DE1640929C3 - Selbsttragendes Luftkabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbsttragendes Luftkabel, aufgebaut aus wenigstens einem isolierten Leiter, Aufnahmeorganen für die Zugkräfte und einem gcschlossenen Kunststoffmantel. Das selbsttragende Luftkabel soll als Starkstrom- oder Fernmeldeleitung eingesetzt werden und beispielsweise zum Anschluß entfernt liegender Stromverbraucher oder Fernmeldeanlagen dienen. Es ist insbesondere zur Verlegung im Stangenfeld mittels geradlinig wirkender Abspannklemmen bestimmt.

Dem gleichen Zweck dient ein durch Werbedrucksache bekanntes selbsttragendes Luftkabel übereinstimmender Gattung, welches aus verseilten isolierten Kupferleitern sowie einer darüber aufgebrachten gctneinsamen Aderumhüllung, z. B. einem Kunststoffin-Hcnmanicl, ferner aus einer darüber eingebauten, aus einem metallischen Traggeflecht bestehenden Zug-Uufnalimceirrichtuiij! und einem Außenmantel aufge-(baut ist. Die hierbei früher übliche Spanndrahtmontage — Tragseil mit Hängeschellcn — ist auf Grund der Ausbildung des bekannten, Luftkabels nicht mehr erforderlich: die Abspannung geschieht mittels der bereits erwähnten Abspannklemmen. Die kraftkchlüssigc Verbindung zwischen dem als Zugaufnahtneeinrichtung auf dem Innenmantel aufgebrachten Stahldrahtgeflecht und dem Außenmantel wird dadurch erreicht, daß der Mantelwerkstoff in die rautenförmigen Lücken des Geflechtes eingepreßt wird. (über die so entstehenden, mit dem Geflecht verhakten rautenförmigen Noppen werden die über die Abtpannklemmen in den Mantel eingeleiteten Abspann· lcräfte in das Geflecht übergeführt.

In dem deutschen Gebrauchsmuster 1 702 073 und In der deutschen Aaslegeschrift 1037 542 werden tbenfalls selbsttragende Luftkabel beschrieben, und zwar ausgehend von Kabeln mit zugfester Bewehrung aus Stahldrähten oder Stahlbändern und dann von Kabeln mit Bändern aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyvinylchlorid, Polystryrol oder aus Polyamid, die spezifisch leichter sind als eine Bewehrung aus Stahl und auch eine beträchtliche Zugfestigkeit haben. Infolge der hohen Dehnung der genannten Kunststoffe bestand jedoch die Gefahr, daß sich die Zuglast auf die übrigen Kabelbestandteile, insbesondere auf die Leiter, verlagert. Zur Ausschaltung dieser Gefahr wurde ein Kabel konstruiert, bei der·' die zugfeste Bewehrung aus mit Glasfasern verstärktem Kunststoff besteht, dessen in die Kunststoffmasse eingebettete Glasfasern im wesentlichen in der Längsrichtung des Kabeis verlaufen. Diese Bewehrung'ist entweder über der Isolierung und gegebenenfalls über dem Mantel des Kabels in Form von Drähten oder Streifen aus Kunststoff angeordnet, die vorzugsweise mit großer Schlaglänge um das Kabel verseilt sind, oder es sind ein oder mehrere Kunststoffbänder mit großer Schlajlänge schraubenförmig um das Kabel gewickelt. Dieser verstärkte Kunststoff besteht beispielsweise aus Polyester-Harz. Bei Bewehrungselementen in Form von Bändern oder Streifen werden vorzugsweise außer den in der, Längsrichtung verlaufenden Glasfasern auch einige quer verlaufende Glasfasern in die Kunststoffmasse eingelegt, um die Bewehrungselemenle auch in der Querrichtung zu verstärken.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 037 542 ergibt sich noch, daß es bei elektrischen Kabeln auch bekannt ist, die aus Kunststoff gepreßte Isolierhülle mit kurzen Glasfasern zu durchsetzen. Die Glasfasern sind dabei wahllos in der Kunststotfmasse verteilt und haben nur den Zweck, die Fiießneigung des Kunststoffes zu verringern und den Kunststoff in allen Richtungen etwas fester und zäher zu machen. Es entsteht also eine nahtlose Isolierhülle von isotropem Charakter.

In der deutschen Auslegeschrifi: 1 025 030 ist beschrieben, daß es in der Scckabeltechnik bekannt ist, an Stelle der üblichen Stahldrahtarmicrung, die das Kabelgcwicht in unerwünschter Weise erhöht, zugfeste Formslränge aus Kunststoff, beispielsweise aus Polystyrol, zu verwenden. Diese Formstränge können unmittelbar über dem Innenleiter angeordnet und gleichzeitig als Isolierung sowie als Organe zur Aufnahme der Zugkräfte verwendet werden. Zu diesem Zweck müssen die Formsträngt aus Kunststoff durch besondere Behandlung und Formgebung zugfest gemacht und anschließend mit langem Schlag um den Innenleiter verseilt werden. Dieser ist dabei verhältnismäßig starker mechanischer Beanspruchung ausgesetzt. Die Inncnleiter von SeeLibem besitzen aber gewöhnlich einen großen Durchmesser und sind daher mechanisch genügend fest, um diese Beanspruchungen aushalten können. Demgegenüber, so heißt es in der deutschen Auslegesclirift 1025 030, treten bei der Herstellung isolierter Adern mit dünnen Leitern und bei deren Verarbeitung zum Kabel wegen der geringen mechanischen Festigkeit der Leiter Schwierigkeiten auf, und es sei daher nicht möglich, zugfeste Iscilicrstoffstränge um den Leiter zu verseilen, da dieser dabei beschädigt würde.

Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 037 542 gehört es auch zum Stand der Technik, bei einem elektrischen Kabel mit aus Kunststoff gepreßter Isolierhülle in die Zwickel an der Oberfläche des verseilten Leiters Glasfasern einzulegen, wodurch der Leiter des Kabels verstärkt werden soll.

Die vorstehend beschriebenen bekannten Luftkabel, ausgenommen das erstgenannte mit Stahldrahtgcflecht, haben in die praktische Kabeltechnik keinen Eingang finden können. Die Ursache ist darin zu erblicken, daß die Zugaufnahme durch Bänder, Streifen oder Drähte aus mit Glaslasern kombinierten Polyester-Harzen, deren mechanische Eigenschaften durch physikalisch-chemische Wechselwirkungen an den Grenzflächen Harz/Glasfaser immerhin verbes-

sert wurde, den Anforderungen im Stangenfeld docli nicht genügt. Die Zugaufnahme erfolg*, nach wie vor durch den Kunststoff, nicht aber durch die Glasfaser ais solche. Im übrigen ist die Herstellung von Zugauf nahmeeinrichtungen, die aus unter oder über den Kabelmantel gewickelten bzw. verseilen Bändern, Streifen oder Drähten bestehen, aufwendig und schwierig, denn es lassen sich keine hohen Geschwindigkeiten bei der Fertigung erzielen, und die Anforderungen an die Präzision sind besonders groß. Außerdem ergibt sich beim Abspannen mittels Klemmen keine hinreichende kraftschlüssige Verbindung zwischen der Klemme und der Zugaufnahmeeinrichlung im Kabel.

Deshalb wird in der Praxis das selbsttragende Luftkabel mit Stahldrahtgeflccht verwendet, welches durch die Erfindung abgelöst werden soll.

Aus der deutschen Zeitschrift »ETZ-B«. Bd. II, Jg. 1959, Heft 10, wo ein Aufsatz von Schmidt mit dem Titel »Glasseide als Isolations- und Konstruktions-Material in der Niederspannungstechnik« abgedruckt ist. ergeben sich weitere Anwendungsmöglichkeiten für Glasfasern. Danach ist es bekannt, eine zweiadrige Schnur mit Glasseidensträngen (Rovings) als Zwickelfüllung hoch hitzebeständig zu machen, ferner eine Leitung für einen bestimmten Dauertemperaturbereich mit einer Glasseidenbeflechtung zur Festigkeitsverbesserung auszurüsten, weiterhin Glasseide als mechanischen Schutz für feinstdrähtige Litzenleiter einzusetzen, Glasseide zur Wärmeisolierung heranzuziehen und eine Zündleitung mit Glasseide zu bel'Iechten, um die mechanische Festigkeit in radialer und axialer Richtung zu erhöhen. Schließlich offenbart diese LiteratursleiIe auch eine Meßleitung mit als Kern eingelegtem Glasseidenzwirn zur Aufnahme der Zugspannungen. Bei allen diesen Konstruktionen ist jedoch ausdrücklich darauf zu achten, daß nur solche Textilglaserzeugnisse verwendet werden, bei denen jeder einzelne Elementarfaden mit einem Imprägnierungsmittel umhüllt ist, da bei starken mechanischen Beanspruchungen die Glasseide durch innere Reibung in ihrer Festigkeit geschädigt wird.

Trotz dieser und an anderer Stelle geäußerten Auffassung, Glasseide sei nur bei Imprägnierung jedes einzelnen Elemenlarfadens als Konstruktionselement in Kabel zu verwenden, geht die Erfindung von der Aufgabe aus. ein selbsttragendes Luftkabel zu schallen, welches im Vergleich mit dem bekannten Luftkabel mit Stahldrahtgeflecht bessere elektrische Übertragungseigenschaften hat und bei dem alle über der Kabelseele befindlichen Bauelemente wetterbeständig und korrosionsfest sind. Ferner soll bei der Montage das gleiche Bauzeug wie bisher eingesetzt werden können, die Konstruktion soll leichter sein und eine einfachere Montage sowie die Einsparung von Personal in den Bautrupps ermöglichen. Außerdem soll sie ein besseres und Verletzungen ausschließendes Absetzen der Kabelenden gewährleisten und schließlich mit vergleichsweise geringem Aufwand herzustellen sein.

Bei der Lösung bedient sich die Erfindung eines an sich aus der deutschen Auslegeschrift 1 (Γ79 149 bekannten Merkmals. Diese Auslegeschrift hat eine verdrehungssichere armierte Seekabelhülle zum Gegenstand, die aus thermoplastischem Material besteht, in das aiii einem Kreis symmetrisch verteilte.

als Armierung dienende Stahldrahtlitzen eingebettet sind. Diese Litzen verlaufen parallel zueinander und zur Kabelachse und sollen durch eine besondere Verseilungsart verhindern, daß sich das Kabel bei Tiefsecverlegung ständig dreht.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht nun erfindungsgemäß darin, daß bei einem aus wenigstens einem isolierten Leiter, Aufnahmeorganen für die Zugkräfte und einem geschlossenen Kunststoffmantel

ίο aufgebauten selbsttragenden Luftkabel die Aufnahmeorgane für die Zugkräfte aus Zwirnen aus nicht vorimprägnierten Glasseidenfasern bestehen, die längslaufend mit Abstand voneinander etwa kreisförmig in einer oder mehreren konzentrischen Lagen um den oder die isolierten Leiter herum im Kunststoffmantel derart angeordnet sind, daß jedes Aufnahmeorgan rundherum vom Mantelwerkstoff umgeben ist.

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kabel wird nicht nur die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vollständig gelöst — das Kabel kann bis zu 30 ¹Vu leichter werden —, sondern es ergibt sich darüber hinaus auch noch der Vorteil, daß der Arbeitsgang des Geflechtaufbringens bei der Kabelherstel-

i.5 lung eingespart werden kann, was eine wesentliche Verringerung des maschinellen Aufwandes bei der Kabelfabrikation zur Folge hat. Zugaufnahmeeinrichtung und Kabelmantel können nun sogar in einem einzigen Arbeitsgang aufgebracht werden.

Weiterhin wird der Unfallgefahr vorgebeugt, denn Verletzungen an den Händen durch scharfe Kanten an den Drahtenden u.dgl. können nicht mehr auftreten. Schließlich ergeben sich auf Grund der Erfindung ein vereinfachter Kabelaufbau und ein vergrößerter Schutz der Zugaufnahmeeinrichtung; überdies lassen sich anordnungsmäßig für die Zwirne zahlreiche Möglichkeiten entsprechend den betrieblichen Erfordernissen verwirklichen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend im einzelnen beschrieben wird. Dabei werden für Textilglasfasern die durch DIN 61850 »Textilglas und VerarbeiUingshilfsmittel Begriffe« eingeführten Ausdrücke verwendet.

Die Abbildung in der Zeichnung zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines selbsttragenden Luftkabel·;.

Die dargestellte elektrische Leitung enthüll vier Kupferleiter 1, die jeweils eine vorzugsweise verschiedenfarbige Kunststoffisolierung2 autweisen. Die vier Adern 1, 2 sind in üblicher Weise miteinander verseilt und gemeinsam mit einer Isolierfolie 3 bewickelt. Hieran schließt sich ein Innenmantel 4 an, der auch zur Rimdauffüllung dient. Der Inncnmantel 4 wird von einem Kunststoff-Außenmantel 5 umgeben, welcher mit dem Innenmanlcl vorzugsweise in einem Arbeitsgang extrudiert wird.

In den Außenniantcl 5 sind nahe dessen zur Innenseite hin gerichteten Oberfläche acht Glasgarne aus Glasseidenfasern, beispielsweise Glasseidenzwirne. 6 eingebettet, die gleichmäßige Abstände voneinander haben und mit ihrer Hauptriehtung längs der Leilungsachse verlaufen. Die Elemente 6 sind jeweils aus vier Glasseidcngarneii aufgebaut, und jedes Glas-

f>5 seidengarn besieht beispielsweise aus 3 850 parallel angeordneten Cihiss^idenla.'.orn mit einem Drall von 1,5 m Länge.

Hierzu 1 Hlatl Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Selbsttragendes Luftkabel, aufgebaut aus wenigstens einem isolierten Leiter, Aufnahmeorganen für die Zugkräfte und einem geschlossenen Kunststoffmantel, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeorgane (6) für die Zugkräfte aus Zwirnen aus nicht vorimprägnierten Glasseidenfasern bestehen, die längslaufend mit Abstand voneinander etwa kreisförmig in einer oder mehreren konzentrischen Lagen um den oder die isolierten Leiter (1, 2) herum im Kunststoffmantel (5) derart ange^Jnet sind, daß jedes Aufnahmeorgan (6) rundherum vom Mantelwerkstoff umgeben ist.