DE4404785A1 - Geschirmtes elektrisches Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Bau­ teile und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung von Ka­ beln und Leitungen anzuwenden, die zur Abschirmung gegen­ über der Ein- und Auskopplung hochfrequenter Störsignale einen oder mehrere Schirme aufweisen. Bei den geschirmten Aufbauelementen des Kabels oder der Leitung kann es sich um Einzeladern, auch Hochspannung führende Adern, um Adergruppen wie Paare, Vierer, Bündel oder aus solchen Verseilelementen aufgebaute Verseillagen oder um eine Ka­ bel- oder Leitungsseele handeln.

Bei einer bekannten, zur Spannungsversorgung einer Rönt­ genröhre vorgesehenen Leitung ist als Abschirmung ein zweilagiges Gestrick aus Metalldrähten vorgesehen. Da­ durch wird die mechanische Belastung der Schirmdrähte während des Gebrauches der Leitung verringert und demzu­ folge ein unzulässig hoher Anstieg des elektrischen Wi­ derstandes des Schirmes verhindert. Eine derartige Schirmkonstruktion ist auch für Kabel der Informations- oder Fernsehtechnik geeignet (DE 40 07 020 A1). Hierbei kann jedoch nicht übersehen werden, daß Geflechte oder Bespinnungen aus Metalldrähten bei sehr hohen Frequenzen (z. B. größer 10 MHz) nur dann eine ausreichende Schirm­ wirkung sicher stellen, wenn sie mit einem hohen Be­ deckungsgrad ausgeführt sind. Dies wiederum führt zu ho­ hem Gewicht, zu einer Vergrößerung des Kabeldurchmessers und zu verminderter Flexibilität und hoher Torsions­ steifigkeit.

Ausgehend von einem Kabel oder einer Leitung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, sowohl die Abschirm­ wirkung des Schirmes gegenüber Störsignalen hoher Fre­ quenz als auch dessen mechanische Eigenschaften zu ver­ bessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorge­ sehen, daß der Schirm aus einem Kunststoffvlies oder ei­ nem Kunststoffgewebe besteht, dessen Fasern metallisiert sind. Hierbei kommt als Metallisierung insbesondere eine Kupferbeschichtung in Betracht. Diese kann gegebenenfalls mit einer Trägerschicht aus anderen Metallen wie bei­ spielsweise Silber oder Nickel unterlegt sein.

Kunststoffvliese oder Kunststoffgewebe aus metallisierten Fasern sind an sich bekannt und handelsüblich und werden beispielsweise von der Firma Statex, Bremen, vertrieben. Eine bekannte Herstellung derartiger Fasern sieht bei­ spielsweise vor, daß man auf die Oberfläche der aus ther­ moplastischem, synthetischem Polymer bestehenden Fasern ein Metallpulver haftend aufbringt und die mit dem Me­ tallpulver überzogenen Fasern einer Oxidationsbehandlung unterwirft (DE 23 29 484 A1).

Bei einem gemäß der Erfindung geschirmten Kabel werden gegenüber der herkömmlichen Schirmung verschiedene Vor­ teile erreicht. Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaf­ ten ist das geringe Gewicht der Schirmung und dessen hohe Flexibilität bei gleichzeitig hoher Leitfähigkeit hervor­ zuheben. Eine derart geschirmte Leitung ist im übrigen leicht tordierbar, wobei die elektrischen Kennwerte des Schirmes bei mechanischen Beanspruchungen nur in geringem Umfang verändert werden. Weiterhin kann bei einer relativ geringen Schichtdicke von beispielsweise 0,1 mm des ver­ wendeten Abschirmmaterials bereits eine gute Schirmwir­ kung erreicht werden, so daß bei einer derartigen Schir­ mung der Durchmesser des Kabels oder der Leitung nur ge­ ringfügig erhöht wird. Hinsichtlich der elektrischen Ei­ genschaften zeichnet sich der Schirm durch eine gute Stromtragfähigkeit aus. Beispielsweise kann der bei Rönt­ genleitungen geforderte Gleichstromwiderstand von max. 1 Ohm/m durch einen entsprechenden Aufbau des Schirmes sicher eingehalten werden. Dabei kann der Schirm sowohl die im Dauerbetrieb auftretenden Gleichströme als auch die im Fehlerfall zu beherrschenden Impulsströme sicher übertragen.

Hinsichtlich der Schirmwirkung zeigt ein gemäß der Erfin­ dung geschirmtes Kabel ein Frequenzverhalten, das sich dem eines metallischen Rohres annähert. Demzufolge ist die Schirmwirkung im oberen Frequenzbereich jedem anderen bekannten flexiblen Schirmaufbau überlegen.

Die jeweils gewünschte Schirmwirkung kann dadurch sicher­ gestellt werden, daß das verwendete Abschirmmaterial in einer oder mehreren Lagen bei auch unterschiedlicher Überlappung allein oder gegebenenfalls in Kombination mit Geflechten oder Bespinnungen aus Metalldrähten oder Me­ tallgestricken aufgebracht wird. Durch die Kombination einer metallischen Abschirmschicht mit einer aus metalli­ sierten Kunststoffasern bestehenden Abschirmschicht las­ sen sich die elektrischen Eigenschaften den jeweiligen Anforderungen genau anpassen.

Bei Röntgenleitungen mit einem gemäß der Erfindung ausge­ bildeten Schirm ist weiterhin als Vorteil hervorzuheben, daß sich dieser Schirm derart eng an die Oberfläche der Aderisolierung anschmiegt, daß er direkt auf die Aderiso­ lierung aufgebracht werden kann. Im Bedarfsfall kann an­ stelle einer bisher üblichen extrudierten äußeren Leit­ schicht auch eine aus Graphit bestehende Leitschicht ver­ wendet werden.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Stufenmuster einer Röntgenleitung mit einem aus zwei Vliesschichten bestehenden Schirm und

Fig. 2 ein Stufenmuster einer Röntgenleitung mit einer Abschirmung, die aus einer Vliesschicht und einer aus Metalldrähten aufgebauten Schirmschicht be­ steht.

Gemäß Fig. 1 ist das Kernelement 1 der Röntgenleitung mit einer Hochspannungsisolierung 2 aus Gummi umgeben. Bei dem Kernelement handelt es sich in bekannter und nicht näher dargestellter Weise um eine Verseileinheit aus zwei isolierten und zwei nicht isolierten Leitern, die mit einer leitfähigen extrudierten Umhüllung umgeben sind. - Auf die hochspannungsfeste Isolierung 2 ist eine erste Schirmschicht 3 und eine zweite Schirmschicht 4 aufgebracht. Beide Schichten bestehen aus einem überlap­ pend aufgesponnenen bandförmigen Vlies aus metallisierten Kunststoffasern. Anstelle einer Bespinnung kommt auch ein Aufbringen durch Formung eines längs einlaufenden Bandes zu einem Rohr in Betracht. Auf die Abschirmschichten 3 und 4 ist eine Trennschicht 5 aus beispielsweise einem nichtleitenden Vlies aufgebracht, darüber befindet sich der Außenmantel 6.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der Röntgenleitung gemäß Fig. 1 durch die Verwendung eines Schirmes, der aus einer inneren Vliesschicht 3 aus metallisierten Fasern, einem darauf angeordneten Geflecht 7 aus Kupferdrähten und einer äußeren Vliesschicht 4 aus metallisierten Fasern besteht. Anstelle eines Geflechtes kommt beispielsweise auch eine Bespinnung aus einem Gestrick in Betracht.

Anstelle der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ab­ schirmungen können auch Abschirmungen verwendet werden, die aus drei oder mehr Lagen eines Kunststoffvlieses oder aus abwechselnd einem Drahtschirm, einem Vliesschirm, ei­ nem Drahtschirm usw. bestehen.

Claims (6)

1. Elektrisches Kabel oder elektrische Leitung mit wenig­ stens einem isolierten elektrischen Leiter und mit einem Schirm, der einen oder mehrere isolierte elektrische Lei­ ter konzentrisch umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (3, 4) aus einem Kunststoffvlies oder einem Kunststoffgewebe besteht, dessen Fasern metallisiert sind.

2. Kabel oder Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern des Gewebes oder Vlieses eine Kupferbe­ schichtung aufweisen.

3. Kabel oder Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Vlieses oder Gewebes (3, 4) etwa 0,1 mm beträgt.

4. Kabel oder Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (3, 4) zwei- oder mehrlagig aufgebaut ist.

5. Kabel oder Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter und/oder über dem Schirm (3, 4) aus einem Kunststoffvlies oder Kunststoffgewebe ein aus metallenen Drähten aufgebauter Schirm (7) angeordnet ist.

6. Als Röntgenleitung ausgebildetes elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (3, 4) aus einem Kunststoffvlies oder -ge­ webe direkt auf die Aderisolierung (2) bzw. auf die mit einer Graphitschicht versehene Aderisolierung aufgebracht ist.