FI89421B

FI89421B - Electrical cable provided with a short-circuiting strip and a short-circuiting strip for such a cable

Info

Publication number: FI89421B
Application number: FI911600A
Authority: FI
Inventors: Eero Tanner
Original assignee: Nokia Kaapeli Oy
Priority date: 1991-04-03
Filing date: 1991-04-03
Publication date: 1993-06-15
Also published as: FI911600A; FI89421C; FI911600A0

Description

! 89421! 89421

Oikosulkunauhalla varustettu sähkökaapeli ja oikosulku-nauha tällaista kaapelia varten Tämän keksinnön kohteena on sähkökaapeli, jossa 5 on vähintään yksi eristetty sähköjohdin, johtimen ympäröivä suojavaippa ja - johtimen ja suojavaipan välinen oikosulkuker-ros, joka koostuu olennaisesti johtimen suuntaisista 10 oikosulkulangoista ja niitä poikittaisesti sähköisesti yhdistävästä kontaktinauhasta.The present invention relates to an electric cable having at least one insulated electric conductor, a shield surrounding the conductor and a short-circuit layer between the conductor and the shield, consisting essentially of conductor 10 short-circuiting wires and electrically connecting them transversely to the conductor. .

Voimakaapeleihin sijoitetaan valmistusvaiheessa kaapelin eristettyjen johtimien ja ulkoisen suojavaipan väliin erityinen oikosulkukerros, joka koostuu keskinäi-15 sin välein kaapelin pituussuuntaan ulottuvista oikosulkulangoista (nollalangoista) ja joka kerros ympäröi kaikkia johtimia. Yhdensuuntaisesti kulkevat oikosulku-langat on yhdistetty sähköisesti toisiinsa kontaktinau-halla, joka ulottuu kierteisesti oikosulkulankojen yli. 20 Oikosulkukerroksen tehtävänä on toisaalta suojata johtimia ulkoisilta mekaanisilta rasituksilta ja toisaalta aikaansaada oikosulku lankojen ja johtimen välille, jos ulkopuolinen esine, kuten lapio, rautakanki tai sentapainen vahingossa työntyy kaapelin suojavaipan läpi joh-'25 timeen asti.At the manufacturing stage, a special short-circuit layer is placed on the power cables between the insulated conductors of the cable and the outer sheath, consisting of short-circuit wires (neutral wires) extending in the longitudinal direction of the cable at intervals of 15 and each layer surrounding all conductors. The short-circuiting wires running in parallel are electrically connected to each other by a contact strip extending helically over the short-circuiting wires. 20 The purpose of the short-circuit layer is, on the one hand, to protect the conductors from external mechanical stresses and, on the other hand, to cause a short circuit between the wires and the conductor if an external object such as a shovel, iron bar or the like is accidentally pushed through the cable sheath.

Kaapelin oikosulkukerros on yleensä valmistettu kertaamalla oikosulkulangat ja niitä yhdistävä kontakti-nauha häkkikertauskoneella kaapelin eristettyjen johtimien ympäri, minkä jälkeen oikosulkukerroksen päälle on 30 muodostettu suojavaippa. Tällainen valmistustapa on hidas ja kallis, koska kertaus suoritetaan erillisenä työvaiheena omalla kertauskoneella, jossa on kela jokaista oikosulkulankaa varten.The short-circuit layer of a cable is generally made by twisting the short-circuit wires and the contact strip connecting them around the insulated conductors of the cable with a cage winder, after which a protective sheath is formed on the short-circuit layer. Such a manufacturing method is slow and expensive, because the winding is performed as a separate work step with its own winding machine with a coil for each short-circuit wire.

DE-hakemusjulkaisussa 2 419 843 on ehdotettu muo-; 35 dostaa oikosulkukerros kaapelin pituussuuntaisesta me- 2 89421 tallinauhasta, jossa on joukko vierekkäisiä pituussuuntaisia tai vinoja rakoja, jotka jakavat nauhan lukuisiin kapeisiin suikaleisiin, jotka on yhdistetty toisiinsa poikittaisilla kannaksilla. Metallinauha taivutetaan 5 johtimien ympäri pitkittäisreunoillaan vastakkain oiko-sulkukerrokseksi. Tällaisen nauhan valmistaminen on kylläkin suhteellisen yksinkertaista, mutta yhtenäinen rei'itetty metallilevy tekee valmiin kaapelin melko taivutus jäykäksi.DE-A-2 419 843 proposes a form; 35 forms a short-circuit layer from a longitudinal cable strip of the cable having a plurality of adjacent longitudinal or oblique slits dividing the strip into a plurality of narrow strips connected to each other by transverse bases. The metal strip is bent around the 5 conductors with its longitudinal edges facing each other into a short-circuit layer. Although the manufacture of such a strip is relatively simple, a uniform perforated metal plate makes the finished cable quite bending rigid.

10 SE-hakemusjulkaisussa 81027971 on ehdotettu upot taa johdinta ympäröivään suojavaippaan sen suulakepuris-tamisen yhteydessä pituussuuntaisesti tai kierteisesti ulottuvia erillisiä vahvistuslankoja. Nämä langat ovat lujempaa materiaalia kuin eristävä suojavaippa ja niiden 15 tehtävänä on estää kosketinnastaa, joka leikkautuu suojavaipan läpi, tunkeutumasta kosketukseen johtimen kanssa. Lankojen upottaminen eristyskerrokseen on sinänsä yksinkertaista, mutta tällä ratkaisulla ei aikaansaada mitään oikosulkusuojaa.10 SE-A-81027971 proposes to immerse separate reinforcing wires extending longitudinally or helically in the protective sheath surrounding the conductor during its extrusion. These wires are of a stronger material than the insulating sheath and their function is to prevent the contact pin, which cuts through the shield, from penetrating into contact with the conductor. Immersing the wires in the insulating layer is in itself simple, but this solution does not provide any short-circuit protection.

20 Eräässä ruotsalaisessa voimakaapelissa on yhden suuntaiset oikosulkulangat kiinnitetty muovipuristimessa pituussuuntaisesti puolijohtavaa materiaalia olevaan nauhaan, joka taivutettuna johtimen ympäri muodostaa oikosulkukerroksen. Puolijohtavan materiaalin ansiosta 25 ei tarvita mitään erityistä kontaktinauhaa lankojen yhdistämiseksi sähköisesti toisiinsa. Puoli johtava materiaali on kuitenkin suhteellisen kallista, eikä vastaa sähkönjohtokyvyltään sähköä hyvin johtavaa materiaalia. Lankojen vetäminen irti puolijohdenauhasta ja pintojen 30 puhdistaminen liitäntäkohdissa on lisäksi melko työlästä .20 In a Swedish power cable, unidirectional short-circuit wires are attached in a plastic press to a strip of semiconductor material in the longitudinal direction, which, when bent around the conductor, forms a short-circuit layer. Thanks to the semiconducting material, no special contact strip is required to electrically connect the wires to each other. However, the semi-conductive material is relatively expensive and does not match the electrically conductive material in terms of electrical conductivity. In addition, pulling the wires off the semiconductor tape and cleaning the surfaces 30 at the junctions is quite laborious.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sähkökaapeli, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja joka mahdollistaa oikosulkukerroksen aikaansaamisen kaa-35 peliin yksinkertaisella ja taloudellisella tavalla. Tämä 3 89421 tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella sähkökaapelilla, jolle on tunnusomaista se, - että oikosulkulangat sijaitsevat kiinteästi • johdinta ympäröivän erillisen eristysnauhan varassa ja 5 - että kontaktinauha ulottuu siksakmaisesti oi- kosulkulankojen yli eristysnauhan pituussuunnassa.The object of the present invention is to provide an electric cable which avoids the above-mentioned drawbacks and which makes it possible to provide a short-circuit layer for the cable in a simple and economical manner. This object is achieved by an electric cable according to the invention, characterized in that - the short-circuit wires are fixedly on a separate insulating strip surrounding the conductor and 5 - that the contact strip extends zigzagically over the short-circuit wires in the longitudinal direction of the insulating strip.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että sekä oikosulkulangat että kontaktinauha kiinnitetään niitä kannattavan ohuen nauhan varaan, joka on sähköä johtama-10 tonta materiaalia. Koska eristysnauhan ei tarvitse johtaa sähköä, voidaan se valmistaa halvasta materiaalista, esim. muovista ja nauhaa samalla käyttää hyväksi oiko-sulkukerroksen ja johtimien välisenä erotuskalvona. Lankoja ja kontaktinauhaa kannattava eristyskalvo voidaan 15 tehdä hyvin ohueksi, jolloin se ei vaikeuta oikosulku-nauhan taivuttamista johtimien ympäri.The invention is based on the idea that both the short-circuit wires and the contact strip are attached to a thin strip supporting them, which is a non-conductive material. Since the insulating tape does not have to conduct electricity, it can be made of a cheap material, e.g. plastic, and at the same time the tape can be used as a separating film between the short-circuit layer and the conductors. The insulating film supporting the wires and the contact strip can be made very thin, so that it does not make it difficult to bend the short-circuit strip around the conductors.

Keksinnön kohteena on myös oikosulkunauha tällaista sähkökaapelia varten, jolle oikosulkunauhalle on tunnusomaista se, 20 - että oikosulkunauha käsittää poimuilevät oiko sulkulangat, oikosulkulankoja kannattavan eristysnauhan ja eristysnauhan pituussuuntaan siksakmaisesti oikosul-kulankojen yli ulottuvan kontaktinauhan ja - että oikosulkulangat, eristysnauha ja kontak-25 tinauha on koottu taipuisaksi kiinteäksi kokonaisuudeksi .The invention also relates to a short-circuit strip for such an electric cable, which short-circuit strip is characterized in that the short-circuit strip comprises corrugated short-circuit wires, an insulating strip into a flexible fixed entity.

Tällaisella oikosulkunauhalla saavutetaan edellä selitetyt edut. Nauha tai nauhat on yksinkertaisesti valmistettavissa helposti käsiteltäväksi yksiköksi, joka 30 on taitettavissa johtimien ympäri yksinkertaisilla välineillä.Such a short-circuit tape achieves the advantages described above. The strip or strips can be simply made into an easy-to-handle unit that can be folded around the conductors by simple means.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää poikkileikkauksena ja perspektii-35 visesti keksinnön mukaisen kaapelin erästä toteutusmuo- 4 89421 toa, kuviot 2 ja 3 esittävät keksinnön mukaisen oiko-sulkunauhan erästä edullista toteutusmuotoa päältä nähtynä ja leikkauksena pitkin kuviossa 2 olevaa viivaa 5 III-III, ja kuvio 4 esittää kaavamaisesti laitteistoa oiko-sulkunauhan valmistamiseksi.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a cross-section and perspective view of an embodiment of a cable according to the invention, Figures 2 and 3 show a preferred embodiment of a short-circuit strip according to the invention seen from above and in section along the line. 5 III-III, and Fig. 4 schematically shows an apparatus for manufacturing a short-circuit strip.

Piirustuksen kuviossa 1 esitetty voimakaapeli käsittää kolme eristettyä johdinta 1, niitä ympäröivän 10 oikosulkukerroksen 2 ja sitä ympäröivän suojavaipan 3.The power cable shown in Figure 1 of the drawing comprises three insulated conductors 1, a short-circuit layer 2 surrounding them 10 and a shield 3 surrounding it.

Oikosulkukerros 2 on nauhan 4 muodostama, joka koostuu välimatkan päässä toisistaan sijaitsevista yhdensuuntaisista poimutetuista oikosulkulangoista 5, lankojen ympäri siksakmaisesti kulkevasta kontaktinauhasta 15 6 ja kahdesta lankojen vastakkaisilla puolilla sijaitse vasta eristysnauhasta 7. Eristysnauhat ovat muovikalvoa, jotka on laminoitu yhteen siten, että oikosulkulangat ja kontaktinauha kiinnittyvät muovikalvojen väliin ja oiko-sulkunauha on käsiteltävissä kiinteänä yksikkönä. Oiko-20 sulkulangat ja kontaktinauha ovat tässä esimerkissä kuparia ja langat sijaitsevat 4 mm päässä toisistaan. Oi-kosulkunauhan leveys on hiukan suurempi kuin kaapelin johtimien yhteinen ympärysmitta, niin että nauhan pit-kittäisreunat 7a asettuvat hiukan limittäin, kun oiko-25 sulkunauha taivutetaan pituussuunnassa johtimien ympäri.The short-circuit layer 2 is formed by a strip 4 consisting of spaced-apart parallel corrugated short-circuit wires 5, a zigzag contact strip 15 6 running around the wires and two insulating strips 7 on opposite sides of the wires. between the plastic films and the short-circuit strip can be handled as a fixed unit. In this example, the Oiko-20 sealing wires and the contact strip are copper and the wires are located 4 mm apart. The width of the Oi-25 sealing strip is slightly larger than the common circumference of the cable conductors, so that the longitudinal edges 7a of the strip overlap slightly when the Oiko-25 sealing strip is bent longitudinally around the conductors.

Huomataan, että ohuet eristysnauhat 7 ja poimutetut oikosulkulangat 5 tekevät oikosulkunauhasta hyvin taipuisan ja että koko oikosulkunauha on helposti käsiteltävissä yhtenäisenä kappaleena. Oikosulkunauha voi-30 daan taivuttaa johtimien ympäri esimerkiksi johtamalla kaapelin johtimet ja oikosulkunauha tasaisesti kapenevan ohjausputken läpi, joka taivuttaa tasomaisen nauhan asteittain tiukasti johtimien ympäri. Ohjausputki voi sijaita välittömästi ennen suulakepuristinta, joka puris-35 taa suojavaipan oikosulkunauhan ympäri. On edullista, 5 89 421 että oikosulkunauhan muovikalvot laminoidaan tarttumaan toisiinsa koko pinnallaan, niin että oikosulkulangat tulevat suljetuiksi paikoilleen kalvojen väliin tarttumatta varsinaisesti kalvoihin. Langat ovat täten helpos-5 ti irrotettavissa paljaspintaisina kalvoista kaapelin liitäntäkohdissa.It is noted that the thin insulating strips 7 and the corrugated short-circuit wires 5 make the short-circuit strip very flexible and that the entire short-circuit strip can be easily handled in one piece. The short-circuit strip can be bent around the conductors, for example, by passing the cable conductors and the short-circuit strip through a uniformly tapered guide tube which gradually bends the planar strip tightly around the conductors. The guide tube may be located immediately before the extruder, which presses the sheath around the short-circuit strip. It is preferred that the plastic films of the short-circuit strip be laminated to adhere to each other over their entire surface so that the short-circuit wires become closed in place between the films without actually adhering to the films. The wires are thus easily detachable as bare surface films at the cable connection points.

Kuviossa 4 esitetty laitteisto oikosulkunauhan valmistamiseksi käsittää lankavaraston 8, poimutuslait-teen 9, nauhankietomislaitteen 10, laminointilaitteen 10 11, vetolaitteen 12 ja puolausaseman 13. Useilta lanka- keloilta 14 johdetaan yksittäisiä kuparilankoja 5, jotka toimivat oikosulkulankoina kahden poimutustelaparin 15 läpi, joissa langat tulevat säännöllisesti poimutetuiksi. Langat on johdettu ohjausputken 16 läpi laminointi-15 laitteeseen, jossa kaksi muovinauhaa 7 johdetaan keloilta 17 ohjaustelojen 18 muodostaman kidan läpi oikosulku-lankojen vastakkaisille puolille. Ohjausputken kohdalla poikittainen kuparinen kontaktinauha 6 kiedotaan kelalta 19 litteän lankaryhmän ympäri, niin että kontaktinauha 20 kulkee siksakmaisesti vuorotellen lankaryhmän eri puolilla. Vetolaite 12 vetää näin saatua laminaattia eteenpäin, jolloin esim. ohjaustelat 18 voivat toimia sau-mausteloina, joiden vaikutuksesta muovikalvot kiinnittyvät toisiinsa ja sulkevat langat ja kontaktinauhan tiu-25 kasti väliinsä. Valmis oikosulkunauha 4 puolataan kelalle 20.The apparatus for producing a short-circuit strip shown in Fig. 4 comprises a wire storage 8, a crimping device 9, a strip winding device 10, a laminating device 10 11, a drawing device 12 and a winding station 13. Individual copper wires 5 crinkled. The wires are passed through a guide tube 16 to a laminating device 15, in which two plastic strips 7 are guided from the coils 17 through a groove formed by the guide rollers 18 to opposite sides of the short-circuit wires. At the guide tube, the transverse copper contact strip 6 is wound from the spool 19 around the flat wire array so that the contact strip 20 runs zigzagly alternately on different sides of the wire array. The drawing device 12 pulls the laminate thus obtained forward, whereby e.g. the guide rollers 18 can act as sealing rollers, as a result of which the plastic films adhere to each other and close the wires and the tiu-25 of the contact strip. The finished short-circuit strip 4 is wound on a spool 20.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voivat keksinnön mukainen sähkökaape-30 li ja oikosulkunauha vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Oikosulkunauha voi siten myös olla kiedottu spi-raalimaisesti johtimen tai johdinryhmän ympäri. Johtimen tai johtimien ympäri taivutettu tai kierretty oikosulku-kerros voi tarvittaessa koostua kahdesta tai useammasta 35 erillisestä oikosulkunauhasta.The drawings and the related explanation are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the electrical cable according to the invention and the short-circuit strip may vary within the scope of the claims. The short-circuit strip can thus also be wound helically around the conductor or group of conductors. The short-circuit layer bent or twisted around the conductor or conductors may, if necessary, consist of two or more separate short-circuit strips.

Claims

An electric cable comprising - at least one insulated electric conductor (1), 5. a shield (3) surrounding the conductor, and - a short-circuit layer (2) between the conductor and the shield, consisting essentially of short-circuit wires (5) parallel to the conductor and a contact strip electrically connecting them transversely ( 6), 10 characterized in that - the short-circuit wires (5) are fixedly resting on a separate insulating strip (7) surrounding the conductor, and - that the contact strip (6) extends zigzagly over the short-circuit wires in the longitudinal direction of the insulating strip.

Cable according to Claim 1, characterized in that the short-circuit wires (5) and the contact strip (6) are sandwiched between two flexible plastic laminates forming the insulating strip (7).

Cable according to Claim 1 or 2, characterized in that the short-circuiting wires (5) are corrugated in parallel.

Cable according to one of the preceding claims, characterized in that the contact strip (6) 25 runs alternately on different sides of the short-circuit wires (5).

Cable according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the insulating strip (7) is greater than the common circumference of the surrounding conductor (1) or conductors.

Cable according to one of the preceding claims, characterized in that the short-circuit layer (2) consists of a plurality of separate, parallel insulating strips (7) with short-circuit wires (5) and contact strips (6).

6 89421

A short-circuit strip for an electric cable having one or more insulated electrical conductors (1) and a shield (3) surrounding them 7 89421, the short-circuit strip being located between the conductors and the shield and comprising a plurality of spaced parallels. short-circuit wires (5) and a contact layer (6) connecting them electrically 5, characterized in that the short-circuit strip (4) comprises corrugated short-circuit wires (5), an insulating strip (7) supporting the short-circuit wires and a longitudinally extending contact strip 10 ), and that the short-circuit wires, the insulating tape and the contact tape are assembled into a flexible fixed unit.

Short-circuit strip according to Claim 7, characterized in that the short-circuit wires (5) and the contact strip (6) are sandwiched between two plastic laminates forming the insulating strip (7).

Short-circuit strip according to Claim 7 or 8, characterized in that the contact strip (6) 20 runs alternately on different sides of the short-circuit wires (5). 8 89421