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Fernmeldekabel
Die Erfindung betrifft Fernmeldekabel, insbesondere Trägerfrequenz-Kabel mit mehreren symmetrischen Stromkreisen oder Stromkreis-Gruppen - z. B mit Sternvierern unterschiedlicher Drall-Länge.
Bei Fernmeldekabeln-insbesondere Trägerfrequenz-Kabeln mit mehreren symmetrischen Stromkreisen mit Sternvierer-Verseilung-werden bekanntlich die einzelnen Stromkreise bzw. Gruppen zur Vermeidung gegenseitiger Beeinflussung mit Drallen verschiedener Länge ausgestattet, aus denen jedoch in den einzelnen Stromkreisen wieder Differenzen der spezifischen Fortpflanzungskonstanten - insbesondere der Laufzeiten - resultieren, die mit zunehmenden Betriebsfrequenzen anwachsen und zu TauschEffekten und Erschwerung des Ausgleiches der Fernnebensprechkopplungen führen ; kürzeren Drallen sind dabei grössere Phasenwinkel und Laufzeiten zugeordnet.
Zur Verringerung der Laufzeit-Differenzen wurde bereits versucht. den Drall jeder Stromkreis-Gruppe in den einzelnen Fabrikationslängen an definierten Punkten zu ändern oder aber die Leiter der einzelnen Gruppen beim Zusammenbau in verhältnismässig kurzen Abständen - z.B. nach jeder Fabrikationslängederart zu kreuzen, dass über einen bestimmten, im Verhältnis zum ganzen Kabel kurzen Abschnitt die Phasenwinkel aller Stromkreise etwa gleich sind.
Zur Angleichung der Übertragungs-Kenngrössen bei Hochfrequenz in mehrlagigenTrägerfrequenz- Kabeln ist ausserdem bereits empfohlen worden, den im Innern der Kabel liegenden Aderngruppen eine geringere wirksame Dielektrizitätskonstante der Isolation zu geben als den dem Kabelmantel benachbarbarten Aderngruppen. Das geschieht z. B. dadurch, dass bei mit Fadenwendel und Band-Isolation aufgebauten Adern die Leiter der Innenlage im wesentlichen mit einer Kombinationskordel von je dem halben Durchmesser der Kordeln in der Aussenlage umgeben werden.
Als weitere Massnahmen zur Herabsetzung der wirksamen Dielektrizitätskonstante in der Innenlage werden angegeben : Verminderung der Dicke des isolierenden Bandes und entsprechende Erhöhung der Kordel- oder Garn-Durchmesser ; Verminderung der Breite des isolierenden Bandes und infolgedessen der Überlappung der Bandwindungen, unter Beibehaltung der Banddicke ; Vergrösserung seiner Schlaglänge und damit Verminderung der Überlappung ; Ersatz der Herzkordel vom Durchmesser D durch eine Kombinationskordel aus zwei verseilten Kordeln vom Durchmesser je D/2. Solche Massnahmen werden in erster Linie angewandt zur Angleichung der Übertragungs-Konstanten von Kreisen, in verschiedenen Lagen, sie könnten jedoch auch angewandt werden für Kreise in der gleichen Lage mit z. B. wegen verschiedener Schlaglängen ungenügend ausgeglichenen Charakteristiken.
Bei einem weiteren Verfahren wird in mehrlagigen Kabeln der Abstand der Leiter in den Aderngruppen der äusseren-d. h. dem metallischen Mantel benachbarten - Lage dadurch vergrössert, dass diese Gruppen mehr holationsmaterial erhalten.
Ziel der Erfindung ist eine möglichst einfache und wirksame Kompensation der in den einzelnen Leitungen durch die verschiedenen Drall-Längen bedingten relativen Phasenwinkel- bzw. Laufzeitdifferenzen
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Nach der Erfindung wird vielmehr bei Fernmeldekpbeln der eingangs beschriebenen Bauart das Dielektrikum so bemessen, dass die verschiedenen symmetrischen Stromkreise mit Isolationen unterschiedlicher-u. zw. bei längeren Drallen grösserer-wirksamer Dielektrizitätskonstante derart versehen sind, dass dadurch in den einzelnen Leitungen bzw. Stromkreisen die bei verschiedenen Drall-Längen sonst auftretenden Differenzen der Phasenwinkel und Laufzeiten verringert bzw. kompensiert werden.
Der Betrag, um den die wirksame Dielektrizitätskonstante verändert werden muss, ergibt sich aus folgendem :
Bei gleichartiger Gestaltung des Dielektrikums möge in Aderngruppen mit längerem Drall eine rela-
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L und eine relative Kapazitäts-Venninderungc entstehen, diewird.
Im allgemeinen besteht die Isolation der Leiter bei symmetrisch aufgebauten Trägerfrequenz-Leitun- gen aus einem abstandhaltendenFaden in offener Wendel und einem darüberliegenden Band, das den Leiter einschliesslich Fadenwendel geschlossen umgibt.
In diesem Falle wird nun nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bei verschiedenen Schlaglängen der Aderngruppeneine besonders einfache und gute Kompensation der Laufzeit- und Phasenwinkel-Differenzen dadurch erreicht, dass bei wendelförmiger Isolation der verdrillten Leitungen jene mit kürzeren Drallen mit Isolationswendel grösserer Ganghöhe versehen sind als solche mit längeren Drallen.
Die Fadenwendel liegt am nächsten am Leiter und hat daher den grössten Einfluss auf die wirksame Di-
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relativen Kdel kompensiert wird.
Bei andersartige Aufbau der Isolation der Leiter bzw. der Stromkreise - z. B. aus einer geschlossenen
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spezifisch leichter-d.len.
Bei der Gestaltung des Dielektrikum ist darauf zu achten, dass die bei Trägerfrequenzkabeln zulässigen Wellenwiderstandsschwankungen nicht überschritten werden. Hat man mehrlagige Kabel vorliegen, so erfolgt die Abstimmung des Isolationsmaterials für die einzelnen Leitungen unter Berücksichtigung des wirksamen Dralles des zugehörigen Stromkreises einerseits und Berücksichtigung der elektromagnetisch wirksamen Art der Umgebung, d. h. der übrigen Stromkreise des Kabels bzw. des Kabelmantels anderseits derart, dass die Phasendifferenz zwischen den Stromkreisen verringert wird.
Im Gegensatz zu den bekannten Vorschlägen, zum Ausgleich der Übertragungskenngrossen in mehrlagigen Kabeln den Aderngruppen der inneren Lagen kürzere Schlaglängen zuzuordnen als den dem metallischen Kabelmantel benachbarten Aderngruppen und den Leitern in den Aderngruppen der inneren Lage andere, die Lagerhaltung erschwerende Dicken für die zur Isolation verwendeten Fäden und Bänder zu geben als den Leitern der äusseren Lage, erreicht die Erfindung das Ziel etwa gleicher Laufzeiten und Phasenwinkel in den inneren Lagen und der äusseren Lage durch einheitliche Materialien.
In der Praxis wird es im allgemeinen ausreichen, wenn man nicht jeder einzelnen Leitung mit verschiedenem Drall eine entsprechend angepasste Isolation zuordnet, sondern die Stromkreise können vielmehr erfindungsgemäss in zwei oder mehrere Gruppen zusammengefasst und diese mit verschiedenen, der-
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art auf die Drall-Länge abgestimmten Isolationen versehen sein, dass auch bei höchsten Betriebsfrequenzen die auftretenden Differenzen der spezifischen Phasenwinkel bzw. Laufzeiten ein für den Fernnebensprech-Ausgleich erträgliches Mass gesenkt werden.
Bei normalen, niederfrequent ausgenutzten Kabelleitungen - insbesondere solchen mit eingebauten Selbstinduktionsspulen-werden im allgemeinen lediglich gleichmässige Betriebskapazitäten angestrebt ; für die Spulen macht die Einhaltung einer geringen Abweichung der Induktivität vom Sollwert keine besonderen Schwierigkeiten. Bei solchen Fernmeldekabeln mit verschiedenen Drall-Längen, die mit Rücksicht auf die Entkopplung der Leitungen auch hier notwendig sind, sind nun nach einem besonderen Merkmal der Erfindung verschieden stark verdrillte Leitungen mit dielektrisch nur so weit unterschiedlichen Isolationen versehen, dass lediglich gleiche Betriebskapazitäten mit der dadurch bedingten Anpassung der Laufzeiten erreicht werden. Dies wird wieder z.
B. durch Änderung der Steighöhe der Abstand haltenden Kordel erreicht ; da die Spulen ohnehin eine grössere Gleichmässigkeit in der Induktivität als die Betriebskapazitäten der Kabel aufweisen, resultieren auf diese Weise sowohl gleiche Laufzeiten als auch gleiche Wellenwiderstände für die mit verschiedenem Drall verseilten Stromkreise des Kabels.
Schliesslich ist vorgesehen, bei Verwendung gleichartigen Isolationsmaterials verschiedenen spezifischen Gewichts - z. B. Schaumstoffisolationen - unterschiedliche Sorten gleicher äusserer Form zur leichteren Unterscheidung bereits bei ihrer Herstellung mit Kennungen wie etwa verschiedenen Farbtönungen oder sonstigen Markierungen zu versehen bzw. bei Schaumstoffbändern die zur Erhöhung der Festigkeit erforderlichen, nicht-geschäumten Randfolien entsprechend einzufärben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fernmeldekabel, insbesondere Trägerfrequenz-Kabel mit mehreren symmetrischen Stromkreisen oder Stromkreis-Gruppen - z. B. Mit Sternvierern unterschiedlicher Drall-Länge -, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen symmetrischen Stromkreise mit Isolationen unterschiedlicher-u. zw. bei längeren Drallen grösserer-wirksamer Dielektrizitätskonstante derart versehen sind, dass dadurch in den einzelnen Leitungen bzw. Strom-Kreisen die bei verschiedenen Drall-Längen sonst auftretenden Differenzen der Phasenwinkel und Laufzeiten verringert bzw. kompensiert werden.