DE2755568A1

DE2755568A1 - Laengsdichtes koaxiales elektrisches kabel

Info

Publication number: DE2755568A1
Application number: DE19772755568
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Techn Pascher; Hubert Dr Rer Nat Polle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-12-09
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1979-06-13
Also published as: DK555178A; NL7812001A

Description

Längsdichtes koaxiales elektrisches Kabel
Die Erfindung bezieht sich auf eine koaxiale elektrische Leitung mit dem Aufbau Innenleiter, Dielektrikum aus einem extrudierten Kunststoff, Außenleiter und extrudiertem Kunststoffmantel, bei dem der Außenleiter aus einem glatten Metallband besteht, das längseinlaufend mit Uberlappenden Bandkanten zu einem am Dielektrikum anliegenden Rohr geformt ist, wobei zwischen dem Dielektrikum und dem Außenleiter zur Ldngswasserabdichtung des Kabels oder der Leitung in diesem Bereich ein plastisch verformbares Dichtungsmaterial angeordnet ist, das den zwischen Dielektrikum und Außenleiter vorhandenen Ringraum in Längsrichtung des Kabels oder der Leitung in Kammern unterteilt.
Kabel und Leitungen dieser Art werden in letzter Zeit in ziemlichem Umfang als Antennenleiter verwendet. Die bekannten Kabel dieser Art (DE-OS 1 765 405, DE-AS 1 465 441) zeigen bei einem Loch im Mantel - bedingt durch ihre Konstruktion - Mangel bezüglich ihrer Längsdichtigkeit, was sich bei Antennenkabel bzw.
Antennenleitungen ' insbesondere dann sehr nachteilig auf die elektrischen Eigenschaften auswirken kann, wenn man solche Kabel oder Leitungen im Erdreich verlegt.
Aus diesem Grunde hat man schon den Raum zwischen Dielektrikum und Außenleiter mit Dichtungsbändern aus einem plastisch verformbaren Material in Kammern unterteilt (DE-OS 24 34 648). Jedoch erfUllen diese Dichtungsbänder nicht die an sie zu stellenden Forderungen. Entweder ist die Masse so plastisch, daß ihre Verarbeitung bei normaler Raumtemperatur Schwierigkeiten bereitet, oder der Masse inangelt es an ausreichender Dichtungsfähigkeit. Darüber hinaus fehlt ein genügendes Sorptionsvermögen für Wasser, um die relative Feuchte im Kabel positiv beeinflussen zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die mit Hilfe von Dichtungseinlagen gebildeten Kammern bezüglich ihrer Qualität zu verbessern und gleichzeitig sicherzustellen, daß die relative Feuchte während des Betriebes in dem vom Außenleiter umschlossenen Raum konstant gehalten und der Frequenzverlauf der Dämpfung des Kabels in gewünschter Weise beeinflußt wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß entweder Bänder, Streifen oder Fäden mit einer zähen, gut haftenden und dauerplastischen Masse beschichtet oder imprägniert sind und ein hohes Wassersorptionsvermögen aufweisen oder eine zähe, gut haftende und dauerplastische Masse mit pulvrigen oder faserigen Beimischungen mit hohem Wassersorptionsvermögen so verstärkt ist, daß sie verarbeitbar ausgebildet ist.
Durch die Verwendung der zuvor erwähnten Dichtungsmittel wird die Abdichtung der einzelnen Kammern untereinander erheblich verbessert. Mit Massen dieser Art sind schon seit längerer Zeit bei Garnituren elektrischer Kabel oder Leitungen als Dichtungsmassen-sehr gute Erfolge» erzielt worden. Eine solche Masse besteht z. B. aus vernetztem Butylkautschuk, Polyisobutylen und Hochstrukturruß.
Zur Beimischung als pulvrige bzw. faserige Materialien können Aluminiumoxyd, MagnesiuRoxyd, Kaolin und Kunst- stoffpulver bzw. Kunststoff- oder Naturfasern (Perlon, Zellulose, Dextrine) verwendet werden.
Wesentlich ist, daß die für die Abdichtung der Antennenkabel zum Beschichten der Bänder, Streifen oder Fäden erforderlichen Massen eine solche Konsistenz besitzen, daß sie auch bei den niedrigsten im Einsatz der Kabel oder Leitungen auftretenden Temperaturen genügend plastisch sind und auch noch gut haften. Bei den üblichen Verarbeitungsbedingungen sind derartige Massen bei Raumtemperatur so weich und klebrig, daß sie sich nur schwierig verarbeiten lassen.
Als Grundlage für die zähen, gut haftenden und dauerplastischen Massen können beispielsweise teilvernetzte Polychloroprenkautschuke, Butylkautschuke, Polysulfidkautschuke, Silikonkautschuke, Polyurethanmassen, Acrylatmassen, Polyisobutylen und ataktisches Polypropylen verwendet werden. Falls diese Massen selbst nicht genügend klebfähig sind, empfiehlt es sich, ihnen einen Klebstoff beizumischen. Wegen der guten dielektrischen Eigenschaften wird man in erster Linie ein passend eingestelltes Polyisobutylen für die dauerplastische Masse verwenden.
Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, mit Hilfe der zuvor beschriebenen dauerplastischen Massen Dichtungsschnüre herzustellen, die die geforderten Eigenschaften haben. Besonders gute mechanische Stabilität erreicht man dadurch, daß man die Dichtungsmasse auf Bänder, Streifen oder Fäden aus stabilen Materialien aufträgt oder sie mit dieser Masse imprägniert. Die Trägerfäden können als Monofile wie auch als Fadenbündel vorliegen.
Dabei wird davon ausgegangen, daß beschichtete oder imprägnierte Dichtungsschnüre sich an den Uberkreuzungsstellen so flach pressen lassen, daß keine Höcker und damit in der Nachbarschaft keine Undichtigkeiten entstehen. Zu diesem Zweck wird man die Dichtungsmasse bei dünnen TrägermatWr;R; k auftragen, daß sich der Durchmesser mindestens verdoppelt. Diese Methode bietet außerdem die Möglichkeit, durch die Dichtungsschnüre die Spaltgröße zwischen dem Dielektrikum und dem Außenleiter zu Eine Iiöckerbildung wird jedoch mit Sicherheit vermieden, wenn man auf die Bänder, Streifen oder Fäden als Träger der Dichtungsmasse perlschnurartig in gleichen Abständen Kugeln o. dgl. aufzieht. Falls zwei Kugeln übereinander zu liegen kommen, werden sie aneinander abrutschen und dadurch eine Uberhöhung im Kreuzungsbereich verhindern.
Die zu beschichtenden Schnüre und Bänder werden so gewählt, daß sie die zur Verarbeitung notwendige mechanische Festigkeit gewährleisten und das gewünschte Sorptions- und Dämpfungsverhalten zeigen. Für Kabel mit einem Volldielektrikum oder mit verschweißtem Außenleiter wird man dafür gewöhnlich verlustarme Thermoplaste oder Elastomere wählen, insbesondere Polyolefine.
Für Kabel mit Schichtenmänteln kommen zur Erreichung des notwendigen Sorptionsvermögens dielektrisch nicht so hochwertige Thermoplaste, Elastomere und Naturfasern in Frage, z. B. Perlon-, Zellulose-, Hanf-,Woll- und Baumwollfäden bzw. -bänder in Betracht.
Um aber Uberkreuzungen der Dichtungsschnüre von vornherein zu vermeiden, kann man sie auch schlangenförmig auf gegenüberliegenden Seiten des Dielektrikums so aufbringen, daß sie sich an manchen Stellen gerade berühren, ohne sich zu überkreuzen. Dies kann mit zwei um fast 1800 pendelnden Spulen oder Fadenführungen geschehen.
Die Dichtungsschnüre können auch in ähnlicher Weise aufextrudiert werden.
Aber auch mit einem einzelnen mit dauerplastischer Dichtungsmasse beschichteten Faden kann man den Spalt zwischen Dielektrikum und Außenleiter abdichten. Zu diesem Zweck wird man die Dichtugssckuiur wendelförmig auf- spinnen. Dabei werden in gewissen Abständen einige Windungen der Schnur direkt nebeneinanderliegend gewickelt.
Dazu muß die Schnurzuführung in gewissen Abeständen nur geringftlgig verzögert gegenüber der Seele mit dieser mitgeftihrt werden, um dann langsam wieder zurückzulaufen.
Die beiden letztgenannten Verfahren eignen sich besonders dafür, Dichtungsschnüre zu verwenden, die aus einem dikken Thermoplast- oder Elastomerfaden, wie z. B. Po.lyathylen, Polypropylen etc., und aus einem Überzug aus der dauerplastischen Dichtungsmasse bestehen. Bs ist so möglich, zwischen dem Dielektrikum und dem Außenleiter einen ziemlich breiten Spalt zu erzeugen, der viel Luft enthält und trotzdem längswasserdicht ist.
Bei allen genannten Verfahren können die Dichtungsschnüre vorzugsweise auch unperiodisch aufgebracht werden, um eventuelle Reflexionen zu vermeiden.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 den Aufbau eines hier in Rede stehenden Koaxialkabels, Fig. 2 eine Dichtungsschnur, die aus einem Polyäthylenfaden und Abstandshaltern besteht, und Fig. 3 eine Kabelseele mit zwei sich nicht überkreuzenden Dichtungsschnüren.
Das in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Koaxialkabel zeigt folgenden Aufbau: Auf dem Innenleiter 11 aus einem Kupferdraht ist als Dielektrikum die Isolierung 12 aus Polyäthylen aufgebracht. Um das Dielektrikum ist der aus einem Metallband geformte Außenleiter 14 mit überlappenden Bandkanten angeordnet. Das Metallband (Cu oder Al) ist auf seiner Außenseite mit einem Kunststoff 15 beschichtet, der eine gute Haftung zwischen dem Außenleiter 14 und dem Kunststoffmantel 16 aus Polyathylen gewährleistet. Zur Längsabdichtung im Bereich zwischen Dielektrikum und Außenleiter sind vor dem Aufbringen des Außenleiters auf das Dielektrikum zwei Bänder 18 und 19, beispielsweise aus einem mit ataktischem Polypropylen beschichteten und imprägnierten Zellulosefaden mit entgegengesetzter Schlagrichtung auf die Isolierung aufgesponnen worden. Die Dicke dieser Bänder ist etwas größer als die Dicke des beschichteten Außenleiters. Die Bänder werden bei der Kalibrierung des Außenleiters plastisch verformt.
Zwischen den Schnittpunkten der Bänder ergeben sich die Kammern 13. Wegen der größeren Dicke der Bänder aus verformbarem Material wird auch der Hohlraum 13a im Uberlappungsbereich der Bandkanten an den Stellen, an denen Dichtungsbänder durch diesen Bereich hindurchlaufen, vom Dichtungsmaterial vollständig ausgefüllt, so daß auch in diesem Bereich die Längsdichtigkeit gewährleistet ist.
In Fig. 2 ist der Aufbau einer Dichtungsschnur 20 aus einem Polyäthylenfaden 21 dargestellt, auf dem als Abstandshalter Kugeln 22 oder kugelähnliche Gebilde in gleichen Abständen nach Art einer Perlschnur aufgebracht sind. Mit 23 und 24 sind die Außenkonturen des Dichtungsbandes nach Aufbringen der zähen, gut haftenden und dauerplastischen Dichtungsmasse 25 bezeichnet.
In Fig. 3 ist eine Kabelseele 30 dargestellt, auf deren Außenseite zwei sich nicht überkreuzende Dichtungsschnüre 31 und 32 schlangenförmig auf gegenüberliegenden Seiten des Dielektrikums so aufgebracht sind, daß sie sich an einigen Stellen gerade berühren, ohne sich jedoch zu Uberkreuzen. Eine solche Führung der Dichtungsschnüre kann man beispielsweise mit um fast 180 pendelnden Abläufen oder Fadenführungen erreichen. Die Dichtungsschnüre können aber auch in ähnlicher Weise aufextrudiert werden.
4 Ansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche 0 Koaxiales elektrisches Kabel oder koaxiale elektrische Leitung mit dem Aufbau Innenleiter, Dielektrikum aus einem extrudierten Kunststoff, Außenleiter und extrudierten Kunststoffmantel, bei dem der Außenleiter aus einem glatten Metallband besteht, das längseinlaufend mit überlappenden Bandkanten zu einem am Dielektrikum anliegenden Rohr geformt ist, wobei zwischen dem Dielektrikum und dem Außenleiter zur Längswasserabdichtung des Kabels oder der Leitung in diesem Bereich ein plastisch verformbares Dichtungsmaterial angeordnet ist, das den zwischen Dielektrikum und Außenleiter vorhandenen Ringraum in Längsrichtung des Kabels oder der Leitung in Kammern unterteilt, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß entweder Bänder, Streifen oder Fäden (21) mit einer zähen, gut haftenden und dauerplastischen Masse (25) beschichtet oder imprägniert sind und ein hohes Wassersorptionsvermögen aufweisen oder eine zähe, gut haftende und dauerplastische Masse mit pulvrigen oder faserigen Beimischungen mit hohem Wassersorptionsvermögen so verstärkt ist, daß sie verarbeitbar ausgebildet ist.
2. Koaxiales elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zähe, gut haftende und dauerplastische Masse (25) aus teilvernetzten Polychloroprenkautschuken, Butylkautschuken, Polysulfidkautschuken, Silikonkautschuken, Polyurethanmassen, Acrylatmassen, Polyisobutylen und ataktischen Polypropylenen besteht, denen bei mangelnder Klebfähigkeit ein Klebstoff beigemischt ist.
3. Koaxiales elektrisches Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Träger der zähen, gut haftenden und dauerplastischen Masse (25) dienenden Bänder, Streifen oder Fäden (21) aus Monofilen oder aus FadenbUndeln bestehenden Trägerfäden aufgebaut sind.
4. Koaxiales elektrisches Kabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Bänder, Streifen oder Fäden (21) als Träger der Dichtungsmasse perlschnurartig in gleichen Abständen Kugeln (22) o. dgl. aufgezogen sind.