DE153039C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Bauart von Kabeln für die Übertragung von elektrischer oder elektromagnetischer Kraft, und zwar insbesondere auf solche Kabel, welche mit einer metallischen Rückleitung versehen sind. Die Erfindung bezweckt, den Energieverlust, welcher bei den langen, jetzt gebräuchlichen Kabeln entsteht, zu vermindern und gleichzeitig die Induktion

ίο zwischen benachbarten Leitern zu verringern, so daß die Deutlichkeit und Schnelligkeit der übertragenen telegraphischen Zeichen entsprechend vergrößert wird und ebenso die Entfernung, auf welche gesprochen und telegraphiert werden kann, vergrößert wird. Außerdem können mit dem Kabel elektrische Kraftübertragungen jeder Art ausgeführt werden, und die Herstellung^- und Unterhaltungskosten solcher Kabel sind sehr gering.

Elektrische Kabel nach der vorliegenden Erfindung dienen für die Übertragung hochgespannter Ströme, obgleich der Durchmesser der Leiter verhältnismäßig gering und der Ohm'sche Widerstand verhältnismäßig groß ist, besonders für weite Entfernungen.

Wenn schwankende Gleichströme oder Wechselströme durch einen Stromkreis fließen, so werden die Energiewellen diesem Stromkreis entlang gerichtet, und zwar hauptsächlieh infolge zweier dem Stromkreis anhaftender Eigenschaften, nämlich infolge seiner elektrostatischen Eigenschaften und infolge seiner Selbstinduktion oder magnetischen Eigenschaft ;

diese Eigenschaften werden auch als verschiedene Phasen ein und desselben Zu-Standes bezeichnet, nämlich als die elektrische und, als die magnetische Phase.

In einem geeignet ausgebildeten Stromkreis soll der elektrostatische Zustand gleichmäßig mit dem magnetischen verteilt sein, d. h. die Selbstinduktionseigenschaft soll so viel wie möglich gleich der elektrostatischen sein, damit der Stromkreis fähig ist, nacheinander die elektrische Phase irgend einer ihm mitgeteilten elektromagnetischen Energie in die magnetische Phase umzuwandeln, und umgekehrt, und dabei in wirksamster Weise die Energie nach dem Punkte zu führen, wo sie in Arbeit umgesetzt werden soll.

Bei Kabelleitungen, beispielsweise bei solchen, wie sie jetzt für Fernsprechzwecke gebraucht werden, sind zwei isolierte, die metallische Leitung bildende Drähte so zueinander angeordnet, daß sie praktisch einen induktionslosen Widerstand bilden oder einen Stromkreis, in welchem die Selbstinduktion geringer ist als die elektrostatische Eigenschaft. Eine solche Stromleitung ist daher unwirksam und unzweckmäßig'.

Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung werden die isolierenden Leiter so zueinander und zu ihrer Umhüllung angeordnet, daß ihre Selbstinduktion nicht merkbar größer oder kleiner als ihre elektrostatische Eigenschaft ist. Da die elektrostatische Eigenschaft des Stromkreises nicht unter einen gewissen Punkt verringert werden kann, wenn der Stromkreis eine gegebene Menge elektro-

magnetischer Energie fortleiten soll, so muß die Selbstinduktion vergrößert werden, so daß die eine die andere aufhebt, wodurch eine störungsfreie "Übertragungsleitung für die elektromagnetische Energie gebildet wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Leiter, welche die Hin- und Rückleitung bilden, voneinander getrennt und mit einem Schutz von magnetischem Metall umgeben werden, wobei

ίο beide in Gestalt einer Schraubenlinie umeinander herumgewunden werden.

Man hat schon Drähte aus Eisen mit den elektrischen Leitern eines Kabels verflochten, jedoch wurden dabei die Leiter nicht voneinander durch den Draht getrennt, sondern der Draht bezw. das Drahtbündel bildete einfach die dritte Litze einer Schnur, dessen beide anderen Litzen die Leiter waren.

Die beiden isolierten Leiter des Kabels nach der vorliegenden Erfindung hingegen werden durch einen Streifen von magnetischem Material getrennt, welcher mit denselben um die Kabelachse gewunden ist und welcher eine beide Leiter umgehende Hülle gleichfalls aus magnetischem Stoff berührt, so daß jeder Leiter vollkommen von magnetischem Stoff umgeben und von dem anderen getrennt ist. Der Streifen kann dabei entweder im Querschnitt gerade .oder 8-förmig sein, in welch letzterem Falle er in seinen Schleifen die beiden Leiter aufnimmt. Die letztere Form ist zur Herstellung einer eisernen Schutzhülle für zwei nebeneinander verlegte Kabel bereits benutzt worden.

Die beiliegende Zeichnung zeigt ein solches Kabel, und zwar ist:

Fig. ι eine Seitenansicht eines Teils des Kabels in den verschiedenen Stadien seiner Herstellung.

Fig. 2 ist der zugehörige Querschnitt; die Fig. 3 und 4 zeigen in Seitenansicht und Querschnitt eine zweite Ausführungsform.

α und b sind die Hin- und Rückleiter eines metallischen Stromkreises, welche zweckmäßig aus Kupferdraht hergestellt und in gewöhnlicher Weise isoliert sind; es können entweder einzelne Drähte oder Drahtseile oder auch flache Bänder Verwendung finden, c ist ein dazwischenliegender flacher Streifen von weichem Eisen, welcher, da er magnetisierbar ist, eine magnetische Zwischenwand zwischen den beiden Leitern bildet. Bei der Herstellung des Kabels werden die beiden Leiter und der dazwischenliegende Streifen zusammen um eine gemeinsame Achse in Gestalt einer Spirale von geeigneter Steigung gewunden, wobei die beiden Leiter den Windungen des spiralförmigen Streifens folgen und stets dieselbe Stellung zueinander und zu dem dazwischenliegenden Streifen einnehmen.

Die Umhüllung der Leiter mit einem magnetischen Schutz kann in zweierlei Weise ausgeführt werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 wird diese dadurch hergestellt, daß auf den gewundenen Streifen c, entlang dessen beiden Flächen die beiden Leiter α und b geführt sind, ein dünnes Band d von weichem Eisen gewickelt wird, wobei die Kanten der einzelnen Windungen sich entweder überdecken oder stumpf aneinanderstoßen. Anstatt eines flachen Bandes kann auch ein runder Draht in gleicher Weise herumgewunden werden. In jedem Falle entsteht daher eine annähernd rohrförmige Bedeckung, welche die Leiter α und b und den dazwischenliegenden Streifen c einhüllt, und zwar derart, daß die Kanten dieses Streifens c mit der metallischen Hülle d stets in metallischer Berührung sind. Hierdurch wird eine ununterbrochene magnetische Hülle zwisehen und um die schraubenförmig gewundenen Leiter herum gebildet.

Anstatt eine besondere Hülle d zu benutzen, kann man auch den magnetischen Streifen c genügend breit machen, so daß er selbst eine fortlaufende magnetische Hülle zwischen den beiden schraubenförmig gewundenen Leitern und um diese herum bildet; in diesem Falle wird der Streifen c nicht flach gelassen, sondern derart an seinen Kanten nach entgegengesetzten Richtungen gebogen, daß er einen 8-förmigen Querschnitt bildet, in dessen beiden Schleifen die isolierten Leiter a b liegen.

Eine solche Zusammenstellung von zwei isolierten Leitern mit einer dazwischenliegenden und einer sie umgebenden magnetischen Hülle, welche entweder nach der einen oder nach der anderen Ausführungsform hergestellt ist, wird ein Kompositionskabel genannt.

Ein derartiges Kompositionskabel kann mit isolierendem oder anderem Material bedeckt werden, um es zu schützen, je nach dem Zweck, zu dem das Kabel Verwendung finden soll. In den dargestellten Beispielen ist das Kabel mit einer Papierhülle e und einem Bleimantel f versehen.

Zwei oder mehrere solcher Kompositionskabel können zu einem mehrfachen Kabel vereinigt werden, wobei die magnetischen Hüllen der Kompositionskabel entweder miteinander in Berührung stehen oder voneinander isoliert sind. Die magnetische Hülle oder Hüllen eines Kompositionskabels oder eines vielfachen Kabels können mit der Erde verbunden oder von ihr isoliert sein.

Obgleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf Kabel beschrieben worden ist, welche einen metallischen Stromkreis bilden, so ist klar, daß auch die Erfindung für einfache Drahtleitungen mit Erd- oder gemeinsamer Rückleitung benutzt werden kann, ohne daß eine Induktion durch benachbarte

Leiter eintritt, was bisher bei vielfachen Kabeln vorkommt, wenn einfache Drähte mit Erd- oder Rückleitung benutzt werden.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß elektromagnetische Energie nur durch eine Kabelleitung geschickt werden kann, wenn diese die erforderliche Größe von Selbstinduktion und von elektrostatischer Eigenschaft, gleichmäßig entlang den Leitern verteilt, besitzt.

Es ist bisher vorgeschlagen worden, die Selbstinduktion von Kabelleitern durch Einfügung von Induktionsspulen oder andere ähnliche Vorrichtungen oder durch Belastung

.15 der Leiter mit Eisen zu vergrößern. Derartige Vorrichtungen bilden jedoch nicht nur schwerfällige Vergrößerungen der Kabel, sondern sie verbürgen auch nicht eine geeignete Verteilung der elektrostatischen Eigenschäften und der Selbstinduktion entlang den Leitern, was, wie vorher auseinandergesetzt wurde, für die Übertragung von elektromagnetischer Energie von Wichtigkeit ist.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche :

   ι. Elektrisches Kabel mit Hülle aus magnetischem Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der äußeren Armierung zwischen den isolierten Leitern des Kabels ein Streifen von magnetischem Stoff liegt und mit denselben um die Kabelachse gewunden ist, während die beiden isolierten Leiter und dieser Streifen von einem Streifen oder Draht gleichfalls aus magnetischem Stoff derarart umwunden sind, daß der innere Streifen den äußeren berührt.
2. 2. Ausführungsform des elektrischen Kabels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die isolierten Leiter trennende, innerhalb der äußeren Armierung liegende Streifen 8-förmigen Querschnitt hat, in dessen beiden Schleifen die isolierten Leiter liegen und der mit den Leitern um die Kabelachse gewunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.