NO137622B - Koaksialkabel hvis dielektrikum delvis best}r av luft - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en koaksialkabel hvis dielektrikum delvis består av luft og hvor tråder av elektrisk isolasjonsmateri-

ale tjener som avstandsorganer rundt den sentrale leder. I koaksialkabler av denne art kan et rør av elektrisk isolasjonsmateriale anvendes for å bære den ytre leder. Kabelen kan ha en eller flere kon-sentriske ytre ledere og dessuten en ytre kappe av elektrisk isolasjonsmateriale og eventuelt en armering.

I en kjent utførelse av en koaksialkabel av denne art tjener en eller flere tråder av kunstharpiks som skruelinjetformet omgir den sentrale leder som avstandsorganer slik at den sentrale leder lokaliseres i røret av kunstharpiks som igjen er omgitt av den ytre leder.

Koaksialkabler med tråder av kunstharpiks som tjener

som avstandsorganer som skruelinjeformet omgir den sentrale leder kan fremstilles på kontinuerlig måte, dvs. ved å bevege kjernen med samme hastighet som avstandsorganene og ytterligere kabelseksjoner kan etterhvert anbringes. Ulempen ved denne konstruksjon er imidler-tid at kabelen ikke er vanntett i lengderetningen. Følgelig når en lekkasje opptrer f.eks. som følge av et brudd eller i tilfelle av en tilslutning, kan vann uhindret bevege seg langs store strekninger gjennom .en nedgravd kabel og bevirke ujevnhet i impedansen og en økning av kabelens dempning. Kabelens egenskaper endres derved over større avstander på sådan måte at kabelen blir uegnet for anvendelse. Hvis deler av en kabelseksjon har avvikende temperatur, kan vanndamp kondensere i den del som har lavest temperatur, slik at også de elek-triske egenskaper for kabelen blir uheldig påvirket. Slik fare opptrer f.eks. i kabelseksjoner som delvis er anbrakt delvis inne i og delvis utenpå en bygning.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en konstruksjon av en koaksialkabel som er vanntett i lengderetningen og kan fremstilles kontinuerlig.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at avstandsorganene består av minst to tråder av elektrisk isolasjonsmateriale som omgir den sentrale leder i form av rombølgelinjer som er forbundet med hverandre i jevn avstand over et kort stykke og på denne måte forbundet omgir hele o mkretsen av den sentrale leder. I denne forbindelse skal det med en rombølgelinje forstås en bølgelinje som varierer langs og rundt en sylinderflate fortrinnsvis mellom to generatriser av en sylinder. En slik bølgelinje er således tredimensjonal. Hver av trådene omgir således bare en del av lederens omkrets sett i projeksjon på et plan vinkelrett på den sentrale leder. I kabelen ifølge oppfinnelsen omgir trådene sammen hele omkretsen av.den sentrale leder.

Fortrinnsvis består avstandsorganene av to tråder som er anordnet langs den sentrale leder i form av rombølgelinjer som er speilvendt i forhold tii et plan gjennom den sentrale leders akse, og som hver omgir halve omkretsen av den sylinder som dannes av den sentrale leder, og trådene er forbundet med hverandre i de områder der de berø-rer hverandre.

Ved fremstilling av koaksialkabelen ifølge oppfinnelsen er rommet mellom den sentrale leder og den ytre leder eller det rør av elektrisk isolasjonsmateriale som omgir den ytre leder på inner-siden, delt i flere rom som er begrenset av tråddeler. Følgelig hin-res at vann kan be^e seg over større stykker langs den sentrale leder hvis lekkasje opptrer. Dannelse av forstyrrende mengder vann på grunn av kondensering av vanndamp i områdene med lav temperatur, hindres fordi en strøm av vanndamp til disse områder hindres.

Trådene som tjener som avstandsorganer består fortrinnsvis av termoplastisk kunstharpiks med liten dielektrisitetskonstant og liten tapsvinkel (tg6). Egnet kunstharpiks er f.eks. polypro-pylen, polyetylen, polystyren, polytetrafluoretylen. Trådene kan være massive eller hule. Det er alternativt mulig å anvende tråder av kunst harpiksskum eller en blandet struktur f.eks. en kjerne av kunstharpiks skum omgitt av en massiv kappe av samme eller forskjellig kunstharpiks Trådene kan ha rundt, elliptisk, rektangulært eller annet tverrsnitt

som er hensiktsmessig for utseendet. Det kan være fordelaktig eller ønskelig å deformere trådene når de forbindes med hverandre på sådan

måte at rommet mellom den sentrale leder og den ytre leder eller rør-et av elektrisk isolasjonsmateriale som bærer den ytre leder, er fyllt så fullstendig som mulig i forbindelsesområdet. Særlig en fuktighets-tett forbindelse av trådene med metalldelene slik som den sentrale leder er fordelaktig.

Avstandsorganene ifølge oppfinnelsen kan være anbrakt på forskjellig måte, f.eks. ved hjelp av to støpeinnretninger som ut-fører halvsirkelformede bevegelser rundt den kontinuerlig bevegede sentrale leder, idet ved forbindelsespunktene ved den tilbakegående bevegelse er trådene fremdeles varme og smeltet sammen og hvis Ønskelig kan det da foretas en deformering av trådene ved hjelp av en inn-retning som beveges langs den sentrale leder over et egnet stykke.

Den sentrale leder kan fremstilles f.eks. av kopper, aluminium eller kobberbelagt aluminium. Den ytre leder kan likeledes bestå av disse materialer i form av en strømpe av metalltråder eller en folie eller en kombinasjon av disse. Den ytre leder kan bæres av et rør av kunstharpiks for hvilken den ovenfor nevnte kunstharpiks er likeledes egnet. Det er alternativt mulig å gi den ytre leder form av et selvbærende rør.

Noen utførelseseksempler på en kabel ifølge oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningene.

Pig.l viser et sideriss av en sentral leder omgitt av to tråder av kunstharpiks som tjener som avstandsorganer for anvendelse i en koaksialkabel ifølge oppfinnelsen.

Fig.2 viser på samme måte den sentrale leder og trådene

dreiet 90° om-den sentrale leders akse.

Fig.3 viser et tverrsnitt gjennom en koaksialkabel iføl- ge oppfinnelsen langs linjen III-III på fig.2.-Fig.4 viser et grunnriss av et utsnitt av et avstands-organ sammensatt av to kunstharpikstråder. Fig.5 viser på samme måte avstandsorganer sammensatt av fire kunstharpikstråder. -Fig.6 viser på samme måte avstandsorganer sammensatt av tre kunstharpikstråder. Fig.l viser en sentral leder 1 f.eks. av massivt kobber på hvilken det er anbrakt avstandsorganer 2 bestående av polyetylen. Fig.2 viser den samme sentrale leder med avstandsorganer sett ovenfra, dvs. 90° dreiet om den sentrale leders akse hvor trådene'2 og 3 er forbundet med hverandre ved sammensmeltning og deformert ved 4,5,6 og 7- Av denne figur fremgår trådenes rombølgelinje.

På fig.3 er det utenom den sentrale leder 1 og avstandsorganene 2 og 3 anordnet et rør 8 av kunstharpiks f.eks. av samme ma-teriale som i trådene 2 og 3. Den ytre leder 9 omgir røret 8 og denne leder kan bestå av en strømpe av metalltråd f.eks. kobbertråd, eller et metallrør, eller en metallfolie som er brettet rundt røret 8, eller en kombinasjon av metallfolie som er foldet rundt røret 8 og en strømpe av metalltråder som er anbrakt utenpå folien. Trådene 2 og 3 er forbundet ved deformering i områdene 4 og 6 hvor de er smeltet sammen slik at i dette området er avstanden mellom den sentrale leder 1 og røret 8 fullstendig fyllt ut. Hele kabelen er forsynt med en ytre kappe 10.

For å tydeliggjøre fig.4 er avstandsorganene etter for-bindelsen mellom trådene 2 og 3 avbrutt på en side av den sentrale leder, slik som mellom 4' og 4'' og mellom 5' og 5''. 6 og 7 beteg-ner forbindelsene som befinner seg bak den sentrale leder 1 på fig.2.

Fig.5 og 6 viser avstandsorganer som på tilsvarende må-te er bygget opp av fire resp. tre tråder av kunstharpiks.

Fortrinnsvis anvendes et minimalt antall tråder som er tilstrekkelig for permanent å sentrere den sentrale leder 1 i røret 8. I praksis kan dette vanligvis oppnås med to tråder. Luftandelen 1 rommet mellom den sentrale leder 1 og røret 8 er da så stort som mulig for en bestemt tråddiameter og bølgelengde av bølgelinjen som dannes av trådene, hvilket resulterer i et minimum av dempning i kabelen .

Ved en bestemt utførelse av den sentrale leder 1 besto denne av kobber og hadde en diameter på 3,6 mm. To tråder 2 og 3 av polyetylen ble anbrakt på lederen 1 hver med en diameter på 3 mm og røret 8 av polyetylen hadde en veggtykkelse likeledes på 3 mm. Den ytre Deder besto av kobberfolie som var foldet rundt røret 8 og på folien var det anbrakt en strømpe av kobbertråd. Den ytre kappe 10 besto av polyetylen blandet med kjønrøk og hadde en veggtykkelse på

2 mm.

Avstanden mellom to forbindelsespunkter 4 og 5 resp.

6 og 7 var ca.2,5 cm. Dette betyr at når et fritt rom som er begrenset av trådene 2 og 3 og to forbindelser mellom disse tråder som befinner seg på samme side av den sentrale leder, fylles fullstendig med vann vil det ikke opptre noen nevneverdig økning av dempningen i frekvens-området mellom 10 og 1000 MHz.

Koaksialkabelen ifølge oppfinnelsen har den fordel at konstruksjonen tillater kontinuerlig fremstilling samtidig som kabelen er tilstrekkelig vanntett i lengderetningen for å kunne anvendes på utsiden av bygninger og i fuktig omgivelse.

Claims (3)

1. Koaksialkabel hvis dielektrikum delvis består av luft og hvor tråder av elektrisk isolasjonsmateriale tjener som avstandsorganer rundt den sentrale leder, karakterisert ved at avstandsorganene består av minst to tråder av elektrisk isolasjonsmateriale som omgir den sentrale leder i form av rombølgelinjer °B 33111 er forbundet med hverandre i jevn avstand over et kort stykke og på denne måte forbundet omgir hele omkretsen av den sentrale leder.

2. Kabel ifølge krav 1,karakterisert ved at avstandsorganene består av to tråder som er anordnet langs den sentrale leder i form av rombølgelinjer som er speilvendt i forhold til et plan gjennom den sentrale leders akse, og som hver omgir halve omkretsen av den sylinder som dannes av den sentrale leder, og tråde ne er forbundet med hverandre i de områder der de berører hverandre.

3. Kabel ifølge krav 1,karakterisert ved at trådene som består av termoplastisk kunstharpiks, er deformert i forbindelsesområdene for å fylle ut rommet mellom den sentrale leder og den ytre leder eller rør av elektrisk isolasjonsmateriale som om-gis av den ytre leder, i forbindelsesområdene.