Fernmeldeseekabel ohne zugfeste- Bewehrung und ohne zugfeste Tragorgane
Fernmeldeseekabel, insbesondere Fernmeldetiefseekab-el, müssen bekanntlich mit einer
zugfestem Rund- bzw. Profildrahtbeweh@-run;g aus Stahl versehen werden, die die
bei der Verlegung und Aufnahme derartiger Kabel im Falle von, Reparaturen auftretenden
Zugbeanspruchungen aufzunehmen vermag. Durch eine derartige Bewehrung wird jedoch
das Kabel nicht unwesentlich verteuert. Ein noch größerer Nachteil besteht jedoch
darin, daß die Stahldrahtbewehrung das, Kabelgewicht außerordentlich vergrößert,
so daß der Transport und die Verlegung des Kabels wesentlich erschwert werden. Es
ist bereits bekannt, an Stelle von Drähten. aus! Stahl als Bewehrungsdrähte solche
aus zugfesten Leichtmetallegierungen zu verwenden. Ferner ist es bekannt, bei einem
Fernmeldeseekabel Leiter von., einem kleineren Durchmesser ah i mm zu verwenden,
dafür aber im Innern des Kabels zusätzliche Tragorgane hoher Zugfestigkeit anzuordnen,
die vorteilhaft mit den dünnen Kabelleitern durch reibungserhZhende Mittel verbunden
werden sollten. Dieser Vorschlag bringt aber deshalb keine besonderen Vorteile,
weil die zusätzlichen Zugorgane mit Rücksicht auf die schwachen Leiter verhältnismäßig
stark ausgeführt werden müssen, wodurch der Kabelquersichnitt nicht unwesentlich
vergrößert wird. Ferner sind die zusätzlichen Zugorgane in elektrischer Hinsicht
insofern von Nachteil, als sie die Kapazitätswerte der einzelnen Kabelleitungen
in verschiedener Weise beeinflussen können.Telecommunication cable without tensile reinforcement and without tensile support elements
Fernmeldeseekabel, in particular Fernmeldiefseekab-el, must be known with a
Tension-resistant round or profile wire reinforcement made of steel, which the
when laying and picking up such cables in the event of repairs
Able to absorb tensile loads. However, by such reinforcement
the cable is not insignificantly expensive. However, there is an even greater disadvantage
in the fact that the steel wire armouring increases the weight of the cable extraordinarily,
so that the transport and laying of the cable are made much more difficult. It
is already known in place of wires. the end! Steel as reinforcement wires such
made of tensile light metal alloys to be used. It is also known in a
Telecommunication cable conductors of., To use a smaller diameter ah i mm,
but to arrange additional supporting elements of high tensile strength inside the cable,
which are advantageously connected to the thin cable ladders by friction-increasing means
should be. However, this proposal does not have any particular advantages
because the additional pulling organs are proportionate with regard to the weak ladder
must be carried out strongly, whereby the cable cross-section is not insignificant
is enlarged. Furthermore, the additional pulling elements are in electrical terms
disadvantageous in that they reduce the capacitance values of the individual cable lines
can influence in different ways.
Gemäß,der Erfindung wird ein billiges und dennoch elektris@dh hochwertiges
Fernmeldeseekabel dadurch geschaffen, daß man sowohl auf .eine zugfeste Bewehrung
als auch auf zusätzliche Tragorgane verzichtet, .dafür aber die in die Kabelisolation
eingebetteten Leüber aus solchen Stoffen herstellt bzw. in der Weise aufbaut, daß
sie bei einer elektrischen Leitfähigkeit von mindestens 3o eine Reißlänge im Wasser
von mindestens i o ooo m haben. Hierdurch wird es ermöglicht, daß die Leitungsdrähte
selbst die Zugbeanspruchungen ,aufnehmen können. Als Baustoff für die Leitungsdrähte
kommen in erster Linie Aluminium und zugfeste Aluminiumlegierungen in Betracht.
Als besonders vorteilhaft erweist sich eine an sich bekannte Aluminium# legierung,
,die aus etwa 98,70/1ö Reinalur miniuni, o, 5 % Magnesium, o, 5 % Silizium und unter
0,30/0 Eisen besteht. Diese Legierung hat eine Reißlänge im Wasser von mehr
als 18 ooo m und eine elektrische Leitfähigkeit von mehr als 3o. An Stelle
von Drähten aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen kann man selbstverständlich
auch andere Baustoffe ausreichend hoher Reißlänge und genügender Leitfähigkeit benutzen.
Ferner kann man auch die ebenfalls bekannten
Bimetalldrähte verwenden,
z. B. Drähte, die aus Stahl und Kupfer bestehen, wobei als Kerndraht .der Stahldraht
benutzt wird. Infolge. des gänzlichen oder teilweisen Verzichtes aue' die Kabelbewehrung
werden naturgemäß die Herstellungs- und Verlegungskosten eint Fernmeldeseekabels
gemäß der Erfindung außerordentlich verringert. Ferner wird im Falle der Übertragung
breiter Frequenzbänder bzw: hoher Frequenzen der Vorteil erzielt; daß zusätzliche
Wirbelstromverlu.ste infolge dies Fehlens der metallischen Bewehrung nahezu völlig
vermieden werden.According to the invention, a cheap and yet electric @ ie high-quality telecommunications cable is created in that one dispenses with .ein tensile reinforcement and additional support elements, but instead makes the layers embedded in the cable insulation from such materials or in the manner builds up that with an electrical conductivity of at least 3o they have a tear length in water of at least 10,000 m. This makes it possible for the line wires themselves to be able to absorb the tensile stresses. Aluminum and high-tensile aluminum alloys are primarily considered as building materials for the line wires. An aluminum alloy, which is known per se and which consists of about 98.70 / 10 pure aluminum, 0.5% magnesium, 0.5% silicon and less than 0.30 / 0 iron, has proven to be particularly advantageous. This alloy has a breaking length in water of more than 1 ooo 8 m and an electrical conductivity of more than 3o. Instead of wires made of aluminum or aluminum alloys, it is of course also possible to use other building materials with a sufficiently high tear length and sufficient conductivity. Furthermore, you can also use the well-known bimetal wires, for. B. wires made of steel and copper, where the core wire .der steel wire is used. As a result. The total or partial waiver of the cable armouring, the production and laying costs of a telecommunication submarine cable according to the invention are naturally extremely reduced. Furthermore, in the case of the transmission of broad frequency bands or: high frequencies, the advantage is achieved; that additional eddy current losses due to this lack of metallic reinforcement are almost completely avoided.
Es. ist zwar schon bekannt, die Kabel-Leiter aus anderen Metallen
als aus Kupfer, beispielsweise aus Eisen oder Aluminium, herzustellen, jedoch haben
sich diese Metalle infolge der ihnen anhaftenden Nachteile, insbesondere wegen ihrer
geringen Leitfähigkeit, nicht einführen können. Sie wurden lediglich in den Zeiten
benutzt, in denen Kupfer nicht zur Verfügung stand. Es wurde auch ein praktischer
Versuch gemacht, bei einem Kabel für die Übertragung, von Fernmeldeströmen die Kabelleiter
statt aus: Kupfer aus Aluminium herzustellen. Dieser Versuch hat aber zur Genüge
gezeigt, daß die Ersetzung der Kupferleiter durch Aluminiumleiter weder technische
noch. wirtschaftliche. Vorteile bringt. Dies, rührt daher, daß für die übertragungsgute
eines Fernmeldekabels nicht der Ohrnsche Widerstand der Kabelleiter, sondern deren
Dämpfung maßgebend ist. Würde man beispielsweise bei einem Fernmeldekabel mit i
g Sternvierern mit 44111111 -starken Kupferleitern (Leitfähigkeit gleich 57) die
Kupferleiter durch: Aluminiumleiter mit einer Leitfähigkeit von 34 ersetzen, so
würde der Durchmesser des mit einem Bleimantel umgebenen Fernmeldekabels unter der
Annahme ,gleicher Leitungsdämpfung um etwa 330/0 vergrößert werden. Der größere
Durchmesser des Kabels bedingt aber einen erhöhten Aufwand für die äußere Schutzhülle,
insbesondere für die Kabelbewehruang.It. Although it is already known to manufacture the cable conductors from metals other than copper, for example from iron or aluminum, these metals have not been able to introduce themselves because of the disadvantages associated with them, in particular because of their low conductivity. They were only used in the times when copper was not available. A practical attempt was also made to manufacture the cable conductors of a cable for the transmission of telecommunications currents from aluminum instead of: copper. However, this experiment has sufficiently shown that the replacement of copper conductors by aluminum conductors is neither technical nor. economic. Brings advantages. This is due to the fact that it is not the resistance of the cable conductor that is decisive for the transmission of a telecommunication cable, but rather its attenuation. If, for example, one were to replace the copper conductors with an aluminum conductor with a conductivity of 34 in a telecommunication cable with i g star fours with 44111111 - thick copper conductors (conductivity equal to 57), the diameter of the telecommunication cable surrounded by a lead sheath would be around 330, assuming the same line attenuation / 0 can be enlarged. The larger diameter of the cable, however, requires more effort for the outer protective sheath, in particular for the cable armor.
Demgegenüber zeigt unsere Erfindung, daß es gerade bei den hochwertigen
Tiefseekabeln große Vorteile mit sich bringt, wenn man statt der üblichen Kupferleiter
solche Leiter verwendet, die zwar eine geriingeme Leitfähigkeit als, Kupfer, dafür
,aber eine wesentlich höhere Zugfestigkeit haben. Der Nachteil, daß infolge der
geringeren Leitfähigkeit stärkere Leiter gewählt werden müssen, spielt bei Tiefseekabeln
keine so große Rolle, da diese im allgemeinen nur eine geringe Anzahl Leiter enthalten.
Hierbei schließt sich die Erfindung nicht etwa an die üblichen Überlegungen an,
statt eines Kupferleiters einen Aluminiumleiter zu verwenden, vielmehr geht die
Erfindung in erster Linie von der Überlegung aus, daß ein See-' kabel am Meeresgrunde
geschützt liegt und ün:, verlegten. Zustand einer zugfesten Beweh-_'.'mri
. g nicht bedarf. Aus dieser Überlegung :@-her7aus entsprang die Aufgabe,
ein Seekabel "'- so zu bauen; daß es die beim Transport und bei der Verlegung auftretenden
Zugbeanspruchungen auszuhalten vermag. Diese Aufgabe führte zu der erfindungsgemäß
angegebenen Lösung; die Kabelleiter selbst zugfest auszubilden. Weitere Überlegungen
zeigen, daß diejenigen Vorteile, die durch den Wegfall einer zugfesten Bewehrung
und voll zusätzlichen Tragorganen entstehen, größer sind als. die Nachteile, die,durch
die Verwendung von Leitungsmaterialien geringerer Leitfähigkeit bedingt sind.In contrast, our invention shows that, especially with high-quality deep-sea cables, there are great advantages if, instead of the usual copper conductors, conductors are used that have a lower conductivity than copper, but have a much higher tensile strength. The disadvantage that, due to the lower conductivity, stronger conductors have to be selected does not play such a major role in deep-sea cables, since these generally only contain a small number of conductors. Here, the invention does not follow the usual considerations of using an aluminum conductor instead of a copper conductor, rather the invention is primarily based on the consideration that a submarine cable is protected on the seabed and laid. State of tensile strength -_ '.' Mri . g not required. From this consideration arose the task of building a submarine cable in such a way that it can withstand the tensile stresses occurring during transport and laying. This task led to the solution specified according to the invention; Considerations show that those advantages that arise from the elimination of tensile reinforcement and full additional support elements are greater than the disadvantages that are caused by the use of line materials of lower conductivity.
An Hand der Fig. i und ä wird ein Vergleich zwischen einem in bisheriger
Weise und -einem gemäß der Erfindung hergestellten Fernrneldetiefseekabel mit Guttaperchaisolierung
gezogen.Using FIGS. I and ä, a comparison is made between a previous one
Way and a long-distance deep sea cable with gutta-perchaise insulation made according to the invention
drawn.
Fig. i zeigt die bisher übliche Konstruktion. Der litzenförmige Kupferleiter
i ist mit der Guttaperehaisolierung 2 versehen. Über der Guttaperchaisolierüng liegt
eine imprägnierte Juteschicht 3 und darüber eine Läge zugfester Drähte q., über
die eine weitere Lage imprägnierter Jute 5 aufgebracht isst.Fig. I shows the usual construction. The stranded copper conductor
i is provided with guttapereha insulation 2. Above the gutta-perchaisolierung lies
an impregnated jute layer 3 and over it a length of tension-resistant wires q., over
who eats another layer of impregnated jute 5 applied.
Die Fig. 2 zeigt ein nach der Erfindung aufgebautes Fernmeldeseekabel.
Der littenförmige Leiter i i besteht aus einer an sich bekannten Aluminiumlegierung,
die sich aus g8,7% Reinaluminium; o,5% Magnesium, 0,5010 Silizium und weniger
als 0,30/0 Eisen zusammensetzt. Der mit :der Guttaperchais@olierun.g 12 umgebene
Litzenleiter ist als einfacher Litzenleiter ausgeführt; damit zwischen der Güttaperchaisolieruing
und dem Leiter eine möglichst ,große Berührungsfläche und damit eine möglichst feste
Verbindung ;geschaffen wird, so daß die auftretenden Zugbeanspruchungen nahezu vollkommen
auf den zugfesten Leiter, nicht aber auf die Gutta:-perchaisolierung .übertragen
werden. Die Giuitaperchahülle 12, deren spezifisches Gewicht etwas geringer als
i ist, trägt zur Erhöhung des Kabelgewichtes während der Verlegung nicht bei: Die
Fi,g. 3 zeigt eise weiteres Ausführungsbeispiel eines Kabels gemäß der Erfindung.
Die zugfesten, litzenförmigen Leiter 21 und 22 sind je für .sich mit einer hochwertigen
Isolierm,aaSe 23 und 24 umgeben und zu einer Doppelleitung verseilt. Die Doppelleitung
ist in, die Isolationsmasse 25 eingebettet. Als gemeinsame Umhüllung dient die äußere
Isolationshülle 26. Die Isolationsmassen 23, 24 und 25 sind hochwertige Massen mit
kleiner Dielektriiit,ätskonstante und kleinem Verlustwinkel.
Als
solche Massen kommen beispielsweise die in neuerer Zeitentwickelten Gunnmiölmischungen
in Betracht. Als Material für die äußere Schutzhülle werden nichthygroskopische
Isolierstoffe, beispielsweise Guttaperch.a, verwendet. Zur Erhöhung der Sicherheit
gegen. Eindringen von Wasser können in bekannter Weise zwischen der Masse 25 und
der ,äußeren Hülle 26 und gegebenenfalls auch innerhalb der äußeren Hülle noch zusätzliche
wasserdichte Schichten angeordnet werden.2 shows a telecommunications submarine cable constructed according to the invention. The litten-shaped conductor ii consists of an aluminum alloy known per se, which is made up of 8.7% pure aluminum; 0.5 % magnesium, 0.5010 silicon and less than 0.30 / 0 iron. The stranded conductor surrounded by: der Guttaperchais@olierun.g 12 is designed as a simple stranded conductor; so that the largest possible contact area and thus the strongest possible connection is created between the Güttaperchaisolieruing and the conductor, so that the tensile stresses that occur are almost completely transferred to the tensile conductor, but not to the Gutta: perchaisolierung. The Giuitapercha sheath 12, the specific weight of which is slightly less than i, does not contribute to the increase in the weight of the cable during laying: The Fi, g. 3 shows another embodiment of a cable according to the invention. The tensile, stranded conductors 21 and 22 are each surrounded by a high-quality Isolierm, aaSe 23 and 24 and stranded to form a double cable. The double line is embedded in the insulation compound 25. The outer insulation sleeve 26 serves as a common covering. The insulation masses 23, 24 and 25 are high-quality masses with a small dielectric constant, a small loss angle. The gunnmi oil mixtures that have recently been developed come into consideration as such masses. Non-hygroscopic insulating materials, for example Guttaperch.a, are used as the material for the outer protective cover. To increase security against. Penetration of water can be arranged in a known manner between the mass 25 and the outer shell 26 and optionally also within the outer shell, additional waterproof layers.