DE81508C

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Publication number: DE81508C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Concentrisches Wechselstromkabel.Concentric AC power cord.

In Wechselstromkabeln ordnet man die Leiter concentrisch, damit die Wirkung der Induction nach aufsen aufgehoben, also auch die Effect verluste im Bleimantel und der Bewehrung vermieden werden. Bei der bisher üblichen Bauart der Kabel sind diese Verluste aber nur zum Theil vermieden, da die Inductionswirkung des äufseren Leiters die des inneren stets überwiegt. In alternating current cables, the conductors are arranged concentrically, so that induction is effective on the outside, thus also the effect losses in the lead jacket and the reinforcement be avoided. In the case of the cable design that has been customary up to now, however, these losses are only partly avoided, since the induction effect of the outer conductor always outweighs that of the inner conductor.

Um nun die Verluste im Bleimantel und der Bewehrung aufzuheben, verwenden wir ein Kabel, bei dem das Mehr an Induction, das von dem äufseren Leiter ausgeübt wird, durch einen zweiten concentrischen Leiter, der mit dem innersten parallel geschaltet ist, wieder aufgehoben wird.In order to eliminate the losses in the lead jacket and the reinforcement, we use a Cable in which the excess induction exerted by the outer conductor passes through a second concentric conductor connected in parallel with the innermost one again will be annulled.

Die Wirkungsweise eines solchen Kabels soll in Folgendem näher erläutert werden.The mode of operation of such a cable will be explained in more detail below.

Wir nehmen an, die Curve, nach der die Induction bezw. die magnetische Wirkung des Wechselstromes oder pulsirenden Stromes nach aufsen abnimmt, sei bekannt. Wir schliefsen aus dem Gesetz von Biot & Savart, dafs sie einen stetigen Verlauf, etwa in der Form der Fig. ι, hat, d. h. sie nimmt stetig ab und nähert sich assymptotisch der Abscissenachse; alle Curven, für volle wie für hohle Cylinder, werden ähnliche Gestalt haben. Betrachten wir nun ein gewöhnliches concentrisches Kabel, so giebt uns die graphische Darstellung der Inductionswirkungen etwa ein Bild, wie es in Fig. 2 dargestellt ist: Die Wirkung des Aufsenleiters (Curve 2) wird durch die des Innenleiters (Curve 1) theilweise aufgehoben, es bleibt aber in jedem Punkt des Raumes noch eine Wirkung bestimmter Gröfse zurück, wie sie durch den schraffirten Theil zwischen den Curven 1 und 2 dargestellt ist.We assume that the curve after which induction resp. the magnetic effect of the Alternating current or pulsating current decreases towards the outside, is known. We slept from Biot & Savart's law that it has a continuous course, roughly in the form of Fig. Ι, has, d. H. it decreases steadily and approaches the abscissa axis asymptotically; all curves, for full as well as for hollow cylinders, will have a similar shape. Regard if we now use an ordinary concentric cable, the graph gives us of the induction effects approximately a picture as shown in Fig. 2: The effect of the The outer conductor (Curve 2) is partially canceled out by that of the inner conductor (Curve 1) but there remains an effect of definite magnitudes in every point of space, such as it is represented by the hatched part between curves 1 and 2.

Bei dem Kabel unserer neuen Bauart ändert sich nun das Bild wesentlich: Es tritt hierbei zu dem senkrecht schraffirten Theil zwischen ι und 2 (Fig. 3) unter der Abscissenachse die schräg schraffirte Fläche oberhalb der Achse zwischen dieser und der Curve 3. Um diese beiden Flächen von einander zu subtrahiren, sind die Differenzen der Ordinaten nach der positiven Richtung von der Abscissenachse aufgetragen. Es ergiebt sich hierbei die Curve 4. Wo diese Curve die Curve 3 schneidet, ist die Zone, in der die Inductionswirkung verschwindet, und der hierdurch bestimmte Cylinder giebt den Ort für den Bleimantel, und sowohl dieser als die Bewehrung können als inductionslos angesehen werden, da die beiden Curven in der Nähe des Schnittes annähernd zusammenfallen. Die in anderen Entfernungen noch bleibende Wirkung wird durch die von den beiden Curven eingeschlossene Fläche bezw. die Ordinatendifferenzen dargestellt. Diese Fläche, die in der Abbildung doppelt schraffirt ist, ist nun im Vergleich zu der in Fig. 2 dargestellten Fläche der resultirenden Induction sehr klein.With the cable of our new design, the picture now changes significantly: It occurs here to the vertically hatched part between 1 and 2 (Fig. 3) below the axis of abscissa the obliquely hatched area above the axis between this and the curve 3. Around this to subtract both surfaces from each other, are the differences of the ordinates after the positive direction from the abscissa axis. This results in curve 4. Where this curve intersects curve 3 is the zone in which the induction effect disappears, and the cylinder determined by this gives the place for the lead jacket, and both this and the reinforcement can be can be viewed without induction, since the two curves in the vicinity of the cut are approximate coincide. The effect still remaining at other distances is due to that of the two curves enclosed area respectively. the ordinate differences are shown. This area, which is hatched twice in the figure, is now compared to that in Fig. 2 shown area of the resulting induction is very small.

Hieraus ist zu ersehen, dafs die von dem Kabel der Fig. 3 ausgeübte Induction nach aufsen in allen Punkten wesentlich vermindert und in einer bestimmten Zone auf Null reducirt ist.From this it can be seen that the induction exerted by the cable of FIG outside essentially diminished in all points and reduced to zero in a certain zone is.

- Der Querschnitt des Kabels ist in der Fig. 4 nochmals dargestellt. Der innere Lei-- The cross section of the cable is shown again in FIG. The inner line

ter α und der äufsere c führen den Rückstrom, der mittlere b, durch die Isolation d und e von den Rückleitern getrennt, den Hinstrom. .ter α and the outer c carry the return current, the middle b, separated from the return conductors by the insulation d and e , carry the outward current. .

Der Gleichheit von Hin- und Rückstrom entsprechend, haben die für beide Ströme bestimmten Leiter natürlich am besten gleichen Querschnitt, so dafs also α -f- c = b ist. Das Verhältnifs dieser Summanden a: c und die Stärke der Isolation zwischen den einzelnen Leitern ist so zu wählen, dafs eine merkbare Induction nach aufsen nicht mehr auftritt, insbesondere die Induction im Bleimantel und der Bewehrung vermieden wird.Corresponding to the equality of the outward and return currents, the conductors intended for both currents naturally have the same cross-section, so that α- f- c = b . The ratio of these summands a: c and the strength of the insulation between the individual conductors are to be chosen so that a noticeable outward induction no longer occurs, in particular the induction in the lead jacket and the reinforcement is avoided.

Claims

Patent claim:

AC cable, consisting of three concentric wires, the middle one the outward flow, the inner and outer line - their total cross-section equal to that of the middle is - direct the return flow together, with the distribution of the cross-sections of internal and external conduction, as well as the thickness of the insulation, are so dimensioned that the Outward induction suppressed as much as possible and especially for the lead coat and the Reinforcement an induction-free zone is created.

For this purpose ι sheet of drawings.