DE975724C

DE975724C - Deep sea cables with no external reinforcing wires

Info

Publication number: DE975724C
Application number: DEF12699A
Authority: DE
Inventors: Heinz Horn
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1953-08-26
Filing date: 1953-08-27
Publication date: 1962-07-05

Description

AUSGEGEBENAM 5. JULI 1962ISSUED JULY 5, 1962

F 12699 VIIId 121 cF 12699 VIIId 121 c

Seekabel, z. B. für die Übertragung von normalen Telegrafieströmen, bestehen im allgemeinen aus einem Kupferleiter, einer Isolierung, gegebenenfalls auch noch aus einem wasserdichten Kabelmantel und einer Bewehrung aus Stahldraht. Bei Seekabeln zur Übertragung von Strömen höherer Frequenzen ist zusätzlich unter der Bewehrung noch ein Kupferrückleiter angebracht.Submarine cables, e.g. B. for the transmission of normal telegraphic streams, generally consist of a copper conductor, an insulation, possibly also a waterproof cable jacket and a reinforcement made of steel wire. With submarine cables for the transmission of currents of higher frequencies there is also a copper return conductor under the reinforcement appropriate.

Bei Küstenkabeln erfüllt die Bewehrung einen doppelten Zweck: Einmal soll sie die Verlegung des Kabels ermöglichen, indem sie die Zugkräfte aufnimmt, und zum anderen soll sie das Kabel vor Beschädigungen durch Schiffsanker, Abrieb auf felsigem Boden od. dgl. schützen. In der Tiefsee liegt das Kabel dagegen völlig ruhig in einer Tiefe, in der die obenerwähnten Einflüsse wegfallen. Die Bewehrung dient hier nur zur Aufnahme der Zugkräfte bei der Verlegung und ist höchstens dann noch einmal von Bedeutung, wenn das Kabel zwecks Reparatur wieder aufgenommen werden muß.In the case of coastal cables, the reinforcement serves a double purpose: on the one hand, it is intended to lay the Cable enable by absorbing the tensile forces, and on the other hand, it should protect the cable from damage Protect with ship anchors, abrasion on rocky ground or the like. Lies in the deep sea the cable, on the other hand, is completely calm at a depth at which the above-mentioned influences disappear. the Reinforcement only serves to absorb the tensile forces during installation and is then at most important again if the cable has to be resumed for repair.

Mit Rücksicht auf die zur Verfügung stehenden Verlegungsschiffe und die Schwierigkeiten bei der Verlegung von schweren Kabeln in großen Meerestiefen ist es erstrebenswert, die Kabel möglichst dünn und leicht zu halten. Bei Verwendung von äußeren Bewehrungsdrähten aus Stahl hoher Festigkeit kommt man aber immer zu erheblichen Gewichten, wenn es sich um große Wassertiefen handelt. Der Durchmesser und damit das Gewicht für die Bewehrung werden zwangläufig noch größer, wenn man nach der zur Zeit herrschenden Entwicklungstendenz die Kabeldämpfung herabsetzen will.With regard to the available transfer vessels and the difficulties with the Laying heavy cables in great depths of the sea, it is desirable to use the cables as possible thin and easy to hold. When using outer reinforcing wires made of high strength steel but you always come to considerable weights when it comes to great water depths. The diameter and thus the weight for the reinforcement are inevitably even larger, if you want to reduce the cable attenuation according to the current development trend.

Zur Herabsetzung des Kabelgewichtes ist es bereits bekannt, für die Bewehrung einen leichtenTo reduce the weight of the cable, it is already known to use a light reinforcement for the reinforcement

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Isolierstoff zu verwenden, dessen Festigkeit in bezug auf das spezifische Gewicht möglichst groß sein soll. Es ist bekanntgeworden, Formstränge aus Polystyrol als Bewehrungsmaterial zu verwenden. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Reißlänge eines Polystyroldrahtes wegen des geringen spezifischen Gewichtes von Polystyrol um ein Vielfaches größer ist als die Reißlänge von Stahldraht. Sie beträgt im Wasser etwa 140 km. Bei solchen Kabeln bleibt aber der wirtschaftliche Nachteil bestehen, daß die außer den zur Isolation dienenden Polystyroldrähten noch vorgesehenen Bewehrungsdrähte aus Polystyrol kostspielig sind und den Preis des Kabels wesentlich erhöhen, nach der Verlegung des Kabels in großen Wassertiefen aber keinerlei Funktion mehr zu erfüllen haben. Man hat deshalb Tiefseekabel mit Bewehrungsdrähten aus Kunststoff, soweit bekannt, bisher auch noch nicht verlegt.To use insulating material whose strength in relation to the specific weight is as great as possible should be. It has become known to use molded strands made of polystyrene as reinforcement material. It has been found that the breaking length of a polystyrene wire because of the short specific gravity of polystyrene is many times greater than the tearing length of steel wire. It is about 140 km in the water. With such cables, however, the economical one remains The disadvantage is that the polystyrene wires used for insulation are also provided Polystyrene armoring wires are costly and add significantly to the price of the cable, according to the laying of the cable in great water depths no longer have to fulfill any function. So far, deep-sea cables with plastic reinforcement wires have also been used, as far as is known not yet relocated.

Es ist auch schon bekannt, den Innenleiter, der bei normalen Seekabeln meist aus reinem Kupfer besteht, zur Aufnahme der Zugkräfte bei der Verlegung zu verwenden. Da die Reißlänge von Kupfer in Wasser jedoch nur 2500 m beträgt, wird bei den bekannten Tiefseekabeln, bei denen der Innenleiter zur Aufnahme der Zugkräfte dient, kein reines Kupfer, sondern eine Kupferlegierung entsprechend höherer Festigkeit für die Innenleiter verwendet. Diese Legierung hat allerdings den Nachteil der bedeutend geringeren Leitfähigkeit gegenüber reinem Kupfer.The inner conductor, which is usually made of pure copper in normal submarine cables, is also known is to be used to absorb the tensile forces during installation. Because the tear length of copper in water, however, is only 2500 m, is the case with the known deep-sea cables, in which the inner conductor serves to absorb the tensile forces, not pure copper, but a copper alloy accordingly higher strength used for the inner conductor. However, this alloy has the disadvantage of significantly lower conductivity compared to pure copper.

Es wäre demnach erwünscht, ein Tiefseekabel herzustellen, bei dem man zur Aufnahme der Zugkräfte andere Bauelemente des Tiefseekabels heranziehen kann. Die Erfindung betrifft daher ein Tiefseekabel mit einem Innenleiter aus Kupfer, eine um diesen Leiter herum angeordnete Isolation aus Polystyrolsträngen und einem über der Isolation angeordneten wasserdichten Mantel. Gemäß der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Seekabel dadurch beseitigt, daß an Stelle einer besonderen Bewehrung die zur Isolation verwendeten Polystyrolstränge mit langem Schlag derart auf den Innenleiter aufgebracht sind, daß sie allein die auftretenden Zugkräfte des Kabels aufnehmen.It would therefore be desirable to manufacture a deep-sea cable in which one to absorb the tensile forces can use other components of the deep-sea cable. The invention therefore relates to a deep-sea cable with an inner conductor made of copper, an insulation arranged around this conductor Polystyrene strands and a waterproof jacket placed over the insulation. According to the Invention, the disadvantages of the known submarine cables are eliminated in that instead of a special reinforcement on the polystyrene strands used for insulation with a long blow the inner conductor are applied that they alone absorb the tensile forces of the cable.

Diese Kabelbauart hat erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Tiefseekabeln. Man kann einerseits für den Innenleiter reines Kupfer bester Leitfähigkeit verwenden; andererseits sind äußere Bewehrungsdrähte überflüssig, so daß der Durchmesser und das Gewicht selbst für Kabel mit geringer Dämpfung auf ein solches Maß vermindert werden, daß man sie mit den zur Verfügung stehenden Verlegungsschiffen und Verlegungsmitteln leicht beherrschen kann. Ferner hat man den Vorteil, daß die Stränge, die zur Aufnahme der Zugkräfte dienen, nach der Verlegung nicht nutzlos am Meeresboden liegen, sondern dann Teil der Isolierung sind.This type of cable has considerable advantages over the known deep-sea cables. On the one hand you can use pure copper with the best conductivity for the inner conductor; on the other hand are outer reinforcing wires superfluous, so the diameter and weight even for cables with low attenuation can be reduced to such an extent that they can be used with the available Can easily master laying vessels and means of laying. Another advantage is that the strands that serve to absorb the tensile forces are not useless after laying But are part of the insulation.

Das Polystyrol kommt zweckmäßig in gereckter Form zur Anwendung, und zwar in runder oder profilierter Strangform einseitig oder in Bandform beidseitig gereckt. Die Stränge sollen den Zwischenraum zwischen dem zentralen Kupferleiter und einem äußeren, zylindrischen und wasserdichten Mantel aus z. B. Polyäthylen im wesentlichen ausfüllen. Etwaige Zwischenräume zwischen den Strängen werden zweckmäßig in bekannter Weise durch ein zähflüssiges Isoliermittel, z. B. eine Mischung von Polyäthylen und Polyisobutylen, ausgefüllt, damit der hydrostatische Druck des Wassers gleichmäßig verteilt wird.The polystyrene is expediently used in a stretched form, in a round or profiled strand form stretched on one side or in tape form on both sides. The strands are supposed to be the space in between between the central copper conductor and an outer, cylindrical and watertight Coat from z. B. fill in polyethylene essentially. Any gaps between the Strands are expediently in a known manner by a viscous insulating agent, for. Legs Mixture of polyethylene and polyisobutylene, filled in so that the hydrostatic pressure of the Water is evenly distributed.

Zur Erzielung eines drehungsfreien Kabels hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die in mehreren Lagen verseilten Isolierstränge von Lage zu Lage mit wechselnder Schlagrichtung zu verseilen.To achieve a rotation-free cable, it has proven to be useful in several Laying layers of stranded insulation strands from layer to layer with alternating lay directions.

Für den Kabelmantel kann man günstig z. B. Polyäthylen verwenden und den Außenleiter in Form von Kupferdrähten und -bändern auf den Kabelmantel aufbringen. Es ist auch vorteilhaft, einen metallischen Kabelmantel, z.B. ein Aluminiumrohr, zu venvenden, der dann gleichzeitig als Rückleiter dienen kann.For the cable sheath you can cheap z. B. Use polyethylene and insert the outer conductor in Apply the form of copper wires and tapes to the cable jacket. It is also beneficial a metallic cable sheath, e.g. an aluminum pipe, to be used, which then also serves as a return conductor can serve.

Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Fig. 1 und 2 näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 2 showing the exemplary embodiments.

Nach Fig. 1 besteht die Kabelseele aus einem aus mehreren Kupferdrähten bestehenden Leiter 1, um den eine Lage von Polystyroldrähten 2 mit langem Schlag verseilt ist. Darüber ist eine weitere Lage von Polystyroldrähten 3 mit ebenfalls langem Schlag, jedoch mit entgegengesetzter Schlagrichtung, verseilt. Die Zwischenräume zwischen dem Kupferleiter und den Polystyroldrähten sind mit einer isolierenden Compoundmasse 4 ausgefüllt. Diese Compoundmasse kann beispielsweise aus einer Mischung von Polyäthylen und Polyisobutylen bestehen. Das Kabel ist mit einem wasserdichten Mantel 5 umgeben, der zweckmäßig aus Polyäthylen bestehen kann. Über den Kabelmantel sind dann als Rückleiter die Kupferflachdrähte 6 verseilt. Darüber folgen noch eine oder zwei Lagen Jute 7 in an sich bekannter Weise. Äußere Bewehrungsdrähte sind nicht vorhanden. According to Fig. 1, the cable core consists of a conductor consisting of several copper wires 1 to one layer of polystyrene wires 2 is stranded with a long lay. Above that is another layer of polystyrene wires 3 with also long lay, but with opposite lay direction, stranded. The spaces between the copper conductor and the polystyrene wires are with an insulating compound 4 filled. This compound can, for example, from a Mixture of polyethylene and polyisobutylene exist. The cable is with a waterproof Surrounding jacket 5, which may suitably consist of polyethylene. Then over the cable jacket the flat copper wires 6 stranded as a return conductor. On top of that, one or two layers of jute 7 follow in a manner known per se. There are no external reinforcing wires.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 nur dadurch, daß an Stelle des Kabelmantels aus Polyäthylen ein Mantel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung verwendet wird. Der Mantel kann dann gleichzeitig als Rückleiter dienen, so daß die Kupferflachdrähte 6 überflüssig sind.Fig. 2 shows another embodiment of the invention. This differs from the embodiment according to Fig. 1 only in that a sheath instead of the cable sheath made of polyethylene made of aluminum or an aluminum alloy is used. The coat can then be used as a Return conductors are used so that the flat copper wires 6 are superfluous.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Deep sea cable with an inner conductor made of copper, one arranged around the conductor Insulation made of polystyrene strands and a waterproof one arranged over the insulation Sheath, characterized in that instead of a special reinforcement, the insulation used polystyrene strands with a long blow applied to the inner conductor in this way are that they alone absorb the tensile forces of the cable.

2. Deep sea cable according to claim 1, characterized by the use of unilaterally stretched, round or profiled polystyrene strands.

3. deep sea cable according to claim i, characterized through the use of polystyrene tapes stretched on both sides.

4. deep sea cable according to claims 1 to 3, characterized in that the polystyrene strands applied with different lay directions and such different lay lengths are that when laying or picking up the cable due to its own weight in the The torques occurring in the stranding layers essentially cancel each other out.

Considered publications:

German patent specifications No. 849436, 718843, 715 491, 684229, 681 912, 661604, 659505, 611 037, 608578;

Swiss Patent No. 173 820.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings