DE892007C - Fernmeldekabel mit mehreren ungeschirmren verdrillten Adergruppen für die Mehrfach-Trägerfrequenzubertragung über große Entfernungen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. OKTOBER 1953

S i24i2VIIIb/'2i c

(Ges. v. 15. 7. 51)

Es ist bei Fernmeldekabeln mit mehreren verdrillten Adergruppen für die Mehrfach-Trägerfrequenzübertragung, d. h. für verhältnismäßig breite Frequenzbereiche bekannt, die Luftraumisolierung der einzelnen Adern durch um den Leiter in offenen Windungen gewickelte fadenförmige Abstandhalter und durch über diesen Abstandhaltern liegende geschlossene Bandwicklungen aus festen und möglichst unhygroskopischen Kunststoffen, wie Polystyrol od. dgl., mit einem dielektrischen Verlustwinkel kleiner als ι ■ no— ³ zu bilden. Infolge der Verwendung von verlustarmen Isolierstoffen und infolge des durch diese Isolierstoffe gebildeten Hohlraumes in der Nähe des Leiters weisen derartige Fernmeldekabel auch bei Frequenzen bis zu mehreren hundert kHz noch eine genügend kleine Dämpfung auf. Bei Anwendung einer verhältnismäßig dünnen Aderisolierung wird als fortlaufender Abstandhalter vorteilhaft ein einzelner· massiver KunststofBadten verwendet. Wenn aber die Aderisolierung bei großer Leiterstärke und zur Erzielung genügend kleiner Kapazitätswerte verhältnismäßig dick ausgeführt werden muß, z. B. dicker als 1 mm, wird es wegen der dann auftretenden Schwierigkeit, einen Abstandhalter in Form eines einzelnen massiven Kunststoffadens um

den Leiter zu wickeln, erforderlich, den Abstandhalter aus mehreren dünnen Einzelfäden zu kombinieren. Diese bekannten kombinierten Abstandhalter sind bei kapazitätsarmen Spezialkabeln geringer Länge und ferner bei Breitbandkabeln zur Übertragung von Frequenzen von mehreren Millionen Hertz bereits mit Vorteil angewendet worden. Bei Fernmeldekabeln dagegen, die mehrere Adergruppen, d. h. eine Vielzahl von Adern enthalten und gleichzeitig eine sehr große Länge aufweisen, ergibt sich ein ungewöhnlich großer Aufwand an Abstandhaltern, so daß durch Anwendung · von aus mehreren Einzelfäden kombinierten Abstandhaltern, deren Herstellung wegen des zusätzliehen Arbeitsganges zur Zusammenfassung der Einzelfäden wesentlich langsamer vor sich geht und teurer ist als die der einzelfädigen Abstandhalter, die Herstellungskosten des Kabels stark erhöht würden.

so Die Erfindung bezweckt die beschleunigte und verbilligte Herstellung von Fernmeldekabeln mit mehreren ungeschirmten verdrillten Adergiruppen für die Mehrfach-Trägerfrequenzübertragung über große Entfernungen, bei denen die Luftraumas isolierung der einzelnen Adern durch um denLeiter in offenen Windungen gewickelte fadenförmige Abitandhalter und durch über diesen Abstandshaltern liegende geschlossene Bandwidklungen aus festen und möglichst unhygroskopischen Kunststoffen mit einem elektrischen Verlustwmkel kleiner als r-io—^s gebildet wird. Gemäß-der Erfindung wird auch bed solchen Abmessungen der Leiter und der Leiterisolierung, bei denen zur Erzielung genügend kleiner Kapazitätswerte ein aus mehreren Fäden kombinierter Abstandhalter verwendet werden müßte, der aus verlustarmen Kunststoffen bestehende Abstandhalter als massiver Einzelfaden ausgebildet, wobei die hierdurch bedingte Erhöhung der Betriebskapazität dadurch praktisch aufgehoben wird, daß außerhalb einer Gruppe von Adergruppen ein für diese Adergruppen gemeinsamer, an sie angrenzender und sie damit teilweise umgebender Hohlraum mit Abstandhaltern aus Papier oder anderen wohlfeilen Isolierstoffen vorgesehen ist, in dem der volumenmäßige Anteil der festen Isolierstoffe klein.ist gegen den Anteil der Hohlräume.

Die Erfindung besteht also in der gleichzeitigen Anwendung zweier Maißnahmen zur Verkürzung der Herstellungszeit und zur Herabsetzung der Herstellungskosten von vieladrigen Trägerfrequenz kabeln, da sowohl die Ausbildung der Abstandhalter der luftraumisolierten Adern in Form eines massiven Einzelfadens als auch die zusätzlichen Abstandhalter' aus Papier od. dgl. außerhalb der 'Adergruppen sich in dem beabsichtigten ,Sinne auswirken, ohne daß eine Vergrößerung des Durchmessers des Kabelseele und eine Vergrößerung der Betriebskapazität und der Leitungsdämpfung eintritt. Dies ist insofern überraschend, als die vorgesehene Verwendung von massiven einfädigen Abstandhalten! gegenüber den aus mehreren Fäden kombinierten Abstandhaltern und ferner die teilweise Ersetzung der verlustarmen Kunststoffe durch Papier od. dgl. an sich zur Vergrößerung der Kapazität und der dielektrischen Verluste beitragen. Die auf Grund der Erfindung angestellten Untersuchungen haben aber die Richtigkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen bestätigt. Während beispielsweise bei einem in üblicher Weise aufgebauten Fernmeldekabel mit vier Sternvierern mit 1,55 mm starken Leitern, die einzeln eine· Polystyrol-Luftraumisolierung aufweisen, unter der Annahme einer auf kleine Kapazität und kleine Wirkwi'4erstandsanteile durchgeführten günstigen Dimensionierung eine Aderstärke (Durchmesser über der Luftraumisolierung eines einzelnen Leiters) von 4,3 mm gewählt werden mulßte, kommt man, wenn man erfindungsgemäß zwischen den vier Sternvierern und dem Bleimantel eine 2,8 mm starke, durch Papierkordeln gebildete Hohlraumschicht anordnet, mit einer Aderstärke von nur 3,75 mm aus, ohne den Kabelseelendurchmesser und die Leitungsdämpfung zu vergrößern. Dies ermöglicht nicht nur die Verwendung massiver Einzelfäden als Abstandhalter, sondern hat ferner eine Herabsetzung des Aufwandes an den teuren" verlüstarmen Kunststoffen der Leiterisolierung zur Folge. Von wesentlicher Bedeutung ist es, daß in dem erfindungsgemäß vorgesehenen Hohlraum außerhalb der Adergruppe der volumenmäßige Anteil von Papier od. dgl. entsprechend klein gehalten wird, um den Anteil der Erdkapazität an der Betriebskapazität weitgehend herabzusetzen. Der zusätzliche äußere Hohlraum hat gleichzeitig eine Herabsetzung der durch den metallischen Außenmantel bedingten Wirkwiderstands Verluste in den Leitern zur Folge.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

In allen Figuren ist der einzelne Leiter des Kabels mit 10 bezeichnet, der mit dem massiven Faden 11 aus verlüstarmen und möglichst unhygroskopischen Kunststoffen, wie Polystyrol oder Polyäthylen, in offenen Windungen umwickelt und darauf mit der geschlossenen Bandwicklung 12, ebenfalls aus verlustarmen Kunststoffen bestehend, umgeben ist. Je vier derart isolierte Leiter werden in bekannter Weise zum Vierer verdrillt und mit dem Faden 13 umschnürt. Über der aus mehreren no Vierern gebildeten Kabelseele sind gemäß den Fig. i, 2 und 3 die offene oder geschlossene Bandwicklung 14, die in offenen Windungen gewickelte Kordel 15, die geschlossene doppelte Bandwicklung 16 und der wasserdichte Kabelmantel 17 an- _llg geordnet. Während die für die einzelnen Adern benutzten Isolierelemente aus verlustarmen festen Kunststoffen mit einem Verlustwinkel kleiner als ι-XQr-S bestehen·, wenden für die Band'wicklungen

14 und 16 und für die Kordel 15 wohlfeile Isolierstoffe, wie Papier od. dgl., verwendet. Die Kordel

15 ist verhältnismäßig dick ausgeführt, um einen möglichst großen Hohlraum außerhalb der Vierer zu erhalten. Da auch die Kordel selbst Hohlräume aufweist,' wird erreicht, daß in der äußeren Hohlraumsehicht der volumenmäßige Anteil der festen

Isolierstoffe. klein ist gegen den Anteil der Hohlräume.

Versuche haben gezeigt, daß etwaige i<n< das Kabel eingedrungene Feuchtigkeitsmengen zunächst von den außenliegenden, aus Papier od. dgl. bestehenden Isolierelementen aufgenommen werden und daß trotz dieser Feuchtigkeitsauifnahme die ■Übertragungsgüte der mit praktisch unhygroskopischen verlustarmen Kunststoffen isolierten

ίο Adergruppen kaum beeinträchtigt wird. Dennoch kann es in gewissen Fällen von Vorteil sein, die außenliegenden Abstandhalter, z. B. die Kordel 15, und gegebenenfalls auch die zusätzlichen Bandwicklungen aus einem Isolierstoff geringer Hygroskopizität herzustellen, z. B. aus mit Lack oder Kunstharz getränktem und/oder verestertem Papier. Da für den Fall der Bildung des äußeren Hohlraumes mittels in offenen Schraübenwindungen gewickelter Papierkordeln das bei Kabeknanrtelfehlern eingedrungene Wasser sich zwischen den Kordelwindungen in Längsrichtung ausbreiten kann, ist es unter Umständen zweckmäßig, den Hohlraum in Abständen abzudichten oder zwischen den Kordelwindungen zusätzliche Elemente einzufügen, die den Wasserdurchtritt hemmen. Beispielsweise könnte gleichlaufend mit der Kordel ein luf thaltiges, z. B. gekrepptes Papierband zwischen den Kordelwindungen liegend um die Adergruppen gewickelt werden.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines Fernmeldeka'bels mit einem in der Mitte liegenden Vierer und einer vollständigen Verseillage von sechs Vierern. Um bei dieser Ausführung für den mittleren Vierer die gleiche Kapazität wie für die Vierer der geschlossenen Verseillage zu erhalten, ist dieser mit der Kordel 18 aus Papier od. dgl. umwickelt. Auch für die Kordel 18 können getränkte Faserstoffe oder veresterte Faserstoffe verwendet werden.

In der Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der über der Kabelseele gebildete Hohlraum durch zwei längs verlaufende, vorteil-"haft durch Lacke oder Kunstharze verfestigte PapierMnder 191 und 20. halbkreisförmige Ouerschnitte gebildet wird, die in Abständen mit den eingedrückten Quer rillen 21,22 versehen sind. Wie ersichtlich, fallen die Querrillen 21,22 der beiden Bänder örtlich zusammen, so daß sie bei Kabelmantelfehlern das Fortdringen von Feuchtigkeit in Längsrichtung verhindern bzw. stark hemmen. Die Ouerrillen 21, 22 können abweichend von der dargestellten Ausführung auch nach außen gedrückt sein. Die Bandwicklung 16 dient bei diesen Ausführungen weniger zur Aufrundung der Kabeiseele, sondern in erster Linie zum Zusammenhalten der beiden längs verlaufenden Bänder 19 und 20.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Attsführungsbeispiele beschränkt. Die Anzahl der Adergruppen, denen ein gemeinsamer äußerer Hohlraum zugeordnet ist, kann von den dargestellten Beispielen abweichen. Mit besonderem Vorteil ist die Erfindung aber anwendbar bei Fernmeldekabeln, die nur wenige ungeschirmte verdrillte Adergruppen mit verlüstarmer Aderisolierung enthalten, d. h. für Kabel mit etwa vier Vierern gemäß der Fig. 2 der Zeichnung. Bei einem derartigen Kabel werden die ungeschirmten Adergruppen für die Mehrfach-Trägerfrequenzüibertragung in ein und derselben Richtung benutzt, während für die andere Übertragungsrichtung ein zweites, gleich aufgebautes Kabel vorgesehen wird, um eine genügend große Nebenspredhdämpfung zwischen den entgegengesetzten ÜbertragungSTichtungen zu erhalten. Es ist selbstverständlich möglieh, die in den Figuren dargestellten Vierergruppen mit anderen Übertragungsleitungen, z. B. mit normalen papierisolierten Adergruppen zu kombinieren, indem über den dargestellten Kabelseelen noch eine oder mehrere Verseillagen angeordnet werden. Die außerhalb der Adergruppen vorgesehenen Abstandhalter können anstatt aus Papier od. dgl. auch aus wohlfeilen Nichtfaserstoffen, z. B. Cellulosederivaten, bestehen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Fernmeldekabel mit mehreren ungeschirmten verdrillten Adergruppen, für die Mehrfach-Trägerfrequenzübertragung über große Entfernungen, bei denen dieLu'ftraumisolierung der einzelnen Adern durch um den Leiter in offenen Windungen gewickelte fadenförmige Abstandhalter und durch über diesen Abstandhaltern liegende geschlossene Bandwicklungen aus festen und möglichst unhygroskopischen Kunststoffen mit einem dielektrischen Verlustwinkel Meiner als 1 · io~³ gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch bei solchen Abmessungen der Leiter und der Leiterisolierung, bei denen zur Erzielung kleiner Kapazitätswerte ein aus mehreren Fäden kombinierter Abstandhalter verwendet werden müßte, der aus verlustarmen Kunststoffen bestehende Abstandhalter als massiver Einzelfaden ausgebildet ist und die hierdurch bedingte Erhöhung der Betriebskapazität dadurch praktisch aufgehoben wird, daß außerhalb einer Gruppe von Adergruppen ein für diese Adergruppen gemeintsamer, an sie angrenzender und sie damit teilweise umgebender Hohlraum mit. Abstandhalten! aus Papier oder anderen wohlfeilen Isolierstoffen vorgesehen ist, in dem der volumenmäßige Anteil der festen Isolierstoffe klein ist gegen den Anteil der Hohlräume.

2. Fernmeldekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar über und gegebenenfalls auch unter den äußeren Abstandhaltern aus Papier od. dgl. eine ein- oder mehrfache, ebenfalls aus wohlfeilen Isolierstoffen bestehende Bandwicklung angeordnet ist.

3. Fernmeldekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Abstandhalter und gegebenenfalls auch die zusätzlichen Bandwicklungen nach Anspruch 2 aus einem wohl-

feilen Isolierstoff geringer Hygroskopizität bestehen, z. B. aus mit Lack oder Kunstharzen getränktem und/oder verestertem Papier oder aus Nichtfaserstoffen, wie Cellulosederivaten od. dgl.

4. Fernmeldekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Hohlraum in Abständen abgedichtet ist.

5. Fernmeldekabel nadh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bildung des äußeren Hohlraumes mittels schraubenförmig gewickelter Kordeln zwischen den Kordelwindungen ein mit der Kordel gleichlaufendes lufthaltiges, z. B. gekrepptes Papierband eingelegt ist.

6. Fernmeldekabel nach Anspruch 1, dadurch geikennzeichnet, daß der außerhalb der Adergruppen vorgesehene Hohlraum durch längs verlaufende, vorteilhaft durch Lacke -oder Kunstharze verfestigte Papierbänder mit halbkreisförmigem Querschnitt gebildet ist, die in Abständen mit eingedrückten Querrillen versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen