DE1805836C - Zugfeste Einfuhrung eines Unterwas serkabels in ein Verstarkergehause - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einführung eines gung der Zugspannung von dem Zugentlastungsseil

Untenvasserkabels mit axialer Zugentlastung in ein des Kabels auf die Kabeleinführung und damit das

Verstürkcrgehäuse, bei der das Dielektrikum des Verstärkergehäuse erreicht.

Innenleiters des Kabels ununterbrochen bis in das Zweckmäßigerweise verläuft die Außenfläche des

Innere des Verstärkers durchgeführt wird. 5 Abschlußgliedes, das die elektrische Fortsetzung des

Unterwasserkabel der vorgenannten Art, bei denen Innenleiters bildet, in etwa gleich mit der Äquipoten-

das Zugentlastungsglied in der Achse des Kabels liegt tiallinie des Feldes an diese Stelle,

und üblicherweise in Form einer Vielzahl von Stahl- An Hand der Zeichnungen wird ein Ausführungs-

diähten vorliegt, werden auch als armierungsfreie beispiel der Erfindung beschrieben. In den Zeichnun-

Kabel bezeichnet. Bei einem Koaxialkabel besteht io gen zeigt

dann dessen Innenleiter aus einem elektrisch leiten- Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht der Ein-

dem Rohr, das dicht über die seilförmig angeordneten führung, wobei gewisse Teile zur Veranschaulichung

Stahldrühte gezogen ist. Auf den Innenleiter ist eine weggebrochen sind, und

Isolierschicht aufgebracht, die beispielsweise aus F i g. 2 eine Seitenschnittansicht des Innenkörpers

Polyäthylen besteht, und für den erforderlichen Ab- 15 der Einführung nach Fig. 1.

stand zwischen dem Innen- und Außenleiter sorgt. Die Unterwasser-Kabeleinführung 10 nach Fig. 1

Auf dem Außenleiter ist schließlich noch eine hat einen Kardanring 11, der an der Endfläche eines

schützende Hülle aufgebracht. Verstärkergehäuses (nicht gezeigt) befestigt werden

Bei der Einführung eines solchen Kabels in ein kann. Zur kardanischen Aufhängung deslnnenkör-

Verstärkcrgehäuse muß die nötig.· Zugfestigkeit der 20 pers 40 im Kardanring 11 ist ein Befestigungsring 12

Verbindung sichergestellt sein, da die beim Auslegen durch zwei Zapfen 13 (nur einer ist gezeigt) mit dem

des Kabels auftretenden Zugspannungen sehr groß Kardanring 11 verbunden und zwei weitere Zapfen

werden können. Außerdem muß die Einführung 14 (nur einer ist gezeigt) lagern die Schalenkappe 15

wasser- und dampfdicht sein und den elektrischen in dem Befestigungsring 12. Dk Schalenkappe 15

Anforderungen genügen. Die letztgenannte Forderung 25 verschließt die konusförmige Schale 16 des Inncn-

isi schwierig ^u verwirklichen; häufig tritt an der Ein- körpers 40.

fiihrungsstelle eine Fehlanpassung auf, die besondere Das mit der Kabeleinführung 10 eingeführte

Ausgleichseinrichtungen im Verstärkergehause erfor- Unterwasserkabel 20 ist ein Koaxialkabel, dessen

derlich macht. zylindrischer Innenleiter 22 ein Zugentlastungsseil 21

Bei einer bekannten Einführung eines Kabels der 30 umhüllt. Auf den Innenleitcr 22 ist das Dielektrikum

genannten Art in ein Gehäuse (USA.-Patentschrift 23 aufgebracht, das normalerweise aus Polyäthylen

2 945 914) ist eine kontinuicr! :hc, durchlaufende besteht. Darauf folgt der Außenleiter 24 in Form

Isolierung zwischen dem Innen- und Außenleiter des eines Kupferrohres, der mit dem Ende der konusfür-

Kabcls verwirklicht. Durch eine beträchtliche Ver- mig ausgebildeten Schale 16 mittels der auf diese auf-

größerung der Kontaktfläche zwischen der Isolierung 35 geschraubten Hülse 25 verbunden ist. Diese Verbin-

des Innenlcitcis und Teilen der Einführung mit Hilfe dung wird weiter ourcli einen Ring 26 gesichert. Das

von radial sich erstreckenden Scheiben und Vor- Kabel 20 ist mit einer Außenhülle 27 versehen, die

isprüngen wird für eine Abdichtung gegen das Ein- normalerweise ebenfalls aus Polyäthylen besteht und

dringen von Wasser oder Dampf gesorgt. Die be- den Außenleiter 24 umgibt.

kannte Einführung trifft jedoch keine besondere Vor- 40 Bei der Anordnung nach Fig. 1 verläuft das Di-

sorge für die mechanische Festigkeit der Verbindung; elcktrikum aus Polyäthylen ununterbrochen vom Di-

außerdem wird die Möglichkeit einer Fehlanpassung elcktrikum 23 dos Kabels 20 durch den Innenkörper

durch die besondere Art der Lciterausbildung ver- 40 zum Dielektrikum 52 einer Verbindungslcitung

größert. zum Verstärker (nicht gezeigt).

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine 45 Um ein Abknicken des Kabels 20 an der Einfüh-

liinfiihrung für ein Unterwasserkabel mit axi.ilcr riingsstelle zn vermeiden, ist auf dem Kabel eine

Zugentlastung zu schaffen, die die Zugspannung des kegelförmige Gummimuffc 29 angeordnet, in die eine

Kabels zuverlässig aufzunehmen vermag und eine mit der Hülse 25 verschraubte Platte 28 eingebettet

Mute Impedanzanpassung des Kabels an den Verstär- ist. Ein Faltenbalg 30 aus Gummi oder ähnlichem

ker sicherstellt. 50 Material ist an einem Ende mittels eines Bandes 31

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer <in einem Flansch di_r Platte 28 befestigt und am Kabeleinführung der eingangs genannten Art darin, anderen Ende durch ein Band 32 an einem Flansch fJiiß ein im Innenleitcr angeordnetes Zugenllastungs- des Kardanringes 11. Der Faltenbalg 30 schützt das »eil in einem hohlen, elektrisch leitendem Abschluß- Innere der Kabeleinführung ίΟ, erlaubt aber eine glied mit konischer Innen- und Außenfläche sowie 55 Biegung derselben. In der Oummimuffe 29 ist der tinem Endflansch festgelegt ist, daß. das Abschluß- Außenleiter 24 durch einen Schlauch 35 aus demglicd von einem dieses umgebenden bojenförmigen selben Material wie die Außenhülle 27 abgedeckt Verankerungskörper mit konischen Außenflächen aus und geschützt, der Schlauch 35 ist mit der Außenisolierstoff gehalten ist, daß der Verankerungskörper hülle 27 verschweißt und erstreckt sich bis zum Ring mit Abstand von einer konusformig ausgebildeten 60 26. Ein weiterer Schlauch 34 aus bestrahltem PoIy-Schale umgeben ist, die mit einer Schalenkappc abgc- äthylen ist mittels Wärme auf die Hülse 25, den schlossen ist und daß der zwischen den Außen- Schlauch 35 und die AußcnhUllc 27 aufgeschrumpft, flächen und den Innenwänden der konusfürmigen um einen Schutz während eines Teiles des Zusammen· Schale und der Schalenkappe gebildete Raum mit baus zu gewähren. Isolierstoff ausgegossen ist. 65 Flg. 2 zeigt den Inrenkörper 40, Das Zugent-

Mit Hilfe des konischen Abschlußgliedes, des Ver- laslungsseil 21 ist aufgespleißt und — z. B. mit

ankerungskörpers aus Isolierstoff und der diesen um- Epoxyharz — an der Innenflache eines Abschlußglie-

gebenden Vergußmasse wird eine sichere Übcrtra- des At verankert, das zweckmäßigerweise aus Berylli-

umkupfer hergestellt ist. Das Abschlußglied 41 weist innen in Längsrichtung eine geringe Wölbung auf, die als Glockenform bekannt und Teil einer besonderen Exponentialkurve ist und eine im wesentlichen gleichförmige Abnahme der Zugspannung in den einzelnen Drähten des Zugentlastungsseils 21 zwischen Kabelende und Seilende sicherstellt.

Das Abschlußglied 41 besitzt an seinem vorderen Ende einen vorragenden Endflansch 42. Das Ab- und dem Dielektrikum im Raum 48 wird durch Angießen unter Wärmeeinwirhung sichergestellt, nachdem das Zugentlastungsseil 21 am Abschlußglied 42 befestigt und dieses mit dem Verankerungskörpcr43 in die konusförmige Schale 16 eingesetzt worden ist. Elektrisch wird der Kabelinnenleiter 22 durch eine Schweiß- oder Lötverbindung mit dem Verlängerungsrohr 4/ verbunden. Die Kontinuität des Dielektrikums an der Übergangsstelle 50 zwischen dem Di-

schlußglied 41 ist in die angepaßte Bohrung eines aus io elektrikum im Raum 48 und dem Dielektrikum 52 dielektrischem Material, beispielsweise Keramik, her- (Fig. 1) der zum Verstärker führenden Verbindungs-

Ieitung wird durch einen Anschmelzvorgang hergestellt, nachdem der Innenleiter51 (Fig. 1) der Ver

gestellten Verankerungskörper 43 eingesteckt, dessen vorderes Ende abgeflacht ist und als Auflage für den Endflansch 42 des Abschlußgliedes 41 dient. Der bindungsleitung mit dem Füllrohr 46 durch Schweißen

Verankerungskörper 43 ist bojenförmig gestaltet, d. h. 15 oder Löten verbunden worden ist.

er besitzt eine vordere konische Fläche 44 und eine rückwärtige konische Fläche 45. Geeignete keramische Materialien für die Herstellung des Verankerungskörpers 43 enthalten z. B. Aluminium- oder Berylliumoxyd.

An der Vorderseite des Abschlußgliedes 41 befindet sich ein Füllrohr 46, durch dab Epoxyharz oder ähnliches Material zur Verankerung des Zugentlastungsseil 21 eingeführt wird. Das Füllrohr 46 stellt Die elektrische Verbindung zwischen dem Außenleiter 24 des Kabels 20 und dem Außenleiter 54 der Verbindungsleitung wird durch die konusförmige Sehale 16, die Schaler.-xappe 15 und eine Verbindungskappe 53 bewirkt, dk. ah der Schalenkappe 15 befestigt ist. Durch die Anordnung der Übergangsstelle 50 zwischen dem Dielektrikum im Raum 48 und dem Dielektrikum 52 der Verbindungsleitung, etwa in der Ebene der Kardanaufhängung, ergibt sich

außerdem die elektrische Verbindung zwischen dem 25 ^eine Verringerung der Beanspruchung an der Über-Abschlußglied 41 und dem Verstärker lur. Ein Verlängerungsrohr 47 führt vom rückwärtigen Ende des
AbschluL'>gliedes41 zum Innenleiter 22, um auch hier
die elektrische Verbindung sicherzustellen.

Der Innenkörper 40 enthält weiterhin einen mit Polyäthylen ausgegossenen Raum 48, so daß das Polyäthylen den Verankerjngskörper 43 umgibt. Die Außenfläche des Polyäth\lengusses im Raum 48 steht in inniger Berührung mit der Innenfläche der konusförmig ausgebildeten Schale 16 und der Schalenkappe 15 In diesem Bereich wiri die gewünschte Impedanzanpassung erzielt, und zwar dadurch, daß die Kapazität zwischen der Schalenkappe 15 und der konusförmigen Schale 16 einerseits und dem Aoschlußglicd^l andererseits übei dessen Länge im 4& wesentlichen konstant gehalten wird. Genauer gesagt: Es ist ein bestimmter Kapazitätswert pro Längeneinheit des Kabels zwischen seinem Innenleiter 22 und seinem Außenleiter 24 vorhanden. Dieser Kapazitäts-■wert pro Längeneinheit muß für jeden Querschnitt durch den Innenkörper 40 ebenfalls vorhanden sein, damit keine Fc hl anpassung auftritt. Die Eigenschaften des Materials des Dielektrikums sowie die Zu.-ammengchörigen Querschnitte der Schalenkappe 15, des Ringes 26 und des Abschlußgliedcs 41 sind clic veränderlichen Größen, die so zu wählen sind, daß sich die gewünschte Kapazitätskonstanz ergibt, Wobei aber die Bojenform des keramischen Verankerungskörpers 43 und sich daraus ergebende Form ties Vergußraumes 48 zum Zwecke der Aufnahme der Zugspannungen gegeben ist. Über die Vergußmasse im Raum 48 werden auch die Zugspannungen von der rückwärtigen Fläche 45 des Verankerungskörpers 43 auf die konusförmige Schale 16 übertragen. Vom Zugentlastungsseil 21 werden die Zugspan- nungen also über das Abschlußglied 41, den Verankerungskörpei 43 und die Vergußmasse im Raum übertragen.

Die Kontinuität des Dielektrikums an der Übergangsstelle 49 zwischen dem Kabeldielektrikum 23

gangsstelle.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einführung eines Unterwasserkabels mit axialer Zugentlastung in ein Verstärkergehäuse, bei der das Dielektrikum des Iiinenleitcrs des Kabels ununterbrochen bis in das Innere des Verstärkers durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Innenleitcr (22) angeordnetes Zugentlastungsscil (21) in einem hohlen, elektrisch leitendem Abschlußglied (41) mit konischer Innen- und Außenfläche sowie einem Endflansch (42) festgelegt ist, daß das Abschlußglied (41) <on einem dieses umgebenden bojenförmigen Verankerungskörper (43) mit konischen Außenflächen (44, 45) aus Isolierstoff gehaltert ist, daß der Verankerungskörper (43) mit Abstand von einer konusförmig ausgebildeten Schale (16) umgeben ist, die mit einer Schalenkappe (15) abgeschlossen ist und daß der zwischen den Außenflächen (44, 45) und den Innenwänden der konusförmigen Schale (16) und der Schalenkappe (15) gebildete Raum (48) mit Isolierstoff ausgegossen ist.

2. Kabeleinführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Abschli'ßgliedes (41) in etwa gleich verläuft mit der Äquipotentiallinie des Feldes an dieser Stelle.

3. Kabeleinführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ve;ankerungskörper (43) aus keramischem Material hergestellt ist.

4. Kabeleinführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der konusförmig ausgebildeten Schale (16) verschraubte Schalenkappe (15) kardanisch mittels zweier Zapfen (14) an einem Befestigungsring

(12) und dieser mittels zweier weiterer Zapfen

(13) an einem an dem Verstärker festlegbaren Kardanring (11) befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen