DE2754169A1 - SHEATHING FOR ELECTRIC CABLES, IN PARTICULAR FOR HIGH-FREQUENCY AND HIGH-FREQUENCY CABLES - Google Patents

SHEATHING FOR ELECTRIC CABLES, IN PARTICULAR FOR HIGH-FREQUENCY AND HIGH-FREQUENCY CABLES

Info

Publication number
DE2754169A1
DE2754169A1 DE19772754169 DE2754169A DE2754169A1 DE 2754169 A1 DE2754169 A1 DE 2754169A1 DE 19772754169 DE19772754169 DE 19772754169 DE 2754169 A DE2754169 A DE 2754169A DE 2754169 A1 DE2754169 A1 DE 2754169A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cable
energy
conductive structures
sheathing
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772754169
Other languages
German (de)
Inventor
Jean Rollet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FILECA SA
Original Assignee
FILECA SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FILECA SA filed Critical FILECA SA
Publication of DE2754169A1 publication Critical patent/DE2754169A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/02Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/12Arrangements for exhibiting specific transmission characteristics
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/02Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/06Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
    • H01B11/10Screens specially adapted for reducing interference from external sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Description

4534 - 4 -4534 - 4 -

FILECA
Route Nationale No. 1
Sainte Genevieve (Oise)
Frankreich
FILECA
Route National No. 1
Sainte Genevieve (Oise)
France

Ummantelung für elektrische
Kabel, insbesondere für Hochfrequenz- und Höchstfrequenzkabel
Sheathing for electrical
Cables, in particular for high-frequency and ultra-high frequency cables

Die Erfindung betrifft eine Ummantelung für elektrische Kabel, insbesondere für Hochfrequenz- oder Höchstfrequenzkabel. The invention relates to a sheathing for electrical cables, in particular for high-frequency or ultra-high frequency cables.

Es sind bereits Einfach- »and Mehrfachummantelungen für elektrische Kabel bekannt, die als Armierungen und/oder Abschirmungen dienen. Die bekannten Abschirmungen erfüllen jedoch ihre Schutz funktion, die darin besteht einerseits eine Energieabstrahlung des Kabels nach außen zu
verhindern und andererseits eine Beeinträchtigung der
Stromführung im Inneren des Kabels durch äußere Störungen zu vermeiden, nicht in allen Fällen voll befriedigend.
There are already single »and multiple sheaths for electrical cables known, which serve as armouring and / or shielding. The known shields, however, fulfill their protective function, which consists on the one hand of emitting energy from the cable to the outside
prevent and on the other hand an impairment of
Avoiding current conduction inside the cable due to external interference is not completely satisfactory in all cases.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kabelummantelung anzugeben, die im Vergleich zu den bekanntenThe invention is based on the object of specifying a cable sheathing which, in comparison to the known

9098U/05899098U / 0589

4534 - 5-4534 - 5-

Ummantelungen, insbesondere Abschirmungen, den Schutz eines Kabels auch in einer Umgebung, in der sehr starke Störungen auftreten, erheblich verbessert, und die einfach und preiswert herstellbar ist.Coverings, especially shields, protection of a cable is significantly improved even in an environment in which there is very strong interference, and which is easy and inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe wird bei einer Ummantelung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sie mindestens eine im Betrieb zwischen zwei leitenden Strukturen befindliche, energieschluckende Schicht aus einem Material aufweist, dessen Leitfähigkeit geringer ist als die des Materials der leitenden Strukturen und in dem elektrische Energie im Bereich der Frequenzen, bei denen die Ummantelung einen wirksamen Schutz geben muß, in einem solchen Umfang in Wärme umsetzbar ist, daß sich in dem Zwischenraum zwischen den leitfähigen Strukturen über die Nutzlänge des Kabels eine Dämpfung von mindestens 6 dB (Dezibel) ergibt.This object is achieved in a casing of the type described at the beginning according to the invention in that that they have at least one energy-absorbing energy-absorbing device that is in operation between two conductive structures Has layer made of a material whose conductivity is lower than that of the material conductive structures and in which electrical energy in the range of frequencies at which the sheathing must provide effective protection, can be converted into heat to such an extent that the Gap between the conductive structures over the useful length of the cable an attenuation of at least 6 dB (decibel) results.

Vorteilhaft ist es , wenn mindestens eine energieschluckende Schicht Materialen enthält, welche unter den Betriebsbedingungen des Kabels zu dielektrischen Verlusten führen, die über die Nutzlänge des Kabels zu der vorgesehenen Dämpfung in dem Bereich zwischen den leitfähigen Strukturen beitragen.It is advantageous if at least one energy-absorbing layer contains materials which are underneath the operating conditions of the cable lead to dielectric losses over the useful length of the cable contribute to the intended attenuation in the area between the conductive structures.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine energieschluckende Schicht Materialien enthält, die unter den Betriebsbedingungen des Kabels Verluste in Form von Wirbelstromverlusten oder Hystereseverlusten aufweisen, die über die Nutzlänge des Kabels zu der vorgesehenen Dämpfung in dem Bereich zwischen den leitfähigen Strukturen beitragen.It is also advantageous if at least one energy-absorbing layer contains materials the losses under the operating conditions of the cable in the form of eddy current losses or hysteresis losses have, over the useful length of the cable to the intended attenuation in the area between the conductive Structures contribute.

- 5a -- 5a -

9098U/05899098U / 0589

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine energieschluckende Schicht Materialien enthält, die unter den Betriebsbedingungen des Kabels zu dielektrischen Verlusten führen, die über die Nutzlänge des Kabels zu der vorgesehenen Dämpfung in dem Bereich zwischen den leitfähigen Strukturen beitragen.It is also advantageous if at least one energy-absorbing layer contains materials that lead to dielectric losses under the operating conditions of the cable that extend over the useful length of the Cable contribute to the intended attenuation in the area between the conductive structures.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn ein oder mehrere energieschluckende Schichten vorgesehen sind, welche hinsichtlich ihrer Stärke, Leitfähigkeit und relativen Permeabilität derart ausgebildet sind, daß sie mindestens zur Hälfte zur Bestimmung der Kippfrequenz der Ummantelung beitragen.Finally, it is advantageous if one or more energy-absorbing layers are provided, which are designed in terms of their strength, conductivity and relative permeability such that they contribute at least half to the determination of the tilting frequency of the casing.

9098H/058S9098H / 058S

4534 - X 4534 - X

Die Erfindung wird nachstehend noch näher erläutert, wobei von einigen der vereinfachten Theorie der ummantelten elektrischen Kabel entnommenen mathematischen Beziehungen Gebrauch gemacht wird, und zwar in Verbindung mit Zeichnungen.The invention will now be further elucidated using some mathematical relationships extracted from the simplified theory of jacketed electrical cables, in conjunction with drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Längsschnitte durch bekannte elektrische Kabel mit Einfach- bzw. Mehrfachabschirmung, und zwar jeweils für eine Kabelhälfte,Fig. 1 longitudinal sections through known electrical cables with single or Multiple shielding, each for one half of the cable,

Fig. 3 Längsschnitte durch bevorzugte Ausführungsbeispiele von Kabeln mit erfindungsgemäßen Ummantelungen, und zwar jeweils für eine Kabelhälfte. 3 shows longitudinal sections through preferred exemplary embodiments of cables with Sheaths according to the invention, each for one half of the cable.

Die Ubertragungsimpedanz Z„ eines abgeschirmten Kabels wird als Quotient der zwischen zwei im Abstand von 1m befindlichen Punkten der Abschirmung auftretenden Störspannung ν und der Stromstärke i in der Abschirmung definiert; es gilt also:The transmission impedance Z "of a shielded cable is defined as the quotient of the interference voltage ν occurring between two points of the shielding at a distance of 1 m and the current intensity i in the shielding; the following applies:

2T " i (1} 2 T "i (1}

Kirchhoff hat gezeigt, daß die Übertragungsimpedanζ Ζ eine Eigenschaft von der Abschirmung und symmetrisch zu dieserKirchhoff has shown that the transmission impedance is a Property of the shield and symmetrical to it

9098U/05899098U / 0589

45344534

ist; die übertragungsimpedanz ist also unabhängig von Art und Anzahl der - stromführenden oder nicht-stromführenden - Leiter, die von der Abschirmung umschlossen sind.is; the transmission impedance is therefore independent of Type and number of conductors - live or non-live - enclosed by the shield are.

Die übertragungsimpedanz Z_, umfaßt einen imaginären Teil und einen reellen Teil, für den folgende Gleichung gilt:The transmission impedance Z_ comprises an imaginary one Part and a real part for which the following equation applies:

Z,Z,

T ro T ro

/ch/ ch

(2)(2)

χ - cos χχ - cos χ

wobeiwhereby

und wobeiand where

ro ero e

f chf ch

(3)(3)

Widerstandsbelag der Armierung Stärke (Dicke) der ArmierungResistance coating of the reinforcement Strength (thickness) of the reinforcement

*) Permeabilität des leeren Raumes; relative Permeabilität des Materials Leitfähigkeit des Materials Frequenz des Signals Cosinus - Hyperbolicus*) Permeability of empty space; relative permeability of the material Conductivity of the material Frequency of the cosine - hyperbolic signal

sind.are.

Die übertragungsimpedanz Z^ ist also eine in Abhängigkeit von χ rasch abnehmende Funktion.So the transfer impedance Z ^ i st a function of χ rapidly decreasing function.

Wünscht man für eine gegebene Frequenz kleine Wert der übertragungsimpedanz ZT, dann kann man für die Abschirmung Materialien verwenden, für die das Produkt /^1-<3* einen erhöhtenIf you want the transmission impedance Z T to be small for a given frequency, then you can use materials for the shielding for which the product / ^ 1 - <3 * has an increased value

*) magnetische Feldkonstante*) magnetic field constant

9098U/05899098U / 0589

4534 - ^4534 - ^

Wert besitzt. Die Verwendung ferromagnetischer. Materialien eröffnet also die Möglichkeit, bei verhältnismäßig niedrigen Frequenzen hohe Werte der relativen Permeabilität und der Leitfähigkeit zu erhalten.Owns value. The use of ferromagnetic. materials thus opens up the possibility of high values of the relative permeability at relatively low frequencies and the conductivity.

Bei sehr hohen Frequenzen geht der reelle Teil der Übertragungsimpedanz Z_ gegen Null. Die übertragungsimpedanz ZT wird jedoch insgesamt nicht zu Null; es bleibt vielmehr ein induktiver Wert (imaginärer Teil), erhalten, der eine komplizierte Funktion der Art der Abschirmung (BefLechtung, Band, Kabelbandeisen, Rohr etc.), ihrer Zusammensetzung (Anzahl der Wickellagen und Leiter) und ihrer Geometrie (Stärke, Winkel etc.) ist.At very high frequencies, the real part of the transmission impedance Z_ tends to zero. However, the transmission impedance Z T does not become zero overall; Rather, an inductive value (imaginary part) remains, which is a complicated function of the type of shielding (bracing, tape, cable tie, pipe, etc.), its composition (number of winding layers and conductors) and its geometry (thickness, angle, etc.) .) is.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird als Einfachabschirmung jedes System metallischer Ummantelungen ohne eine Unterbrechung der elektrischen Leitfähigkeit zwischen aufeinanderfolgenden Lagen in dem betrachteten Frequenzbereich bezeichnet.In the context of the present application, any system of metallic sheaths without a single shield is used an interruption in the electrical conductivity between successive layers in the frequency range under consideration designated.

Als Mehrfachabschirmung werden zwei oder mehr Einfachabschirmungen gemäß vorstehender Definition betrachtet, die durch eine Schicht getrennt sind, durch die eine beachtliche Unterbrechung der elektrischen Leitfähigkeit bei den betreffenden Frequenzen zwischen mindestens zwei aufeinanderfolgenden Abschirmungslagen herbeigeführt wird.As a multiple shield, there are two or more single shields considered as defined above, which are separated by a layer by which a considerable Interruption of the electrical conductivity at the relevant frequencies between at least two successive ones Shielding layers is brought about.

Man kann also der Einfachheit halber davon ausgehen, daß eine Mehrfachabschirmung durch gegeneinander isolierte Einfachabschirmungen gebildet wird, wobei ■ die Isolierung eine (nahezu) vollkommene Isolierung sein kann oder auchFor the sake of simplicity, one can therefore assume that a multiple shield is isolated from one another Single shields is formed, where ■ the insulation can be (almost) complete insulation or also

4534 - J$ - 4534 - J $ -

eine einfache Diskontinuität im Sinne einer Verringerung der Leitfähigkeit.a simple discontinuity in the sense of a decrease in conductivity.

Es läßt sich zeigen, daß man bei η Abschirmungen/ d.h. bei einer Mehrfachabschirmung mit η Einfachabschirmungen mit den Übertragungsimpedanzen ZT1, ZT-, ... Z und einer Länge L ungefähr folgenden Wert der übertragungsimpedanz ZT der GesamtanOrdnung erhält:It can be shown that with η shields / that is, with multiple shielding with η single shields with the transmission impedances Z T1 , ZT-, ... Z and a length L, the following value of the transmission impedance Z T of the overall arrangement is obtained:

Ln ,ZT1 ,ZT2 , ... >ZTn L n , Z T1 , Z T2 , ...> Z Tn

T Z1 'Z0-, ·· . . .· Z„ τTZ 1 'Z 0 -, ··. . . · Z „τ

12 2 J öl, η12 2 J oil, η

wobei Z . = Übertragungsimpedanz der Einfacharmierung i mit i = 1.. . ηwhere Z. = Transmission impedance of the single armouring i with i = 1 ... η

Z. . = charakteristische Impedanz einer LeitungZ. = characteristic impedance of a line

1|1t I1 | 1t I

mit der Einfacharmierung i als Seele und mit der Einfacharmierung i+1 als Rückleiter.with the single armoring i as the core and with the single armoring i + 1 as the return conductor.

Die Gültigkeit der (vereinfachten) Gleichung (4) ist auf die Fälle beschränkt, in denen die Werte von Z.. . viel höher sind als die ihnen zugeordneten Werte von ZTiL und ZTi+1L·The validity of the (simplified) equation (4) is restricted to the cases in which the values of Z ... are much higher than their assigned values of Z Ti L and Z Ti + 1 L

Auf den ersten Blick erscheint es offensichtlich, daß Mehrfachabschirmungen beträchtliche Vorteile bieten und eine sehr bedeutende Verringerung der Übertragungsimpedanz ZT ermöglichen, da die üblichen Werte von ZL (einige zehntel Ohm bis einige Tausendstel Ohm) im allgemeinen viel niedriger sind als die üblichen Werte von Z.,. * (einige Ohm) .At first glance it appears obvious that multiple shields offer considerable advantages and allow a very significant reduction in the transmission impedance Z T , since the usual values of ZL (a few tenths of an ohm to a few thousandths of an ohm) are generally much lower than the usual values of Z .,. * (a few ohms).

- 10 -- 10 -

9098U/05399098U / 0539

4534 - rf 4534 - rf

Tatsächlich ergibt sich jedoch nur dann ein wirklicher Vorteil, wenn die Abstände zwischen den einzelnen Abschirmungen (Abschirmungszwischenräume) an ihre charakteristische Impedanz angepaßt sind. In diesem Fall - und nur in diesem Fall - weist nämlich eine Leitung mit einem Abschirmungszwisehenraum und den zwei angrenzenden leitfähigen Schichten bzw. Abschirmungen eine konstante Impedanz auf.In fact, there is only a real advantage if the distances between the individual shields (Shielding gaps) are matched to their characteristic impedance. In this case - and only in this case - namely has a line with a shielding space and the two adjoining conductive ones Layers or shields have a constant impedance.

Andernfalls treten je nach der Länge einer solcher Leitung und der Erregerfrequenz Schwankungen der Impedanz Z auf, die beträchtliche Schwankungen der Abschirmwirkung nach sich ziehen.Otherwise, the impedance Z fluctuates depending on the length of such a line and the excitation frequency which cause considerable fluctuations in the shielding effect.

Insbesondere gelten für diesen Fall die folgenden Überlegungen :In particular, the following considerations apply in this case:

Wenn die Leitung an einem ihrer Enden kurzgeschlossen wird, so gilt für die am anderen Ende auftretende Impedanz:If the line is short-circuited at one of its ends, the following applies to the impedance occurring at the other end:

wobei y = Oi+**where y = Oi + **

und Z = charakteristische Impedanz des Abschirmungszwischenraums ;and Z = characteristic impedance of the shield gap;

wenn die Leitung dagegen an einem Ende offen ist (Leerlauf) , so ergibt sich folgende variable Impedanz:if, on the other hand, the line is open at one end (idle), the following variable impedance results:

Z=Z coth fL
an ihrem anderen Ende.
Z = Z coth f L
at their other end.

*) th = Tangens-Hyperbolicus*) th = hyperbolic tangent

**)coth = CotangensHyperbolicus - 11**) coth = cotangent hyperbolic - 11

9098U/05899098U / 0589

4534 - C 4534 - C

Je nach der Frequenz durchläuft die Impedanz eine Reihe von sehr hohen Maxima und von nahe bei Null liegenden Minima.Depending on the frequency, the impedance goes through a series of very high maxima and close to zero Minima.

Impulse, die sehr reich an Oberwellen sind, können bei einem derartigen Kabel ernsthafte Störungen auslösen, da die Ubertragungsimpedanz Z„, für die Wellenfront (bzw. die Impulsvorderflanke) nicht definiert ist.Pulses that are very rich in harmonics can cause serious interference in such a cable the transmission impedance Z ", for the wavefront (or the Pulse leading edge) is not defined.

In der Praxis ist die Anpassung der Abschirmungszwischenräume (bzw. der zugeordneten Leitungen) ein kostspieliger, schwieriger und außergewöhnlicher Vorgang; es sind nämlich Spezialverbinder bzw. -kupplungen erforderlich, die geeignet sind, die einzelnen Einfachabschirmungen voneinander zu trennen sowie besondere Widerstandsformen für die Anpassung. Schließlich ist die Herstellung der Verbindungen selbst sehr schwierig, da die an den innersten Leiter angeschlossene Sende- oder Empfangsvorrichtung auf keinen Fall einen gemeinsamen elektrischen Verbindungspunkt mit der äußersten Abschirmung haben darf. In practice, the adaptation of the shielding spaces (or the associated cables) is a costly, difficult and extraordinary process; There are namely special connectors or couplings required that are suitable for separating the individual single shields from one another, as well as special resistance forms for the adaptation. After all, making the connections themselves is very difficult because those at the innermost Conductor connected transmitting or receiving device may under no circumstances have a common electrical connection point with the outermost shield.

Die Folge ist, daß die Vorteile, die sich durch voneinander isolierte Einzelabschirmungen bzw. durch eine Mehrfachabschirmung ergeben könnten, von Ausnahmefällen abgesehen .illusorisch sind und durch die Nachteile, die sich aus den Anpassungsmängeln ergeben, vollständig aufgehoben werden können.The result is that the advantages that result from individual shields isolated from one another or from multiple shielding could arise, apart from exceptional cases resulting from the adjustment deficiencies can be completely canceled.

Der Grundgedanke der Erfindung, der nachstehend noch näher erläutert wird, ermöglicht es, Nutzen aus den Vorteilen einer Mehrfachabschirmung zu ziehen, ohne daß die obenThe basic concept of the invention, which will be explained in more detail below, makes it possible to benefit from the advantages a multiple shield to pull without the above

- 12 -- 12 -

9098U/05899098U / 0589

4534 - *f - 4534 - * f -

angeführte komplizierte, aufwendige und unsichere Anpassung durchgeführt werden müßte.listed complicated, time-consuming and insecure adaptation would have to be carried out.

Betrachten wir eine Leitung von sehr großer Länge L.
Wenn eine solche Leitung eine ausreichende Dämpfung hat, und so hat bekanntlich der Zustand ihres Endes - ob angepaßt oder nicht - keinen Einfluß auf ihre Eingangsimpedanz. In der Tat genügt es, daß das ProduktOiL der
Leitung ausreicht, um zu bewirken, daß die reflektierte Welle nur einen minimalen Teil der einfallenden Welle
darstellt. Wenn Oi ausreichend groß ist, so kann L klein sein.
Let us consider a line of very great length L.
If such a line has sufficient attenuation, as is well known, the state of its end - whether matched or not - has no influence on its input impedance. In fact, it is sufficient that the product OiL der
Conduction is sufficient to cause the reflected wave to be a minimal part of the incident wave
represents. If Oi is sufficiently large, then L can be small.

Wenn es gelingt, die gesamte, in den durch die Abschirmungszwischenräume gebildeten Ubertragungsleitungen verfügbare Energie in Wärme umzusetzen, und zwar zumindest in dem Spepktrum , in dem eine Abschirmung des Kabels erreicht werden soll, so hat man eine Pseudoanpassung der Abschirmungszwischenräume erreicht und kann die Enden der betreffenden Leitung beliebig kurzschließen
oder offen lassen, ohne Gefahr zu laufen, daß die oben erläuterten Nachteile eintreten.
If it is possible to convert all of the energy available in the transmission lines formed by the shielding spaces into heat, at least in the spectrum in which shielding of the cable is to be achieved, then a pseudo adjustment of the shielding spaces has been achieved and the ends of the short-circuit the relevant line as required
or leave it open without running the risk of the disadvantages explained above occurring.

Man erreicht also die Vorteile einer Mehrfachabschirmung ohne daß deren Nachteile auftreten und kann übliche Koaxialkabelkupplungen verwenden, wobei man sämtliche
Schichten bzw. Lagen der Kabelummantelung als eine Einheit behandelt.
So the advantages of multiple shielding are achieved without the disadvantages occurring and conventional coaxial cable couplings can be used, with all
Layers of the cable jacket treated as a unit.

Es sind nun mehrere Arten von Materialien bekannt, die geeignet sind, die von ihnen empfangene Energie zu schluk-Several types of materials are now known which are capable of absorbing the energy they receive.

- 13 -- 13 -

27541632754163

4534 - S 4534 - p

ken, wenn sie Feldern unterworfen werden, die ihren Ursprung in einer elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Erscheinung haben.when subjected to fields originating in an electrical, magnetic or electromagnetic field Have appearance.

Als bevorzugte Beispiele für Materialien, welche Energie schlucken, indem sie sie in Wärme umsetzen, d.h. also als bevorzugte Materialien für eine energieschluckende Schicht gemäß der Erfindung sollen an dieser Stelle Isolierstoffe mit hohem tg £ , in denen dielektrische Verluste, ferromagnetische Materialien, in denen Wirbelstromverluste und Materialien, in denen einfeiche Konduktanzverluste auftreten, erwähnt werden, wobei jedoch gleichzeitig darauf hingewiesen wird, daß die Erfindung nicht auf energieschluckende Schichten aus diesen Materialien beschränkt ist.As preferred examples of materials which swallow energy by converting it into heat, ie as preferred materials for an energy-absorbing layer according to the invention, insulation materials with a high tg £, in which dielectric losses, ferromagnetic materials, in which eddy current losses and materials in which slight conductance losses occur are mentioned, it being pointed out at the same time, however, that the invention is not limited to energy-absorbing layers made of these materials.

Es sei angenommen, daß ein AbschirmungsZwischenraum eine starke Dämpfung CX aufweist. Am Ende eines Weges 1.. »
ist das Produkt <X 1 so klein, daß der Reststrom praktisch Null bzw. vernachlässigbar ist, so daß man durch
Anwendung des Mittelwert-Theorems gleichzeitig folgende Wert zuordnen kann:
It is assumed that a shield gap has a large attenuation CX. At the end of a path 1 .. »
the product <X 1 is so small that the residual current is practically zero or negligible, so that one goes through
Applying the mean value theorem can assign the following value at the same time:

einen Mittelwert der Stromstärke i- <£. ± an average value of the current i - <£. ±

m
einen durchflossenen mittleren Abstand lm^L,
m
a traversed mean distance l m ^ L,

so daß man für eine gegebene Frequenz die Gleichung (1) wie folgt schreiben kann:so that for a given frequency one can write equation (1) as follows:

V = ZT 1H1 = 21T1 (5) V = Z T 1 H 1 = 21 T 1 (5)

Daraus folgt wegen i < iFrom this it follows because i <i

ZT (6) Z T (6)

- 14- 14

9098U/05899098U / 0589

4534 - Γ4534 - Γ

Andererseits tritt in Gleichung (4) lm an die Stelle von L, so daß sich schließlich für die äquivalente Übertragungsimpedanz eines Kabels mit Mehrfachabschirmung folgende Gleichung ergibt:On the other hand, l m takes the place of L in equation (4), so that the following equation ultimately results for the equivalent transmission impedance of a cable with multiple shielding:

i_- . ζ1τ/ΐ·ζ1τ?**·**ζ'τη n"1 1J· lJ- Tn i_-. ζ1 τ / ΐ · ζ1 τ? ** · ** ζ 'τη n "1 1J · lJ - Tn

Z · Z^-, ♦ . .. "Z Λ 12 23 n-1,nZ · Z ^ -, ♦. .. "Z Λ 12 23 n-1, n

Hieraus ergibt sich: Z1L ■£ Zr This results in: Z 1 L ■ £ Z r

Man erkennt, daß die Abhängigkeit der Übertragungsimpedanz z von der (n-i)ten Potenz der Länge L des Kabels, dieIt can be seen that the dependence of the transmission impedance z on the (ni) th power of the length L of the cable, the

den schwerwiegenden Nachteil von Kabeln mit Mehrfachabschirmung darstellte, nicht mehr vorhanden ist.represented the serious disadvantage of cables with multiple shielding, no longer exists.

Infolgedessen können diese Kabel eine größere Länge erhalten, ohne daß man befürchten muß, daß die Werte Z .L die Impedanzwerte Z. .... der Zwischenarmierungsabstände überschreiten, da 1 <£. L da alle Z'T. < ζτ·As a result, these cables can be given a greater length without having to fear that the values Z .L exceed the impedance values Z ... .... of the armouring distances, since 1 <£. L there all Z ' T. < ζ τ

Füllt man somit die Armierungszwischenräume mit einem energieschluckenden Materialtspw. mit Isolierungsstoff en mit hohem tg <f ι mit ferromagneti sehen Materialien · usw., so kann man die Vorteile der Mehrfachabschirmung voll nutzen, ohne daß sich die bisher damit verbundenen oben erläuterten Schwierigkeiten ergeben würden. If you fill the reinforcement spaces with an energy-absorbing material, etc. With insulation materials with a high tg <f with ferromagnetic materials, etc., the advantages of multiple shielding can be fully utilized without the difficulties previously discussed above arising.

Betrachtet man nunmehr dieFig.1 der Zeichnung mehr ins Einzelne gehend, so erkennt man,.daß das bekannte KabelIf one now looks at Fig. 1 of the drawing more into Going single, one recognizes .that the known cable

- 15 -- 15 -

9098U/05899098U / 0589

4534 - ζ 4534 - ζ

gemäß Fig. 1 ausgehend von seiner Längsmittelachse 0-0according to FIG. 1 starting from its longitudinal center axis 0-0

folgenden Aufbau besitzt:
eine Seele 1 /
has the following structure:
a soul 1 /

eine Isolationsschicht 2, bei einem Koaxialkabel bspw. eine Luftschicht/ eine Einfachabschirmung 3 mit η Lagen, aus elektrisch leitendem Material, wobei die Abschirmung zwangsläufig nicht nur einen Schutz gegen parasitäre elektrische Felder, sondern auch einen mechanischen Schutz bildet und somit auch als Kabelarmierung dient.an insulation layer 2, in the case of a coaxial cable e.g. an air layer / a single shield 3 with η layers, made of electrically conductive material, the shield inevitably not only protection against parasitic electric fields, but also one forms mechanical protection and thus also serves as cable armouring.

Fig. 2 stellt in entsprechender Weise ein bekanntes Kabel dar, welches sich von demjenigen gemäß Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß zwischen zwei Abschirmungen 3, 3' mit jeweils η bzw. n1 Lagen aus leitfähigem Material eine Zwischenschicht 4 vorgesehen ist, welche die beiden Abschirmungen 3, 3' gegeneinander isoliert, jedoch nicht als ener gieschluckende Schicht gemäß der Erfindung ausgebildet istFig. 2 shows in a corresponding manner a known cable which differs from that according to FIG. 1 in that between two shields 3, 3 ', each with η and n 1 layers of conductive material, an intermediate layer 4 is provided, which the two shields 3, 3 'insulated from one another, but not designed as an energy-swallowing layer according to the invention

Fig. 3 bis 6 zeigen halbierte Längsschnitte durch bevorzugte Ausführungsformen von Kabeln gemäß der Erfindung, welche mindestens eine bei bestimmungsgemäßem Einsatz des Kabels, d.h. im Betrieb desselben,zwischen zwei leitfähigen Strukturen liegende energieschluckende Schicht aufweisen.3 to 6 show halved longitudinal sections through preferred embodiments of cables according to the invention, which at least one when used as intended of the cable, i.e. when the cable is in operation, it is an energy-absorbing layer between two conductive structures exhibit.

Im einzelnen zeigt Fig. 3 ein besonders einfaches Kabel, bei dem die Seele 1 von einer Ummantelung in Form einer energieschluckenden Schicht 5 umgeben ist, welche ihrerseits im Betrieb, d.h. beim Einsatz des Kabels unmittel-In detail, Fig. 3 shows a particularly simple cable in which the core 1 of a sheath in the form of a energy-absorbing layer 5 is surrounded, which in turn during operation, i.e. when the cable is used, directly

- 16 -- 16 -

9098U/05899098U / 0589

4534 - 4534 -

bar vom Erdboden 6 umgeben ist, der in diesem Fall als elektrisch leitende Struktur das Bezugspotential bzw. die Rückleitung bildet.bar is surrounded by the ground 6, which in this case as electrically conductive structure forms the reference potential or the return line.

Fig. 4 zeigt ebenfalls eine relativ einfache Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kabels, welches ausgehend von seiner Längsmittelachse 0-0 nach außen folgende Elemente aufweist:Fig. 4 also shows a relatively simple embodiment of a cable according to the invention, which starting from has the following elements from its longitudinal center axis 0-0 to the outside:

die Seele 1,the soul 1,

eine Isolationsschicht (ggfs. ein isolierender Zwischenraum),an insulating layer (possibly an insulating space),

eine leitende Abschirmung 3 (einlagig), eine energieschluckende Schicht 5 , den Erdboden 6 (Masse bzw. Bezugspotential)a conductive shield 3 (single layer), an energy-absorbing layer 5, the ground 6 (ground or reference potential)

Fig. 5 und 6 zeigen kompliziertere Ausführungsformen, bei denen außerhalb der Isolationsschicht 2 mehrlagige elektrisch leitende Abschirmungen 3, 31, 31' etc. vorgesehen sind, die durch energieschluckende Schichten 5, 51 etc. voneinander getrennt sind.5 and 6 show more complicated embodiments in which multilayer electrically conductive shields 3, 3 1 , 3 1 'etc. are provided outside the insulation layer 2, which are separated from one another by energy-absorbing layers 5, 5 1 etc..

Es versteht sich, daß dem Fachmann ausgehend von den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 bis 6 zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müßte.It goes without saying that the person skilled in the art based on the exemplary embodiments 3 to 6 there are numerous possibilities for changes and / or additions to bids, without having to leave the basic idea of the invention.

Ferner sei darauf hingewiesen, daß für die Anzahl der Lagen n, n1, n1' usw. der Abschirmungen folgendes gilt: n, n1", n1 ' = 1^2 ...It should also be noted that the following applies to the number of layers n, n 1 , n 1 'etc. of the shields: n, n 1 ", n 1 ' = 1 ^ 2 ...

- 17 -- 17 -

909814/0539909814/0539

4534 - /f -4534 - / f -

Die Abschirmungen 3/ 31/ 311 usw. können von unterschiedlicher Art sein, ebenso die energieschluckenden Schichten 5, 51 usw.The shields 3/3 1/3 11, etc. may be of different types, as well as the energy absorbing layers 5, 5 1, etc.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die einzelnen Abschirmungen in jeder üblichen Weise ausgeführt werden bspw. durch Beflechten, durch Umwickeln mit Band, durch Verschweißen oder Quetschverbinden von Eisenbändern, durch Verwendung gezogener Rohre.In the context of the present invention, the individual shields can be implemented in any conventional manner For example, by braiding, by wrapping with tape, by welding or crimping iron bands through Use of drawn tubes.

Abschließend sei noch einmal darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterten und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern daß ausgehend von diesen sonstige Ausführungsformen und Aus-, führungsarten vorgesehen werden können, ohne daß dabei der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden müßte.Finally, it should be pointed out once again that the invention does not apply to those explained and illustrated above Embodiments is limited, but that based on these other embodiments and Aus, types of management can be provided without having to depart from the basic concept of the invention.

098U/0589098U / 0589

Claims (10)

Dr.-ing. DipL-Puye. OSKAR KÖNIG PatentanwaltDr.-ing. DipL-Puye. OSKAR KÖNIG patent attorney Deutsche Bank AG StuttgartDeutsche Bank AG Stuttgart Telefon: (07U)2lSfiCj 29 G4 61 Konto Nr. 89/00Telephone: (07 U) 2lSfiCj 29 G4 61 account no. 89/00 Telegramm: Koenigpat 7000 STUTTGART-I, Klüpfelstraße 6 Postscheck Stgi.84919Telegram: Koenigpat 7000 STUTTGART-I, Klüpfelstraße 6 Postscheck Stgi. 84919 Postfach 51P.O. Box 51 45344534 PatentansprücheClaims Ummantelung für elektrische Kabel, insbesondere für Hochfrequenz- oder Höchstfrequenzkabel, dadurch gekennzeichnet , daß sie mindestens eine im Betrieb zwischen zwei leitenden Strukturen (1, 6; 3, 6; 3,3') befindliche, energieschluckende Schicht (5) aus einem Material aufweist, dessen Leitfähigkeit geringer ist als die des Materials der leitenden Strukturen und in dem elektrische Energie im Bereich der Frequenzen, bei denen die Ummantelung einen wirksamen Schutz geben muß, in einem solchen Umfang in Wärme umsetzbar ist, daß sich in dem Zwischenraum zwischen den leitfähigen Strukturen über die Nutzlänge des Kabels eine Dämpfung von mindestens 6 dB (Dezibel) ergibt.Sheathing for electrical cables, especially for high-frequency or high-frequency cables, characterized in that it has at least one in operation between two conductive structures (1, 6; 3, 6; 3, 3 '), has energy-absorbing layer (5) made of a material whose conductivity is lower is as that of the material of the conductive structures and in which electrical energy is in the range of Frequencies at which the sheathing must provide effective protection, in such a Circumference can be converted into heat that is in the space between the conductive structures results in attenuation of at least 6 dB (decibel) over the useful length of the cable. 2. Ummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine energieschluckende Schicht (5) Materialien enthält, welche unter den Betriebs-2. Sheathing according to claim 1, characterized in that at least one energy-absorbing layer (5) Contains materials that are classified under the operating 9098U/05899098U / 0589 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED - 2 -- 2 - bedingungen des Kabels zu dielektrischen Verlusten führen, die über die Nutzlänge des Kabels zu der vorgesehenen Dämpfung in dem Bereich zwischen den leitfähigen Strukturen beitragen.conditions of the cable lead to dielectric losses over the useful length of the cable to the contribute provided attenuation in the area between the conductive structures. 3. Ummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine energieschluckende Schicht (5) Materialien enthält, die unter den Betriebsbedingungen des Kabels Verluste in Form von Wirbelstromverlusten oder Hystereseverlusten aufweisen, die über die Nutzlänge des Kabels zu der vorgesehenen Dämpfung in dem Bereich gwischen den leitfähigen Strukturen beitragen.3. Sheathing according to claim 1, characterized in that that at least one energy-absorbing layer (5) contains materials that are under the Operating conditions of the cable Losses in the form of eddy current losses or hysteresis losses have that gwischen over the useful length of the cable to the intended attenuation in the area contribute to the conductive structures. 4. Ummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,4. Sheathing according to claim 1, characterized in that daß mindestens eine enrgieschluckende Schicht (5) Materialien enthält, die unter den Betriebsbedingungen des Kabels zu dielektrischen Verlusten führen, die über die Nutzlänge des Kabels zu der vorgesehenen Dämpfung in dem Bereich zwischen den leitfähigen Strukturen beitragen.that at least one energy-absorbing layer (5) contains materials that are subject to the operating conditions of the cable lead to dielectric losses over the useful length of the cable to the intended Contribute attenuation in the area between the conductive structures. 5. Ummantelung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere energieschluckende Schichten vorgesehen sind, welche hinsichtlich ihrer Stärke, Leitfähigkeit und relativen Permeabilität derart ausgebildet sind, daß sie mindestens zur Hälfte zur Bestimmung der Kippfrequenz der Ummantelung beitragen.5. sheath according to one or more of claims 1-4, characterized in that one or more energy absorbing layers are provided, which in terms of its strength, conductivity and relative permeability are designed such that they at least contribute to the half for determining the sweep frequency of the shroud . 9098U/05Ö99098U / 05Ö9 - 3 -- 3 - 6. Ummantelung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine energieschluckende 'Schicht ferromagnetische Materialien enthält.6. Sheath according to claim 3 or 4, characterized characterized in that at least one energy-absorbing 'layer is made of ferromagnetic materials contains. 7. Ummantelung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine eiergieschluckende Schicht (5) Isoliermaterialien enthält.7. Sheathing according to one or more of the claims 1-5, characterized in that at least one egg-swallowing layer (5) is insulating materials contains. 8. Ummantelung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der eine energieschluckende Schicht (5) umgebenden leitfähigen Strukturen durch den Erdboden (6) und/oder die benachbarten Massen gebildet ist.8. Sheath according to one or more of claims 1-6, characterized in that one of the one energy-absorbing layer (5) surrounding conductive structures through the ground (6) and / or the neighboring masses is formed. 9. Ummantelung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der leitfähigen Strukturen, zwischen denen sich eine energieschluckende Schicht (5) befindet, durch die Seele (1) des Kabels gebildet ist.9. Sheathing according to one or more of the claims 1-7, characterized in that one of the conductive structures between which there is a energy-absorbing layer (5) is formed by the core (1) of the cable. 10. Ummantelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine leitende Struktur eine leitende Schicht oder eine Stapelung von leitenden Schichten ist.10. Sheath according to one of the preceding claims, characterized in that at least one conductive structure is a conductive layer or a stack of conductive layers. 9098U/05899098U / 0589
DE19772754169 1977-09-27 1977-12-06 SHEATHING FOR ELECTRIC CABLES, IN PARTICULAR FOR HIGH-FREQUENCY AND HIGH-FREQUENCY CABLES Withdrawn DE2754169A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7729088A FR2404288A1 (en) 1977-09-27 1977-09-27 Sheathing system for HF electrical cable - has absorbing layer between conducting structures providing attenuation of at least 6 dB

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2754169A1 true DE2754169A1 (en) 1979-04-05

Family

ID=9195831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772754169 Withdrawn DE2754169A1 (en) 1977-09-27 1977-12-06 SHEATHING FOR ELECTRIC CABLES, IN PARTICULAR FOR HIGH-FREQUENCY AND HIGH-FREQUENCY CABLES

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE2754169A1 (en)
FR (1) FR2404288A1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1058952A (en) * 1951-06-29 1954-03-22 Western Electric Co Electric conductors
GB1393432A (en) * 1972-02-29 1975-05-07 Secr Defence Screened cables and connectors therefor
FR2225817A1 (en) * 1973-04-13 1974-11-08 Fileca Multiply-screened coaxial cable has distributed inter-screen impedance - forming lumped series chain with lumped transfer imped as parallel branches

Also Published As

Publication number Publication date
FR2404288B1 (en) 1981-09-11
FR2404288A1 (en) 1979-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE875054C (en) Electrical conductor
EP0098801B1 (en) Line with divided low-pass filter
DE1021044B (en) Waveguide for the transmission of high-frequency electromagnetic waves of an H -type
DE3025504A1 (en) CABLE WITH GREAT IMMUNITY AGAINST ELECTRO-MAGNETIC IMPULSES (EMP)
DE3625631A1 (en) ELECTROMAGNETIC SHIELDING
DE1149764B (en) Helical conductor for the transmission of electromagnetic waves with circular electrical waves
DE3232931A1 (en) ANTENNA
DE1292744B (en) High voltage winding for transformers and reactors
DE907544C (en) Arrangement for the connection of a coaxial high-frequency power line with a symmetrical high-frequency power line
DE2011554A1 (en) Spiral waveguide
CH663690A5 (en) Line having a distributed low-pass filter
DE2744862C2 (en) High-frequency transformer formed from pieces of coaxial line
DE2754169A1 (en) SHEATHING FOR ELECTRIC CABLES, IN PARTICULAR FOR HIGH-FREQUENCY AND HIGH-FREQUENCY CABLES
DE2915740C2 (en) Coaxial high frequency cable for the transmission of high voltage pulses
DE69603993T2 (en) Transformer, especially for energy converters, and resonance energy converters with such a transformer
DE941068C (en) Low-attenuation electrical waveguide
DE1146559B (en) Directional coupler, consisting of an outer screen and two inner conductors arranged inside this screen
DE615086C (en) Flexible high frequency cable
DE755471C (en) Telecommunication cables with a plurality of conductors
DE2644798C2 (en) Arrangement for the compensation of the horizontal uptake with Adcocks
AT223250B (en) Arrangement for interconnecting at least two antennas or antenna amplifiers or converters in the television area
DE898012C (en) Device for suppressing disturbance currents on the outer conductor of a coaxial high-frequency cable
DE820165C (en) Electrical waveguide for the transmission of short waves in the centimeter range
AT224176B (en) Television reception arrangement with socket outlet for connecting television sets or the like to antenna systems, and directional couplers for such an arrangement
DE4431480C1 (en) Line structure for the transmission of high-frequency electromagnetic waves

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8139 Disposal/non-payment of the annual fee