DE913188C - Mehrpaariges ortsveraenderliches Fernmeldelandkabel erhoehter Betriebssicherheit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf mehrpaarige ortsveränderliche Fernmeldelandkabel mit Papierhohlraumisolierung und einem insbesondere aus Isolierstoffen bestehenden Kabelmantel und bezweckt, die Betriebssicherheit derartiger Kabel ohne mierklicäie Verschlechterung der elektrischen Übertragungseigenschaften zu vergrößern.

Bei den im allgemeinen fest und geschützt verlegten Fernmeldekabeln ist es zur Erzielung möglichst kleiner Kapazitätswerte üblich, die Adern mit einer hohlen Papierisolierung, z. B. Kordelluftraumisolierung, zu versehen und die Kabelseele mit einem wasserdichten Kabelmantel zu umgeben. Diese Papierhohlraumkonstruktion hat sich seit Jahrzehnten bewährt; denn einerseits ist Papier ein billiger Isolierstoff, andererseits bringt die Hohlraumisolierung bei geringem zusätzlichem Kostenaufwand eine erhebliche Herabsetzung der Kapazität mit sich. Es liegen jedoch Fälle vor, in denen Fernmeldekabel in erhöhtem Maße mechanisehen, Beanspruchungen ausgesetzt sind, z. B. bei Verwendung als ortsveränderliche Kabel. In diesen Fällen bestanden wegen der häufiger zu erwartenden Kabelmantelfehler starke Bedenken gegen die Anwendung der Papierhohlraumisollierung, da selbst die kleinsten Kabelmantelfehler zu einem schnellen Eindringen von Feuchtigkeit in die Kabelseele und. damit zu eliner schnellen Außer-

betriebsetzung des Kabels führen. Hinzu kommt, daß die Feuchtigkeit sich meistens in kurzer Zeit über größere Kabelstrecken verteilt, wodurch die hierdurch bedingten. Reparaturkosten in starkem Maße steigen.

Die Isolierung der Ädern mit Gummi od. dgl. hätte zwar die gewünschte Betriebssicherheit zur Folge, doch wäre dieser Vorteil mit einer erheblichen Verschlechterung der elektrischen Übertragungseigerschaften verbunden. Es ist ferner schon • bekanntgeworden, für die hohlraumisolierten. Adern von. Fernmeldekabeln, statt Papier unhygroskopische' Isolüerstoffe, wie Polystyrol od. dgl., zu verwenden, die dem Papier in elektrischer Hinsicht überlegen sind. Eine aus Polystyrol od. dgl. gebildete Hohlraumisolierung kann aber bei starken Temperaturschwankungen, denen diie über der Erde verlegten Fernmeldekabel im allgemeinen ausgesetzt sind, die Bildung von Kondenswasser innerhalb des Kabels zur Folge haben. Ferner sind derartige mit Polystyrol isolierte Fernmeldekabel verhältnismäßig kostspielig. Würde man in ebenfalls bekannter Weise die Adern von Fernmeldekabeln mit imprägniertem Papier isolieren bzw. eine normale Imprägnierung der papierisolierten Kabelseele mit Imprägniermassen vornehmen, so hätte dies eine Verschlechterung der elektrischen. Übertragungseigen schäften zur Folge, ohne dadurch diie Betriebssicherheit des Kabels bei Kabelmantelfehlern wesentlich zu vergrößern. Zu einer verhältnismäßig teuren Lösung führt der in dieser Richtung liegende bekannte Vorschlag, für ein Fernmeldekabel teils die imprägnierte, teils die trockene Papierisolierung anzuwenden, indem man die mit trockenem Papier isolierten Adern im Kern des Kabels anordnet und für sich mit einem Bleimantel umgibt, worüber dann die imprägnierten Adern und der äußere Bleimantel folgen.

Bei Fernmeldeseekabeln mit Bleimantel ist es bereits bekanntgeworden, die Kabelseele mit einer flüssigen oder zähflüssigen Masse auszufüllen, die alle Hohlräume ausfüllt und von der Isolierung aufgesaugt wird. Diese Maßnahme erfolgt aber lediglich zu dem Zweck, die Druckfestigkeit der Kabelseele des Seekabels gegen den Wasserdruck zu vergrößern. Ferner ist es bei Fernmeldeseekabeln, mit Isolierelementen aus Polystyrol od. dgl. bekannt, die im Kabel verbleibenden Hohlräume mit einer flüssigen urihygroskopisehen Isoliermasse, ζ. Β. mit Hydrokautschuk, auszufüllen, um das Kabel so wohl in Quer- als auch in Längsrichtung wasserdicht auszubilden. Während bei Fernmeldeseekabeln nach Möglichkeit eine völlige Längswasserdichtigkeit anzustreben ist, zielt die Erfindung darauf ab, bei ortsveränderlichen Fernmeldelandkabeln mit getränkter Papierhohlraumisolierung und einem insbesondere aus Isolierstoffen- bestehenden Kabelmantel für den Fall von Kabelmantelfehlern bzw. nicht völliger Wasserdichtigkeit des Kabelmantels eine starke Verzögerung der Längswasserwanderung zu erreichen, ohne dabei eine merkliche Verschlechterung der elektrischen Übertragungseigenschaften in Kauf nehmen zu müssen. Gemäß der Erfindung wird die aus papierluf traumisolierten Adern aufgebaute Kabelseele mit einer unhygroskopischen Isoliermasse getränkt, die in bezug auf die Fernmeldeübartragung wesentlich bessere elektrische Eigenschaften als Papier aufweist und in einem sehr großen Bereich der praktisch vorkommenden Betriebstemperaturen fest, aber dennoch geschmeidig bleibt, und dabei die Tränkung in so ] starkem Maße vorgenommen., daß außer den im Papier vorhandenen Poren auch die zwischen den Adern und Adergruppen vorhandenen Hohlräume ganz oder teilweise mit der Isoliermasse ausgefüllt werden.

Diese Maßnahme steht in völligem Gegensatz zur bisherigen Technik, die Papierhohlraumisolierung stets als trockene lufthaltige Isolation anzuwenden; denn die Papierisolierung· wird eigens deshalb als Hohlkonstruktion auf die Adern aufgebracht, um die festen Isolierstoffe weitgehend durch Luft zu ersetzen. Durch die Erfindung wird in erster Linie der Vorteil erzielt, daß bei Kabelmantel fehlern weder in Quer- noch in. Längsrichtung merkliche Feuchtigkeitsmengen, in, die KabelseeJe eindringen können und daß somit unliebsame Betriebsunterbrechungen vermieden werden. Dieser Vorteil wird vorzugsweise gleichzeitig dazu ausgewertet, um die Kabelseele statt mit einem Bleimantel mit einem Isolierstoff mantel zu umgeben, der bekanntlich eine j geringere Sicherheit gegen, das Eindringen! von Feuchtigkeit als ein Bleimantel aufweist.

Vorteilhaft werden zur weiteren: Erhöhung der Betriebssicherheit die einzelnen Leiter vor Aufbringung der. Hohlraumisolierung in bekannter Weise mit einer geschlossenen Emaillelackschicht bedeckt, möglichst unter Verwendung von elektrisch hochwertigen Lacken. Ferner werden zweckmäßig die durch die Adergruppen gebildeten Zwickelräume durch zusätzliche Trensen bzw. Beiläufe ausgefüllt, um auch bei starken mechanischen Beanspruchungen des Kabels schädliche^ Verlagerungen der Adern oder Adergruppen und damit störende Kapazitäts- und Kopplungsänderungen zu vermeiden. Im allgemeinen genügt die Ausfüllung der äußerem Zwischenräume mit Beiläufen.

Als elektrisch hochwertige Tränkmassen, kommen vorzugsweise Mischungen von natürlicher oder synthetischer Vaseline mit handelsüblichem Paraffin und einem Zusatz von synthetischem Paraffin in Frage, z. B. Mischungen von etwa 35 bis 45 °/o Petroleumvaseline, etwa 40 bis 50 °/» handelsüblichem Paraffin und etwa 10 bis 20 °/» synthetischem Paraffin. Als besonders geeignet wurde ein Tränkmittel gefunden, das aus einem Gemisch, aus etwa 40% Petroleumvaseline, etwa 45°/o· handelsüblichem Paraffin und etwa 15% synthetischem Paraffin besteht. Ein derartiges Gemisch ist nicht nur in elektrischer Hinsicht hochwertig, sondern weist gleichzeitig einen Tropfpunkt von über 8o° C nach Ubbelohde auf, so daß die Tränkmasse im Bereich der normalen. Betriebstemperaturen fest bleibt. Sollen die erfindungsgemäß hergestellten Kabel auch bei sehr großer Kälte, z. B. bei Temperaturen unter — io° C wechselnden mechani-

sehen Beanspruchungen ausgesetzt werden, so werden vorteilhaft Tränkmassen verwendet, die auch bei diesen tiefen Temperaturen schmierig bleiben und bei den z. B. durch. Sonnenbestrahlung bedingten erhöhten Betriebstemperaturen noch genügend fest sind. Hierfür kommen vorzugsweise Mischungen aus Ozokerit und. Vaseline in Frage, beispielsweise Mischungen von etwa io°/o Ozokerit und 90 %> Petroleumvaseline, die einen Tropfpunkt von über 45⁰ nach Ubbelo'hde aufweisen und sogar bis zu Temperaturen in der Größenordnung von —25⁰ C noch genügend weich sind.

In den Fig. 1 bis 4 sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt zunächst ein gemäß der Erfindung hergestelltes selbsttragendes Fernmeldeluftkabel, dessen Kabelseele aus 1+6 Sternvierern besteht. Jeder Leiter 10 ist zunächst mit einer geschlossenen Emaillelackschicht 11 bedeckt, über der die in offenen Schraubenwindungen gewickelte Kordel 12 und die geschlossene Aderhülle 13 folgen. Die Aderhülle 13 besteht aus Papier, während die Kordel 12 anstatt aus Papier auch aus einem anderen geeigneten Isolierstoff bestehen kann. Jeder Vierer ist mit einem Faden 14 in offenen Schraubenwindungen umwickelt. Nach Fertigstellung der Kabelseele einschließlich Verseilung der Papiertrensen 15 und Aufbringung der Papierbandwicklung 17 wird diese in der durch Erwärmung verflüssigten Tränkmasse derartig stark getränkt, daß die Masse außer den im Papier vorhandenen Poren auch die zwischen den Adern und den Vierern vorhandenen Hohlräume ganz oder teilweise ausfüllt. Die Ausfüllung der Kabelseele mit der Tränkmasse ist mit 16 bezeichnet. Der über der so hergestellten Kabelseele liegende Schutz besteht aus der Metallfolienwicklungi8, der Isolierstoffbandwicklung 19, dem Kunststoffmantel 20, der Faserstoffbandwicklung 21, der Metallfolienwicklung 22, der als Stützorgan dienenden Eisenbandwicklung 23 und der zugfesten Drahtarmatur 24.

Das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Konstruktion gemäß der Fig. 1 nur hinsichtlich der äußeren Schutzumhüllung der Kabelseele, infolgedessen! sind die einzelnen Elemente der Kabelseele mit den gleichen, Bezugszeichen: versehen. In Abänderung der Fig. 1 besteht die äußere Schutzumhüllung aus der Metallfolienwicklung 25, der Faserstoffbandwicklung 26, dem Kunststoffmantel 27, der Faserstoffbandwicklung 28, der Metallfolienwicklung 29 und dem zweiten, geschlossenen Kunststoffmantel 30. Der innere Kunststoffmantel 27 besteht vorteilhaft aus einem Kunststoff größerer Wasserundurchlässigkeit, z. B. Polyisobutylenmischung, während für den äußeren Kunststoffmantel 30 vorteilhaft ein mechanisch, härterer Kunststoff verwendet wird.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Kabelseele aus einer zentralen Einlage, um die fünf Sternvierer verseilt sind. In dem dargestellten Fall wird die zentrale Einlage aus dem Papierkern 31 und den. Papierbandlagen 32 und 33 gebildet. Die einzelnen Adern des Kabels bestehen in Übereinstimmung mit den vorhergehenden Figuren aus dem Leiter 10, der geschlossenen Emaillelackschicht 11, der Kordel 12 und der aus Papier bestehenden Hülle 13. Ebenso ist jeder Vierer mit einem Faden 14 in offenen Windungen fest umwickelt. Die durch die Vierer gebildeten äußeren Zwickelräume sind zur Festlegung der Adergruppen, und zur Aufrundung· der Kabelseele mit den Papiertrensen 15 ausgefüllt. Die die Kabelseele ausfüllende Tränkmasse und. die Kabelseelenbespinnung sind mit 16 und 17 bezeichnet. Über der Kabelseele folgen der Reihe nach die Metallfolienwicklung 34, die Faserstoffbandwicklung-35, der Kunststoffmantel 36, die Faserstoffbandwicklung 37, die Metallfolienwiicklung 38, die Faserstoffbandwicklung 39 und der äußere Kunststoffmantel 40.

Die Fig. 4 zeigt ein, Ausf übrungsbeispiel, bei dem der Kabelmantel aus abwechselnden Lagen aus vorgetränkten Papierbändern und bituminösen Massen besteht. Über der Kabelseele, die in gleicher Weise λνίβ bei den Ausführunigsformen gemäß den Fig. 1 und 2 ausgebildet ist, ist zunächst eine Metallfolie 41 mit starker Überlappung, etwa mit 50⁰/odger Überlappung, gewickelt. Hierüber folgt der Kabelmantel, der aus den Papierbandwicklungen 42 und den, Bitumenschichten. 43 besteht, wobei die Bitumenschichten 43 auch die innerhalb der Papierbandwicklungen 42 vorhandenen Hohlräume ausfüllen. Als äußerer Schutz befinden, sich über dem Kabelmantel die überlappte Metallfolienwicklung 44, z. B. Aluminiumfolienwicklung, die als Stützorgan dienende vorzugsweise verzinkte Eisenbandwicklung 45 und die zugfeste Runddrahtarmatur 46. Der bei dieser Ausführung verwendete Kabelmantel ist zwar nicht als wasserdicht zu bezeichnen, doch haben Versuche bestätigt, daß ein aus vielen. Papierbändern und Bitumenschichten aufgebauter Kabelmantel in ausreichendem Maße tropfwasserdicht ist, was in Verbindung mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Kabelseele in vielen Anwendungsfällen genügt.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten, Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann die Kabelseele in beliebiger anderer Weise ausgebildet sein. Die zur Bildung der Hohlraumisolation verwendeten Abstandhalter können auch einen vom runden Querschnitt abweichenden Querschnitt, z. B. einen rechteckigen Querschnitt, erhalten. Abweichend von den dargestellten Ausführungsformen können die einzelnen Adergruppen mit einer geschlossenen Umspinnung umgeben sein. Ferner ist es bei den in, den Fig. 2 und 3 dargestellten Beispielen möglich, über oder an Stelle des äußeren, Kunststoffmantels 30 bzw. 40 eine metallische Bewehrung anzuordnen, die gegebenenfalls mit einer getränkten- Jutebespinnung geschützt sein kann. Die Leiter bestehen vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, oder sie sind als Bimetalleiter, z. B. als kupferbedeckte Aluminiumleiter, ausgebildet.

Die Erfindung ist sinngemäß auch anwendbar bei fest verlegten Fernmeldelandkabeln, die erhöhten

mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, z. B. bei Verlegung der Kabel in Gebieten, die der Erdrutsch- und Explosionsgefahr unterliegen,

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ι. Mehrpaariges ortsveränderliches Fernmeldelandkabel erhöhter Betriebssicherheit mit getränkter Papierhohlraumisolierung und einem

   ίο insbesondere aus Isolierstoffen bestehenden Kabelmantel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelseele mit einer unhygroskopischen. Isoliermasse getränkt ist, die in bezug auf die Fernmeldeübertragung wesentlich bessere elektrische Eigenschaften als Papier aufweist und in einem sehr großen Bereich der praktisch vorkommendem Betriebstemperaturen fest, aber dennoch geschmeidig bleibt, und dabei die Tränkung· in so starkem Maße vorgenommen ist, daß außer den

   so im Papier vorhandenen Poren auch die zwischen den Adern und Adergruppen, vorhandenen Hohlräume ganz oder teilweise mit der Isoliermasse ausgefüllt werden.
2. 2. Fernimeldelandkabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Leiter mit einer geschlossenen Emaillelackschicht bedeckt sind.
3. 3. Fernmeldelandkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Adergruppen gebildeten Zwickelräume durch zusätzliche Trensen bzw. Beiläufe ausgefüllt sind.
4. 4· Fernmeldelandkabel nach Anspruch ι, gekennzeichnet durch Tränkmittel aus Mischungen von natürlicher oder synthetischer Vaseline mit handelsüblichem Paraffin und einem Zusatz von synthetischem Paraffin, vorzugsweise aus Mischungen von etwa 35 bis 45% Petroleumvaseline, etwa 40 bis 50% handelsüblichem Paraffin und etwa 10 bis 20°/o synthetischem Paraffin.
5. 5. Fernmeldelandkabel nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkmittel aus einem Gemisch von etwa 40% Petroleumvaseline, etwa 45% handelsüblichem Paraffin und etwa 15% synthetischem Paraffin besteht.
6. 6. Fernmeldelandkabel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Tränkmassen, die bei Temperaturen unter — 10⁰C noch eine schmierige Beschaffenheit aufweisen, und. auch bei z. B. durch Sonnenbestrahlung bedingten, erhöhten Temperaturen noch genügend fest sind.
7. 7. Fernmeldelandkabel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Tränkmittel aus Mischungen aus Ozokerit und Vaseline, vorzugsweise aus etwa 10% Ozokerit und etwa 90¹Vo Petroleumvaseline.

   Angezogene Druckschriften.:
   Deutsche Patentschrift Nr. 295616;
   britische Patentschrift Nr. 443772;

   französische; Patentschriften Nr. 664910, 756 705, 781803.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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