DE1172333B - Elektrisches Kabel mit innerhalb eines gemein-samen Mantels angeordneten und miteinander verseilten isolierten Starkstromleitungen und fuer sich abgeschirmten, verdrillten Fernmeldeadergruppen - Google Patents
Elektrisches Kabel mit innerhalb eines gemein-samen Mantels angeordneten und miteinander verseilten isolierten Starkstromleitungen und fuer sich abgeschirmten, verdrillten FernmeldeadergruppenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. KL: HOIb
Deutsche Kl.: 21c-4/11
Nummer: 1 172 333
Aktenzeichen: G 29150 VIIId / 21 c
Anmeldetag: 3. März 1960
Auslegetag: 18. Juni 1964
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kabel mit innerhalb eines gemeinsamen Mantels angeordneten
und miteinander verseilten isolierten Starkstromleitungen und für sich abgeschirmten, verdrillten
Fernmeldeadergruppen. Derartige elektrische Kabel finden z. B. Anwendung in Hausleitungsnetzen, die
Telefon- oder andere Nachrichtenleitungen aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kabel, insbesondere ein Hauskabel anzugeben, das eine Übertragungsleitung,
ζ, B. einen Fernmelde vierer, mit einschließt. Dabei sollen sich die Starkstromleitung und
die Fernmeldeadern gegenseitig nicht beeinflussen, und sowohl die Fernmeldeanlage als auch die Benutzer
derartiger Anlagen sollen gegen zufällig auf der Starkstromleitung
auftretende Schäden geschützt werden, ohne daß zusätzliche Maßnahmen getroffen werden,
die die Fernmeldeadern oder die Starkstromleitung in ihrer Arbeitsweise beeinflussen.
Üblicherweise wurden bisher die Fernmeldekabel zu den Fernmeldegeräten getrennt von den Starkstromleitungen
geführt; diese Fernmeldekabel haben normalerweise die Form von verdrillten Doppelleitern,
Dreifachleitern oder Viererbündeln. Derartige Leitungen werden in den verschiedensten Fällen verwendet.
Verbindungskabel zwischen Räumen eines Gebäudes oder zwischen einzelnen Gebäuden können
ähnlich ausgeführt sein und weisen oft zusätzlich eine Abschirmung auf, damit nachteilige Beeinflussungen
verhindert werden. Die Starkstromleitungen sind normalerweise nichtmetallische, " isolierte Kabel,
Panzerleitungen oder in Rohren verlegte Leitungen.
Die Verwendung getrennter Starkstromleitungen und Fernmeldekabeln bringt es mit sich, daß zwei
verschiedene Drahtsorten verwendet werden müssen, deren jede den Anforderungen in bezug auf die
mechanische Festigkeit und Sicherheit als auch in bezug auf die elektrischen Eigenschaften genügen
muß. Daraus ergibt sich, daß die Leitungslegung zweimal unabhängig voneinander vorgenommen werden
muß. Die Forderung nach der Zugfestigkeit und dem mechanischen Schutz sowohl für die Starkstromleitungen
als auch für die Fernmeldekabel führt dazu, daß wesentlich mehr Material verwendet werden muß,
als für die elektrische Isolation erforderlich ist.
Fernsprechapparate werden in Gebäuden üblicherweise in der Nähe von elektrischen (Starkstrom-)
Steckdosen angeordnet, sei es auch nur, um am Fernsprechapparat Lieht zur Verfügung zu haben.
Wenn die Fernsprechleitung und die Lichtleitung sicher und in wirtschaftlicher Weise in ein einzelnes
Kabel gelegt werden sollen, ist damit nur eine einzige Leitungsverlegung notwendig.
Elektrisches Kabel mit innerhalb eines gemeinsamen Mantels angeordneten und miteinander
verseilten isolierten Starkstromleitungen und für
sich abgeschirmten, verdrillten
Fernmeldeadergruppen
verseilten isolierten Starkstromleitungen und für
sich abgeschirmten, verdrillten
Fernmeldeadergruppen
Anmelder:
General Cable Corporation, New York, N. Y.
(V. St. A.)
(V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13
Als Erfinder benannt:
Solomon Rubinstein, Brooklyn, N. Y.,
Oscar George Garner, Westfield, N. J.,
George Sidney Eager jun., Upper Montclair, N. J.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 5. März 1959 (797 517) --
Es ist bereits bekannt, Fernsprechadern in einem mehrphasigen Starkstromkabel unterzubringen. Bei
einer derartigen bekannten Anordnung ist in jedem äußeren Trensenraum eines runden Dreiphasenstarkstromkabels
ein Fernsprechvierer vorgesehen. Eine Ader jedes Viererleiters ist parallel zur entsprechenden
Ader der anderen beiden Viererleiter geschaltet. In ähnlicher Weise erfolgt eine Parallelschaltung
der übrigen Adern eines jeden Viererleiters. Auf diese Weise stehen zwei Fernsprechaderpaare
zur Verfügung, Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch keine Abschirmung der einzelnen vier Fernsprechadern
vorgesehen, so daß die Fernsprechadern durch die Spannung der Starkstromleitung beim
Auftreten hoher Spannungsspitzen beeinflußt werden.
Bei einer weiteren bekannten Anordnung ist eine
Fernsprechader als Seele eines Schutzleiters einer Starkstromleitung vorgesehen. Der Starkstromschutzleiter
dient als Abschirmung gegen Beeinflussung durch unsymmetrische Ströme in der Starkstrom-
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leitung. Dadurch, daß das Fernsprechaderpaar in der Mitte des Erdleiters liegt, kann ein im Erdleiter
fließender unsymmetrischer Strom keinen Störstrom in dem Fernsprechaderpaar induzieren. Diese Anordnung
hat den Nachteil, daß die Zahl der Fernsprechadern sehr klein gehalten werden muß, da der
aus Erdleiter und Fernsprechadern gebildete Leiter nicht zu groß werden darf. Ferner besteht hier die
Gefahr, daß ein auftretender Lichtbogen den Kern und die Erdleiter ausbrennt und auch das Aderpaar
beschädigt, das im Erdleiter angeordnet ist.
Ferner ist es allgemein bekannt, zur Abschirmung von einzelnen Fernmeldekabeln gegenüber Starkstromleitungen
die Fernmeldeleitungen mit einem gut leitenden Schirm zu umgeben, wobei zur Verbesserung
des Reduktionsfaktors und zur Verkleinerung des Gleichstromwiderstandes der Schirmhülle
unter oder über dieser Hülle in unmittelbarem Kontakt mit der Hülle Kupferdrähte parallel geschaltet
werden. Des weiteren läßt sich eine Verbesserung der Abschirmung dadurch erreichen, daß der
Wechselstromwiderstand der Hülle vergrößert wird, indem eine oder mehrere Lagen Stahlbänder als
Bewehrung auf die gut leitende Metallhülle aufgebracht werden.
Demgegenüber wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Fernmeldeadergruppe wenigstens
einen blanken Erdleiter innerhalb ihrer Abschirmung bzw. Bewehrung aufweist. Zweckmäßigerweise werden
mehrere blanke Erdleiter gleich der Anzahl der isolierten Fernmeldeleiter in gleichem Abstand am
Umfang der Fernmeldeadergruppe angeordnet. Die mit den Fernmeldeadern verseilten blanken Erdleiter
sind vorzugsweise in kontinuierlichem Kontakt mit der umhüllenden Abschirmung bzw. Bewehrung angeordnet.
Bei der Anordnung nach der Erfindung ist die Fernmeldeadergruppe von den Starkstromleitern
elektrisch und mechanisch vollkommen getrennt und hat ihre eigene Erdung sowie ihre eigene Bewehrung.
Ferner läßt sich die Fernsprechadergruppe auf einfache Weise aus dem Kabel entfernen und als vollständig
bewehrte und umhüllte Anordnung an einen geschützten Ort weiterführen, wodurch die Verwendung
getrennter und unabhängiger Anschlußdosen für jede Leiteranordnung möglich ist. Die
Bewehrung für die Fernsprechadergruppe ist getrennt von der Starkstromleiteranordnung geerdet, so daß
eine unabhängige Beeinflussung über die Fernmeldeleitung von jedem der beiden Enden des Kabels aus
möglich ist. Die Abschirmung und Erdung der Fernmeldeleitung besteht aus verschiedenen Teilen,
deren jeder eine bestimmte Aufgabe erfüllt. Das Kupferband dient als Abschirmung. Nicht umhüllte
Leiter, die in die Trensenräume der Fernmeldeadergruppen eingefügt werden, erhöhen die Abschirmwirkung
und ergeben eine sichere Erdung, da ein Durchschlag in einem der nicht umhüllten Leiter
keine Unstetigkeit zwischen Bewehrung und Erdung ergibt.
An Hand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert.
Die Figuren zeigen in
Fig. 1 die seitliche Ansicht eines kurzen Stückes eines Kabels mit Isoliermantel, bei dem die innere
Anordnung der Leiter im Kabel dadurch besser veranschaulicht ist, daß die Umhüllungen teilweise entfernt
sind,
F i g. 2 eine ähnliche Ansicht eines metallbewehrten Panzerkabels,
Fi g. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht durch das Kabel nach F i g. 1,
F i g. 4 einen Querschnitt durch das Kabel nach F i g. 2 und
F i g. 5 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab durch eine Fernmeldeadergruppe, wie sie in den
Figuren angedeutet ist.
ίο In F i g. 1 ist ein Kabel mit Isoliermantel sowie mit
zwei isolierten und mechanisch geschützten Starkstromleitern und einer abgeschirmten und mechanisch
geschützten (bewehrten) Fernmeldeadergruppe dargestellt, die beide miteinander verseilt sind. Jeder der
beiden Starkstromleiter 11 weist eine Ummantelung 12 aus Isoliermaterial auf, z. B. einen stranggepreßten
Mantel aus Polyvinylchlorid. Der mechanische Schutz eines jeden isolierten Leiters besteht aus einer Hülle
13, die beispielsweise durch Papierstränge dargestellt wird, welche schraubenförmig über den Isoliermantel
mit verhältnismäßig großer Ganghöhe gewickelt und fest zusammengepreßt sind. Die Fernmeldeadergruppe
14 weist Fernmeldeadern und Erdleiter innerhalb eines schraubenförmig gewickelten Kupferbandes
15 als Abschirmung auf, über die eine isolierte Schutzhülle 16 gestreift ist, z. B. ein stranggepreßter
Überzug aus halbsteifem Polyvinylchlorid. Die isolierten
und mechanisch geschützen Starkstromleiter und die abgeschirmten und mechanisch geschützten Fernmeldeadern
werden mit relativ großer Ganghöhe miteinander verseilt. Insbesondere werden die Hohlräume
zwischen den Starkstromleitern und den Fernmeldeadern mit Füllstoff 17, z. B. aus zerknülltem Papier,
ausgefüllt.
Die einzelnen Leiter und die Füllstoffe werden von einer Bewehrung 18, z. B. einer geflochtenen Umhüllung,
umschlossen, die mit üblichen Tränkungsmitteln behandelt ist und so eine hohe Widerstandsfähigkeit
gegen Feuchtigkeit und andere erwünschte Eigenschaften gewährleistet. Über diese Schicht werden
ein oder mehrere Abschlußüberzüge aufgebracht, um das Kabel geschmeidig zu machen und um z. B.
die Hülle farbig ausführen zu können. Falls erforderlich, wird ein blanker Erdleiter 19 in das Kabel mit
eingeschlossen, der den Hohlraum zum Teil ausfüllen kann.
F i g. 2 zeigt ein stahlbewehrtes Panzerkabel, bei dem zwei Starkstromleiter 21 mit Ummantelungen 22
aus Isoliermaterial vorgesehen sind. Über den Ummantelungen 22 sind Schutzüberzüge 23, z.B. Bewickelungen
aus Papiersträngen vorgesehen, die in schraubenförmiger Verdrillung großer Ganghöhe aufgebracht
sind. Die isolierten und mechanisch geschützten Starkstromleiter und die mit einer Umhüllung
versehenen und mechanisch geschützten Fernmeldeadern 24 sind nur wenig verdrillt innerhalb
einer Bewehrung 28 untergebracht, die aus einem schraubenförmig aufgebrachten Stahlband besteht,
dessen benachbarte Kanten sich überlappen und einander festhalten. Die Fernmeldeadern 24 können
ähnlich der Fernmeldegruppe 14 ausgeführt sein und sind in derselben Weise dargestellt; sie können jedoch
auch verschieden davon sein, je nachdem welchem Zweck die Fernmeldeadergruppe dienen
soll.
Der Aufbau der dargestellten Fernmeldeadern 14 ist im einzelnen in Fig. 5 in vergrößertem Maßstab
gezeigt. Bei dieser Ausführungsform eines Femmelde-
vierers sind vier Adern 31 vorgesehen, von denen jeder eine Isolierschicht 32 aufweist, die z. B. aus
stranggepreßtem halbsteifem Polyvinylchlorid besteht. Diese isolierten Adern werden schraubenförmig
mit geringer Verdrillung miteinander verseilt; in die Hohlräume zwischen den isolierten Adern ist je ein
Erdleiter 33 eingeführt. Die Mitte zwischen den isolierten Adern kann teilweise oder vollständig durch
einen Strang 34 aus Isoliermaterial gefüllt sein, um eine Gleichmäßigkeit in der Anordnung der Adern
um die Längsachse des Kabels zu gewährleisten und die Möglichkeit der Verschiebung der einzelnen
Adern gegeneinander weitgehend auszuschalten, wenn das Kabel gebogen wird.
Eine Abschirmung 35 mit einem Metallband niedrigen elektrischen Widerstandes, z. B. einem
Kupferband, wird schraubenförmig um die Fernmeldeadern und die Erdleiter geführt, wobei die
benachbarten Windungen des Bandes sich gegenseitig überlappen, z. B. um ein Viertel der Breite des
Bandes. Diese Kupferbandbewickelung ergibt eine kontinuierliche, die Fernmeldeadern umschließende
Abschirmung. Die Überlappung gewährleistet eine hohe Flexibilität, ohne daß die Gefahr besteht, daß
sich das Band zwischen benachbarten Windungen öffnet, wenn das Kabel gebogen wird. Die Abschirmung
verhindert eine gegenseitige Beeinflussung der Fernmeldeadern und der benachbarten Starkstromleitungen,
und falls tatsächlich zufällig in der Starkstromleitung ein Fehler auftritt, schützt die Abschirmung
die Fernmeldeadern gegen hohe Spannungen aus der Starkstromleitung, die die Benutzer von
Fernmeldegeräten gefährden könnte oder eine Beschädigung dieser Geräte zur Folge hätte. Die Abschirmung
weist eine sich überlappende Bewehrung aus Stahlband auf, die zusätzlich dazu dient, eine
Lichtbogenbildung im Augenbilick des Auftretens von Fehlern in den Starkstromleitern zu unterbinden. Die
blanken Erdleiter 33 haben die volle Länge der Fernmeldeadergruppe, liegen direkt unterhalb der
Abschirmung 35 und haben mit dieser elektrischen Kontakt, so daß sie einen Weg geringen elektrischen
Widerstandes in Längsrichtung der Fernmeldeadern darstellen.
Um die Abschirmung 35 mechanisch zu schützen, ist über der Abschirmung ein Mantel 36 aus feuerfestem
Material, z. B. halbsteifem Polyvinylchlorid, aufgebracht. Dieser Mantel schützt die Abschirmung
gegen Verschiebungen. Sie verringert die Gefahr anderweitiger Beschädigungen, während die Fernmeldeadern
mit der Starkstromleitung verbunden werden. Sie verhindert ferner Schäden in der Fernmeldeanlage,
falls die Starkstromleitung Fehler aufweist, und sie verhindert schließlich ein Abwickeln
und Lösen der Abschirmung an Leiterverbindungsstellen und Steckeröffnungen.
Der Durchmesser der Starkstromleiter und der Fernmeldeadern variiert ebenso wie die Anzahl der
Leiter beider Arten, je nachdem, welchem Zweck das Kabel dient. Die Fernmeldeadern besitzen einen
solchen Durchmesser, daß sie üblicherweise mit den Starkstromleitern verseilt werden können, so daß die
Starkstromleitung im Querschnitt lediglich so aussieht, als habe sie nur einen zusätzlichen Starkstromleiter
hinzubekommen.
Als Beispiel für den Durchmesser von Leitern sei ein Leiter aus vier massiven Kupferdrähten von
0,64 mm Stärke ausgeführt, deren jeder mit einer Isolierung aus 0,375 mm starkem halbsteifem Polyvinylchlorid
besteht. Diese Leiter sind mit vier 0,64 mm starken Massivkupfererdleitern in den Hohlräumen
verseilt, wie in F i g. 5 dargestellt. Die Abschirmung kann aus einer 0,075 mm starken Kupferbandbewickelung
mit einer Überlappung von einem Viertel der Breite des Bandes bestehen; darüber liegt
beispielsweise ein 0,5 mm starker, stranggepreßter Mantel aus Polyvinylchlorid. Der Gesamtdurchmesser
dieses Kabels beträgt etwa 4,6 mm.
Die Doppelleiter können beispielsweise auch 1,2 mm stark sein. Ein derartiges Kabel sieht so aus,
als ob drei 1,2 mm starke Leiter miteinander verseilt und innerhalb eines nicht metallischen Mantels angeordnet
sind (vgl. Fig. 3).
Claims (5)
1. Elektrisches Kabel mit innerhalb eines gemeinsamen Mantels angeordneten und miteinander
verseilten isolierten Starkstromleitungen und für sich abgeschirmten, verdrillten Fernmeldeadergruppen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fernmeldeadergruppe (14, 24) wenigstens
einen blanken Erdleiter (33) innerhalb ihrer Abschirmung bzw. der Bewehrung (15, 35)
aufweist.
2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere blanke Erdleiter (33) gleich
der Anzahl der isolierten Fernmeldeleiter (31) in gleichem Abstand am Umfang der Fernmeldeadergruppe
(14, 24) angeordnet sind.
3. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Fernmeldeadern (31)
verseilten blanken Erdleiter (33) in kontinuierlichem Kontakt mit der umhüllenden Abschirmung
bzw. Bewehrung (15, 35) angeordnet sind.
4. Kabel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung bzw. Bewehrung
(15, 35) der Fernmeldeadergruppe (14, 24) aus einem schraubenförmigen Metallband mit
überlappten Kanten gewickelt und von einer isolierenden Schutzhülle (16, 36) umschlossen ist.
5. Kabel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Erdleitern
innerhalb der abgeschirmten und bewehrten Fernmeldeadergruppe (14) ein weiterer einzelner
blanker Erdleiter (19) vorgesehen ist, der mit den isolierten Starkstromleitern (11) und der Fernmeldeadergruppe
(14) zusammen zur Kabelseele verseilt ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 566 701;
deutsche Patentanmeldung K 3449 VIII b / 21 c
Deutsche Patentschrift Nr. 566 701;
deutsche Patentanmeldung K 3449 VIII b / 21 c
(bekanntgemacht am 12. 4. 1951);
Zeitschrift »Elektrotechnik und Maschinenbau«,
Zeitschrift »Elektrotechnik und Maschinenbau«,
1957, H. 4, S. 76.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409 600/339 6.64 © Bundesdruckerei Berlin
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- 1960-01-25 GB GB2720/60A patent/GB937851A/en not_active Expired
- 1960-02-08 FR FR817830A patent/FR1247263A/fr not_active Expired
- 1960-03-03 DE DEG29150A patent/DE1172333B/de active Pending
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