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Elektrisches Fernmeldekabel Die Erfindung richtet sich auf elektrische
Fernmeldekabel für Betrieb in getrennten Sprechrichtungen, bei denen eine Gruppe
von Leitereinheiten innerhalb einer Abschirmung und eine zweite Gruppe von Leitereinheiten
zwischen dieser Abschirmung und dem äußeren Kabelmantel angeordnet ist. Zweck der
Erfindung ist es, eine wirtschaftlichere Anordnung der Leitereinheiten innerhalb
des Kabels zu erzielen.
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Es ist bekannt, ein Kabel der genannten Art zur Übertragung von Trägerfrequenzgesprächen
in entgegengesetzten Richtungen auszunutzen. Hierbei wurden die Leitereinheiten
innerhalb der Abschirmung zur Übertragung in einer Richtung und die Leitereinheiten
außerhalb der Abschirmung zur Übertragung in der entgegengesetzten Richtung verwendet.
In einem solchen Fall ist es gewöhnlich erforderlich,"daß innerhalb- der Abschirmung
die gleiche Anzahl von Leitereinheiten (beispielsweise Paaren oder Vierern.) untergebracht
ist wie außerhalb der Abschirmung, sofern nicht einige Kreise für kürzere Entfernungen
benötigt werden. Es ist gewöhnlich nicht möglich, mit den üblichen Herstellungsverfahren
eine gleichmäßige Aufteilung zu erzielen, da zur Ausfüllung des Raumes zwischen
der Abschirmung und dem Kabelmantel mehr oder weniger Leitereinheiten erforderlich
sind als zur Ausfüllung des Raumes innerhalb der Abschirmung. Betrachtet man beispielsweise
den Fall, daß sieben Paare zur Übertragung in jeder Richtung erforderlich sind,
so können die Paare innerhalb der Abschirmung in zwei Lagen als z + 6, Paare
angeordnet
werden. Es wären dann ungefähr zwölf Paare mit gleichen Abmessungen erforderlich,
um eine über der Abschirmung der inneren sieben Paare aufgebrachte Lage auszu=füllen.
Da jedoch in der äußeren Lage nur sieben Paare erforderlich sind, ist es noii";fünf
besondere Paare zur Ausfüllung des Zwischenräume in der Außenlage hinzuzufügen,
die als Ersatz oder für Lokalverkehr ausgenutzt werden können, oder es können tote
Leitungen, beispielsweise Füllmaterial, zur Ausfüllung der Zwischenräume eingelegt
werden mit dem Ergebnis, daß der Bleimantel und die Armierung über einen größeren
Durchmesser aufgebracht werden müssen, d: h. über ein Kabel mit 19 Paaren anstatt
über ein Kabel mit 14 Paaren. Die Vergrößerung beträgt ungefähr 1o %. Es
hat sich gezeigt, daß bei -einem Kabel mit 17 Leitereinheiten in der inneren Gruppe
eine äußere Gruppe von 17 gleichen Einheiten den zur Verfügung stehenden Raum ungefähr
ausfüllt. Bei einem Kabel mit weniger als 17 Einheiten in der Innengruppe ist es
im allgemeinen erforderlich, in der äußeren Gruppe zur Ausfüllung des Raumes mehr
Einheiten unterzubringen als in der Innengruppe. So sind beispielsweise in einem
Kabel mit sieben Einheiten innerhalb der Abschirmung ungefähr zwölf Einheiten außerhalb
der Abschirmung erforderlich. Bei einem Kabel mit mehr als 17 Einheitere in der
inneren Gruppe sind in der äußeren Gruppe zur Ausfüllung des Raumes weniger Einheiten
erforderlich als in der inneren Gruppe. Bei einem Kabel mit 37 Einheiten in der
inneren Gruppe, die in Lagen zu r + 6 12 + 1$ Einheiten angeordnet werden können,wären
z. B. zur Ausfüllung des Raumes in der äußeren Gruppe nur 24 Einheiten erforderlich.
Es ,ist deshalb, wenn 37 Kreise benötigt werden, erforderlich, eine zweite Außenlage,
in der sich unausgenutzte Einheiten befinden, aufzubringen, oder wenn nur 2q. Kreise
erforderlich sind, liegen unausgenutzte Einheiten in der inneren Gruppe. Durch Anwendung
der Erfindung kann eine Ersparnis beim Kabelmantel erzielt - werden, während eine
gleichmäßige Aufteilung der Einheiten vorhanden ist.
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Gemäß der Erfindung. werden bei einem Kabel der genannten Art die
Querschnitte der Leiter der Gruppen innerhalb und außerhalb der Abschirmung derart
verschieden gewählt, daß die gleiche Anzahl von Adern innerhalb und außerhalb der
Abschirmung untergebracht werden kann, wobei eine Ersparnis am Material des Mantels
auftritt.
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Es wird also vorgeschlagen, die schlechte Ausnutzung des Raumes und
die Verschwendung von Blei und Bewehrungsmaterial in der Kabelumhüllung dadurch
zu beseitigen oder auf ein Minimum herabzusetzen, daß man die Querschnitte der Leiter
der Gruppen, beispielsweise Paare, die innerhalb der Ab--fischirmung liegen, in
Abhängigkeit davon, ob äs Kabel mehr oder weniger als 17 Gruppen Innerhalb der Abschirmung
enthält, größer @: Oder kleiner als normal ausbildet und daß man die Querschnitte
der Leiter der Gruppen, beispielsweise Paare, die außerhalb der Abschirmung angeordnet
sind, gleichfalls in Abhängigkeit davon, ob das Kabel mehr oder weniger als 17 Gruppen
innerhalb der Abschirmung enthält, kleiner oder größer als normal ausbildet: Die
Durchmesser der Leiter der beiden Gruppen werden so gewählt, daß die Gesamtabmessungen
des Kabelmantels verringert werden. Der mittlere Widerstand der beiden Leiterquerschnitte
in den Leitereinlieiten kann so bemessen werden, daß er im wesentlichen dem Widerstand
einer normalen Leitung zwischen zwei Verstärkerstationen gleich ist. Das Verhältnis
der beiden Querschnitte und die Anordnung der Einheiten werden derart vorgenommen,
daß zur Erzielung einer guten Anordnung ohne Raumverschwendung die gleiche Anzahl
von Einheiten innerhalb der Abschirmung wie außerhalb der Abschirmung untergebracht
werden kann. Die einzige Eigenschaft der Leiter, die sich dadurch ändert, würde
der Widerstand sein (die Kapazität, die Induktivität und die Ableitung bleiben gleich),
und dies würde, es ermöglichen, die beiden Gruppen innerhalb eines Verstärkerabschnittes
ohne Reflexionsverluste miteinander zu vertauschen. Die Übertragungsgüte ändert
sich dann nicht gegenüber einem Kabel, das über seine ganze Länge Leiter von gleichem
Querschnitt; d. h. normale Leitereinheiten, enthalten würde.
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Bei einem Kabel mit weniger als 17 gleichen Leitereinheiten innerhalb
der Abschirmung wird der Querschnitt der Leiter der Gruppen innerhalb der Abschirmung
kleiner gewählt als der außerhalb der Abschirmung, deren Querschnitt etwas vergrößert
ist, um eine gleichmäßige Anordnung zu bekommen. In einem Kabel mit mehr als 17
Einheiten in der inneren Gruppe wird jedoch der Querschnitt der Leiter der Gruppen
innerhalb der Abschirmung .größer gewählt als der außerhalb der Abschirmung.
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Ähnliche Vorteile lassen sich unter Umständen dann erzielen, wenn
die Gruppen innerhalb der Abschirmung einen abweichenden Aufbau von denen außerhalb
der Abschirmung haben, so daß sich z. B, Vierer innerhalb der Abschirmung und Paare
außerhalb der Abschirmung befinden. Der Querschnitt der Leiter der Paare ist dann
verschieden von i dem der Leiter der Vierer, um eine ausrei= chende Anpassung zu
erzielen. Die Paare und
Vierer sind vorzugsweise so- ausgebildet,
daß ihre Kapazität, Induktivität und Ableitung unverändert bleiben, um sie an den
Mittelpunkten der Verstärkerabschnitte oder .anderen geeigneten Stellen zur Regelung
der Dämpfungsverluste in der Leiturig vertauschen zu können.
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Der mittlere Widerstand der beiden Leiterquerschnitte ist dem für
den gesamten Abschnitt erforderlichen Widerstand gleich, so daß die beiden Gruppen
zwecks Herstellung des gleichen mittleren Widerstandes über den gesamten Abschnitt
in der Mitte des Verstärkerabschnittes vertauscht werden können. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf ein Hochfrequenzkabel beschränkt. So ist z. B. der obengenannte
Fall eines Kabels mit 37 Leitereinheiten in der inneren Gruppe kein praktisches
Beispiel für ein Hochfrequenzkabel, da derartige Zahlen von Leitereinheiten wahrscheinlich
für Hochfrequenzbetrieb niemals erforderlich sein würden.
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Die beiden Gruppen können also aus verschiedenen Einheiten, d. h.
Paaren, Vierern u, dgl., gebildet werden, wobei die Leiter der genannten Gruppen
verschiedene Abmessungen haben, um eine gleichmäßige Aufteilung der Adern innerhalb
und außerhalb der Abschirrnung und eine Angleichung des mittleren Widerstandes zweier
hintereinandergeschalteter Leitungen an den für den gesamten Abschnitt erforderlichen
Widerstand zu erhalten.
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Die Erfindung soll an Hand der Abbildungen näher erläutert werden.
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Abb. i zeigt ein gemäß den normalen Herstellungsverfahren ausgebildetes
Kabel mit sieben Paaren i innerhalb einer Abschirmung 2 (Einzelheiten der Abschirmung
sind zur Vereinfachung der Darstellung fortgelassen worden) und zwölf Paaren 3 gleichen
Querschnitts zwischen der Abschirmung 2 und dem Kabelmantel q..
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Bei der Anordnung nach Abb. i beträgt der Leiterdurchmesser für alle
Leiter ungefähr-1,5 mm, und es ist zu ersehen, daß außerhalb der Abschirmung fünf
Paare mehr angeordnet sind als innerhalb der Abschirmung.
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Abb. 2 zeigt ein ähnliches Kabel, das gemäß der Erfindung ausgebildet
ist. -Der Durchmesser der Leiter ist hierbei zwecks Erzielung einer gleichmäßigen
Verteilung der Adern innerhalb und außerhalb der Abschirmung 2 abgeändert worden.
Hierzu sind die innerhalb der Abschirmung angeordneten Paare i' kleiner ausgebildet
als normal, d. h. die Leiter haben einen kleineren. Durchmesser als normal, und
die Leiter der außerhalb der Abschirmung angeordneten Paäre 3' .besitzen einen größeren
Durchmesser als normal. Das Durchmesserverhältnis der beiden Leiterarten beträgt
ungefähr i : 2, und die Durchmesser von ungefähr i mm und 2 mm würden geeignet sein,
um die in Abb. 2 dargestellte Anordnung zu ergeben.
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Vergleicht man die Anordnung nach Abb. i -mit der Anordnung nach Abb.
2, so muß festgestellt werden, daß der Durchmesser des normalen, nach Abb. i ausgebildeten
Kabels ungefähr um 1o °/o größer ist als der des erfindungsgemäß ausgebildeten Kabels
nach Abb. 2. Infolgedessen wird eine beträchtliche Materialersparnis erzielt.
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Bei dem in Abb. 3 dargestellten normalen Kabel mit drei innerhalb
einer Abschirmung angeordneten Vierern 5 ist zu beachten,. daß außerhalb der Abschirmung
zehn normale Paare 7 mit Leitern der gleichen Abmessungen wie die der Vierer 5 innerhalb
der Abschirmung angeordnet werden müssen., um den Raum auszufüllen. Wenn für jede
Richtung sechs Paare benötigt werden, könnte man das Kabel. mit drei Sternvierern
in der Mitte ausrüsten, wie es die Abbildung zeigt. Auch bei diesem Fall kann das
Verhältnis der Leiterdurchmesser auf einen Wert von ungefähr i ::2 gebracht werden,
um eine Außenschicht von sechs Paaren tzu erzielen, wie das Abb. q. zeigt. Hierin
sind drei Sternvierer 5' mit kleinerem Leiterdurchmesser als normal innerhalb der
Abschirmung G angeordnet, während außerhalb der Abschirmung sechs Paare 7' mit größerem
Leiterdurchmesser als normal angebracht sind.
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In Fällen, bei denen die gleiche Leitereinheit, wie z. B. Paare oder
Vierer, sowohl innerhalb als auch außerhalb der Abschirmung Verwendung finden soll,
gibt die folgende Formel das ungefähre Verhältnis der Leiterdurchmesser an, das
zur Erzielung einer gleichmäßigen Aufteilung der Einheiten innerhalb und außerhalb
der Abschirmung erforderlich ist:
Hierin sind G2 = Durchmesser der Leiter innerhalb der Abschirmung in Millimetern,
G1 = Durchmesser der Leiter außerhalb der Abschirmung in Millimetern und N = Anzahl
der innerhalb und außerhalb der Abschirmung gewünschten Kreise. _ Die obige Formel
setzt voraus, daß die außerhalb der Abschirmung angeordneten Leiter in einer einzigen
Lage aufgebracht sind. In Praxis können die zur Verwendung kommenden Durchmesser
von Wirbelstrom-Bedingungen für das in Betracht kommende Kabel abhängen, die in
gewissem Maße von den zur Verwendung kommenden Frequenzen abhängig sind. .
Natürlich
müssen zur Regelung der Dämpfungsverluste die Adern in der Mitte eines Verstärkerabschnittes
vertauscht werden, da der Widerstand der Leiter von geringerem Durchmesser größer
ist als der der Leiter von größerem Durchmesser. An der Vertauschungsstelle muß
die innere Gruppe des einen Abschnittes mit der äußeren Gruppe des anderen Abschnittes
verbunden werden, und umgekehrt. Natürlich kann die Vertauschung auch öfter als
einmal vorgenommen werden. Sie läßt sich .gegebenenfalls auch an einem einzigen
Punkt, der nicht in der Mitte liegt, vornehmen, wenn man in Betracht zieht, daß
die Dämpfungsverluste denen eines Leiters mit normalen Abmessungen angeglichen werden
sollen.