DE1120533B

DE1120533B - Power cable with a corrugated metal jacket serving as a neutral conductor

Info

Publication number: DE1120533B
Application number: DEO5799A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Heinz Hahne; Dr Ulrich Raydt
Original assignee: Osnabruecker Kupfer und Drahtwerk
Current assignee: Osnabruecker Kupfer und Drahtwerk
Priority date: 1957-10-14
Filing date: 1957-10-14
Publication date: 1961-12-28

Description

Starkstromkabel mit einem als Nulleiter dienenden gewellten Metallmantel Elektrische Kabel mit einer locker aufgebauten, also nicht hinreichend druckfesten Kabelseele, wie z. B. Fernmeldekabel, erhalten unter dem Metallmantel eine Stützauflage aus mechanisch widerstandsfähigen Drähten oder Bändern, um eine nachteilige Einwirkung des Metallmantels auf die druckempfindliche Kabelseele bei der Herstellung des Metallmantels oder beim Biegen des Kabels zu verhindern.Power cable with a corrugated metal jacket serving as a neutral conductor Electrical cables with a loosely constructed, so not sufficiently pressure-resistant Cable core, such as B. Telecommunication cables, receive a support under the metal jacket made of mechanically resistant wires or tapes to prevent adverse effects of the metal jacket on the pressure-sensitive cable core during the production of the metal jacket or to prevent bending the cable.

Andererseits werden ganz allgemein Fernmeldekabel, die in der Nähe von Starkstromanlagen verlegt sind, durch den Starkstrom induktiv beeinflußt und gestört. Zur Herabsetzung dieser induktiven Störungen werden unter dem Metallmantel des Fernmeldekabels leitende Drähte oder Bänder angeordnet.On the other hand, there are generally telecommunications cables that are in the vicinity are laid by high-voltage systems, influenced inductively by the high-voltage current and disturbed. To reduce this inductive interference, are placed under the metal jacket Conductive wires or tapes arranged on the telecommunication cable.

Induktionsstörungen treten auch in dem Metallmantel von Einleiterkabeln für Wechsel- oder Drehstrombetrieb auf. Sie erwärmen den Metallmantel unzulässig hoch, wenn er in Kabelschächten oder Muffenkammern verlegt ist, wo die in dem Metallmantel erzeugte Wärme nicht durch das ihn sonst umgebende Erdreich abgeleitet wird. An diesen Stellen wird dem Metallmantel zur Herabsetzung der unzulässigen Erwärmung gleichfalls ein guter Leiter parallel geschaltet.Induction disturbances also occur in the metal sheath of single core cables for AC or three-phase operation. You are heating the metal jacket impermissibly high if it is laid in cable ducts or sleeve chambers, where they are in the metal jacket generated heat is not dissipated through the earth surrounding it. At these places is the metal jacket to reduce the inadmissible heating also a good conductor connected in parallel.

Bei Mehrleiterstarkstromkabeln hat das Problem des Induktionsschutzes dagegen keine Bedeutung. Bei ihnen werden dem Metallmantel Drähte parallel geschaltet, um den beim Auftreten von Kabelfehlern entstehenden Fehlerstrom zur Erde abzuleiten.With multi-conductor high-current cables has the problem of induction protection on the other hand no meaning. With them, wires are connected in parallel to the metal jacket, in order to divert the fault current that occurs when a cable fault occurs to earth.

Der Metallmantel eines Mehrleiterstarkstromkabels wird, wenn er ausreichend isoliert ist und einen Querschnitt aufweist, der dem Leitwert eines Nulleiters entspricht, auch als Nulleiter für die Starkstromanlage benutzt. So wird der Aluminiummäntel eines Starkstromkabels als Nulleiter benutzt, wenn er diesen Bedingungen genügt. Dann muß allerdings die Wanddicke des Mantels wesentlich größer sein, als dies aus Festigkeitsgründen notwendig ist. Solche Mäntel sind als glatt zylindrische Mäntel sehr steif und werden daher als Wellmäntel ausgeführt, um sie biegefähig zu machen. Sie sind dann aber trotz der Wellung noch verhältnismäßig steif und unhandlich. Solche starkwandigen Mäntel erfordern weiterhin viel Material pro Längeneinheit. Infolgedessen werden bei der Fertigung einer Fabrikationslänge zahlreiche Preßblöcke nacheinander der Presse zugeführt. Das verteuert den Herstellungsgang und schafft an jeder übergangsstelle von einem Preßblock zum anderen ein Unsicherheitsmoment. Die Mantelenden der verlegten Fabrikationslängen müssen in den Muffen und Endverschlüssen durchverbunden werden. Das kann nur durch Weichlöten geschehen und macht erhebliche Schwierigkeiten, die zum Teil so groß sind, daß aus diesem Grunde der Verbraucher die Benutzung derartiger leitersparender Kabel ablehnt. Hierzu kommt der Nachteil, daß zwei Lötstellen in jeder Muffle vorgesehen werden müssen, um den Mantel durchzuverbinden. Der Sternpunktleiter in Drehstromnetzen hat immer eine Sicherungsfunktion. Diese Funktion ist aber gefährdet, wenn jede Muffe zwei Lötstellen als Unsicherheitsfaktor enthält.The metal sheath of a multi-conductor power cable will if it is sufficient is insulated and has a cross-section that corresponds to the conductance of a neutral conductor, also used as a neutral conductor for high voltage systems. So will the aluminum jackets of a power cable is used as a neutral conductor if it meets these conditions. Then, however, the wall thickness of the jacket must be significantly greater than this Strength reasons is necessary. Such jackets are called smooth cylindrical jackets very stiff and are therefore designed as corrugated jackets to make them flexible. In spite of the corrugation, they are then still relatively stiff and unwieldy. Such thick-walled jackets still require a lot of material per unit length. As a result, numerous press blocks are required in the manufacture of a single line length successively fed to the press. That makes the manufacturing process more expensive and creates at every transition point from one press block to the other there is an element of uncertainty. The jacket ends of the installed production lengths must be in the sleeves and terminations be connected through. That can only be done by soft soldering and makes significant Difficulties, some of which are so great that for this reason the consumer rejects the use of such conductor-saving cables. There is also the disadvantage that two solder points must be provided in each muffle in order to connect the jacket through. The neutral point conductor in three-phase networks always has a safety function. These Function is endangered, however, if each sleeve has two soldered joints as a factor of uncertainty contains.

Die Nachteile der bekannten Kabelkonstruktionen sind bei dem neuen Starkstromkabel mit einem als Nulleiter dienenden gewellten Metallmantel vermieden durch die erfindungsgemäße Vereinigung folgender, an sich bekannter Merkmale: a) der gewellte Metallmantel ist als Balgenmantel ausgebildet; b) die unterhalb des Metallmantels liegenden Drähte sind als konzentrische Drahtlage angeordnet. Diese dünnwandige Mantelkonstruktion mit der darunter befindlichen Drahtlage weist bei unverminderter Leitfähigkeit eine bessere Biegefähigkeit auf als ein dickwandiger Metallmantel und erfordert in jeder Muffe nur eine einzige Durchverbindung der Drahtenden jeder mantelumschlossenen Drahtlage. Die neue Kabelkonstruktion bringt außerdem den Vorteil mit sich, daß sie für die Herstellung des Mantelrohres weniger Material pro Längeneinheit erfordert und daher die Herstellungskosten herabsetzt.The disadvantages of the known cable constructions are with the new one Power cables with a corrugated metal jacket serving as a neutral conductor are avoided by the combination according to the invention of the following, known features: a) the corrugated metal jacket is designed as a bellows jacket; b) the one below the Wires lying on the metal jacket are arranged as a concentric wire layer. These thin-walled jacket construction with the wire layer underneath shows undiminished conductivity has better flexibility than a thick-walled one Metal jacket and requires only a single through connection of the wire ends in each sleeve each sheathed wire layer. The new cable construction also brings with the advantage that they use less material for the manufacture of the jacket pipe required per unit length and therefore reduces the manufacturing cost.

Das Mantelrohr der neuen Kabelkonstruktion wird in einer Wandstärke ausgeführt, die einen kleineren Gesamtquerschnitt als der Leiterquerschnitt des Nullleiters aufweist, die aber in an sich bekannter Weise ausreicht, um daraus einen mechanisch widerstandsfähigen Wellmantel zu machen. Der zur Ergänzung des Mantelquerschnittes auf den Nulleiterquerschnitt erforderliche Metallaufwand wird als eine konzentrische Drahtlage unmittelbar unter dem Metallmantel angeordnet. Der Metallmantel ist dabei zur Erzielung der ausreichenden Biegefähigkeit gewellt. Die Wellung ist dabei so ausgeführt, daß der Mantel mit einer breiten Fläche auf der konzentrischen Drahtlage aufliegt. Das ist der Fall, wenn der gewellte Mantel als Balgenmantel ausgeführt ist.The jacket pipe of the new cable construction is in one wall thickness executed with a smaller overall cross-section than the conductor cross-section of the Has neutral conductor, which is sufficient in a manner known per se to turn it into one to make mechanically resistant corrugated jacket. The one to complement of Sheath cross-section on the neutral conductor cross-section required metal expenditure arranged as a concentric wire layer directly under the metal jacket. The metal jacket is corrugated to achieve sufficient flexibility. The corrugation is designed so that the jacket has a wide area the concentric wire layer rests. That is the case when the corrugated coat is designed as a bellows jacket.

Der Balgenmantel liegt bekanntlich mit einer verhältnismäßig breiten Wendel unmittelbar auf der konzentrischen Drahtlage auf und schafft auf diese Weise eine breitflächige Verbindung mit den Barunterliegenden Drähten und dadurch die erforderliche galvanische Querverbindung dieser Drähte untereinander. Die konzentrische Drahtlage kann ihre Sicherheitsfunktion nur bei einer sicheren Querverbindung erfüllen. Diese Querverbindung ist beispielsweise dann in Frage gestellt, wenn der Kabelmantel sinusartig gewellt ist, weil dabei jeder Draht der konzentrischen Drahtlage nur punkt- bzw. linienförmig von dem gewellten Mantel berührt wird.The bellows jacket is known to have a relatively wide Helix directly on the concentric wire layer and creates in this way a wide-area connection with the wires underneath the bar and thereby the required galvanic cross-connection of these wires with each other. The concentric one The wire layer can only fulfill its safety function with a safe cross connection. This cross connection is called into question, for example, when the cable sheath is sinusoidally corrugated because each wire is only the concentric wire layer is touched by the corrugated jacket in a point or line.

Die Drähte der konzentrischen Drahtlage werden in jeder Muffe an jedem Kabelende gebündelt und die gegenüberstehenden Bündel miteinander verbunden. Auf diese Weise ist in jeder Muffe nur eine einzige Verbindung der Mantelenden geschaffen. Sie läßt sich im Gegensatz zu der Verbindung der bisherigen Mantelkonstruktion mit allen bekannten Mitteln herstellen.The wires of the concentric wire layer are in each sleeve on each Bundled the cable ends and connected the opposite bundles together. on in this way, only a single connection of the jacket ends is created in each socket. You can in contrast to the connection of the previous shell construction with produce by all known means.

Die Verbindung kann nämlich auch als Schweiß-oder sogar als Kaltschweißverbindung ausgeführt werden, während man bisher darauf angewiesen war, an jedem Mantelende innerhalb der Garnitur eine Weichlötverbindung anzubringen. Der Vorteil der an sich bekannten Kaltschweißverbindung liegt darin, daß sie auch dort angewendet werden kann, wo nicht mit offener Flamme gearbeitet werden darf und daß sie kein geschultes Löt- und Schweißpersonal erfordert.The connection can namely also be a welded connection or even a cold welded connection can be carried out, while it was previously dependent on it, at each end of the jacket to apply a soft solder connection within the set. The advantage of in itself known cold weld connection is that they are also used there can where it is not allowed to work with an open flame and that they are not trained Requires soldering and welding personnel.

Die konzentrische Drahtlage besteht zweckmäßigerweise aus Flachdrähten. Diese können aus Aluminium oder aus blankem, unverzinntem oder verzinktem Kupfer sein. Der Erfindungsgedanke ist verständlicherweise auch für Kabel mit einem Mantel aus anderen Metallen als Aluminium anwendbar.The concentric wire layer expediently consists of flat wires. These can be made of aluminum or bare, untinned or galvanized copper be. The idea of the invention is understandably also for cables with a jacket from metals other than aluminum can be used.

Die Abbildung dient zur Erläuterung. Sie zeigt eine Muffenverbindung des neuen Kabels vor dem Ausgießen der Muffe. Die Isolierhülle des als Nulleiter benutzten Metallmantels ist beiderseits der Muffenenden abgesetzt dargestellt. Es bedeutet 1 das Kabel mit dem gewellten Mantel mit der darüber angeordneten, als Korrosionsschutz dienenden Isolierhülle, 1' die als Korrosionsschutz dienende Isolierhülle, 2 das abgesetzte Ende des gewellten Aluminiummantels, 3 die durchverbundenen Phasenleiter, 4 die konzentrische Drahtlage, 5 die Kaltschweißverbindung der gegenüberliegenden konzentrischen Drahtlagen, 6 den Muffenkörper.The illustration is used for explanation. It shows a socket connection of the new cable before pouring out the sleeve. The insulating sleeve of the as a neutral conductor The metal jacket used is shown separately on both sides of the socket ends. It 1 means the cable with the corrugated jacket with the one above it, as Corrosion protection insulating sleeve, 1 'the insulating sleeve serving as corrosion protection, 2 the remote end of the corrugated aluminum jacket, 3 the connected phase conductors, 4 the concentric wire layer, 5 the cold welded connection of the opposite one concentric wire layers, 6 the sleeve body.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Power cable with a neutral conductor corrugated metal jacket of low wall thickness, the line cross-section through bare wires arranged below the metal jacket on the ones required for the neutral conductor Cross-section is supplemented, characterized by a union of the following per se Known features: a) the corrugated metal jacket is designed as a bellows jacket; b) the wires lying below the metal jacket are in the form of a concentric wire layer arranged.

2. Power cable according to claim 1, characterized in that the concentric wire layer made of flat wires, for. B. consists of bare aluminum flat wires or galvanized flat copper wires. Considered publications: German Patent Nos. 955,139, 598 398, 893 527; German patent applications S 5182 VIII d, 21c (published October 1, 1953); D 3474 VIII d, 21 c (published September 11, 1952); German utility model No. 1 742 456.