünglichen flachen Form in eine Rohrform gebracht und die beiden Kanten des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes miteinander verbunden. Die beiden Kanten des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes sind flach und glatt, die Kanten sind fest miteinander verbunden und es kommt zu keinem Ablösen des Aluminium-Kunststoff-Bandes.
Die Umwandlung des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes von der flachen in die röhrenförmige Form kann mithilfe einer Längswickelform realisiert werden, die aus einer Längswickelhornform, einer Linienstabilisierungsform und einer Kalibrierform besteht. Das Flussdiagramm der Längswickelform des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Die beiden Kanten des röhrenförmigen kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes können durch zwei Verfahren verbunden werden: Heißkleben und Kaltkleben.
(1) Heißklebeverfahren
Beim thermischen Kleben wird die Kunststoffschicht des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes bei 70–90 °C weich gemacht. Beim Verformungsprozess des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes wird die Kunststoffschicht an der Verbindungsstelle mit einer Heißluftpistole oder einer Lötlampe erhitzt. Die beiden Kanten des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes werden durch die Viskosität nach dem Erweichen der Kunststoffschicht miteinander verbunden. Kleben Sie die beiden Kanten des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes fest zusammen.
(2) Kaltklebeverfahren
Das Kaltklebeverfahren lässt sich auf zwei Arten anwenden: Zum einen wird zwischen der Bremssatteldüse und dem Extruderkopf eine lange, stabile Düse angebracht, sodass das kunststoffbeschichtete Aluminiumband vor dem Eintritt in den Extruderkopf eine relativ stabile röhrenförmige Struktur behält. Der Ausgang der stabilen Düse befindet sich nahe dem Ausgang des Extruderdüsenkerns, und der Aluminium-Kunststoff-Verbund gelangt nach dem Herausnehmen aus der stabilen Düse sofort in den Extruderdüsenkern. Der Extrusionsdruck des Mantelmaterials erhält die röhrenförmige Struktur des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes, und die hohe Temperatur des extrudierten Kunststoffs erweicht die Kunststoffschicht des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes, wodurch der Klebevorgang abgeschlossen wird. Diese Technologie eignet sich für doppelseitig laminiertes kunststoffbeschichtetes Aluminiumband. Die Produktionsanlage ist einfach zu bedienen, die Formverarbeitung ist jedoch relativ komplex, und das kunststoffbeschichtete Aluminiumband neigt leicht zum Rückfedern.
Ein weiteres Kaltklebeverfahren ist die Verwendung von Schmelzklebstoffen. Der von der Extrusionsmaschine in der Längswickelhorn-Form geschmolzene Schmelzklebstoff wird auf eine Seite der Außenkante des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes gepresst. Nach der Schmelzklebung werden die beiden Kanten des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes durch die stabile Linie und die Kalibrierdüse geführt. Diese Technologie eignet sich sowohl für doppelseitiges als auch für einseitiges kunststoffbeschichtetes Aluminiumband. Die Formverarbeitung und die Produktionsanlagen sind einfach zu bedienen, die Klebewirkung wird jedoch stark von der Qualität des Schmelzklebstoffs beeinflusst.
Um die Zuverlässigkeit des Kabelsystems zu gewährleisten, muss die Metallabschirmung elektrisch mit der Isolationsabschirmung des Kabels verbunden sein. Daher muss einseitig kunststoffbeschichtetes Aluminiumband als Metallabschirmung des Kabels verwendet werden. Beispielsweise ist das in diesem Dokument erwähnte Heißklebeverfahren nur für doppelseitigekunststoffbeschichtetes Aluminiumband, während für einseitig kunststoffbeschichtetes Aluminiumband das Kaltklebeverfahren mit Schmelzkleber besser geeignet ist.
Veröffentlichungszeit: 30. Juli 2024