DE1026817B

DE1026817B - Unmagnetische Metallbewehrung aus einer Kupferlegierung fuer elektrische Kabel, insbesondere fuer Einleiter-Hochspannungskabel

Info

Publication number: DE1026817B
Application number: DES47247A
Authority: DE
Inventors: Horst Wiegel; Dipl-Ing Arnold Loeschmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-01-27
Filing date: 1956-01-27
Publication date: 1958-03-27

Description

Unmagnetische Metallbewehrungen werden in erster Linie für einadrige Fernmeldeseekabel und für Einleiter-Hochspannungskabel benötigt, um die in der Bewehrung entstehenden Wirbelstromverluste möglichst klein zu halten. Es sind bereits zahlreiche Metalle und Metallegierungen für derartige Bewehrungen vorgeschlagen worden, die aber im einzelnen nur einem Teil der gestellten Anforderungen genügen. So ist für die Bewehrung von einadrigen Seekabeln für die Trägerfrequenzübertragung allgemein die Verwendung von Kupfer und seinen Legierungen, z. B. Bronze, sowie Aluminium und seinen Legierungen bekanntgeworden, z. B. Aluminiumlegierungen mit 0,5 bis 0,6% Silizium, 0,4 bis 0,5% Magnesium und 0,3% Eisen und ferner Aluminiumlegierungen mit 0,5 bis 1 % Silizium und 0,5 bis 1 % Magnesium und Aluminiumlegierungen, die Silizium und Kupfer enthalten. Die Verwendung von Aluminium und seinen Legierungen scheidet aber praktisch wegen ihrer im allgemeinen zu großen Leitfähigkeit und Korrosionsempfmdlichkeit aus. Aluminiumlegierungen sind zum Teil nicht lot- und schweißbar. Reines Kupfer ist wegen seiner hohen Leitfähigkeit ungeeignet. Man ist daher allgemein zur Verwendung von Messing, und zwar vorzugsweise einer Kupfer-Zink-Legierung mit 63% Kupfer und 37% Zink,

übergegangen, dessen Leitfähigkeit etwa 15 S ^

beträgt. Messing hat zwar den Vorteil einer geringen Leitfähigkeit, aber den Nachteil einer geringen Festigkeit, die bei 40 kg/mm²·, liegt. Ferner besteht bei Messing die Gefahr der interkristallinen Spannungskorrosion, da beim Aufbringen der Armierungsbänder bzw. -drähte diese stets unter Spannung stehen und unter Spannung bleiben. Es sind für die Bewehrung von Einleiter-Wechselstromkabeln auch eisenhaltige Legierungen bekanntgeworden, die nicht bzw. nur schwach magnetisierbar sind, unter anderem Eisen-Kupfer-Silizium-Legierungen mit etwa 3 bis 6% Kupfer und 3 bis 6% Silizium und ferner Eisenlegierungen mit Zusätzen von Nickel, Mangan und Chrom, z. B. eine Eisenlegierung mit etwa 7% Mangan, 5% Nickel und 0,95% Kohlenstoff, die für Fernmeldeseekabel geeignet sein soll. Derartige Eisenlegierungen sind aber schwer verarbeitbar und zudem im allgemeinen nicht völlig unmagnetisch.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine unmagnetische Metallbewehrung für elektrische Kabel aus einer solchen Legierung zu schaffen, die gleichzeitig eine möglichst geringe elektrische Leitfähigkeit und eine große mechanische Festigkeit hat, bei der keine Gefahr der Spannungskorrosion besteht und die sich außerdem gut legieren und im Warmpreßverfahren leicht verpressen läßt.

Unmagnetische Metallbewehrung

aus einer Kupferlegierung für

elektrische Kabel, insbesondere

für Einleiter-Hochspannungskabel

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Horst Wiegel und Dipl.-Ing. Arnold Loeschmann,

Berlin-Charlottenburg,
sind als Erfinder genannt worden

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung eine Kupferlegierung verwendet wird, die etwa 0,2 bis 2% Silizium enthält. Derartige Kupferlegierungen sind für Fernmeldefreileitungen schon bekannt. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Kupferlegierung mit etwa 0,5% Silizium erwiesen. Unter Verwendung dieser Legierungen können die Bewehrungsdrähte bzw. -bänder durch Warmpressen und anschließendes Ziehen oder Walzen hergestellt werden. Die Leitfähigkeit von Drähten

oder Bändern beträgt etwa 15 bis 17 S ₂ und die

Zugfestigkeit etwa 50 bis 55 kg/mm². In erster Linie ist aber die absolute Freiheit der Spannungskorrosionsgefahr der genannten Legierungen hervorzuheben.

Als bevorzugter Anwendungszweck kommen Einleiter-Ölkabel in Frage, und zwar sowohl für die über dem Kabelmantel angeordneten Druckbandagen als auch für die außenliegende Metallbewehrung. Ein Ausführungsbeispiel für derartige Kabel ist in der Zeichnung dargestellt. Der als Hohlleiter ausgebildete Leiter des Kabels besteht aus drei Verseillagen 10 von Flachkupferdrähten. Die übliche Papierisolierung, die darüberliegende leitende Schicht und der Blei-

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mantel sind mit 11, 12 und 13 bezeichnet. Unmittelbar um den Bleimantel ist ein Band 14 aus einer Kupferlegierung mit etwa 0,5% Silizium in offenen Windungen gewickelt. Diese Bandwicklung dient zum Schutz des Bleimantels gegen den im Innern des Kabels bestehenden Öldruck. Über dem Druckschutzorgan folgt eine mehrschichtige Schutzhülle 15 aus imprägnierten Faserstoffbändern od. dgl. Die äußere Bewehrung des Kabels besteht aus einer offenen Verseillage von Flachbändern 16, die ebenfalls aus einer Kupferlegierung mit etwa 0,5% Silizium bestehen. Die Lücken zwischen den Bewehrungsfiachbändern sind mit imprägnierten Jutesträngen 17 ausgefüllt. Die Bewehrungsbänder 16 einschließlich der Juteformstränge 17 werden durch eine offene Bandwicklung 18 (Gegenbandwendel) in ihrer Lage zusammengehalten. Auch diese offene Bandwicklung besteht vorteilhaft aus einer Kupferlegierung mit 0,5% Silizium. Wegen der größeren interkristallinen Spannungsfestigkeit der erfindungsgemäß benutzten Kupfer-Silizium-Legierungen gegenüber Messing kann man bei einem Kabel gemäß der Erfindung mit einer größeren Lebensdauer rechnen. Ferner kann die größere Festigkeit der verwendeten Kupfer-Silizium-Legierungen gegenüber Messing noch dazu ausgenutzt werden, um bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Bänder 14 und 18 dünner zu machen und die Bewehrungsbänder 16 in einem größeren Abstand voneinander anzuordnen.

Der Aufbau des beschriebenen Kabels kann insofern auch abgeändert werden, daß beispielsweise an Stelle des offen gewickelten Bandes 14 auch mehrere dünnere Bandlagen treten, beispielsweise zwei in gleicher Richtung und mit gegenseitiger Überdeckung gewickelte Bänder. Bei Wegfall der äußeren offenen Bandwicklung 18 wird über der Flachdrahtbewehrung zweckmäßig eine Schutzschicht aus imprägnierten Faserstoffen angeordnet.

Claims

Patentansprüche=

1. Verwendung einer Kupferlegierung, die etwa 0,2 bis 2% Silizium enthält, zur Herstellung einer unmagnetischen Metallbewehrung für elektrische Kabel, insbesondere für Einleiter-Hochspannungskabel.

2. Metallbewehrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Kupferlegierung mit etwa 0,5% Silizium besteht.

3. Metallbewehrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungsdrähte bzw. -bänder im Warmpreßverfahren hergestellt sind.

4. Anwendung der Metallbewehrung nach Anspruch 1 oder den folgenden Ansprüchen für die über dem Kabelmantel eines ölkabels angeordneten Druckbandagen und gegebenenfalls auch für die äußere offene Flachdrahtbewehrung und die darüberliegende Gegenbandwendel.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Elektrotechnische Zeitschrift«, Jahrg. 1884, S. 400 bis 403;

DIN-Normenblatt VDE 8300, Blatt 1, Januar 1936.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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