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Kabelabschlußwiderstand Die Erfindung bezieht sich auf einen sogenannten
Kabelabschlußwiderstand, wie er z. B. bei der Leistungsmessung von Sendern Verwendung
findet und der am Ende eines Kabels zwischen Seele und Kabelhülle eingeschaltet
wird. Bisher benutzte man dafür Widerstände in Form von Schichtwiderständen handelsüblicher
Form, die jedoch sehr große Nachteile auf@veisen, insbesondere dadurch, daß sie
keine konzentrische Verbindung zwischen Seele und Hülle des Kabels ergeben. Man
hatte aus diesem Grunde bereits vorgeschlagen, den Widerstand in Form einer das
Kabelende abschließenden Scheibe auszubilden, um eine radialsymcnetrische Verbindung
zwischen Seele und Hülle zu schaffen.
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Bei größeren elektrischen Leistungen macht nun die Ausbildung dieses
Widerstandes erhebliche Schwierigkeiten, cla die Wärmeenergie, die in dem Kabelabschlußwiderstand
entsteht, beträchtliche Werte annehmen kann. Der Widerstand muß in seiner Formgestaltung
wesentlich vergrößert werden, was andererseits auch wieder ungünstig bei der Benutzung
kurzer Wellen ist.
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Nach dem Kennzeichen der Erfindung besteht der Kabelabschlußwiderstand
aus einem Stoff mit schlechtem elektrischem Leitvermögen oder/und großem dielektrischem
Verlustwinkel und vorzugsweise gutem Wärmeleitvermögen, der den Raum zwischen Kabelseele
und Kabelhülle am Ende des Kabels anfüllt. Diese neuartige Form des Kabelabschlußwiderstandes
entspricht gleichsam einem Massewiderstand oder einem Dielektrikum mit großem Verlustwinkel,
wobei der gewünschte Ohmsche Widerstand durch den Verlustwinkel der Masse oder ihre
Halbleitereigenschaften dargestellt wird. Wie im weiteren beschrieben wird, ist
es
unter Umständen noch erforderlich, der Kabelhülle oder/und der
Kabelseele im Bereich des den Kabelabschlußwiderstand darstellenden Stoffes eine
bestimmte Formgestaltung zu geben, um das notwendige Verhältnis
am Ende des Kabels einzuhalten, damit ein möglichst stoßfreier Übergang gebildet
wird und keine Reflektionen entstehen. Zunächst ist es möglich, das Kabelende ohne
Veränderung der Formgestaltung der Hülle oder der Seele in einer größeren Länge
mit der Widerstandsmasse auszufüllen. Hierbei muß dann die Widerstandsmasse ein
entsprechend sehr schlechtes Leitvermögen oder einen kleineren Verlustwinkel besitzen,
damit die gewünschte Verbindung zwischen Seele und Hülle auf einer größeren Länge
des Kabelstückes gewährleistet ist. Eine derartige Ausführungsform ist in der Abb.
i der Zeichnung wiedergegeben. i i ist die Kabelhülle und 12 die Kabelseele. Das
Ende des Kabels ist mittels einer dichtenden Isolierscheibe 13 abgeschlossen und
der Raum zwischen i i und 12 mit der Widerstandsmasse 14 in einer bestimmten Länge
angefüllt. Die Masse 14, die entweder aus einem Stoff mit schlechtem elektrischem
Leitvermögen, d. h. einem Halbleiter, oder einem Stoff mit großem dielektrischem
Verlustwinkel bestehen kann, wobei es zweckmäßig ist, wegen der entstehenden Jouleschen
Wärme eine gute Wärmeleitfähigkeit innerhalb dieser Masse vorzusehen, kann beispielsweise
aus einer Mischung von Ruß oder ähnlichen Halbleitern und Quarzpulver zusammengesetzt
sein. Es ist jedoch insbesondere im Hinblick auf die abzuführendeWärme zweckmäßig,
den Stoff aus einer Flüssigkeit zu wählen oder zumindest aus einem Stoff, der unter
dem Einfluß der Jouleschen Wärme flüssig wird, #,. B. Weichparaffin. Die Übertragung
der in dem Stoff entstehenden Wärme auf den Außenmantel des Kabels wird dadurch
leichter, insbesondere wenn man für eine Umwälzung des Stoffes sorgt, die entweder
thermosymphonisch entstehen kann oder durch Pumpen oder ähnliches hervorgerufen
wird.
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Als ein weiteres Beispiel für einen Stoff, der für den gedachten Zweck
verwendbar ;st, sei ein Öl genannt, das mit entsprechenden Zusätzen zur Erhöhung
des dielektrischen Verlustwinkels, z. B. Clophen, versehen ist. Auch kann man sogenannte
Elektrolyte verwenden, die aus einem Lösungsmittel und darin gelösten Ionogenen
bestehen, z. B. einem Glykolborsäureelektrolyt mit Mannitzusatz, wobei lediglich
darauf Rücksicht zu nehmen ist, daß die verwendeten Bestandteile die Kabelstoffe
nicht angreifen. Zur Unterstützung der Wärmeabgabe kann insbesondere dann, wenn
eine zusätzliche Umwälzvorrichtung des Widerstandsstoffes nicht vorgesehen ist,
der Kabelmantel außen mit Kühlrippen versehen sein.
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Wie bereits angedeutet, wird die notwendige Verschiebung des
Wertes durch eine besondere Formgestaltung des Kabelendes entweder der Kabelseele
oder der Kabelhülle oder auch beider gleichzeitig destiKabelendes Da des sich bei
iesem Falle e um die An-Wendung von Metallkörpern handelt, sind diese im wesentlichen
als Drahtseile besonders einfach herzustellen im Gegensatz zu den bisher üblichen
Widerständen und sind dadurch auch gleichzeitig thermisch nicht empfindlich, so
daß große Wärmeenergien entstehen können, was auf der anderen Seite zu einer Verkleinerung
des Kabelabschlusses selbst für große Leistungen führt, was sich weiterhin günstig
auf die möglichen verwendeten Wellenlängen auswirkt. Es sei noch erwähnt, daß die
reinen Metallkonstruktionen, wie sie bei der Ausbildung des erfindungsgemäßen Kabelabschlußwiderstandes
benötigt werden, geometrisch wesentlich leichter gefertigt und auch genauer hergestellt
werden können, als dies bei Schichtwiderständen der bekannten Art möglich ist. Auch
ist die Einhaltung des gewünschten Ohmschen Widerstandes wesentlich einfacher, weil
lediglich durch Benutzung eines genau festgelegten Mischrezeptes der Elektrolyt
oder die Masse mit dem gewünschten Leitvermögen bzw. dem gewünschten Verlustwinkel
in immer gleichbleibenden Werten hergestellt werden kann.
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Im einzelnen sind in der Zeichnung in den Abb. 2 bis 5 Beispiele für
die Ausbildung des Kabelabschlußwiderstandes angegeben, wobei auf die Änderung des
Wertes Rücksicht genommen wird. In der Abb. 2 ist 15 die Kabelhülle, 16 die Kabelseele
und 17 die Masse, die den Kabelschlußwiderstand darstellt. Die Kabelseele 16 ist
am Ende mit einem Metallkörper 18 versehen, der kurvenmäßig ausgebildet ist und
gleichsam eine Aufweitung der Kabelseele von der Eintauchstelle in die Widerstandsmasse
17 bis zum Ende des Kabels darstellt. Mit i9 ist wiederum ein isolierender Abschluß
bezeichnet. Umgekehrt kann, wie die Abb. 3 zeigt, die Kabelseele 20 zylindrisch
geführt sein, während die Kabelhülle 21 von dem Bereich der Widerstandsmasse 22
ab einer Kurve folgt, die mit 23 bezeichnet ist. 24 ist wiederum ein isolierendes
Abschlußstück.
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Man kann jedoch, wie die Abb. 4 wiedergibt, auch die Kabelseele 25
innerhalb der zylindrischen Kabelhülle 26 am Ende Wendeln, wobei die Wendel laufend
steigenden Durchmesser annimmt. Auch hierdurch tritt eine Verschiebung des Verhältnisses
in gewünschtem Umfange ein. Diese Wendelung ist mit 27 bezeichnet. Außerdem ist
in der Abb. 4 als Beispiel, das naturgemäß auch bei allen anderen Ausführungsformen
Anwendung finden kann, die Kabelhülle 26 mit Kühlrippen 28 versehen, die zur besseren
Wärmeabgabe der in der Widerstandsmasse 29 entstehenden Wärme sorgen.
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Endlich läßt sich das gleiche Ziel auch dadurch erreichen, daß man
die Kabelhülle am Ende, nämlich im Bereich des Kabelabschlußwiderstandes, gitterförmig,
d. h. mit Ausnehmungen versehen, ausbildet, wobei die Ausnehmungen nach dem Ende
zu laufend größer werden. Beispielsweise kann die
Hülle mit Löchern
versehen werden, wobei das Verhältnis zwischen Durchbruch und restlicher Kabelhülle
laufend größer wird, oder man läßt die Kabelhülle in ein Maschenwerk übergehen,
bei welchem die Maschengröße nach dem Ende zu laufend zunimmt. Als Beispiel für
eine derartige Ausführungsform ist die Abb. 5 .gedacht, bei der die Kabelhülle 3o
am Ende mit keilförmigen Schlitzen 31 versehen ist, die so ausgebildet sind, daß
das gewünschte Verhältnis zwischen Ausnehmung und bestehender Kabelhülle eingehalten
und damit die gewünschte Verschiebung von
gewährleistet wird. Mit 32 ist die Kabelseele, die zylindrisch geführt ist, bezeichnet.
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Die Abbildungen stellen nur beispielsweise Ausführungsformen dar,
die in jeder Richtung erweitert werden können und vor allem auch untereinander zu
kombinieren sind. Wie bereits erwähnt, ist es möglich, sowohl die Kabelseele als
auch die Kabelhülle mit einer bestimmten Formgebung zu versehen, um das gewünschte
Verhältnis zu schaffen. Weiterhin ist bewußt auf eine Darstellung einer die Widerstandsmasse
umwälzenden Einrichtung verzichtet worden, weil deren Wirkungsweise klarliegen dürfte.
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Der grundsätzliche Unterschied zwischen den bisher verwendeten Kabelabschlußwiderständen
und dem erfindungsgemäßen Kabelabschlußwiderstand ist darin zu suchen, daß die entstehende
Joulesche Wärme nicht ausschließlich an der Oberfläche des Schichtwiderstandes entsteht
und von dort abgeführt werden muß, sondern im gesamten Raum der Widerstandsmasse.
Hierbei kann die Wärme, wenn es sich um eine Flüssigkeit handelt, mit der Flüssigkeit
direkt ausgespült werden, was den Transport wesentlich größerer Wärmemengen zulä
ßt, als wenn die Wärme lediglich durch Wärmeleitung abgeführt werden muß.