DE7127255U - Kabelabdeckung - Google Patents

Description

DEUTSCHE PERNKASEL-GESBllLSCHAPT Esstatt, 15. MJ1871 /,

/ t mit beschränkter Haftung Kehler Straße 33 ""J"

Y?A 71/SOojL

Kabelabdeckung

Die Erfindung betrifft eine Kabelabdeckung zum elektrischen und 3ieeh.ani3ch.en Schutz unterirdisch verlegter elektrischer Kabel. Bei der Verlegung von Erdkabeln kann man zwischen erdfühligen und erdfrei geführten Kabeln unterscheiden. 3rdfühlige Kabel haben in der Regel eine äußere Hülle, bestehend aus einem Bleimantel mit; oder ohne Bewehrung. Erdfrei geführte Kabel dagegen sind normalerweise mit einem metallenen, z.3. aus Stahl oder Aluminium bestehenden Inneniaantel ausgerüstet, der nicht korrosionsfest ist. Dieser Mantel ist ciit einem zweiten Mantel aus Isoliermaterial als Korrosionsschutz umgeben.

Bei atmosphärischen Entladungen in einiger Entfernung von der Kabeltrasse werden u.a. Spannungen im metallenen Kabelmantel und in der Kabelseele induziert. Durch die induktive Schirmwirkung des metallenen Kabelmantels entsteht in den Kabeladern eine geringere Längsspannung als im Kabelmantel. Die Spannungen stehen dem Reduktionsfaktor entsprechend in einem festen Verhältnis zueinander. Infolge der Längsspannungsdifferenzei?, entstehen Querspannungen zwischen Kabelseele und Kabelmantel, die bei entsprechender Größe die Isolierung durchschlagen können. Beim erdfühligen Kabelmantel fließen Ausgleichsströme über das Erdreich, die im Kabelmantel eine weitere Längsspannung induzieren, die als Gegenspannung wirkt* Bei erdfreien Kabeln dagegen fließt kein Strom über das Erdreich, die induzierte Längsspannung nimmt damit bei gleicher Feldstärke wesentlich höhere Y/erte an. Die Kabel seele ist daher in größerem KaBe durch einen Spannungsdurchschlag gefährdet als bei erdfühligen Kabeln.

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Um die Gefahr eines Spannungsdurchschlages zu verringern, legt man seit einigen Jahren ein Metallseil als Schirmleiter im Abstand von ca. 25 cm über das Kabel. Der Schirmleiter besteht z.B. aus einem verzinkten Stahldraht von 8 mm Durchmesser. Bei einer atmosphärischen Entladung v/erden sowohl im Schirmleiter als auch im Kabelmantel und in der Kabelseele Längsspannungen induziert. Da nun der Schirmleiter erdfühlig ist, fließen dessen Ströme zum Erdreich und induzieren eine Gegenspannung im Kabelmantel. Durch diese Gegenspannung sinkt die Längsspannung im Kabel und damit die Gefahr eines Durchschlages. Die Wirksamkeit eines Schirmleiters ist umgekehrt proportional zu seinem Wellenv/iderstand z_ gegen das Erdreich. Der Wellenwiderstand ist gegeben durch folgende Beziehung:

E
darin ist:

In den Gleichungen bedeuten:

P₅, = spez. Bodenwiderstand
tß, = äquivalente Leitschichtdicke der Erde τ = Eadius des Schirmleiters

η - absolute Permeabilität des freien Raumes { 4 .ΊΤ. 10~⁷ H/m)

CJ = Kreisfrequenz der Srsatzfrequens. 30

Der Yr^rellenwiderstand ist also proportional zum logarithmischen Yerhältnis spez. 3odeni7ider3tand <?_, und Sadius des Schirmleiters r und somit z-ar Oberfläche des Schirmleiters.

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Blitzschläge, die in unmittelbarer Nähe der Kabeltrasse einschlagen, gefährden das Kabel im allgemeinen durch _:

direkte Überschläge. Bei erdfreien Kabeln mit Schirmlei- j ter schlägt dabei der Blitz zum Schirnleitftr über. Werden aber die Blitzspannungen z.B. durch Baumwurzeln oder an- i dere unterirdische Leitungen unter der Kabeltrasse hin- ■ durchgeführt, dann kann das zu schirmende Kabe3. in der Funkenstrecke zwischen diesen Anlagen und dem Schirinleiter liegen. Das Kabel ist dann einer erhöhten Gefahr ausgesetzt.

Zur Abdeckung von Kabeln sind aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 652 650 Maschengeflechtsstreifen bekannt, die aufgrund ihrer besonderen Ausbildung im Erdreich gut erkennbar sind. Die Geflechtsstreifen erstrecken sich zwischen zwei Sauindrähten, von denen der eine langer als der andere ist; im verlegten Zustand verläuft daher der längere Saum wellenlinienförmig. Infolge dieser Ausbildung kann die Abdeckung z.B, durch Baggerführer besser als bisher erkannt werden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 665 297 sind Deck- i rinnen für Erdkabel bekannt, die als Halbschale ausgebildet f sind und aus Kunststoff bestehen. Zur Verbesserung der me- j chanischen Eigenschaften der Seekrinnen sind diese quer— f profiliert ausgebildet.

Die bekannten Kabelabdeckungen bewirken insbesondere mechanischen Schutz. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine Abdeckung zu schaffen, die außer. eines vorzüglichen mechanischen Schutzes auch einen guten elektrischen Schutz bewirkt.

Die gestellte Aufgabe wird bei der Abdeckung mach der Er— findung dadurch gelöst, daß ein korrosionsfestes EetaULenes

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Drahtgitter "benutzt wird. Die Kabelabdeckung ist vorteilhafterweise etwa halbkreisförmig gewölbt ausgebildet. Sei einer praktischen Ausführungsform besteht sie aus mehreren Längsleitern, die in kurzen Abständen über elektrisch leitende Querstäbe miteinander verbunden sind. Aufeinanderfolgende Kabelabdeckungsstücke können über ihre Längsleiter auf der ganzen Strecke fortlaufend miteinander verbunden werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Legt man an Stelle des bekannten einzelnen Schirmleiters ein verzinktes Drahtgeflecht z.B. nach der Art eines Baustahlgitters 1 über das im Kabelgraben 2 verlegte Kabel 3₅ welches das Kabel halbkreisförmig als Schirmgitter umgibt _f dann erzielt man sowohl einen guten elektrischen als auch einen ausgezeichneten mechanischen Schutz. Bei Verwendung eines Schirmgitters mit vier Längsleitern 4 im Abstand von z.B. 125 am und Querstäben 5 im Abstand von 200 mm bei einem Durchmesser der Leiter von 5 mm hat man eine Oberfläche, die ca. viermal so groß ist wie die eines Schirmleiters mit 8 mm Durchmesser. Die Schirmwirkung des Schirmgitters ist damit etwa doppelt so groß wie die des Schirm— drahtes. Bei Blitzeinschlägen in einiger Entfernung von Sei- Kabeitrasse ergibt sich also eine ausgezeichnete Schirmwirkung, die bekanntlich u.a. von der Größe der Oberfläche des Schirmleiters abhängt. Direkte Blitzeinschläge in unmittelbarer liähe der Kabeltrasse werden über— kriegend von den Leitern des Schirmgitters der Kabelab— deckung aufgefangen, insbesondere deshalb, weil das Schirmgitter das Kabel halbkreisförmig umschließt» Indirekte Blitzschläge, die über Bau-nwurzeln die Xabeltrasse unterlaufen, geben ihre Ladung an der kürzesten Überschlag-Strecke an das Schirmgitter ab. Hierbei ist gleicher spezifischer Bodenwiderstand "vorausgesetzt, der auch

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praktisch, im Querschnitt eines Kabelgrabens vorhanden ist. Die Überschlagstellen liegen jeweils rechts und links neben dem Kabel an den Rändern des Kabelgrabens.

Die Fernmeldetechnik strebt einerseits eine immer größere Bündelung von Nachrichtenkanälen in einem Kabel an. Andererseits nehmen die Beschädigungen von unterirdischen Kabelanlagen durch Bagger- und andere Tiefbauarbeiten ständig zu. Fällt ein Kabel mit starker Bündelung durch mechanische Beschädigung aus, können Srsatzwege in ausreichender Zahl nicht bereitgestellt werden. Solche Kabel müssen daher in einer größeren Tiefe verlegt werden.

Ein über dem Kabel in einer Tiefe von 40 bis 50 cm verlaufendes farbiges Kunststoffband (Trassenband) ist für hochwertige, starkbündelige Fernkabel kein ausreichender Schutz. Sin einzelner Schirmleiter schützt ein Kabel nur dann, wenn eine Baggerschaufel in Richtung der Kabeltrasse gezogen wird, v/eil er dann die Zähne einer Baggers chaufel weitgehend am Eindringen in das Erdreich hindert. Das halbkreisförmige Schirmgitter dagegen umschließt das Kabel in seinem Verlauf an allen mechanisch gefährdeten Stellen. Eine Baggerschaufel wird sich erst in dein Schirmgitter verfangen bzw. auf ihm entlang gleiten, ehe das Kabel berührt wird» Das Verfangen bzw^ Sntlangglsiten zeigt dem Baggerpersonal rechtzeitig die lage einer solchermaßen geschützten Kabeltrasse an.

4 Patentansprüche 2 Figuren.

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Claims (4)

nsurüehe

1. Kabelabdeckung zum elektrischen und mechanischen Schutz unterirdisch verlegter elektrischer Easel., gekennzeichnet durch ein korrosionsfestes, metallenes Drahtgitter.

2. Kabelab"eckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelabdeckung halbkreisförmig gewölbt ist.

3. Kabelabdeckung nach Anspruch 1 _s dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Längsleiter durch in kurzen Abständen vorhandene Querstäbe elektrisch gut leitend miteinander verbunden sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3_} dadurch gekennzeichnet, daß die Längsleiter auf der ganzen Strecke fortlaufend elektrisch leitend miteinander verbunden sind.

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