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Nachrichtenkabel mit kunststoffioslierten Adern
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Nachrichtenkabel mit kunststoffisolierten
Adern, die in Gruppen miteinander verseilt in der Kabelseele angeordnet sind, über
welcher ein tiantel angeordnet ist.
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Nachrichtenkabel sind mit unterschiedlicliem Aufbau seit langem bekannt.
Die in der Kabelseele vorhandenen Adern sind zu Gruppen miteinander verseilt, wobei
unter "Gruppe" ein Paar, ein Dreier, ein Vierer oder auch Bündel zu verstehen sind.
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Die Adern können mit Papier oder Kunststoff isoliert sein.
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Der Mantel solcher Kabel weist in der Hegel eine äußere Kunststoffschicht
auf und es können im Kabelmantel eine Metallschicht oder auch mehrere iNletallschichten
vorhanden sein. Solange der mantel nicht beschädigt ist, dringt in das Kabelinnere
keine Feuchtigkeit, insbesondere ken Wasser, ein und die Übertragungseigenschaften
und die Funktionsfähigkeit des Kabels bleiben im wesentlichen unverändert.
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lm Falle einer Be schädigung des Kabelmantels kann hingegen Feuchtigkeit
in die Kabelseele eindringen. Wenn die Adern
mit einer Papi.eri
solierung versehen sind, dann kann das Lindringen der Peuchtigkeit schnell festgestellt
werden, da das Papier durch die Feuchtigkeit aufquillt, was örtlich zu einem niederolunigen
Nebenschluß und zu einer erheblichen wanderung der Kapazitätswerte fiihrt. Durch
das Aufquellen des Papiers tritt außerdem ein Dichtungseffekt ein, so daß das Wasser
nicht so schnell zu einer Veruindungsmuffe gelangen kann.
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Dei, Ort des Uassereinbruchs kann dann mit bekannten Verfahren eingemessen
werden und es ist dadurch möglich die fehlerhafte Stelle im Kabel zu reparieren
oder zu ersetzen.
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ei Kabeln mit kunststoffisolierten Adern ist dieser Vorteil beim Eindringen
von Feuchtigkeit in die Kabelseele nicht vorhanden, da der Kunststoff nicht aufquillt.
Die zwischen den Adern vorhandenen hohlräume sind vielmehr ideale Wasserleitungen,
so daß die Peuchtigkeit entlang der Adern schnell zu einer Verbindungsmuffe vordringen
kann und dort zum Kurzschluß führt. in den meisten Fällen ist die Feuchtigkeit dann
in eine größere Kabellänge eingedrungen. Es sind daher Verfahren und Vorrichtungen
bekannt geworden, mittels derer kunststoffisolierte Nachrichtenkabel durch das Einbringen
von Dichtungsmasse in die Kabelseele längswasserdicht gemacht werden sollen.
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Eine solche Abdichtung der Kabelseele stellt einen zusätzlichen Arbeitsgang
dar und es wird auch zusätzliches Material benötigt, wodurch das Kabel nicht nur
schwerer sondern auch teurer wird.
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Auch die elektrischen Eigenschaften des Kabels werden durch eine solche
Dichtungsmasse verschlechtert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kunststoffisoliertes
Nachrichtenkabel anzugeben, bei dem in die Kabelseele eingedrungene Feuchtigkeit
auf einfache Weise schnell festgestellt und im Verlauf der Kabellänge geortet werden
kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Nachrichtenkabel der eingangs geschilderten
Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in der Kabelseele mindestens zwei durch
eine Schicht aus
einem laterial, das bei Wasserzutritt einen Elektrolyten
bildet1 voneinander getrennte Leiter angeordnet sind, die sich silber die gesamte
Kabellänge erstrecken und an ein Isolationsmeßgerät anschließbar sind.
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Das Kabel nach der Erfindung kann mit üblichen, in jeder Fertigungsstätte
vorhandenen Maschinen hergestellt werden.
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Die beiden Leiter mit der speziellen Schicht können vorgefertigt und
auch miteinander verseilt werden und laufen dann ebenso wie alle anderen Verseilelemente
in die Fertigung vorrichtung mit ein. Sie werden mindestens an einer Stelle im Kabel
querschnitt vorgesehen. Nach der Verlegung des Kabels brallchen die beiden Leiter
dann nur noch an ein Isolationsmeßgerät angeschlossen zu werden, wonach das Kabel
einer ständigen Überwachung unterliegt, ob Feuchtigkeit in dassell)e eingedrungen
ist oder nicht. Wenn Feuchtigkeit bzw.
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Wasser in die Kabelseele eingedrungen ist, entsteht zwischen den beiden
Leitern mit der speziellen Schicht unmittelbar ein niederohmiger Nebenschluß, wodurch
am Isoiationsmeßgerät ein Signal ausgelöst wird, das den Feuchtigkeitseinbruch ,leldet;.
Der Ort des Feuchtigkeitseinbruchs kann dann mit iiblichen Meßverfahren festgestellt
werden.
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Das Kabel nach der Erfindung ist als Nachrichtenkabel für alle Bereiche
einsetzbar, und zwar mit und ohne Druckgasiiberwachung. bs kann auch so ausgeführt
sein, daß die Kabelseele stellenweise mittels sogenannter Sperrstopfen abgedichtet
ist.
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In diesem Falle werden dann die einzelnen Abschnitte zwischen den
Sperrstopfen iiberwacht.
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Lin A'isfii'hrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Nachrichtenkabels nach
der Erfindung und in Fig. 2 ist ein Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie II - II
wiedergegeben. Die Fig. 3 und 4 geben Querschnitte von unterschiedlichen Aufbauten
der in dem Kabel fiir die überwachung verwendeten Leiterpaare wieder.
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Mit 1 ist die Seele eines Nachrichtenkabels bezeichnet, in welcher
eine größere Anzahl von miteinander verseilten Adern 2 angeordnet ist. Die Kabelseele
ist von einem Mantel 3 umgeben, der eine äußere Kunststoffschicht aufweist und eine
Metallschicht oder auch mehrere Metallschichten aufweisen kann.
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Qegebenenfalls kann iiber der Kabelseele auch eine zum Mantel gehörende
Armierung liegen.
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An mi ndes teiis einer Stelle -im Qierschn itt der Kabelseele 1 i
ist nun eiii aus zwei Leitern, die durch ein bei Wasserzutritt einen Elektrolyten
bildendes Material voneinander getrennt sind, bestehendes Leiterpaar 4 angebracht,
das in den Fig.
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1 und 2 stärker gekennzeichnet ist. in Fig. 2 sind zwei derartige
Leiterpaare eingezeichnet, die im Querschnitt des Kabels um 180° gegeneinander versetzt
sind. Dieses Leiterpaar kann aus zwei symmetrisch oder koaxial zueinander angeordneten
Leitern bestehen.
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Bei der symmetrischen Ausführung des Leiterpaares gemäß Fig. 3 sind
zwei Leiter 5 und 6 parallel zueinander verlaufend miteinander verseilt. Gemäß Fig.
3a sind beide Leiter mit einer Schicht 7 gegeneinander isoliert, die aus dem Material
besteht, das bei hasserzutritt einen Elektrolyten bildet. Wenn Feuchtigkeit, insbesondere
Wasser, an diese Schichten gelangt, dann bildet sich unmittelbar ein Elektrolyt,
der zu einem niederohmigen Nebenschluß zwischen den Leitern 5 und (> führt.
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Bei der symmetrischen Ausführung wiirde es gemäß Fig. 3b prinzipiell
auch ausreichen, wenn nur einer d er beiden Leiter 5 oder 6 von der Schicht 7 umgeben
ist. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß der dann blanke Leiter des Paares gegeniiber
anderem metallischem Material im Kabelaufbau isoliert ist.
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Wenn die Kabelseele 1 direkt von einer blanken Metallschicht umgeben
ist, dann könnte diese Metallschicht einen der Leiter des Lei teaares für die F
euchtigkei t siiberwachung darstellen.
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In diesem Fall muß sich der andere, von der Schicht 7 umgebene Leiter
immer in der Außenlage der Kabelseele l befinden.
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Das Paar 4 mit der einen Elektrolyten bildenden Schicht 7 kann
gciniß
Fig. 4 auch koaxial aufgebaut sein. ii ierbei umgibt dann der Lei ter 6 den Leiter
5 konzentrisch iind die Schicht, liegt zwischen den beiden Leitern. Der Leiter 6
ist hierbei beispielsweise als Geflecht aus diinnen Drähten aufgebaut, durch welches
eingedrungene Feuchtigkeit ohne weiteres hindurchgelangen kann. Auch hier wird bei
Feuchtigkeitszutritt zwischen den Leitern 5 und 6 unmittelbar ein niederohmiger
Nebenschluß auftreten.
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Die Schicht , aus dem einen Elektrolyten bildenden Material kann beispielsweise
im Tauch- oder Durchzugsverfahren direkt auf die Leiter 5 und 6 aufgebracht werden.
Es ist jedoch auch möglich, einen aiif die Leiter aufzubringenden Träger mit diesem
iaterial zu tränken. hierbei kann die Tränkung vor dem Aufbriiigen auf einen Leiter
oder auch danach erfolgen. Der Träger kann aus einem geeigneten Papier oder auch
aus einem saugfähigen Vlies bestehen. In allen Fällen kann die Schicht in üblicher
Technik auf einen Leiter aufgebracht werden.
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Wenn für die Schicht 7 ein Träger verwendet wird, dann soll derselbe
eine gute physikalische und/oder chemische Bindung kraft zu dem fiir die Tränkung
verwendeten rlaterial haben. Dadurch wird es möglich, eine so große Menge eines
beispielsweise verwendeten unhygroskopischen Salzes - oder bei Wasserzutritt in
Ionen ganz oder teilweise zerfallende chemische Verbindungen oder Geiiiischc davon
- zu binden, daß bei Wasser zutritt eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit in
der Schicht 7 entsteht. Geeignet für den Träger sind beispielsweise Vliesstoffe
aus anorganischen oder organischen synthetischen Fasern, die wahlweise auch zusätzlich
behandelte oder unbehandelte Naturprodukte, wie z. B. Baumwollfasern, enthalten
können. Die Auswahl des bei Wasserzutritt leitfähig machenden Materials richtet
sich wesentlich nach der spezifischen Ionenleitfähigkeit.
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Als Material für die Schicht 7 oder zur Tränkung eines dafiir eingesetzten
Trägers werden vorzugsweise unhygroskopische Salze verwendet. Von zahlreichen chemischen
Verbindungen, die
als Salze einsetzbar sind, haben sich vor allem
folgende anorganische Salze als geeignet erwiesen: Reinstes Natriumchlorid (NaCl),
Ammoniumchlorid (.N 4Cl), Ammoniumthiosulfat ((NH4)2S2O3), Natriumthiosulfat (Na2S2O3)
und Kaliumchlorid (KCl). Aber auch andere Salze bieten in gesättigten Lösungen,
wie sie bein Auftreten von tropfbarem Wasser an solchen Schichten entstehen, noch
recht hohe Leitwerte. Als weitere Beispiele seien Ammoniumphosphat ((NH4)3PO4. 3aq)
@ @ @ Natriumhydrogenphosphat (NaH2PO4), Kaliumbicarbonat (KHCO3) oder Kaliumsulfat
(K2SO4) genannt. Die Auswahl wird sich in Einzelfall nac13 der Aiifbi-ingungstechni
k, nach dem Trägermatereal, nach Kosten und nach erzielbaren elektrischen Leitwerten
richten.
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Wenn die Schicht 7 ohne Träger hergestellt werden soll, dann kann
sie beispielsweise durch Tauchen eines Leiters in Salzschmelzen, eventuell unter
Zusatz von anorganischen oder organischen Bindemitteln, aufgebracht werden. Bei
einer derart hergestellten Schicht 7 ist die in Fig. 4 angegebene, konzentrische
Anordnung der beiden Leiter am günstigsten.