DE675134C

DE675134C - Divided inner conductor of a concentric high frequency line

Info

Publication number: DE675134C
Application number: DES124758D
Authority: DE
Inventors: Ernst Fischer
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1936-10-31
Filing date: 1936-10-31
Publication date: 1939-05-02

Description

Unterteilter Innenleiter einer konzentrischen Hochfrequenzleitung Die Erfindung betrifft die besondere Ausgestaltung von unterteilten Innenleitern konzentrischer Hochfrequenzleitungen, und zwar derart, daß sie auch bei verhältnismäßig großem Durchmesser in hohem Maße biegsam sind und keine störenden magnetischen'Längsfelder zur Folge haben.Divided inner conductor of a concentric high-frequency line The invention relates to the particular configuration of subdivided inner conductors concentric high-frequency lines, in such a way that they are also relatively large diameter are flexible to a high degree and have no interfering magnetic longitudinal fields have as a consequence.

Es sind bereits zahlreiche Vorschläge bekanntgeworden, einen Leiter aus mehreren verseilten Teilleitern aufzubauen, um entweder die Biegsamkeit des Leiters zu erhöhen oder um die Wirbelstrombildung herabzusetzen. Von diesen unterteilten Leitern haben auch jene praktische Bedeutung, die aus mehreren Lagen verseilter Teilleiter bestehen.Numerous proposals have already been made known, one leader build up from several stranded partial conductors in order to either increase the flexibility of the To increase the conductor or to reduce the formation of eddy currents. Subdivided by these Ladders also have that practical meaning, made up of several layers of stranded wires Partial conductors exist.

Ein bekannter Vorschlag, einen solchen Leiter zu bilden, besteht darin, daß durch Verseilen von dünnen Einzeldrähten gebildete Verseilelemente gegenseitig verseilt werden und in den an der Oberfläche des Leiters vorhandenen Lücken zusätzliche isolierte Drähte eingelegt sind, um eine verbesserte Ausnützung des Leiterquerschnittes zu erzielen. Nach einem anderen bekannten Vorschlag wird ein aus mehreren Lagen bestehender Leiter dadurch gebildet, daß eine durch Verseilen von Runddrähten gebildete Litze an der Oberfläche mit einer Decklage aus dünner Kupferfolie bewickelt wird. Durch diese Maßnahme soll eine Glättung der Oberfläche und damit eine Verbesserung. der elektrischen Übertragungseigenschaften bewirkt werden. Ferner ist ein unterteilter Leiter für Seekabel bekanntgeworden, der aus einem massiven Innenleiter besteht, der mit zwei Lagen verseilter Teilleiter umgeben ist, die in entgegengesetzter Richtung und mit einem solchen Schlag verseilt sind, daß keine störenden magnetischen Längsfelder entstehen können, Bei einem derart ausgebildeten Leiter wird aber die Entstehung magnetischer Längsfelder nur für eine n- verhältnismäßig schmalen unteren Frequenzbereich vermieden, da die Ströme mit ansteigender Frequenz immer mehr in die Teilleiter der äußeren Decklage gedrängt werden.A well-known proposal to form such a leader is to that by stranding thin individual wires formed by stranding elements mutually be stranded and additional in the existing gaps on the surface of the conductor insulated wires are inserted in order to improve the utilization of the conductor cross-section to achieve. According to another known proposal, one is made up of several layers existing conductor formed in that one formed by stranding round wires The surface of the strand is wrapped with a cover layer of thin copper foil. This measure is intended to smooth the surface and thus improve it. the electrical transmission properties are effected. Furthermore is a subdivided Head for submarine cables made known, which consists of a solid inner conductor, which is surrounded by two layers of stranded sub-conductors that run in the opposite direction and are stranded with such a lay that no disturbing magnetic longitudinal fields can arise, but with such a trained conductor the emergence longitudinal magnetic fields only for a relatively narrow lower frequency range avoided, since the currents with increasing frequency more and more into the sub-conductors the outer cover layer are pushed.

Die Erfindung bezieht sich auf einen unterteilten Innenleiter einer konzentrischen Hochfrequenzleitung, bei der der innere Kein und die äußere Decklage je aus mehreren in gleicher Richtung verseilten Teilleitern gebildet werden und der Steigungswinkel der Leiter der Decklage groß ist. Die Erfindung besteht darin, daß d'e'r,# Steigungswinkel der den inneren Kein bildendeir' Teilleiter kleiner als der Steigungswinkel der verhältnismäßig dünnen Leiter der Decklage, vorzugsweise kleiner als 6o' ist.The invention relates to a subdivided inner conductor of a concentric high-frequency line, in which the inner none and the outer cover layer are each formed from a plurality of partial conductors stranded in the same direction and the pitch angle of the conductors of the cover layer is large. The invention consists in the fact that the angle of inclination of the subconductor forming the inner no-one is smaller than the angle of inclination of the relatively thin conductors of the cover layer, preferably less than 60 '.

Durch eine derartige Ausbildung des Innenleiters wird der Zweck der Erfindung in vollem Maße erreicht. Durch Verseilen der Teflleiter des Kernes mit einem kleinen Steigungswinkel und durch die Verwendung von verhältnismäßig dünnen Teilleitern für die äußere Decklage wird die gewünschte Biegsamkeit erzielt. Andererseits hat die Verseilung der außen liegenden dünnen Teilleiter mit sehr großem Schlag neben der Vermeidung störender magnetischer Längsfelder den Vorteil der Verringerung der Leitungsdämpfung.Such a design of the inner conductor is the purpose of Invention achieved in full. By stranding the Teflleiter of the core with a small pitch angle and through the use of relatively thin ones The desired flexibility is achieved with partial conductors for the outer cover layer. on the other hand has the stranding of the outer thin partial conductors with a very large pitch in addition to avoiding disruptive longitudinal magnetic fields, the advantage of reduction the line attenuation.

Die Schlaglängen der einzelnen Teilleiter werden vorteilhaft so bemessen, daß der Steigungswinkel der den Kein bildenden Teilleiter kleiner als 6o' (etwa 4o bis 6o') und der Steigungswinkel der die äußere Decklage bildenden Teilleiter größer als 8o' (etwa 8o bis go') ist. Die Stärke der Teilleiter der äußeren Decklage richtet sich einerseits nach dem Durchmesser des gesamten Lei.ters und andererseits nach der Eindringtiefe der Hochfrequenzströme. Aus dem letzteren Grunde können die äußeren Teilleiter um so dünner gemacht werden, je höher die Frequenz der Übertragungsströme ist. Bei Hochfrequenzkabeln für die Übertragung von Hochfrequenzströmen mit Frequenien von einer oder mehreren Millionen Hertz wird die Stärke der äußeren Teilleiter dünner als 0,2 mm, vorzugsweise dünner als o,i mm, gemacht. Um die verhältnismäßig dünnen Teilleiter der äußeren Decklage bei Biegungen des Leiters in ihrer Lage festzuhalten, wird der weiteren Erfindung gemäß der gesamte Leiter mit einem dünnen Draht, Band oder Faden fest umwickelt, und zwar vorteilhaft in offenen Schraubenwindungen. Um zu vermeiden, daß das außenliegende Halteorgan an der Stromübertragung teilnimmt, wird hierfür zweckmäßig ein zugfester Faden bzw. zugfestes Band aus Isolierstoff, ein isolierter Metalldraht oder ein isoliertes Metallband benutzt.The lay lengths of the individual sub-conductors are advantageously dimensioned so that the angle of inclination of the sub-conductors forming the none is less than 6o '(about 4o to 6o') and the angle of inclination of the sub-conductors forming the outer cover layer is greater than 8o '(about 8o to go') . The strength of the sub-conductors of the outer cover layer depends on the one hand on the diameter of the entire conductor and on the other hand on the penetration depth of the high-frequency currents. The outer conductor can be made so thin, the higher the frequency of the transmission streams from the latter reason. In the case of high-frequency cables for the transmission of high-frequency currents with frequencies of one or several million Hertz, the thickness of the outer sub-conductors is made thinner than 0.2 mm, preferably thinner than 0.1 mm. In order to hold the relatively thin sub-conductors of the outer cover layer in place when the conductor bends, according to the further invention the entire conductor is tightly wrapped with a thin wire, tape or thread, advantageously in open screw turns. In order to avoid that the external holding member takes part in the current transmission, a tensile thread or tensile tape made of insulating material, an insulated metal wire or an insulated metal band is expediently used for this purpose.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the figures.

Nach der Fig. i besteht der unterteilte Innenleiter aus vier sektorförmigen Teilleitern io, ii, 12 und 13, die den inneren Kern bilden, -sowie aus der äußeren Decklage 14 aus einer Vielzahl von verhältnismäßig dünnen. Drähten. Erfindungsgemäß, sind die Teilleiter io, 11, 12 und 13 mit einem kürzeren Steigungswinkel als 6o' und die dünnen Drähte der äußeren Decklage 14 mit einem größeren Steigungswinkel als 8o' verseilt, wobei die Verseilrichtung sämtlicher Teilleiter die gleiche is#. Um die verhältnismäßig dünnen Drähte der äußeren Decklage in der vorgeschriebenen geschlossenen Verseillage festzuhalten, ist um den Leiter der zugfeste IcTäden 15 mit offenen Schraubenwindungen gewickelt. Dieser Faden 15 besteht vorzugsweise aus einem zugfesten Isolierstoff, kann aber auch als vorzugsweise isolierter Metallfaden ausgebildet sein.According to FIG. I, the subdivided inner conductor consists of four sector-shaped partial conductors io, ii, 12 and 13, which form the inner core, -as well as the outer cover layer 14 of a large number of relatively thin ones. Wires. According to the invention, the subconductors io, 11, 12 and 13 are stranded with a pitch angle shorter than 6o 'and the thin wires of the outer cover layer 14 are stranded with a pitch angle greater than 8o', the stranding direction of all the subconductors being the same #. In order to hold the relatively thin wires of the outer cover layer in the prescribed closed stranding layer, the tensile strength IcTäden 15 is wound around the conductor with open screw turns. This thread 15 is preferably made of a tensile insulating material, but can also be designed as a preferably insulated metal thread.

Die Fig. 2 zeigt ein gemäß der Erfindung hergestelltes konzentrisches Hochfrequenzkabel. Der Innenleiter des konzentrischen Hochfrequenzkabels besteht aus dem aus drei sektorförmigen Einzeldrähten zusammengesetzten inneren Kern 2o und aus einer Decklage 21 verhältnismäßig dünner ' Bänder, derart, daß sich insgesamt ein Leiter mit glatter Oberfläche ergibt. Im Sinne der Erfindung sind die sektorfönnigen Teilleiter des KerneS20 mit kleinem Steigungswinkel und die Bänder der Decklage 21 mit großem Steigungswinkel verseilt. Um den so ausgeführten Leiter ist der zugfeste Haltefaden 22 in offenen Windungen gewickelt. Zur Bildung der Luftraumisolation dient der fortlaufende Abstandhalter 23, der die bekannte Form einer offenen Fadenwendel aus formfesten Isolierstoffen hat. Zweckmäßig werden hierbei der Steigungswinkel des Fadens 22 und der Steigungswinkel des Abstandhalters 23 so in Übereinstimmung gebracht, daß der Faden 22 stets zwischen die offenen Windungen des Ab- standhalters ?,3 eingreift und in keinem Falle der Abstandhalter 23 auf dem Faden z2 aufliegt. Über dem Abstandhalter 23 folgen der Reihe nach die gesch1ossene Isolierstoffbandwicklung 24, der aus einer geschlossenen Verseillage bestehende Außenleiter 25, die geschlossene Bandwicklung 26 und der -wasserdichte Kabelmantel 27. Die Schlaglängen der dünnen Bänder der Decklage 21 und der Außenleiterbänder 25 werden, wie bereits vorgeschlagen ist, vorteilhaft in ein solches Verhältnis zueinander gebracht, daß bei Tordierungen des Kabels beide Verseillagen die gleiche bzw. annähernd gleiche Längenänderung erfahren.Fig. 2 shows a concentric radio frequency cable made in accordance with the invention. The inner conductor of the concentric high frequency cable consisting of the composite of three sector-shaped individual wires inner core 2o and of a cover sheet 21 of relatively thin 'bands, such that a total of a conductor having a smooth surface is obtained. According to the invention, the sector-shaped subconductors of the core S20 are stranded with a small pitch angle and the strips of the cover layer 21 with a large pitch angle. The tension-resistant holding thread 22 is wound in open turns around the conductor designed in this way. The continuous spacer 23, which has the known shape of an open thread helix made of dimensionally stable insulating materials, is used to form the air space insulation. The pitch angle of the thread 22 and the pitch angle of the spacer are conveniently in this case 23 so matched that the thread 22 is always? Engages and between the open windings of the spacer 3 is resting in any case, the spacer 23 on the thread z2. Above the spacer 23 follow one after the other the closed insulating tape winding 24, the outer conductor 25 consisting of a closed stranded layer, the closed tape winding 26 and the waterproof cable sheath 27. The lay lengths of the thin strips of the cover layer 21 and the outer conductor strips 25 are, as already proposed is, advantageously brought into such a relationship to one another that when the cable is twisted, both stranding layers experience the same or approximately the same change in length.

Die Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung für ein konzentrisches Hochfrequenzkabel mit Distanzscheibenisolation. Der Innenleiter besteht aus drei den Kern 3o bildenden sektorförmigen Teilleitern und aus der äußeren Decklage31 aus verhältnismäßig dünnen Bändern. Die Luftraumisolation wird in bekannter Weise durch die in kurzen Abständen angeordneten Distanzscheiben 32 gebildet. Diese Scheiben halten gleichzeitig die dünnen Bänder der äußeren Decklage 31 in ihrer vorgeschriebenen Lage, so daß auf die Anordnung zusätzlicher Halteorgane verzichtet werden kann. Der Außenleiter 33 besteht ebenso wie bei der Fig. 2 aus einer Verseillage gutleitender Bänder, deren Schlaglänge, wie bereits vorgeschlagen wurde, vorteilhaft in einem solchen Verhältnis zur Schlaglänge der dünnen Bänder der Decklage 3i stehen, daß beide Verseillagen bei Tordierungdes Kabels die gleiche bzw. annähernd gleiche Längenänderung erfahren. Über dem Außenleiter 33 sind die geschlossene Bandwicklung 34 und der wasserdichte Kabelmantel 35 angeordnet.Fig. 3 shows the application of the invention for a concentric high-frequency cable with spacer insulation. The inner conductor consists of three sector-shaped partial conductors forming the core 3o and the outer cover layer 31 of relatively thin strips. The air space insulation is formed in a known manner by the spacer disks 32 arranged at short intervals. At the same time, these disks hold the thin strips of the outer cover layer 31 in their prescribed position, so that the arrangement of additional holding members can be dispensed with. As in FIG. 2, the outer conductor 33 consists of a stranded layer of good-conducting tapes, the lay length of which, as has already been proposed, is advantageously in such a ratio to the lay length of the thin tapes of the cover layer 3i that both stranded layers have the same or the same value when the cable is twisted. experience approximately the same change in length. The closed tape winding 34 and the waterproof cable sheath 35 are arranged over the outer conductor 33.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Subdivided inner conductor of a concentric high-frequency line, in which an inner core and an outer cover layer are each stranded from several sub-conductors in the same direction and the pitch angle of the conductor of the top layer is large, characterized in that the pitch angle of the sub-conductor forming the inner core is smaller than the pitch angle the relatively thin conductor of the cover layer, preferably smaller than 6o '.

2. Head according to claim i, characterized in that the sub-conductors of the outer cover layer by additional Holding organs are held in place, preferably by an open thread or tape winding.