DuPont: Ummantelung aus Hytrel® isoliert und schützt Leoni-Kabel bei 350 km/h

Aus dem thermoplastischen Polyesterelastomer Hytrel® von DuPont (www.dupont.com) sind die Ummantelungen der Hochspannungs-Spiralkabel von Leoni elocab, die bei Hochgeschwindigkeitszügen wie dem deutschen ICE oder dem spanischen VELARO die elektrische Energie von Wagen zu Wagen übertragen. Der Hersteller maßgeschneiderter Sonderkabel und Spezialist für bewegte High-Flex-Leitungen wählte diesen Werkstoff, weil sich damit die hohen Anforderungen an die Biegewechselfestigkeit und die Elastizität auch bei tiefen Temperaturen, die Chemikalien-, UV- und Schlagbeständigkeit sowie die elektrische Isolierung erfüllen lassen und weil seine guten Verarbeitungseigenschaften zugleich eine kosteneffiziente Fertigung ermöglichen.

Die Kabelummantelungen für die so genannten Hochspannungsdachübergänge müssen einer anspruchsvollen Kombination unterschiedlicher, durchweg extremer Beanspruchungen standhalten. An den Kontakten liegen Betriebsspannungen von bis zu 25 kV an. Die Kabel sind während der Fahrt permanent Schwingungen ausgesetzt und müssen Abstandsänderungen dynamisch kompensieren, die bei extremen Streckenführungen bis zu 1000 mm betragen können. Eine hohe Hydrolysebeständigkeit ist ebenso gefordert wie gute Rebound-Eigenschaften bei Temperaturen von –30 °C bis +80 °C. Und sie müssen Eis, Schnee und Hagelschlag ebenso widerstehen wie der Einwirkung von UV-Strahlen, Ozon und Reinigungsmitteln.

Dazu Jörg Ruder, Research & Development (R&D) bei Leoni elocab: „Unsere umfangreichen Tests haben gezeigt, dass wir mit dem thermoplastischen Elastomer Hytrel® von DuPont alle Anforderungen erfüllen, und dass die geforderten Eigenschaften während der jahrelangen Einsatzdauer erhalten bleiben. Ein entscheidendes Kriterium für unsere Werkstoffwahl war, dass Hytrel® nahezu identische Verarbeitungseigenschaften von Charge zu Charge bietet. Dadurch können wir den elektrischen Leiter – eine höchstverlitzte Kupferverseilung mit rund 15 mm Durchmesser – mit gleichbleibend hoher Qualität und Produktivität ummanteln.“

Die mit Hytrel® geschützten Kabel beweisen ihre Praxistauglichkeit täglich unter extrem rauen Einsatzbedingungen im Hochgeschwindigkeitsbetrieb. Auf der Strecke Madrid–Valladolid und im deutschen Hochgeschwindigkeitsverkehr erreichen die damit ausgerüsteten ICE und VELARO zum Beispiel Geschwindigkeiten bis zu 350 km/h – bei jedem Wetter.

Leoni elocab fertigt die elektrisch leitende Kupferverseilung an seinem Produktionsstandort Georgensgmünd und ummantelt diese dort auch mit dem isolierenden Hytrel®. Als nächste Fertigungsschritte folgen die Umformung zur Spirale und die endgültige Konfektionierung. Zusammen mit den Kontaktplatten wiegt das Wagenübergangssystem für den ICE rund 16 kg.

Ruder: „Auf Grund ihrer erprobten Zuverlässigkeit interessieren sich Hersteller von Hochgeschwindigkeitszügen weltweit für unsere Dachübergänge. Zurzeit führt Leoni elocab weitergehende Erprobungen von Konstruktionen durch, die bei noch tieferen Temperaturen und unter noch extremeren mechanischen Beanspruchungen einsetzbar sind. Auch bei diesen Zukunftsprojekten setzen wir wieder auf unsere Hochspannungs-Spiralkabel und Hytrel® als schützende und isolierende Ummantelung, denn wir wissen, dass die Kombination mit diesem Material über die dafür erforderlichen Reserven verfügt.“

„Die Hochspannungs-Spiralkabel von Leoni elocab sind ein typisches Beispiel dafür, wie unsere Kunden Werkstoffe von DuPont einsetzen, um Produkte mit herausragender Leistungsfähigkeit herzustellen. Unsere für die Extrusion optimierten Typen erfüllen die hohen Anforderungen anspruchsvoller Anwendungen“, so Ramon Brugada, Leiter des Extrusion Application Centers von DuPont in Meyrin, Schweiz.

Hytrel® thermoplastische Polyesterelastomere (TPC-ET) von DuPont verbinden die Verarbeitungsvorteile der Thermoplaste mit Eigenschaften von Elastomeren. So ist zum Beispiel der Hochleistungstyp Hytrel® 7246 weichmacherfrei und er kombiniert eine hohe Härte von 72 Shore D mit einer besonders guten Tieftemperatur-Elastizität. Alle Typen von Hytrel® lassen sich leicht gleichmäßig einfärben und leicht verarbeiten, was die zu ummantelnden Leitungen schont und zugleich hohe Produktionsgeschwindigkeiten ermöglicht. Die Oberfläche der daraus hergestellten Extrudate ist sehr glatt. Dadurch erhält sie einerseits ein attraktives Erscheinungsbild, andererseits verhindert diese Eigenschaft aber auch, dass sich Schmutz oder Eis festsetzen. Auch die hohe chemische Beständigkeit und geringe Permeabilität ist typisch für alle Hytrel® Typen.

DuPont de Nemours (Deutschland) GmbH, Bad Homburg v.d.H.

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