DE671570C - Konzentrisches, luftraumisoliertes Hochfrequenzkabel - Google Patents

Description

• Konzentrisches, luftraumisoliertes Hochfrequenzkabel Die Erfindung bezieht sich auf luftraumisolierte Hochfrequenzkabel mit konzentrischer Leiteranordnung, bei denen Abstandhalter, beispielsweise Scheiben aus keramischem Werkstoff, zwischen den Leitern angeordnet sind.
• Bei einer bekannten Ausführungsform solcher Kabel wird der Außenleiter aus halbschalenförmigen Rohrstücken gebildet, die kugelgelenkartig übereinandergreifen. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Außenleiter aus Kupferbändern aufgebaut, die mit kurzem oder langem Schlag aufgebracht.sind. Es ist auch schon bekanntgeworden, als Rückleiter ein massives gewelltes Rohr oder einen mit Querrillen versehenen Rohrmantel zu verwenden.
• Die Ausführung mit Halbschalen hat den Vorteil der hohen mechanischen Stabilität; dem stehen als Nachteile der hohe Kupferverbrauch und der hohe Preis infolge der erforderlichen Handarbeit entgegen. Außenleiter aus schraubenförmig aufgebrachten Kupferbändern können zwar maschinell, d. h. billig hergestelltwerden; sie sind jedochmechanisch nicht besonders stabil und haben weiterhin den Nachteil, daß der Strom im Außenleiter in Schraubenlinien fließt. Sofern die Kupferbänder nicht mit kurzem Schlag aufgebracht sind, ist derAußenleiter auch verhältnismäßig steif. Gegenstand der Erfindung- ist ein Kabel, das die Nachteile der bekannten Kabel vermeidet und ihre Vorteile in sich vereinigt. Bei dem Kabel gemäß der Erfindung besteht der äußere Leiter ebenfalls aus einem Rohr von mehreren Lagen übereinandergelegter oder -gewickelter Bänder. Erfindungsgemäß besteht nur die innere Lage des Außenleiters aus hochleitendem Werkstoff, .insbesondere Kupfer, während für die äußeren Lagen ein billigerer Werkstoff, insbesondere Eisenbänder verwendet werden; die Bänder sämtlicher Lagen sind ferner erfindungsgemäß mit Überlappung und kleiner Steigung aufgebracht und durch Wellung zu einem biegsamen formhaltenden und selbsttragenden Rohr vereinigt. Durch die Wellung, unterstützt durch die Federwirkung der Eisenbänder wird außerdem erreicht, daß die einzelnen Windungen des gut leitenden Bandes stets in gutem elektrischen Kontakt miteinander sind, so daß ein Rohr hoher Leitfähigkeit entsteht und der Strom nicht den Windungen des Bandes zu folgen braucht.
• Bei dem Kabel gemäß der Erfindung wird unnötiger Materialaufwand vermieden, da nur die dem Innenleiter zugekehrte Schicht aus hochwertigem Material hoher Leitfähigkeit besteht; im übrigen wird billiges Material, beispielsweise Eisenbänder allein oder in Kombination mit imprägnierten oder nichtimprägnierten oder nichtimprägnierten Papierbändern o. dgl. verwendet.
• Die vorteilhafte Wirkung des Erfindungsgegenstandes beruht auf der Vereinigung der oben aufgeführten Merkmale. Hierdurch wird die neue Wirkung erzielt, daß das Rohr, welches den Außenleiter bildet, zugleich biegsam, formhaltend und selbsttragend wird. Außerdem ist es in der Herstellung nicht teuer.
• Die Fabrikation eines solchen Rückleiters für konzentrische Hochfrequenzkabel kann beispielsweise so erfolgen, daß auf einem Dorn Bänder in einer eine genügende Stabilität des Rohres ergebenden Zahl aufgewickelt oder aufgelegt werden, und daß das so hergestellte Rohr durch Hindurchführen zwischen einem mit Gewinde versehenen Dorn und einer hierüber angeordneten mit entsprechendem Gewinde versehenen Mutter, von denen der eine Teil feststeht und der andere sich dreht, mit einer Wellung v ersehen wird. Die Ausführung der Wellung ist so vorzunehmen, daß einerseits eine genügende Biegsamkeit bei großer Stabilität erzielt wird, und andererseits im Hinblick auf einen möglichst geringen elektrischen Widerstand der leitenden Schicht dieses Rohres keine allzu große Wegverlängerung eintritt.
• Ein Aufbau eines solchen Rückleiters für konzentrische Hochfrequenzkabel ist nachstehend beispielsweise angegeben. Auf einen Dorn wird ein Kupferband von einer Stärke, die angenähert der Eindringtiefe des Hochfrequenzstromes entspricht, aufgewickelt, d. h. mit kleiner Steigung aufgebracht. Das Aufwickeln geschieht bei Anwendung eines Bandes hoherLeitfähigkait zweckmäßig mitÜberlappung, damit ein guter elektrischer Kontakt zwischen den Bandrändern gewährleistet ist, d. h. also, daß der Strom ohne nennenswerten zusätzlichen Widerstand in Längsrichtung des Kabels fließen kann. Über diesem Band kann, zweckmäßig ebenfalls mit Überlappung, ein dünnes Bleiband aufgewickelt werden. Hierüber können beispielsweise einige Lagen bituminierten Papiers und hierüber wiederum einige Lagen Eisen, die mitRücksicht auf Erzielung eines genügenden Zusammenhalts in Längsrichtung einerseits und einer glatten äußeren Oberfläche andererseits, teils finit, teils ohne Überlappung aufgelegt werden. Ein derartig gewickeltes Rohr wird dann in der vorbeschriebenen Art gewellt, wobei dann durch die Wellung sowohl ein genügender Zusammenhalt zwischen den einzelnen Bandwindungen als auch ein guter elektrischer Kontakt zwischen den übereinanderliegenden Rändern des hochleitenden Bandes erzielt wird. Wenn weiterhin, wie angegeben, eine Bleischicht und bituminierte Papiere eingefügt werden, so wird eine für viele Fälle ausreichende Dichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit eines solchen biegsamen Rückleiters erzielt.
• In Fällen, in denen die Gefahr besteht, daß auch relativ kleine Übergangswiderstände zwischen den übereinanderliegenden Rändern eines aufgewickelten Bandes aus hochleitendem Material sich auf die Konstanten des Kabels ungünstig auswirken, kann beispielsweise unter Beibehaltung des Aufwickelns für die Eisen-, Blei- und Isolierstoffbänder das hochleitende Band in Längsrichtung auf den Dorn aufgelegt werden, derart, daß es diesen Dorn als ein- oder mehrwandiges, mit einer Längsnaht versehenes Rohr umschließt.
• Rohrförmige, biegsame und stabile Leiter für mehrfach konzentrische Hochfrequenzkabelwerden in entsprechender Weise so hergestellt, daß sich sowohl an der Innen- als auch an der Außenfläche eines im wesentlichen aus billigem Material (beispielsweise Eisenbänder) gebildeten Rohres eine dünne Kupferbandschicht befindet.
• Kabel gemäß der Erfindung können zusätzlich, wenn erforderlich, mit einem Bleimantel bzw. außerdem noch mit einer darüberliegenden Armierung versehen werden, wofern die Unterbringung bzw. Verlegung derartige Maßnahme erfordert. Es kann jedoch auch bei genügender Bemessung der abdichtenden und schützenden Schichten (Blei und kompoundiertePapiere) von demAufbringeneines Bleimantels Abstand genommen werden, wenn für die beispielsweise außen angeordneten Eisenbänder an sich bekannte Maßnahmen für die Verhinderung einer Korrosion angewendet werden, wie beispielsweise eine Verbleiung bzw. eine Bedeckung mit kompoundierten Faserstoffschichten.
• Der Innenleiter des Hochfrequenzkabels kann gemäß der Erfindung entweder in einer an sich bekannten Weise ausgeführt werden, beispielsweise in einer der üblichen Hohl-, Seilformen als verkupfertes Bleirohr, als ein mit einem Kupferband bewickeltes Seil oder schließlich in der gleichen Art hergestellt werden wie die Rückleiter. Hierbei muß natürlich sinngemäß die hochleitende Schicht an der Oberfläche angebracht werden.
• Hochfrequenzkabel gemäß der Erfindung können in beliebiger Weise hergestellt werden, beispielsweise derart, daß Innenleiter und Außenleiter jeder für sich hergestellt wird, und daß der Innenleiter nach Aufsetzen der Abstandhalter in den Außenleiter eingezogen wird. Weiterhin kann ein Verfahren angewendet werden, bei dem bei der Herstellung des Außenleiters die Abstandhalter in vorbestimmten Abständen eingefügt werden, so daß nachher lediglich der Innenleiter in das Kabel einzuziehen ist. Eine andere Möglichkeit für die kontinuierliche Herstellung großer Längen von Kabeln gemäß der Erfindung besteht beispielsweise darin, in hintereinander angeordneten Maschinen den Leiter sowie den Rückleiter getrennt herzustellen und ihren Abstand durch ein und mehr geteilte Abstandstücke vorzunehmen, die vor dem Einlaufen des Innenleiters in denAußenleiter, d. h. also zwischen den Maschinen für die Herstellung des Innen- und Außenleiters aufgesetzt werden. Es kann auch der Außenleiter auf den in getrennten Arbeitsgängen hergestellten und mit Abstandstücken versehenen Leitern aufgefahren werden.
• In der Zeichnung ist gemäß der Erfindung ein Hochfrequenzkabel im Längsschnitt beispielsweise dargestellt. Es bedeutet a ein Juteseil, b ein darübergepreßtes Bleirohr als Träger für den als Leiter dienenden dünnen Belag aus einem Material hoher Leitfähigkeit c. Die Abstandstücke sind mit d bezeichnet. Auf der Innenseite des aus Bändern hergestellten selbsttragenden, biegsamen, druckfesten und mit Wellungen versehenen Rohres e befindet sich eine dünne Kupferbandschicht f als Rückleiter. Über der Kupferbandschicht f liegen eine oder mehrere Lagen bituminierten Papiers g und hierüber einige Lagen Eisenbänder h. Über das Rohr -e ist schließlich noch ein Bleimantel k gezogen.
• Bei Anwendung eines konzentrischenkückleiters gemäß der Erfindung ist bei der großen Stabilität gegenüber Einfallen bei Druckbeanspruchung oder mechanischer Belastung von außen ein gleichmäßiger Abstand zwischen Innen- und Außenleiter und somit Gleichmäßigkeit in den elektrischen Konstanten, wie Kapazität, Dämpfung und Durchschlagsfestigkeit gewährleistet.
• Bei der gleichmäßigen Nachgiebigkeit eines Rückleiters gemäß der Erfindung wird auch der Bleimantel genau wie bei jedem normalen Fernsprech- oder Starkstromkabel bei Biegung und Streckung gleichmäßig auf seiner ganzen Länge auf Dehnung und Stauchung beansprucht, so daß örtliche Überbeanspruchungen vermieden werden und demzufolge eine erheblich schwächere Dimensionierung als beiKabeln bekannterBauartvorgenommen «-erden kann.
• Wenn aus bestimmten Gründen Kabel mit besonders geringem Gewicht erwünscht sind, kann bei Ausführung der Rückleiter gemäß der Erfindung auf einen Bleimantel vollkominen verzichtet werden, was besonders wichtig bei Kabeln ist, die für die Installation auf Schiffen bestimmt sind. Die aufgezählten Vorteile werden bei dem theoretisch kleinstmöglichen Aufwand für hochleitendes und damit teures Material erzielt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, wenn für die Leiter bzw. für die Rückleiter Kupfer- und Eisenbänder in Kombination mit isolierenden Bändern gebraucht werden, daß ein solcher Hochfrequenzleiter, also beispielsweise der Innenleiter oder Außenleiter gleichzeitig als Hin-und Rückleitung für einen niederfrequenten Strom bzw. einen Gleichstrom gebraucht werden kann. Ein solcher Vorteil fällt beispielsweise besonders dann ins Gewicht, wenn durch die Hochfrequenzkabel gleichzeitig die Energie für die Speisung eines im Zug einer langen Hochfrequenzleitung angeordneten Verstärkers übertragen werden soll.
• Bei den Hochfrequenzkabeln gemäß derErfindung werden Arbeitsmethoden angewendet, die eine kontinuierlicheFabrikation beliebiger Längen zu billigen Preisen ermöglichen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Konzentrisches, luftraumisoliertes Hochfrequenzkabel, beidemAbstandhalter zwischen den Leitern angeordnet sind und der äußere Leiter aus einem Rohr von mehreren Lagen übereinandergelegter oder -gewickelter Bänder besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die innere- Lage aus hochleitendem Werkstoff und die äußeren Lagen aus billigem Werkstoff, insbesondere aus Eisenbändern hergestellt sind, daß ferner die Bänder sämtlicher Lagen mit Überlappung und mit kleiner Steigung aufgebracht und durch Wellung zu einem biegsamen, formhaltenden und selbsttragenden Rohr hoher Längsleitfähigkeit gestaltet sind.
2. 2. Hochfrequenzkabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf, unter oder zwischen die Eisenbandumwicklungen noch Wicklungen aus imprägnierten oder nichtimprägnierten Papierbändern oder Bleibändern aufgebracht sind.
3. 3. Hochfrequenzkabel nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei konzentrischen Vielfachkabeln das Rohr auf seiner inneren und äußeren Fläche mit einer oder mehreren Bandumwicklungen aus hochleitendem Material für die Rückleitung versehen ist. q.. Hochfrequenzkabel, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Leiter in derselben Weise ausgebildet ist wie der Außenleiter nach den Ansprüchen i und 2 mit der Änderung, daß die Außenfläche des Innenleiters die Bandumwicklung aus gut leitendem Material erhält.