DE1665485A1

DE1665485A1 - Kabel und Leitungen mit Geflechten aus Metalldraehten als Aussenleiter oder Schirm

Info

Publication number: DE1665485A1
Application number: DE1967R0046558
Authority: DE
Inventors: Erich Homann
Original assignee: Rheinische Draht & Kabelwerke
Current assignee: Rheinische Draht & Kabelwerke
Priority date: 1967-07-22
Filing date: 1967-07-22
Publication date: 1970-10-22
Also published as: DE1665485B2; DE1665485C3

Description

Kabel und Leitungen mit Geflechten aus Metalldrähten als Aus- senleiter oder Schirm.

Bei Kabeln und Leitungen mit einem konzentrischen Außenleiter,

dient dieser Außenleiter in der Regel auch zugleich als Schirm,

um den Einfluß von Störströmen zu verhindern beziehungsweise

auf ein Minimum herabzusetzen. Dies ist. zum Beispiel insbeson-

dere bei Koaxialkabeln oder Koaxialleitungen der Fall. Bei

Fernmeldekabeln oder Fernmeldeleitungen, sowie bei Steuerka-

beln oder Kabeln zur Übertragung von Meßwerten und Impulsen

oder ähnlichen, hat der konzentrische Schirm lediglich die

Aufgabe einer Abschirmung.

Die Güte des Schirmes ist gekennzeichnet durch den sogenannten

Kopplungswiderstand, der nach DIN 47250, Ausgabe Februar 1:964,

definiert ist, als dass Verhältnis des Spannungsabfalles längs

des Schirmes auf der gestörten Seite, zu dem Störstrom auf der

anderen Seite

.

Der Kopplungswiderstand ist an sich abhängig von .der Frequenz

der Störstrome. Er ist am kleinsten, wenn der Außenleiter be-

ziehungsweise der Schirm aus einem geschlossenen metallischen

Rohr besteht, Aus technischen und such aus wirtschaftlichen

Gründen bestehen jedoch ;n der Regel die Außenleiter bezie.

hungsweise die Schirme von elektrischen Kabeln und Leitungen

aus Geflechten von Metalldrähten.

Nach bisher in Fachkreisen gültigen Auffassungen Ist es. für

die Herstellung von Geflechtaußenleitern oder--schirmen

größer Schirmwirkung zunächst notwendig, große Geflechtwinkel

(60° und mehr) zu wählen, wobei unter dein Geflechtwinkel der

Winkel zwischen der Senkrechten zur Kabelachse und dem- GeA

Hechtverlauf Bettenden wird, während nach der neueren 3n

Fachkreisen U%lichen Auffassung als Geflochtwel, der spitze

Winkel zwisßhen der kabelaehse und deal Geflechtverlauf fest.-

felegt Ist. Die -Breite der- Elemente soll so °vf" Bein, daß.

sich eine große optische Bedeckung von möglichst mehr als 90 % ergibt. Schließlich wird gefordert, daß die Geflechtelemente aus vorwiegend dicken Drähten aufzubauen sinä.. Es-wird auch die Auffassung vertreten, daß es offensichtlich vorteilhafter ist, die durch die Bedeckung bestimmte Gesamtfläche der Lücken in viiele#relativ kleine Einzellücken aufzuteilen (24spulige Maschine), als in wenige verhältnismäßig große (16spulige Maschine) Diese. Empfehlungen reichen jedoch für die Konstruktion von Geflechten guter Schirmwirkung nicht aus.

In eingehenden Untersuchungen wurde festgestellt, daß zwar die angeführten Geflechtparameter die Schirmwirkung beeihflussen, daß aber nicht erkannt wurde, wie diese Geflechtparameter richtig aufeinander abgestimmt sein müssen,. um eine gute Schirmwirkung zu erreichen.
Es wurde gefunden, daß sich eine zu große optische Bedeckung genau so ungünstig auf den Kopplungswiderstand auswirkt, wie -' eine zu kleine. Ein Beispiel hierfür sind die aufgrund der Untersuchungen ermittelten Kurven für den Kopplungswiderstand bei verschiedenen Bedeckungsgraden: Der ermittelte günstigste -Kurvenverlauf für den Kopplungswiderstand in Abhängigkeit von der Frequenz ist die Kurve 4 bei einem Bedeckungsgrad von $3 % in Bild L. In diesem Bild und in den Kurvenbildern 2 und 5 ist auf der Ordinate der Kopplungswiderstand in auf der Absziase die Frequenz-in MHz aufgetragen.
Es wurde ferner gefunden, daß mit jedem Flechtwinkel ein gutes Geflecht aufgebaut werden kann. Dies zeigen die Kurven in Bild z. Bei. Flechtwinkeln von 220, Sao und 38o zeigen die Kur. v en einen praktisch gleich günstigen Verlauf --für den Kopplungswiderstand in Abhängigkeit von der Frequenz.

Es wurde weiter gefunden, daß die jeweils günstigste optische Bedeckung eine Funktion des Flechtwinkels und der Elementbreite ist. Dies ist bewiesen in Bild 3. In diesem Bild ist die Beziehung des Quotienten aus der Geflechtlüeke L und der GeflecttdIchte B zum. FlechtWInkel dargestellt.. Unter Gefleehtlücke L ist die Se der von den in einer Richtung verlaufen. Gien Geflachtdrähta nicht bedeckten Oberflücha der Kabelseele

zu verstehen. `Die Geflechtdichte B ist nach DIN 47250, Ausgabe

Februar 1964, der Bedeckungsgrad der in einer Geflechtrichtung

tuu_tienten

verlaufenden Geflechtdrähte. Diese Beziehunge4 des 0

aus . der Geflechtlücke i. und vier Geflechtdichte B zum Flecht-

winke: führen alle zu optimalen Geflechten bei` verschedenen

Elementbreiten, die als Parsürieter gewÄhlt-e1ne. --.-

EfWurde weiter festgestellt,daß die .Anzahl der@Pleehtelemen-

te 1#eInen Einflug .auf ,den pplgs@ridex@saridht. wenn die Ab..

hänglgkeit 'der optischen;. Bedeckung .vom P.dehtwinkel. und der

Elementbreite eingehalten wird.. Es würde auch -gefunden, daß

dickt Flechtdrähte hei :Frequenzen _ i-5- MHz' keine Verbesserung

des Kopplungswiderstandes ergeben,.-wie dies Aus den Kurven in

Bild .4 hervorgeht, In. äesegt -Kurvenbild ist aufder Oedinate

- der iQuotient aus dem Kopplungswiderständ umdem @ Glcichstramwi-

derstand aufgetragen, .auf ,der Abszisse; de Frequenz in MIz.

Die Bildung-des Quotienten führt-zueiner Normierung der Kurven

verschiedener Drahtdicken. Es ist zu erkennen, daß die Geflech-

te-mit dickeren Drähten ungunstIger_e Kurven ergeben, weil das

Minimum bei tieferen Frequenzen liegt,

Di.e bisher in Pachkre:sen empfohlene optische Bedeckung von

90 ° .für Winkel '-- 600 ergibt in der Regel zu dichte Geflechte

mit einem ungünstigen Kopplungstrderstand-

Es wurde bei den umfangreichen Untersuchungen festgestellt, daß

bei- Geflechten, die den bisher in achkreseri - vertretenen Auf-

fassurigen- entsprechen, .in vielen Fällen Oeflechte mit optimalen

Kopplungswiderständen nur unter erhöhtem wirtschaftlichem Auf-

wand erzielt werden können-

Demgegenüber wurde gefunden, daß Geflechte mit gemischten Fa-

c%uiigen besonders gut dazu geeignet .sind,- alle Geflechtparame-

ter leicht so aufeinander abzustimmen, daß Geflechte guter .

Schi!#merirkung bei entsprechend guter Wirtschaftlichkeit für

alle Fälle erzielt werden können. Es ist mögl.ch,: zu jedem Ka.

beldurchmesser bei jedem beliebigen Winkel anhand ermittelter

Kurven für den Kopplungswiderstand einen Geflechtaufbau optima-

ler Schirmwirkung anzugeben Unter Geflechten mit gemischten

Fachurigen sind Geflecht. zu verstehen, aus Fachurigen unter-

schiedlicher Drahtzahl und gleicher Drahtdicke, oder aus Fachuri-

gen unterschiedlicher, Drahtzahl -und unterschiedlicher Drahtdik..

ke, oder aus Fachurigen mit gleicher Drahtzahl und unterschied-

licher Drahtdicke. Das Geflecht kann in den Schlagrichtungen un-

symmetrisch sein. Unter optimal soll nicht die absolute Höhedes Kopplungswiderstandes bei einer bestimmten Frequenz, sondern ein günstiger frequenzabhängiger Kurvenverlauf verstanden sein. Bild 5 zeigt einige Kurven von freflechten mit verschiedenen gemischten Fachungen. Die Kurve 3 zeigt den günstigsten frequenzabhängigen Kurvenverlauf für ein Geflecht mit einem optimalen Mischungsverhältnis.

-In Bild 6 ist. ein Geflecht gemäß dem Erfindungsvorschlag als Beispiel dargestellt. Es handelt sich um ein Geflecht, das mit einer 24spuligen Maschine hergestellt ist. Der Geflechtwinkel, das heißt der spitze Winkel zwischen der Kabelachse (1)-und dem Geflechtverlauf (2) beträgt im vorliegenden Fall 300 Eine Fachung (3) besteht aus sieben Drähten, die andere Fa.chung (4) aus acht Drähten. Es handelt sich also hier um ein Geflecht, das auf einer 24spuligen Maschine mit Fachungen aus sieben beziehungsweise acht Drähten aufgebaut ist. Das Bild stellt lediglich ein Beispiel gemäß dem Vorschlag dar.

Claims

Patentansprücher 1. Kabel und Leitungen mit einem Geflecht aus Metalldrähten als Außenleiter oder Schirm, wie zum Beispiel Koaxialkabel, Koaxalleitungen oder Fernmeldekabel oder Fernmeldeleitungen, Steuerkabel oder Kabel zur Übertragung von Meßwerten und Impulsen oder ähnlichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter oder der Schirm aus einem Geflecht mit Remischten Fachungen, das heißt aus Fachungen unterschiedlicher Drahtzahl und gleicher Drahtdicke, oder unterschied-, licher Drahtzahl und unterschiedlicher Drahtdicke, oder gleicher'Drahtzahl und unterschiedlicher Drahtdicke besteht und so aufgebaut und angeordnet ist, daß der günstigste Kurvenverlauf für den Kopplungswiderstand in Abhängigkein von der Frequenz erzielt wird: 2. Kabel und Leitungen nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß bei gegebenem Durchmesser unter dem Geflecht, bei gegebener Drahtdicke und bei gegebenem Flechtwinkel der Bedeckungsgrad als Funktion des gegebenen Winkels und der zu: bestimmenden Breite und Anzahl der Fachungen so festgelegt wird, daß ein günstiger Kurvenverlauf für den Kopplungswiderstand in Abhängigkeit von der Frequenz erzielt wird. 3. Kabel und Leitungen nach Anspruch 1:., dadurch gekennzeichnet, daß bei gegebenem Durchmesser unter dem Geflecht, bei gegebener Drahtdicke und gegebener Breite der Fachungen der Bedeckungsgrad und der Flechtwinkel so- gewählt werden, daß die funktionale Abhdngigkeit des Bedeckungsgrades von der vorgegebenen Breite und des gewühlten Flechtwinkels erfüllt ist, so daß ein für den Kopplungswiderstand in Abhängigkeit von der Frequenz erzielt wird. 4. Kabel und Leitungen nach Anspruch 1., 2. oder 3., dadurch gekennzeichnet, daß der Geflechtaufbau in den Schlagrichtungen gegebenenfalls unsymmetrisch ist.