WO2018007018A1 - Hybridkabel, aufweisend einen schirm, starkstromleitungen und zumindest eine kleinspannungsleitung - Google Patents

Hybridkabel, aufweisend einen schirm, starkstromleitungen und zumindest eine kleinspannungsleitung Download PDF

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Rochus Hien
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Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00—Power cables
    • H01B9/003—Power cables including electrical control or communication wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1895—Internal space filling-up means

Definitions

  • Hybrid cable comprising a screen, power cables and at least one low voltage cable
  • the invention relates to a hybrid cable, comprising a screen, power cables and at least one low-voltage line.
  • Signal voltage lines ie low voltage lines having.
  • the invention is therefore the object of developing a hybrid cable, with a simple production should be executable. According to the invention, the object is achieved in the hybrid cable according to the features specified in claim 1.
  • Power cables and the at least one low voltage line are arranged within the screen, wherein a coaxial cable is disposed within the screen, which is the
  • the low-voltage line is the center conductor or outer conductor of the coaxial cable.
  • the advantage here is that a simple cost-effective production is possible.
  • Low voltage line voltages occurring is less than 50 volts and the
  • Rms value of the voltages occurring on the power lines more than 50 volts.
  • the advantage here is that only the hybrid cable must be laid in the system and thus no separate laying of multiple cables is necessary.
  • the screen has a braid of tinned
  • each power line is surrounded in each case by an electrical insulation.
  • the advantage here is that no short circuit occurs within the cable.
  • the shield of the hybrid cable is surrounded by electrical insulation.
  • a cross-sectional area in the direction of the longest extent of the cross-sectional area has a first region which is arranged between two further regions and is relatively narrowed to these two regions, ie in particular the extension of the cross-sectional area in the transverse direction in the first region Direction of the longest extent of the cross-sectional area is less extensive than in the two areas.
  • the filling body is made of an electrically insulating material.
  • the advantage here is that a good electrical insulation and ease of manufacture is inexpensive executable.
  • Hybrid cable surrounded room area arranged. As low as possible volumes of unfilled space can be reached.
  • the brake cable to another screen are arranged within the lines, which are each surrounded by insulation.
  • the advantage here is that the brake cable has a circular cross-section as possible, in particular even during production of the hybrid cable.
  • Packing are fixable.
  • the constriction as elastic deformation is caused by the brake cable pressing against the filling body on a first side of the filling body and by pressing on another side of the filling body
  • FIG. 1 shows a hybrid cable according to the invention is shown, which is provided for connecting a running as a three-phase motor electric motor with electromagnetically actuated brake and signal electronics.
  • the hybrid cable on the one hand power lines (U, V, W, N), which are used to power the motor with power. These cables are not shielded against each other. For example, these lines are provided for 380 volts and 50 to 60 hertz.
  • Each of the power lines has a copper wire surrounded by an insulating jacket.
  • a coaxial cable is provided in the hybrid cable.
  • Coaxial cable for itself has a center conductor 3, which is arranged centrally in the coaxial cable, and a screen 4, which is composed of a braid of tinned copper wires.
  • the shield 4 is used as an outer conductor and surrounded by insulation.
  • center conductor 3 Between center conductor 3 and outer conductor 4, an electrically insulating filler is arranged, so that the central position of the center conductor 3 is fixed.
  • Three lines 7 for supplying and controlling an electromagnetically actuated brake of the motor are designed as medium voltage lines.
  • These three lines 7 are each designed as a copper core with respective insulating jacket.
  • three filler 8 are provided, which are arranged with the lines 7 within the screen 9.
  • the shield again consists of a braid of tinned copper wires.
  • the screen 9 with the surrounding lines 7 and the packing 8 is also referred to below as a brake cable.
  • the brake cable, the hybrid cable and six other filler 6 and a different from these packing 10 are surrounded by a screen 2, in particular braid of tinned copper wires, the hybrid cable.
  • a screen 2 in particular braid of tinned copper wires, the hybrid cable.
  • an insulation 1 of the hybrid cable is arranged on the outside of the screen 2.
  • the further packing 6 are made of electrically insulating material and have a circular cross-sectional area.
  • Hybrid cable arranged and has a larger cross-sectional area than the other filler 6th
  • the filler 10 is in contact between the coaxial cable and the brake cable.
  • its cross-sectional area in the direction of its longest extent has a central region which is arranged between two outer regions and is designed to be narrowed relative to these two regions.
  • This constriction is caused by a deformation caused by pressing the coaxial cable on one side and pressing the brake cable on the other side.
  • the filler body has, as it were, indentations, the first of which is caused by the coaxial cable and the second is effected by the brake cable.
  • the coaxial cable is used only for the transmission of low-voltage signals, in particular for information transmission. Thus, only voltages less than 50 volts, in particular less than or equal to 48 volts, occur here.
  • the power lines (U, V, W, N) are designed for high voltage or medium voltage suitable and not twisted arranged in the hybrid cable. Preferably occur in the
  • the hybrid cable is performed without the brake cable.
  • V power line especially for the second phase three phase
  • N power line in particular for neutral and / or electrical ground

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

Hybridkabel, aufweisend einen Schirm (2), Starkstromleitungen (U, V, W, N) und zumindest eine Kleinspannungsleitung, wobei die Starkstromleitungen (U, V, W, N) und die zumindest eine Kleinspannungsleitung innerhalb des Schirmes (2) angeordnet sind, wobei innerhalb des Schirmes (2) ein Koaxialkabel (3, 4, 5) angeordnet ist, welches die Kleinspannungsleitung aufweist.

Description

Hybridkabel, aufweisend einen Schirm, Starkstromleitungen und zumindest eine Kleinspannungsleitung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Hybridkabel, aufweisend einen Schirm, Starkstromleitungen und zumindest eine Kleinspannungsleitung.
Es ist allgemein bekannt, dass Hybridkabel Starkstromleitungen und
Signalspannungsleitungen, also Kleinspannungsleitungen, aufweisen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hybridkabel weiterzubilden, wobei eine einfache Herstellung ausführbar sein soll. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Hybridkabel nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Hybridkabel, aufweisend einen Schirm,
Starkstromleitungen und zumindest eine Kleinspannungsleitung, sind, dass die
Starkstromleitungen und die zumindest eine Kleinspannungsleitung innerhalb des Schirmes angeordnet sind, wobei innerhalb des Schirmes ein Koaxialkabel angeordnet ist, welches die
Kleinspannungsleitung aufweist.
Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist und eine hohe
Datenübertragungsrate erreichbar ist. Denn das Koaxialkabel muss nur beim Herstellen des Hybridkabels integriert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kleinspannungsleitung der Mittelleiter oder Außenleiter des Koaxialkabels. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige Herstellung ermöglicht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der Effektivwert der auf der
Kleinspannungsleitung auftretenden Spannungen weniger als 50 Volt beträgt und der
Effektivwert der auf den Starkstromleitungen auftretenden Spannungen mehr als 50 Volt. Von Vorteil ist dabei, dass in der Anlage nur das Hybridkabel verlegt werden muss und somit kein separates Verlegen mehrerer Kabel notwendig ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Schirm ein Geflecht von verzinnten
Kupferdrähten auf. Von Vorteil ist dabei, dass
ein kostengünstig herstellbarer Schirm verwendbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jede Starkstromleitung jeweils von einer elektrischen Isolierung umgeben. Von Vorteil ist dabei, dass kein Kurzschluss innerhalb des Kabels auftritt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schirm des Hybridkabels von einer elektrischen Isolierung umgeben. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung und gute
Abschirmung in kostengünstiger weise herstellbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im vom Schirm des Hybridkabels umgebenen
Raumbereich ein Füllkörper angeordnet, dessen Querschnittfläche in Richtung der längsten Ausdehnung der Querschnittsfläche einen ersten Bereich aufweist, der zwischen zwei weiteren Bereichen angeordnet ist und zu diesen beiden Bereichen relativ gesehen verengt ausgeführt ist, insbesondere also die im ersten Bereich vorhandene Ausdehnung der Querschnittsfläche in Querrichtung zur Richtung der längsten Ausdehnung der Querschnittsfläche weniger ausgedehnt ist als in den beiden Bereichen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Positionierung und Fixierung bei der Herstellung in einfacher Weise erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Füllkörper aus einem elektrisch isolierenden Material ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine gute elektrische Isolierung und einfache Herstellung kostengünstig ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist weitere Füllkörper in dem vom Schirm des
Hybridkabels umgebenen Raumbereich angeordnet. Möglichst geringe Volumina an unbefüllten Raumbereichen erreichbar sind. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Bremsenkabel einen weiteren Schirm auf, innerhalb dessen Leitungen angeordnet sind, welche jeweils von einer Isolierung umgeben sind. Von Vorteil ist dabei, dass das Bremsenkabel einen möglichst kreisförmigen Querschnitt aufweist, insbesondere auch schon bei Herstellung des Hybridkabels.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bewirkt die Verengung durch Andrücken des
Bremsenkabels auf einer ersten Seite der Verengung und durch Andrücken des Koaxialkabels auf einer anderen Seite der Verengung. Von Vorteil ist dabei, dass das Bremsenkabel und das Hybridkabel in einfacher Weise insbesondere auch durch elastische Verformung des
Füllkörpers fixierbar sind. Anders ausgedrückt, ist die Verengung als elastische Verformung bewirkt durch das auf einer ersten Seite des Füllkörpers gegen den Füllkörper andrückende Bremsenkabel und durch das auf einer anderen Seite des Füllkörpers andrückende
Koaxialkabel.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen
Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Hybridkabel gezeigt, welches zur Verbindung eines als Drehstrommotor ausgeführten Elektromotors mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse und Signalelektronik vorgesehen ist.
Wie in der Figur 1 gezeigt, weist das Hybridkabel einerseits Starkstromleitungen (U, V, W, N) auf, welche zur Versorgung des Motors mit Starkstrom verwendet werden. Diese Leitungen sind nicht gegeneinander geschirmt. Beispielsweise werden diese Leitungen für 380 Volt und 50 bis 60 Hertz vorgesehen.
Jede der Starkstromleitungen weist eine Kupferader auf, die von einem Isoliermantel umgeben ist. Zur Übertragung von Signalen ist ein Koaxialkabel im Hybridkabel vorgesehen. Das
Koaxialkabel für sich selbst weist einen Mittelleiter 3 auf, der mittig im Koaxialkabel angeordnet ist, und einen Schirm 4, der aus einem Geflecht aus verzinnten Kupferdrähten aufgebaut ist.
Der Schirm 4 ist als Außenleiter verwendet und von einer Isolierung umgeben.
Zwischen Mittelleiter 3 und Außenleiter 4 ist ein elektrisch isolierender Füllstoff angeordnet, so dass auch die mittige Lage des Mittelleiters 3 fixiert ist.
Drei Leitungen 7 zur Versorgung und Steuerung einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse des Motors sind als Mittelspannungsleitungen ausgeführt.
Diese drei Leitungen 7 sind jeweils als Kupferader mit jeweiligem Isoliermantel ausgeführt. Um die Positionierung in einem umgebenden Schirm 9 zu gewährleisten, sind drei Füllkörper 8 vorgesehen, welche mit den Leitungen 7 innerhalb des Schirms 9 angeordnet sind. Der Schirm besteht wiederum aus einem Geflecht von verzinnten Kupferdrähten.
Der Schirm 9 mit den umgebenen Leitungen 7 und den Füllkörpern 8 wird im Folgenden auch als Bremsenkabel bezeichnet. Das Bremsenkabel, das Hybridkabel und sechs weitere Füllkörper 6 und ein sich von diesen unterscheidender Füllkörper 10 sind von einem Schirm 2, insbesondere Geflecht aus verzinnten Kupferdrähten, des Hybridkabels umgeben. An der Außenseite des Schirms 2 ist eine Isolierung 1 des Hybridkabels angeordnet.
Die weiteren Füllkörper 6 sind aus elektrisch isolierendem Material ausgeführt und weisen einen kreisförmige Querschnittsfläche auf.
Der sich von den weiteren Füllkörpern 6 unterscheidende Füllkörper 10 ist mittig im
Hybridkabel angeordnet und weist eine größere Querschnittsfläche auf als die weiteren Füllkörper 6.
Der Füllkörper 10 ist berührend zwischengeordnet zwischen das Koaxialkabel und das Bremsenkabel. Dabei weist seine Querschnittfläche in Richtung ihrer längsten Ausdehnung einen mittleren Bereich auf, der zwischen zwei äußeren Bereichen angeordnet ist und zu diesen beiden Bereichen relativ gesehen verengt ausgeführt ist.
Diese Verengung ist durch eine Verformung bewirkbar, welche verursacht ist durch Andrücken des Koaxialkabels auf der einen Seite und durch Andrücken des Bremsenkabels auf der anderen Seite. Der Füllkörper weist sozusagen Einbuchtungen auf, deren erste bewirkt ist durch das Koaxialkabel und deren zweite bewirkt ist durch das Bremsenkabel.
Das Koaxialkabel dient nur der Übertragung von Kleinspannungssignalen, insbesondere zur Informationsübertragung. Somit treten hier nur Spannungen kleiner als 50 Volt, insbesondere kleiner gleich 48 Volt auf.
Die Starkstromleitungen (U, V, W, N) sind für Hochspannung oder Mittelspannung geeignet ausgeführt und nicht verdrillt im Hybridkabel angeordnet. Vorzugsweise treten in den
Starkstromleitungen (U, V, W, N) Spannungen von mehr als 200 Volt, insbesondere von mehr als 350 Volt auf. Auf jeden Fall sind die Spannungen
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist das Hybridkabel ohne das Bremsenkabel ausgeführt. Bezugszeichenliste
1 Isolierung
2 Schirm, insbesondere Geflecht aus verzinnten Kupferdrähten
3 Mittelleiter des Koaxialkabels
4 Außenleiter des Koaxialkabels, insbesondere Geflecht aus verzinnten Kupferdrähten
5 Isolierung
6 Füllkörper
7 Leitungen für Bremse, insbesondere Mittelspannungsleitungen
8 Füllkörper
9 Schirm, insbesondere Geflecht aus verzinnten Kupferdrähten
10 Füllkörper
U Starkstromleitung, insbesondere für erste Drehstromphase
V Starkstromleitung, insbesondere für zweite Drehstromphase
W Starkstromleitung, insbesondere für dritte Drehstromphase
N Starkstromleitung, insbesondere für Nullleiter und/oder elektrisch Masse

Claims

Patentansprüche:
1 . Hybridkabel, aufweisend einen Schirm, Starkstromleitungen und zumindest eine
Kleinspannungsleitung, wobei die Starkstromleitungen und die zumindest eine Kleinspannungsleitung innerhalb des Schirmes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Schirmes ein Koaxialkabel angeordnet ist, welches die Kleinspannungsleitung aufweist.
2. Hybridkabel nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kleinspannungsleitung der Mittelleiter oder Außenleiter des Koaxialkabels ist.
3. Hybridkabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Effektivwert der auf der Kleinspannungsleitung auftretenden Spannungen weniger als 50 Volt beträgt und der Effektivwert der auf den Starkstromleitungen auftretenden Spannungen mehr als 50 Volt beträgt.
4. Hybridkabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schirm ein Geflecht von verzinnten Kupferdrähten aufweist.
5. Hybridkabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
jede Starkstromleitung eine jeweils von einer elektrischen Isolierung umgeben ist.
6. Hybridkabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schirm des Hybridkabels von einer elektrischen Isolierung umgeben ist.
7. Hybridkabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
im vom Schirm des Hybridkabels umgebenen Raumbereich ein Füllkörper angeordnet ist, dessen Querschnittfläche in Richtung der längsten Ausdehnung der Querschnittsfläche einen ersten Bereich aufweist, der zwischen zwei weiteren Bereichen angeordnet ist und zu diesen beiden Bereichen relativ gesehen verengt ausgeführt ist, insbesondere also die im ersten Bereich vorhandene Ausdehnung der Querschnittsfläche in Querrichtung zur Richtung der längsten Ausdehnung der Querschnittsfläche weniger ausgedehnt ist als in den beiden Bereichen.
8. Hybridkabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Füllkörper aus einem elektrisch isolierenden Material ausgeführt ist.
9. Hybridkabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
weitere Füllkörper in dem vom Schirm des Hybridkabels umgebenen Raumbereich angeordnet ist.
10. Hybridkabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bremsenkabel einen weiteren Schirm aufweist, innerhalb dessen Leitungen angeordnet sind, welche jeweils von einer Isolierung umgeben sind.
1 1 . Hybridkabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verengung bewirkt ist durch Andrücken des Bremsenkabels auf einer ersten Seite der Verengung und durch Andrücken des Koaxialkabels auf einer anderen Seite der Verengung und/oder dass die Verengung als elastische Verformung bewirkt ist durch das auf einer ersten Seite des Füllkörpers gegen den Füllkörper andrückende Bremsenkabel und durch das auf einer anderen Seite des Füllkörpers andrückende Koaxialkabel.
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