CN1643623A - 三导线电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由三根绞合电缆(1)组成的三导线电缆(10)，每根电缆(1)包括一根芯线，每根芯线具有一根电线(2)和一根中性线和/或回线。每根电缆的特征在于，中性线和/或回线由多根导线(4)形成，这些导线在电线(2)周围同心分布，在电线(2)和中性线和/或回线的所述分布的各个导线(4)之间提供有绝缘护套(3)，而且一个保护套覆盖该中性线和/或回线。

Description

三导线电缆
技术领域
本发明涉及在至少50Hz频率处，优选至少100Hz，例如400Hz处的输电用三导线电缆。
在400Hz频率范围内，使用称为高频输电电缆的电缆。例如在飞机或诸如此类的交通工具上需要这样的电缆，以在固定周期将它们连接到固定网络或移动电源。由于飞机的机载电子设备对电流波动非常敏感，因此该电缆必须不会产生任何有害的非对称压降。
本申请的另一个领域是发动机技术。因此，例如，高频输电电缆还可用于主轴驱动发电机(感应/同步电动机)或无刷直流电动机。
背景技术
用于400Hz以上频率的已知高频电缆由四根缠绕的分导线组成，包括三根相导线和一根中性线和/或回线(neutral and/or return line)。在此结构中，两根相导线分别与中性线和/或回线相邻。在这二者之间又放置第三根相导线。这种非对称导致产生有害的感应压降，这尤其对用于较高频范围的电缆具有重大影响。
非对称电场的出现还因这种已知的四导线电缆的几何结构而起，这种结构能向最近的环境传播干扰。四根绞合单导线电缆的几何结构还意味着这种布置的机械位置没有清楚地限定，通常这必须通过中心元件来解决。
然而，还存在具有对称电缆布置的高频输电电缆。这些电缆并不具有前述的四导线电缆的几何结构感应的缺点。在这些电缆中，相导线成对延伸，缠绕在中心布置的中性线和/或回线周围。这与在中心的中性线和/或回线产生对称排列，且六根相导线绕缠绕在该中性线和/或回线对称周围。在此布置中，两根反向相导线互相连接。在此结构中，回线占据了该相导线的截面的一半。这在存在非对称负载时是一个缺陷，如同在宽体飞机中经常出现的那样。尽管在操作状态下，该结构具有相对低的电感，但它昂贵而且通常相当不可曲。还要求两个平行的三相系统绝缘，这意味着需要额外费用用于高频绝缘材料。此外，利用这种电缆，两根关联的相导线必须在插头之前或之内合并。
第二种类型的高频输电电缆因此被证实具有复杂和相对昂贵的生产成本的缺点。此外，这些电缆的表面较小，在此表面上内部积累的热量损耗能被消散到环境中去。
发明内容
本发明因此基于生产在至少50Hz的频率处的输电用电缆的问题，特别是不具有前述缺点的高频输电电缆的问题，从而后者将特别结合对称布置的优点与绞合单导线结构的灵活性和简单性，具有相同的负载容量和操作安全性，而且具有与已知的四导线高频电缆类似的直径。
这个问题根据本发明通过具有权利要求1的特征的三导线电缆得到解决。
根据本发明的三导线电缆预定用于，例如400Hz以上的高频范围内的输电，而且具有三根缠绕电缆的对称结构。三根电缆的每根的特征在于，由一根相导线，一个绝缘体，以及一根同心延伸的中性线和/或回线组成。在同心延伸的中性线和/或回线中嵌入伪导线和控制导线，借此在这些导线和中性线和/或回线上另外施加外部保护套。
该三导线电缆因此每相导线包含一根同心、外部中性线和/或回线，然而，在完全对称的操作中，实际上不必使用这种三导线电缆。从这种几何结构中只产生小的感应，因此这对压降有正面影响。
从附属权利要求可以清楚本发明的较佳实施例。
附图说明
下面借助附图描述本发明的实施例，其中：
图1是电缆的透视图；以及
图2是根据本发明具有图1所示的三根缠绕电缆的三导线电缆的截面。
具体实施方式
图1和图2所示的电缆与相同电缆缠绕，总称为标号1，其具有导线，即内导线2，内导线2有若干缠绕的电线。
内导线2被保护套3封装，优选保护套3由塑料制成，下文中也称为绝缘体。
嵌入到同心延伸的中性线和/或回线中，由例如8根分导线4形成的为伪导线5和控制导线6，它们部分被耦合用于控制、监视、测量和操作目的。
在中性线和/或回线的分导线4上方，伪导线5和控制导线6被施加毛状(fleece)带7，毛状带7上的保护套8优选由塑料制成。
下面关于各层的直径的细节通过举例给出，其涉及内导线截面大约为50mm2的电缆，并且预定用于在频率400Hz处的输电。显然随着电线截面变大或不同频率范围变化，各种截面可以相应地增大或减小。
环绕内导线2的保护套3大约0.2到1.4mm厚，由例如塑料带组成，例如由聚酯制成，其缠绕内导线2，覆盖例如带宽的20到30％，保护套3还包括一个挤压的塑料层。
绝缘体3周围布置对称绞合的中性线和/或回线，控制导线6和伪导线5。形成回线的8根分导线4优选由铜线组成，每根导线截面为大约2.5mm2。
毛状带7在由分导线4，中线性和/或回线，控制导线6和伪导线5组成的绞合线周围缠绕，覆盖例如带宽的20到30％，优选壁厚为大约0.05到0.2mm。
封装毛状带7的保护套8由已知材料组成，并具有例如1.5到5mm的壁厚。
图2所示并总称为10的三导线电缆具有上述类型的三根缠绕电缆1。然而，在本发明的一个特殊实施例中，这互相缠绕的三根电缆1另外被封装它们的保护套把持在一起，例如以绷带或管子的形式，这能保护电缆1以防出现任何轴向位移。
根据本发明的三导线电缆相比在开头描述的具有相同负载容量的高频电缆具有优势，即，它对所有三根导线具有绝对对称的压降，而且证明该压降比常规电缆要小。同时，由于有根据本发明的结构和借助这种简单结构实现了较小的机械弯矩，连接插头中的连接设计的实现很简单。此外，除了所规定的绞合线，不需要中心伪导线，这样电缆变得更轻和更柔软。
此外，由于根据本发明的结构，提高了人员安全性。在相导线被金属物体损坏而能被接触之前，携带地电位的中性导线必须被损坏。其结果是在损坏情况下，在带电接触之前，具有地电位的相被短路。
与已知的四导线电缆相比，三导线电缆具有诸如清楚分隔控制导线和相导线，提高EMC性能和更稳定分布的附加优势。与具有对称电缆布置的已知电缆相比，根据本发明的三导线电缆进一步具有提高热辐射的优势。
根据本发明的三导线电缆可用于50Hz以上的频率范围。其对称结构加上相对大的回线截面为非对称负载的连接提供了最优条件。对称结构还为UPS装置和数据处理设备，雷达站，和发送设备，具有较高EMC要求的倒相电机连接等之间的灵活连接提供了显著优势。
在此应指出，借助图1描述的电缆以及图2所示的三导线电缆只表示对本发明的多个可能实施例的一种选择，它们可在各个方面进行修改。
因此例如，可以选择不将控制导线嵌入到中性线和/或回线中，但嵌入到各个相导线中，实际上在已知的高频电缆中也是这样做的。而且，对称分布的分导线4，不采用绞合形式，可以以曲折形式布置在相导线周围，而且保护套3可以只由一个挤压的塑料层组成。

Claims (7)

1.一种由三根缠绕电缆组成的三导线电缆，每根电缆具有一根导线，每根导线有一根电线(2)和一根中性线和/或回线，其特征在于，每根电缆的中性线和/或回线由多根分导线(4)形成，这些分导线(4)在电线(2)周围同心分布，在电线(2)和中性线和/或回线的所述分布的分导线(4)之间有绝缘体(3)，而且在中性线和/或回线之上还施加保护套(7)。
2.根据权利要求1的三导线电缆，其特征在于，每根电缆的电线(2)被封装在挤压的塑料绝缘体内。
3.根据权利要求1或2的三导线电缆，其特征在于，嵌入到每根同心布置的中性线和/或回线中，由例如8根分导线(4)形成的为伪导线(5)和控制导线(6)，它们被耦合用于控制、监视、测量和操作目的。
4.根据权利要求1或2的三导线电缆，其特征在于，在每根电线(2)，嵌入控制导线(6)，控制导线(6)被耦合用于控制、监视、测量和操作目的。
5.根据权利要求1至4中任何一项的三导线电缆，其特征在于，在每根中性线和/或回线上施加毛状带(7)和在该毛状带(7)上施加优选由塑料制成的保护套(8)。
6.根据权利要求1至5中任何一项的三导线电缆，其特征在于，该三导线电缆(1)被封装它们的护套(9)把持在一起。
7.一种用于至少50MHz频率处的输电用高频电缆，其特征在于根据权利要求1至6任何一项的三导线电缆。
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