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Schwachstromkabel mit einem Mantel aus magnetischem Material zum Schutz gegen Starkstrom- störungen.
Es ist bekannt, dass induktive Störungen in Fernmeldekabeln seitens benachbarter Starkstrom- anlagen durch Erhöhung der Gegeninduktivität zwischen dem Kabelmantel und den Kabeladern herab- gesetzt werden können. Zu diesem Zweck wird um den Kabelmantel ein magnetischer Mantel, vorzugs- weise in Form einer einfachen oder doppelten Bandwicklung, gelegt, der dann gleiehzeitig alsKabelarmierung, also zum mechanischen Schutz des Kabels dient. Um eine möglichst grosse induktive Schutzwirkung zu erzielen, werden für den Mantel magnetische Materialien verwendet, die eine hohe Anfangspermeabilität und geringe Hysteresis- und Wirbelstromverluste zeigen. Als Materialien eignen sich für den vorliegenden
Zweck thermisch behandeltes Eisen und auch Eisenlegierungen, wie z. B. Siliziumeisen, das bis zu etwa 5% Silizium enthält.
Bisher war es bei derartigen Fernmeldekabeln erforderlich, über dem magnetischen Mantel eine gegen äussere Korrosionseinflüsse beständige Schutzschicht anzuordnen, da andernfalls infolge der allmählichen Zerstörung des Mantels die beabsichtigte Schutzwirkung wieder hinfällig werden würde. Die Anordnung einer solchen Schutzschicht, wozu spezielle Kompoundmassen erforderlich sind, hat natürlich eine Verteuerung des Kabels zur Folge. Es hat sieh aber gezeigt, dass auch die Anordnung einer derartigen
Schutzschicht auf die Dauer nicht ausreicht, um den magnetischen Mantel gegen Korrosion zu schützen.
Gemäss der Erfindung wird eine sichere Gewähr für die Erhaltung der magnetischen Eigenschaften des induktiven Schutzmantels in einfacher und billiger Weise dadurch erreicht, dass für den Mantel Eisensorten (Eisen oder Eisenlegierungen) verwendet werden, die in an sich bekannter Weise einen geringen Kupferzusatz besitzen, der aber so klein gehalten wird, dass die magnetischen und elektrischen Eigenschaften nicht oder nur wenig in schädlicher Weise beeinflusst werden. Bekanntlich ist das Eisen imstande, eine bei Zimmertemperatur beständige feste Lösung mit einer geringen Menge Kupfer zu bilden und unter dem Einfluss oxydierender Mittel einen Teil des Kupfers oberflächlich auszuscheiden, so dass ein weiteres Vordringen der Korrosion verhindert wird. Für den vorliegenden Zweck empfiehlt es sich, über einen Kupferzusatz von 1% nicht hinauszugehen.
Dabei ist ebenso wie bei ungekupfertem Eisen eine Wärmebehandlung vorteilhaft, durch die eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften erzielt wird. Ein Zusatz an Kupfer macht sieh aber nicht nur bei reinem Eisen vorteilhaft bemerkbar, sondern wirkt auch bei Eisenlegierungen, die einen gewissen Gehalt an Silizium aufweisen, vorteilhaft für die Korrosionsbeständigkeit des Metalles, ohne gleichzeitig eine Herabsetzung der elektrischen und magnetischen Werte zur Folge haben. Beispielsweise zeigt ein in geringem Masse gekupfertes Siliziumeisen keineverschlechterung der Anfangspermeabilität und Hysteresisverluste, und auch die elektrische Leitfähigkeit wird kaum beeinflusst, so dass keine Vergrösserung der Wirbelstromverluste eintritt.
Erst bei höheren Gehalten an Kupfer werden die elektrischen und magnetischen Eigenschaften einer solchen Legierung verschlechtert.
Man hat zwar bereits zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von Eisen diesem gewisse Zusätze von Kupfer gemacht. Auf diese Weise konnte erreicht werden, dass die Eisenlegierung gegen Witterungseinflüsse, See-und Grundwasser und ähnliche, eine Korrosion hervorrufende Angriffe widerstandsfähiger
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wurde. Es bestand jedoch bisher stets ein Vorurteil gegen die Verwendung von ge1.'1lpfertem Eisen für magnetische Zwecke, da man die Beobachtung gemacht hatte, dass ein Kupferzusatz in vielen Fällen verschlechtern auf die magnetischen und elektrischen Eigenschaften von Eisen und Eisenlegierungen
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und Dynamobleche zu verwenden.
Die Verhältnisse, unter denen derartige Eisenteile bei Transformatoren und Dynamos benutzt werden, sind jedoch vollkommen verschieden von denjenigen, die bei der Armierung eines Kabels mit einem Eisenband auftreten. Vor allem sind die Eisenkerne bei den erwähnten elektrischen
Apparaten und Maschinen stets in einer gut isolierenden Hülle aus Lack oder andern Isolierstoffe unter- gebracht, so dass ein Angriff oxydierend wirkender Körper auf die Eisenkerne nicht zu fürchten ist. Im
Gegensatz dazu ist eine Kabelarmierung aus Eisenband Witterungseinflüssen sehr stark ausgesetzt und hat ausserdem noch die Aufgabe, die mechanische Festigkeit des Kabels zu vergrössern.
Vorteilhaft wird der Prozentgehalt an Kupfer so bestimmt, dass die Korrosionsbeständigkeit des Materials möglichst gross ist. Enthält das Eisen z. B. bis etwa 5% Silizium, so ist ein Zusatz von 0'2 bis 0'3% Kupfer am vorteilhaftesten. Mit wachsendem Siliziumgehalt muss auch der Zusatz an Kupfer etwas vergrössert werden. Dieser bleibt jedoch stets unterhalb der Grenze, bis zu der ein Kupfergehalt unschädlich für die magnetischen Eigenschaften der Legierung ist.
Auch bei der Verwendung von Eisen oder Eisenlegierungen, die gekupfert sind, empfiehlt es sich, zur Herabminderung des Einflusses korrodierend wirkender Körper auf dem Kabelmantel einen Schutzanstrich anzubringen.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes abgebildet. Die Kabeladern 1, von denen z. B. jede einen Vierer darstellt, sind von dem Bleimantel 2 umgeben, an den sich eine Trennschicht 3 aus Jute anschliesst. Um diese Trennschicht sind zwei Bänder 4 und 5 aus gekupfertem Siliziumeisenblech gewickelt, die zum Schutz der Kabeladern gegen äussere Starkstromstörungen und zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Kabels dienen. Die Eisenbänder 4 und 5 sind lackiert und von einer äusseren Schutzschicht 6 aus imprägnierter Jute umgeben.
Die Erfindung besitzt einen grossen wirtschaftlichen Vorteil, da durch die Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit des gleichzeitig als Kabelarmienmg dienenden magnetischen Mantels die Lebensdauer des Kabels wesentlich erhöht wird. Im Verhältnis zu der hiedurch bedingten Kostenersparnis ist der Mehraufwand an Kosten für den Kupferzusatz zu vernachlässigen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schwachstromkabel mit einem Mantel aus magnetischem Material zum Schutz gegen Stark- stromstörungen, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel aus Eisen bzw. einer Eisenlegierung besteht, die zur Erhöhung der Beständigkeit ihrer magnetischen und elektrischen Eigenschaften gegenüber Witterungseinflüssen einen Gehalt an Kupfer besitzt, der so klein ist, dass die elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Mantelmaterials nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt werden.