CH646814A5

CH646814A5 - Two-conductor or multi-conductor cable

Info

Publication number: CH646814A5
Application number: CH576279A
Authority: CH
Inventors: Richard Baumann; Emil Breitenmoser; Paul Schlaepfer
Original assignee: Huber+Suhner Ag
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1984-12-14
Also published as: DE3012321A1

Description

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Zwei- oder Mehrleiterkabel zur Übertragung elektrischer Signale für Messwerte, Steuerbefehle oder Regelprozesse mit kurzschlägig verseilten und abgeschirmten, elektrisch isolierten Leitern unter einem wärmefesten Aussen-mantel, gekennzeichnet durch einzeln isolierte Leiter (1), die mit Beilaufmaterial (3) zusammen zu einem gerundeten Kabelkörper zweckentsprechend kurzschlägig verseilt sind, durch eine erste Umwicklung (4) des Kabelkörpers mit Poly-imidband, durch eine zweite Umwicklung (5) mit Schirmleiterfunktion, durch eine dritte Umwicklung (6) mit einer leitfähigen Metallfolie, durch einen Reissdraht (7) und durch einen aus einem Fluorcarbon bestehenden Schutzmantel (8).

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (1) und die zweite Umwicklung (5) je aus Litzendraht bestehen, und dass alle Litzenbündel wenigstens angenähert gleiche Querschnitte haben.

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Umwicklung (6) aus einem Kupfer-, Aluminiumoder Mu-Metallband hergestellt ist, als Abschirmung dient und mit der zweiten, als Schirmleiteranschluss dienenden Umwicklung (5) galvanisch verbunden ist.

4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation (2) der Leiter (1) ebenfalls aus einem Fluorcarbon besteht.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zwei- oder Mehrleiterkabel gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Für thermoelektrische Messeinrichtungen werden insbesondere im Zusammenhang mit Thermoelementen Ausgleichsleiterkabel bei der Temperaturmessung als Verbindungsleitung zwischen Thermoelement, Vergleichsstelle und Messgerät benützt. Neuerdings wird auch die Temperaturmessung unter Einbezug von Prozessrechnern zur Steuerung bzw. zur Regelung eingesetzt. An eine Messsignalübertragung werden daher immer höhere Ansprüche bezüglich Entkoppelung, Störfreiheit und andere äussere Einflüsse gestellt. Von aussen wirken oftmals mechanische und physikalische Umwelteinflüsse nebst chemisch-aggressiven Verbindungen auf das Kabel ein. Ausserdem steigt die Nachfrage nach dünneren Kabeln, welche den auftretenden schädlichen Einflüssen gerecht werden und die wegen der Trends zur Kompaktbauweise weniger Platz beanspruchen dürfen.

Besonders hohe Ansprüche werden an Signalleiterkabel bzw. an Kabel zum Messen, Steuern und Regeln (MSR-Kabel genannt), beispielsweise in Kraftwerkanlagen gestellt, wo starke elektrische und magnetische Felder die hochohmigen Messkreise stören können. Die bekannten Leiter dieser Art haben in der Regel Isolationen aus Piastomeren und Elastomeren oder imprägnierter Glasseide. Diese Kabel sind aber feuchtigkeits-, korrosions- und schmierstoffempfindlich, halten teilweise keine sehr hohen Temperaturen aus und beanspruchen relativ viel Platz, letzteres vor allem, wenn die Isolation für eine Prüfspannung von 2000 V nach geltenden Prüfvorschriften relativ dickwandig ausgeführt werden muss.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Konstruktion eines wärmefesten Kabels mit hoher Abrieb- und Kerbfestigkeit sowie hoher Störungsunempfindlichkeit, das wenig Platz beansprucht, bei Temperaturen bis etwa 400 °C für längere Zeit funktionsfähig bleibt, im Brandfall hohe Sicherheit bietet, öl- und chemikalienbeständig und nicht hygroskopisch ist und so Gewähr für die einwandfreie Übertragung von Signalen und Spannungen bietet.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einem oben beschriebenen Zwei- oder Mehrleiterkabel gemäss dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 erfüllt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittansicht durch ein Kabel gemäss der Erfindung und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Kabels nach Fig. 1 mit zum Teil geschnittenen und zum Teil aufgedrehten Umwicklungen.

Im dargestellten Kabel sind zwei Leiter 1 aus Kupfer, Aluminium oder andern zweckentsprechenden Metallkombinationen als verdrillte Litzenleiter vorhanden. Jeder einzelne Leiter 1 ist mit einer Isolation 2 aus einem Fluorcarbon versehen, die bei möglichst geringer Wandstärke eine porenfreie Schicht ermöglicht und eine hohe Durchschlagspannung gewährleistet. Ein solcher Fluorcarbon ist beispielsweise FEP «Tefzel» usw. Dies führt zugleich zu einer guten Resistenz bezüglich Wasser und Öl, Phosphatester usw. auch bei höheren Temperaturen, aber auch zu guten mechanischen Eigenschaften bei sehr tiefen Temperaturen. Durch kurzschlägiges Verdrillen der beiden isolierten Leiter 1 werden bekannterweise Störungen durch Fremdfelder gering gehalten. Das Beilaufmaterial 3, z.B. aus Glasfasern, in die Verseilung miteinbezogen, ergibt einen angenähert kreisförmigen Kabelquerschnitt.

Eine um dieses Bündel aus Adern 1 und Beilaufmaterial 3 gewickeltes Band 4 aus einer Polyimidfolie, die auch als Verbundfolie ausgebildet sein kann, führt zu einer glatten Aus-senfläche und bildet gleichzeitig noch einen Wärmeschutzschild. Dieses isolierte Aderbündel ist koaxial mit einer Schirmlitze 5 umwickelt. Diese Schirmlitze 5 hat verschiedene Vorteile, von denen die Abschirmungswirkung gegen elektrische und magnetische Felder und die rasche Wärmeableitung bei einer örtlich konzentrierten starken Erwärmung besonders hervorzuheben sind. Wenn zusätzlich darauf geachtet wird, dass die Litzenbündel der Adern 1 und der Schirmlitze 5 gleiche Querschnitte haben, bringt dies Vorteile in der Anschlusstechnik, indem nur eine Klemmen- oder Kabelschuhgrösse verwendet werden muss. Damit auch bei kleineren Durchmessern der Leiterseelen dieser Vorteil beibehalten werden kann, ist auf der Schirmlitze 5 eine Bewicklung 6 mit einer Metallfolie, z.B. aus Kupfer, vorhanden, so dass die fabrika-torisch aufwendigen Geflechtsabschirmungen sich erübrigen. Damit sind sowohl die Abschirmung als auch die Ableitung verbessert und die vorteilhafte Ausgestaltung mit gleichen Durchmessern erreicht, wodurch wesentliche Montagekosten erspart sind.

Über diesen nun praktisch kreisförmigen Aderstrang wird ein Reissdraht 7 beim Aufbringen des Mantels 8 miteingelegt, welcher ein müheloses Entfernen des Mantels an den Anschlussstellen gestattet. Der Mantel 8 besteht wieder aus einem ausgewählten, extrudierbaren Fluorcarbon zur Erreichung der gleichen vorteilhaften physikalischen und chemischen Eigenschaften, wie sie bereits für die Aderisolation angeführt werden.

Es hat sich gezeigt, dass der Einfluss von elektrischen und magnetischen Störfeldern durch diesen Aufbau minimiert wird. Die Metallfolie 6 bildet über der Schirmlitze 5 eine nach aussen geschlossene Oberfläche und bringt zudem den Vorteil, dass das Mantelmaterial nicht zwischen die einzelnen Litzendrähte eindringen kann. Somit ist auch ein leichtes Entfernen der Mantelisolation gewährleistet.

Für die Aderisolation ist zudem zur Erzielung der gleichen, durch die Prüfvorschriften vorgeschriebenen Spannungsfestigkeit eine gegenüber herkömmlichen Isoliermaterialien etwa halbe Wandstärke der Isolation ausreichend.

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1 Blatt Zeichnungen