Elektrisches Starkstromkabel und Verfahren zu dessen Herstellung. Die Erfindung betrifft ein elektrisches Starkstromkabel und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Die übliche Methode der Aufbringung von aus Isoliermaterial, z. B. Papier, beste henden Umhüllungen auf die Leiter elektri scher Kabel besteht darin, dass streifenförmi- ges Isoliermaterial nach einer Schrauben linie verlaufend auf der Leiter so aufge wickelt wird, dass sich die Streifenränder überlappen. Zu diesem Zwecke sind in der Wickelmaschine mehrere Tragrollen ange ordnet, von denen jede eine Isoliermaterial rolle trägt. Die Tragrollen werden, während der Leiter durch die Maschine gezogen wird, um den Leiter herumgeführt, derart, dass jeder Isoliermaterialstreifen den Leiter nach einer Schraubenlinie verlaufend umwickelt und derart, dass sich die Ränder benachbarter Streifen überlappen.
Um eine gleichmässige, von Hohlräumen freie Bewicklung zu er halten, müssen die Streifen schmal sein, in welchem Falle aber die Geschwindigkeit - des Wickelvorganges durch die Geschwindigkeit, mit der die Tragrollen um den Leiter herum geführt werden und das zulässige Ausmass der sich besonders bei kleinen Leiterquer schnitten ergebenden Ausbiegung des Leiters an der Umwicklungsstelle begrenzt ist.
Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer isolierenden Leiterumhüllung, die sich besonders für kleinere Leiterquerschnitte und mittlere Betriebsspannungen eignet. Das erfindungsgemässe elektrische Stark stromkabel ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine aus Lagen von Streifen aus Isolier material aufgebaute isolierende Leiterum hüllung aufweist, in der die Streifen so an geordnet und in der Breite so bemessen sind, dass sich benachbarte Streifenränder einer Lage nicht überlappen und die zwischen zwei einander zugekehrten Streifenrändern einer Lage vorhandenen Zwischenräume durch einen Streifen einer benachbarten Lage über deckt sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung dieses Kabels ist dadurch gekenn zeichnet, dass Streifen aus Isoliermaterial in solcher Weise zu einer isolierenden, aus Lagen von Streifen bestehenden Leiterumhüllung aufgebaut werden, dass sich benachbarte Streifenränder einer Lage nicht überlappen können und die zwischen zwei einander zu gekehrten Streifenrändern einer aufgebrach ten Lage vorhandenen Zwischenräume durch einen Streifen der unmittelbar nachher auf gebrachten Lage überdeckt werden.
Es ist allgemein üblich, Starkstromkabel mit mehreren, voneinander isolierten und miteinander verdrillten Leitern zu bauen. Die Leiter werden gewöhnlich in bezug auf ihre gegenseitige Lage im fertigen Kabel so vorgeformt, dass ein möglichst kleiner kreis= runder Kabelquerschnitt erhalten wird.
Es ist bekannt, dass bei der Herstellung eines Vier leiterkabels in der übliehen Weise jeder der vier Leiter getrennt durch eine Papier- umwicklungsmaschine gehen muss, und dann in einem fünften Arbeitsgang durch eine Maschine geführt wird, die die Leiter zusam menlegt und Mittel anbringt, durch die die isolierten Leiter zusammengehalten werden.
Um die Anzahl der Arbeitsgänge zu verrin gern, ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung eines elektrischen Mehr leiterkabels ein sich über die ganze Länge des Kabels erstreckendes, Längsrippen aufwei sendes Isolierglied zu verwenden und dabei die Leiter zwischen diese Rippen zu verlegen, und dann die über die Leiter vorragenden Teile der Rippen um die Leiter zu wickeln, so dass sie einen Teil der Aussenisolation des Kabels bilden.
Das Verfahren nach der vor liegenden Erfindung lässt sich nun auch in. einem solchen Falle vorteilhaft anwenden, in dem die für das Aufbringen der isolierenden Umhüllung auf die Leiter des Mehrleiter kabels erforderlichen Matrizen -Lind Streifen rollen an den die einzelnen Leiter tragenden Armen der Kabelmaschine montiert werden können, so dass die beiden Arbeitsgänge,
nämlich das Aufbringen der isolierenden Umhüllmlgen auf die einzelnen Leiter und das Umwickeln der so umhüllten Leiter mit dem vorragenden Teil der Längsrippen des genannten Isoliergliedes in der gleichen Ma schine und gleichzeitig durchgeführt werden können.
Die Streifenkönnen genau in der Kabel längsrichtung oder, falls dies zur Erhöhung der Biegsamkeit des Kabels erwünscht ist, nach einer Schraubenlinie verlaufend mit grosser Drallänge, beispielsweise 15 bis 60 cm öder mehr aufgebracht werden, in welchem Falle allerdings die Papierrollen in bezug auf den Leiterquerschnitt nicht mehr still stehen können, sondern um den Leiter herum- bewegt werden müssen, wobei jedoch infolge der grossen Drallänge die Geschwindigkeit,
mit der die Rollen um den Leiter herumge führt werden gegenüber der Längsgeschwin digkeit des Leiters noch sehr viel geringer ist als bei der normalen Umwicklung mit ihrer kleinen Drallänge, so dass dennoch eine beträchtliche Verkürzung der Herstellungs zeit erzielt wird.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführiuigsbeispielen, die durch die Zeichnung veranschaulicht sind, beschrieben: In der Zeichnung zeigt Fig. 1 in auseinandergezogener Darstel lung einen Leiter eines erfindungsgemässen Kabels mit zwei auf den Leiter aufzubrin genden Isolationsstreifen aus Papier, welche die innerste und die zweitinnerste Lage der Leiterumhüllung zu bilden haben, Fig. 2 in schematischer Darstelliuig eine Einrichtung zum Auftragen der Isolations streifen auf einen Leiter,
Fig. 3 verschiedene Formen eines die isolierende Leiterumhüllung umgebenden Aussenleiters eines konzentrischen Kabels, Fig. 4 einen Querschnitt durch ein erfin dungsgemässes konzentrisches Kabel. e In den Fig. 1, 2 und 4 besteht der Leiter 1, welcher der Mittelleiter eines konzentri- sehen Starkstromkabels sein soll, aus einem Kupferdraht oder einer Kupferlitze von ver hältnismässig kleinem Querschnitt.
Die Iso lierstreifen 2, 2' usw., die normalerweise aus Papier bestehen, aber auch aus irgendeinem andern in Bandform anwendbaren Isolier material bestehen können, werden mittels einer Einrichtung von der in Fig. 2 gezeigten Art in Lagen auf den Leiter aufgebracht.
Der Mittelleiter 1, der in der Fig. 2 bereits mit einigen in gleicher Weise aufgebrachten Streifenlagen versehen in -die gezeigte Ein- richttuig einläuft, wird in der Pfeilrichtung durch diese hindurchbewegt und dabei mit zwei weiteren Streifenlagen versehen, die aus zwei Streifen 3 aus Isoliermaterial gebildet werden, welche Streifen Streifenrollen 4 ent nommen werden.
Je nachdem die Streifen genau in der Kabellängsrichtung oder mit einem leichten Drall aufzubringen sind, müs sen diese Rollen in bezug auf den Leiter querschnitt feststehen oder um den Leiter herumgeführt' werden. In beiden Fällen kann, im Gegensatz zu Leitern, bei denen die Streifen mit starkem Drall aufgebracht wer den, eine verhältnismässig hohe Arbeitsge- schwindigkeit gewählt werden. Die Streifen 3 laufen von den Rollen 4 über Führungsrollen 5 nach den Matrizen 6, in welchen sie um den Leiter 1 gehüllt werden, wie es in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist.
Nachdem die erforderliche Anzahl Strei fenlagen aufgebracht worden ist, kann in gleicher Weise wie beim Aufbringen der Iso lierstreifen ein äusserer Leiter 7 aus weichem Kupferband aufgebracht werden, wobei dieser Aussenleiter so ausgebildet sein kann, dass er einen praktisch in der Kabellängsrichtung verlaufenden Schlitz 12 oder eine Stossnaht 8 oder eine überlappung 9 aufweist (Fug. 3). Die Überlappung 9 kann auch verlötet oder in anderer Weise gesichert werden. Wenn der äussere Leiter 7 den Mittelleiter 1 und dessen Umhüllung 2a vollständig umgibt, können Bohrungen oder Schlitze 10 im Aussenleiter vorgesehen sein, um eine nach trägliche Imprägnierung des Kabels zu ge statten.
Der äussere Leiter wird normalerweise mit einer weiteren Isolation 12a umgeben, die gleich wie diejenige des Mittelleiters aufge baut, oder in der üblichen Weise als Wick lung mit kurzer Drallänge aufgebracht sein kann. Im erstgenannten Fall muss vor dem Anbringen des Bleimantels 11 eine Bandage aus Band oder Draht über die auf dem Aussenleiter angebrachte isolierende Umhül lung aufgewickelt werden. Über dem Blei mantel kann eine Schutzumhüllung aus Jute oder eine Schutzumwicklung aus Stahlband angebracht werden.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung können ausser Einleiterkabeln und konzentri schen Zweileiterkabeln auch Mehrleiterkabel hergestellt werden, wie dies bereits eingangs dargelegt wurde. In diesem Falle können auf jedem eine Leitervorratsrolle tragenden rotierenden Teil der Kabelmaschine Rollen und Matrizen der Einrichtung nach der Fig. 2 angebracht sein.
Dabei kann das Verfahren für die Herstellung von Mehrleiterkabeln mit irgend welcher Leiterzahl angewendet werden; es ist aber, wie die Erfahrung ge zeigt hat, besonders für Mehrleiterkabel mit vier und mehr Leitern vorteilhaft. Es ist auch möglich, die isolierende Leiterumhüllung auf allen Einzelleitern im gleichen Arbeits gang und in der gleichen Maschine während des Zusammenfügens der Einzelleiter zum Mehrleiterkabel anzubringen.
Electric power cable and process for its manufacture. The invention relates to an electrical power cable and a method for its manufacture.
The usual method of applying insulation material, e.g. B. paper, existing wrappings on the head of electrical cables consists in that strip-shaped insulation material running along a screw line is wound on the conductor so that the strip edges overlap. For this purpose, several support rollers are arranged in the winding machine, each of which carries an insulating material role. While the conductor is being pulled through the machine, the support rollers are guided around the conductor in such a way that each strip of insulating material wraps around the conductor in a helical manner and in such a way that the edges of adjacent strips overlap.
In order to keep even wrapping free of voids, the strips must be narrow, but in which case the speed - of the winding process by the speed with which the support rollers are guided around the ladder and the permissible extent, especially with small ones Conductor cross-sections resulting bending of the conductor at the wrapping point is limited.
The invention now aims to create an insulating conductor sheath which is particularly suitable for smaller conductor cross-sections and medium operating voltages. The electrical power cable according to the invention is characterized in that it has an insulating conductor sheath made up of layers of strips of insulating material, in which the strips are arranged and so dimensioned in width that adjacent strip edges of a layer do not overlap and the gaps present between two facing strip edges of a layer are covered by a strip of an adjacent layer.
The method according to the invention for producing this cable is characterized in that strips of insulating material are built up to form an insulating conductor sheath consisting of layers of strips in such a way that adjacent strip edges of one layer cannot overlap and that between two mutually facing strip edges one applied th layer existing spaces are covered by a strip of the immediately after applied layer.
It is common practice to build power cables with multiple conductors that are insulated from one another and twisted together. The conductors are usually preformed with regard to their mutual position in the finished cable in such a way that the smallest possible circle = round cable cross-section is obtained.
It is known that when manufacturing a four-conductor cable in the usual manner, each of the four conductors must pass separately through a paper-wrapping machine, and then in a fifth step through a machine that collapses the conductors and applies means which hold the insulated conductors together.
In order to reduce the number of operations, it has already been proposed to use an insulating member extending over the entire length of the cable, longitudinal ribs aufwei sendes during the production of an electrical multi-conductor cable, while laying the conductor between these ribs, and then the to wrap parts of the ribs protruding over the conductors around the conductors so that they form part of the outer insulation of the cable.
The method according to the present invention can now also be used advantageously in such a case in which the matrices required for applying the insulating sheath to the conductor of the multi-conductor cable roll-Lind strips are mounted on the arms of the cable machine carrying the individual conductors can be so that the two operations,
namely, the application of the insulating Umhüllmlgen to the individual conductors and the wrapping of the thus covered conductor with the protruding part of the longitudinal ribs of said insulating member in the same Ma machine and can be carried out simultaneously.
The strips can be applied exactly in the longitudinal direction of the cable or, if this is desired to increase the flexibility of the cable, running in a helical line with a large twist length, for example 15 to 60 cm or more, in which case the paper rolls, however, not with regard to the conductor cross-section can stand still more, but have to be moved around the conductor, but due to the large twist length the speed,
with which the roles around the head leads are compared to the longitudinal speed of the head is much lower than normal wrapping with its small twist length, so that a considerable reduction in manufacturing time is achieved.
The invention is described below on the basis of Ausführungsiuigsbeispielen, which are illustrated by the drawing: In the drawing, FIG. 1 shows in an exploded presen- tation a conductor of a cable according to the invention with two insulation strips made of paper to be applied to the conductor, the innermost and the have to form the second innermost layer of the conductor covering, Fig. 2 in a schematic Darstelliuig a device for applying the insulation strips to a conductor,
3 shows different shapes of an outer conductor of a concentric cable surrounding the insulating conductor sheath, FIG. 4 shows a cross section through a concentric cable according to the invention. In FIGS. 1, 2 and 4, the conductor 1, which is to be the center conductor of a concentric power cable, consists of a copper wire or a copper strand of relatively small cross-section.
The insulating strips 2, 2 ', etc., which normally consist of paper, but can also consist of any other insulating material applicable in tape form, are applied in layers to the conductor by means of a device of the type shown in FIG.
The central conductor 1, which in FIG. 2 is already provided with some strip layers applied in the same way and enters the device shown, is moved through it in the direction of the arrow and is provided with two further strip layers consisting of two strips 3 of insulating material are formed, which strips of strip rolls 4 are taken ent.
Depending on whether the strips are to be applied precisely in the longitudinal direction of the cable or with a slight twist, these roles must be fixed in relation to the conductor cross-section or be guided around the conductor. In both cases, in contrast to ladders, in which the strips are applied with a strong twist, a relatively high working speed can be selected. The strips 3 run from the rollers 4 over guide rollers 5 to the dies 6, in which they are wrapped around the conductor 1, as shown in FIGS.
After the required number of strips has been applied, an outer conductor 7 made of soft copper tape can be applied in the same way as when applying the insulating strips, whereby this outer conductor can be designed so that it has a slot 12 or a slot practically running in the longitudinal direction of the cable Has butt seam 8 or an overlap 9 (Fug. 3). The overlap 9 can also be soldered or secured in some other way. If the outer conductor 7 completely surrounds the central conductor 1 and its sheathing 2a, holes or slots 10 can be provided in the outer conductor in order to provide subsequent impregnation of the cable.
The outer conductor is normally surrounded by another insulation 12a, which builds up like that of the central conductor, or can be applied in the usual way as a winding with a short twist length. In the first-mentioned case, a bandage made of tape or wire must be wound over the insulating sheath attached to the outer conductor before the lead jacket 11 is attached. A protective covering made of jute or a protective covering made of steel tape can be attached over the lead sheath.
With the method according to the invention, in addition to single-core cables and concentric two-core cables, multi-core cables can also be produced, as already explained at the beginning. In this case, rolls and dies of the device according to FIG. 2 can be attached to each rotating part of the cable machine which carries a conductor supply roll.
The method can be used for the production of multi-conductor cables with any number of conductors; However, as experience has shown, it is particularly advantageous for multi-core cables with four or more conductors. It is also possible to apply the insulating conductor sheathing to all individual conductors in the same work gear and in the same machine while the individual conductors are being joined to form the multi-conductor cable.