DE969316C

DE969316C - External voltages, e.g. Electrical cable with metallic armouring influenced by high voltage systems or atmospheric discharges, in particular self-supporting telecommunication air cables

Info

Publication number: DE969316C
Application number: DES12080D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Rensch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-07-15
Filing date: 1943-07-15
Publication date: 1958-05-22

Description

Die Erfindung betrifft Fernmeldekabel, bei denen seitens benachbarter Starkstromanlagen oder durch atmosphärische Entladungen hohe Gefährdungsspannungen zwischen den Kabeladern und deren gemeinsamer metallischer Umhüllung auftreten. Besonders hohen Gefährdungsspannungen sind selbsttragende Fernmeldeluftkabel bei Blitzschlägen ausgesetzt. Daher muß bei selbsttragenden Luftkabeln ein besonders kleiner Kopplungswiderstand bzw. Schutzfaktor der über der Kabelseele liegenden metallischen Umhüllung angestrebt werden. Die bisher mit Bleimantel und selbsttragender Stahldrahtbewehrung und unter derThe invention relates to telecommunication cables, in which on the part of neighboring power systems or by atmospheric discharges high hazardous voltages between the cable cores and their common metallic coating occur. Particularly high hazardous voltages are self-supporting Telecommunication air cables exposed to lightning strikes. Therefore a special must be given for self-supporting aerial cables Small coupling resistance or protection factor of the metallic sheath overlying the cable core to be striven for. The previously with lead jacket and self-supporting steel wire reinforcement and under the

Bewehrung liegender Stützwendel aus Eisen ausgeführten selbsttragenden Luftkabel wiesen infolge der dreischichtigen Ausführung der Kabelumhüllung — Bleimantel / magnetisierbare Stützwendel / Verseillage von Bewehrungsdrähten — einen verhältnismäßig Ideinen Schutzfaktor auf und sind daher gegen die höchsten zu erwartenden Gefährdungsspannungen hinreichend geschützt.Self-supporting aerial cables made of iron on lying support helixes showed as a result of the three-layer design of the cable sheathing - lead sheath / magnetizable support coil / stranded layer of reinforcing wires - have a relative protection factor and are therefore against the the highest anticipated hazardous voltages sufficient protected.

Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, bei selbsttragenden Fernmeldeluftkabeln oder anderen Fernmeldekabeln, die hohen Gefährdungsspannungen zwischen Kabeladern und der metallischen UmhüllungThe invention has for its object, in self-supporting telecommunication air cables or other telecommunication cables, the high hazardous voltages between the cable cores and the metallic sheath

ausgesetzt sind, den Bleimantel durch einen Isolierstoffmantel zu ersetzen, ohne die Gefahr eines Spannungsdurchschlages zwischen den Kabeladern und der äußeren metallischen Bewehrung in Kauf nehmen zu müssen.are exposed to replacing the lead jacket with an insulating jacket without the risk of a voltage breakdown take between the cable cores and the outer metallic armouring in purchase have to.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß infolge der Weglassung des Bleimantels, der wegen seiner Längsleitfähigkeit wesentlich zur Herabsetzung der Gefährdungsspannungen zwischen Kabelädern und dem Bleimantel beiträgt, erhöhte Gefährdungsspannungen zwischen den Kabeladern und der metallischen Bewehrung auftreten. Andererseits ist es bei Fernmeldekabeln mit hygroskopischer Isolierung, insbesondere mit Papier-Luftraumisolierung unbedingt erforderlich, daß der den Bleimantel ersetzende Isolierstoffmantel genügend wasserdicht ist. Sowohl bei Luftkabeln als auch bei Erdkabeln werden in dieser Hinsicht hohe Anforderungen an die Dichtigkeit des Isolierstoffmantels gestellt. Bisher wurde zur Herao stellung wasserdichter Isolierstoffmäntel für Kabel bevorzugt Polyisobutylen verwendet, das mit Ruß durchmischt wird. Gegebenenfalls kommen auch Beimischungen von Graphit oder von Ruß und Graphit in Frage. Diese Beimischungen haben aber eine halbleitende Ausbildung des Isolierstoffmantels zur Folge, so daß dessen Durchschlagsfestigkeit gering ist.The invention is based on the consideration that due to the omission of the lead jacket, the Because of its longitudinal conductivity, it is essential to reduce the hazardous voltages between cable wheels and the lead sheath contributes to increased hazardous voltages between the cable cores and the metallic reinforcement occur. On the other hand, it is with telecommunication cables with hygroscopic insulation, In particular with paper air space insulation it is absolutely necessary that the insulating material jacket replacing the lead jacket is sufficiently waterproof. Both in the case of aerial cables and underground cables, in this Regard made high demands on the tightness of the insulating jacket. So far it has become Herao position waterproof insulation jackets for cables preferably polyisobutylene, which is made with carbon black is mixed. If necessary, there are also admixtures of graphite or of carbon black and graphite in question. However, these admixtures result in a semiconducting formation of the insulating material jacket, so that its dielectric strength is low.

Um nun bei Fernmeldekabeln für den Fall der Ersetzung des Bleimantels durch einen Isolierstoffmantel einerseits eine ausreichende Wasserdichtigkeit des Kabelmantels zu gewährleisten und andererseits Spannungsdurchschläge zwischen der Bewehrung und den Kabeladern bei erhöten Gefährdungsspannungen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß der Bleimantel durch einen Mantel aus einer Mischung von Polyisobutylen mit Ruß und/oder Graphit ersetzt, wobei über oder unter — vorteilhaft sowohl über als auch unter — diesem Isolierstoffmantel zusätzliche Isolierschichten mit einer höheren Durchschlagsfestigkeit als 15 kV angeordnet sind.In order to deal with telecommunication cables in the event of the lead sheath being replaced by an insulating sheath on the one hand to ensure adequate watertightness of the cable jacket and on the other hand Voltage breakdowns between the reinforcement and the cable cores in the event of increased hazardous voltages According to the invention, the lead jacket is to be avoided by a jacket made from a mixture of polyisobutylene replaced with carbon black and / or graphite, with over or under - advantageously both over and under - This insulating jacket has additional insulating layers with a dielectric strength higher than 15 kV are arranged.

Die Anordnung zusätzlicher Isolierschichten hoher Durchschlagsfestigkeit sowohl über als auch unter dem Isolierstoffmantel hat den Vorteil, daß bei einer etwaigen vorübergehenden Verminderung der Durchschlagsfestigkeit der außerhalb des Kabelmantels liegenden Isolierschicht die innenliegende Schicht noch eine für die meisten Spannungsbeanspruchungen ausreichende Durchschlagsfestigkeit aufweist. Vorteilhaft bestehen die zusätzlichen Isolierschichten aus überlappten Kunststoffolienwicklungen. Für die außerhalb des Kabelmantels liegenden Isolierschichten werden bevorzugt Folien aus unhygroskopischen Kunststoffen, wie Polystyrol und Polyäthylen, verwendet. Die innenliegenden Folienwicklungen können außer aus diesen Stoffen auch aus Polyvinylchlorid, Zellulosetriazetat od. dgl. bestehen. Gegebenenfalls werden die innerhalb der Folienwicklungen vorhandenen Hohlräume mit einer unhygroskopischen Isoliermasse ausgefüllt, vorteilhaft mit Isoliermassen, die einen hohen Tropfpunkt haben und auch bei niedrigen Temperatüren noch genügend geschmeidig sind.The arrangement of additional insulating layers of high dielectric strength both above and below The insulating jacket has the advantage that in the event of a temporary reduction in dielectric strength the insulating layer lying outside the cable jacket still has the inner layer has sufficient dielectric strength for most voltage stresses. Advantageous the additional insulating layers consist of overlapping plastic film windings. For the outside The insulation layers lying on the cable jacket are preferred foils made of non-hygroscopic plastics, such as polystyrene and polyethylene are used. The inner foil windings can except These materials also consist of polyvinyl chloride, cellulose triacetate or the like. If necessary, the The cavities within the foil windings are filled with an unhygroscopic insulating compound, advantageous with insulating compounds that have a high dropping point and also at low temperatures are still sufficiently supple.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel die Anwendung der Erfindung bei einem selbsttragenden Luftkabel. Hiernach ist die in beliebiger Weise aufgebaute Kabelseele 10 zunächst mit mehreren Lagen durchschlagsfester Isolierfolien 11, z. B. aus Zellulosetriazetat, umwickelt, worüber gegebenenfalls eine Textübandbewicklung 12 angeordnet ist. Der dann folgende Kabelmantel 13 besteht aus einer Mischung von Polyisobutylen mit Ruß und/oder Graphit. Unter Zwischenfügung einer weiteren Textilbandwicklung 14 sind mehrere überlappte Folienwicklungen 15 aus durchschlagsfesten und möglichst unhygroskopischen Isolierstoffen, z. B. aus Polystyrol oder Polyäthylen, aufgebracht. Gegebenenfalls kann zwischen jeder Folienlage eine Schicht aus einer unhygroskopischen Isoliermasse aufgebracht werden. Über dieser durchschlagsfesten Isolierschicht folgen die Metallfolienwicklung 16, vorteilhaft aus einer Aluminiumfolie, die offene Bandeisenwendel 17 und die zugfeste Stahldrahtbewehrung 18.The drawing shows, as an embodiment, the application of the invention to a self-supporting one Aerial cables. According to this, the cable core 10, constructed in any way, is initially with several layers puncture-proof insulating films 11, e.g. B. from cellulose triacetate, wrapped, over which a text ribbon wrapping 12 is optionally arranged. The one then The following cable sheath 13 consists of a mixture of polyisobutylene with carbon black and / or graphite. Under A further textile tape winding 14 is inserted between several overlapped film windings 15 puncture-proof and, if possible, unshygroscopic insulating materials, e.g. B. made of polystyrene or polyethylene, upset. If necessary, a layer of an unhygroscopic layer can be placed between each film layer Isolating compound are applied. The metal foil winding follows over this puncture-proof insulating layer 16, advantageously made of an aluminum foil, the open band iron helix 17 and the tensile steel wire reinforcement 18th

Die konstruktive Ausführung des Erfindungsgedankens kann in dieser oder jener Hinsicht von der dargestellten Ausführungsform abweichen. Beispielsweise können die Textübandwicklungen 12 und 14 wegfallen oder durch Folienwicklungen aus möglichst unhygroskopischen Stoffen ersetzt werden, gegebenenfalls durch Metallfolienwicklungen. Falls das Kabel als Erdkabel verlegt wird, wird die Bewehrung 17/18 durch eine den anderen Verhältnissen angepaßte Bewehrung, z. B. durch eine übliche Bandeisen- oder Flachdrahtbewehrung, ersetzt. Die Erfindung ist sinngemäß auch anwendbar für Starkstromkabel.The constructive implementation of the concept of the invention can in this or that respect of the shown embodiment differ. For example, the text tape windings 12 and 14 can be omitted or be replaced by foil wraps made of materials that are as unhygroscopic as possible, if necessary through metal foil wraps. If the cable is laid as an underground cable, the reinforcement is 17/18 by reinforcement adapted to the other conditions, e.g. B. by a conventional band iron or Flat wire reinforcement, replaced. The invention can also be used analogously for power cables.

Claims

Patent claims:

1. By external voltages, e.g. B. by high voltage systems or atmospheric discharges affected cable with metallic armouring, in particular self-supporting telecommunication aerial cable, characterized in that the lead jacket by a waterproof jacket made of a mixture of Polyisobutylene is replaced with carbon black and / or graphite and above or below, advantageously both above Additional insulation layers with a higher dielectric strength under this insulation jacket are arranged as 15 kV.

2. Cable according to claim 1, characterized in that the additional insulating layers high dielectric strength from overlapping foil windings made of plastics with high dielectric strength exist.

3. Cable according to claim 2, characterized in that the arranged over the insulating jacket Foil wraps made of non-hygroscopic plastics such as polystyrene or polyethylene, exist, while also puncture-proof for the foil windings arranged under the insulating jacket Films made of polyvinyl chloride, cellulose triacetate or the like come into consideration.

4. Cable according to claim 2, characterized in that the cavities within the film windings, in particular the film windings lying over the insulating jacket with a unshygroscopic insulating material are filled.

Considered publications:
“Chem. Zentralblatt «, 1937, II, p. 3676;
French Patent No. 47 443 and Main French Patent No. 775 306;

Article by Nowak and Hofmeier, »On the development of cellulose triacetate foils for electr. Isolierzwecke « in the magazine» Kunststoffe «, January

1937;
“IG. Pocket book for the manufacturing industry «,

1942, pp. 118 to 121 and 160 to 163;

Droste's book, "Das Neumeyerbuch", Volume 1, 1934, p. 324.

1 sheet of drawings