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Unterteilter Innenleiter einer konzentrischen Hochfrequenzleitung
Die Erfindung betrifft die besondere Ausgestaltung von unterteilten Innenleitern
konzentrischer Hochfrequenzleitungen, und zwar derart, daß sie auch bei verhältnismäßig
großem Durchmesser in hohem Maße biegsam sind und keine störenden magnetischen'Längsfelder
zur Folge haben.
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Es sind bereits zahlreiche Vorschläge bekanntgeworden, einen Leiter
aus mehreren verseilten Teilleitern aufzubauen, um entweder die Biegsamkeit des
Leiters zu erhöhen oder um die Wirbelstrombildung herabzusetzen. Von diesen unterteilten
Leitern haben auch jene praktische Bedeutung, die aus mehreren Lagen verseilter
Teilleiter bestehen.
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Ein bekannter Vorschlag, einen solchen Leiter zu bilden, besteht darin,
daß durch Verseilen von dünnen Einzeldrähten gebildete Verseilelemente gegenseitig
verseilt werden und in den an der Oberfläche des Leiters vorhandenen Lücken zusätzliche
isolierte Drähte eingelegt sind, um eine verbesserte Ausnützung des Leiterquerschnittes
zu erzielen. Nach einem anderen bekannten Vorschlag wird ein aus mehreren Lagen
bestehender Leiter dadurch gebildet, daß eine durch Verseilen von Runddrähten gebildete
Litze an der Oberfläche mit einer Decklage aus dünner Kupferfolie bewickelt wird.
Durch diese Maßnahme soll eine Glättung der Oberfläche und damit eine Verbesserung.
der elektrischen Übertragungseigenschaften bewirkt werden. Ferner ist ein unterteilter
Leiter für Seekabel bekanntgeworden, der aus einem massiven Innenleiter besteht,
der mit zwei Lagen verseilter Teilleiter umgeben ist, die in entgegengesetzter Richtung
und mit einem solchen Schlag verseilt sind, daß keine störenden magnetischen Längsfelder
entstehen können, Bei einem derart ausgebildeten Leiter wird aber die Entstehung
magnetischer Längsfelder nur für eine n- verhältnismäßig schmalen unteren Frequenzbereich
vermieden, da die Ströme mit ansteigender Frequenz immer mehr in die Teilleiter
der äußeren Decklage gedrängt werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen unterteilten Innenleiter einer
konzentrischen Hochfrequenzleitung,
bei der der innere Kein und
die äußere Decklage je aus mehreren in gleicher Richtung verseilten Teilleitern
gebildet werden und der Steigungswinkel der Leiter der Decklage groß ist. Die Erfindung
besteht darin, daß d'e'r,# Steigungswinkel der den inneren Kein bildendeir' Teilleiter
kleiner als der Steigungswinkel der verhältnismäßig dünnen Leiter der Decklage,
vorzugsweise kleiner als 6o' ist.
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Durch eine derartige Ausbildung des Innenleiters wird der Zweck der
Erfindung in vollem Maße erreicht. Durch Verseilen der Teflleiter des Kernes mit
einem kleinen Steigungswinkel und durch die Verwendung von verhältnismäßig dünnen
Teilleitern für die äußere Decklage wird die gewünschte Biegsamkeit erzielt. Andererseits
hat die Verseilung der außen liegenden dünnen Teilleiter mit sehr großem Schlag
neben der Vermeidung störender magnetischer Längsfelder den Vorteil der Verringerung
der Leitungsdämpfung.
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Die Schlaglängen der einzelnen Teilleiter werden vorteilhaft so bemessen,
daß der Steigungswinkel der den Kein bildenden Teilleiter kleiner als 6o' (etwa
4o bis 6o') und der Steigungswinkel der die äußere Decklage bildenden Teilleiter
größer als 8o' (etwa 8o bis go') ist. Die Stärke der Teilleiter der äußeren Decklage
richtet sich einerseits nach dem Durchmesser des gesamten Lei.ters und andererseits
nach der Eindringtiefe der Hochfrequenzströme. Aus dem letzteren Grunde können die
äußeren Teilleiter um so dünner gemacht werden, je höher die Frequenz der
Übertragungsströme ist. Bei Hochfrequenzkabeln für die Übertragung von Hochfrequenzströmen
mit Frequenien von einer oder mehreren Millionen Hertz wird die Stärke der äußeren
Teilleiter dünner als 0,2 mm, vorzugsweise dünner als o,i mm, gemacht. Um
die verhältnismäßig dünnen Teilleiter der äußeren Decklage bei Biegungen des Leiters
in ihrer Lage festzuhalten, wird der weiteren Erfindung gemäß der gesamte Leiter
mit einem dünnen Draht, Band oder Faden fest umwickelt, und zwar vorteilhaft in
offenen Schraubenwindungen. Um zu vermeiden, daß das außenliegende Halteorgan an
der Stromübertragung teilnimmt, wird hierfür zweckmäßig ein zugfester Faden bzw.
zugfestes Band aus Isolierstoff, ein isolierter Metalldraht oder ein isoliertes
Metallband benutzt.
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Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert.
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Nach der Fig. i besteht der unterteilte Innenleiter aus vier sektorförmigen
Teilleitern io, ii, 12 und 13, die den inneren Kern bilden, -sowie aus der äußeren
Decklage 14 aus einer Vielzahl von verhältnismäßig dünnen. Drähten. Erfindungsgemäß,
sind die Teilleiter io, 11, 12 und 13 mit einem kürzeren Steigungswinkel als 6o'
und die dünnen Drähte der äußeren Decklage 14 mit einem größeren Steigungswinkel
als 8o' verseilt, wobei die Verseilrichtung sämtlicher Teilleiter die gleiche is#.
Um die verhältnismäßig dünnen Drähte der äußeren Decklage in der vorgeschriebenen
geschlossenen Verseillage festzuhalten, ist um den Leiter der zugfeste IcTäden 15
mit offenen Schraubenwindungen gewickelt. Dieser Faden 15 besteht vorzugsweise
aus einem zugfesten Isolierstoff, kann aber auch als vorzugsweise isolierter Metallfaden
ausgebildet sein.
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Die Fig. 2 zeigt ein gemäß der Erfindung hergestelltes konzentrisches
Hochfrequenzkabel. Der Innenleiter des konzentrischen Hochfrequenzkabels besteht
aus dem aus drei sektorförmigen Einzeldrähten zusammengesetzten inneren Kern 2o
und aus einer Decklage 21 verhältnismäßig dünner ' Bänder, derart, daß sich
insgesamt ein Leiter mit glatter Oberfläche ergibt. Im Sinne der Erfindung sind
die sektorfönnigen Teilleiter des KerneS20 mit kleinem Steigungswinkel und die Bänder
der Decklage 21 mit großem Steigungswinkel verseilt. Um den so ausgeführten Leiter
ist der zugfeste Haltefaden 22 in offenen Windungen gewickelt. Zur Bildung der Luftraumisolation
dient der fortlaufende Abstandhalter 23, der die bekannte Form einer offenen
Fadenwendel aus formfesten Isolierstoffen hat. Zweckmäßig werden hierbei der Steigungswinkel
des Fadens 22 und der Steigungswinkel des Abstandhalters 23 so in Übereinstimmung
gebracht, daß der Faden 22 stets zwischen die offenen Windungen des Ab-
standhalters
?,3 eingreift und in keinem Falle der Abstandhalter 23 auf dem Faden z2 aufliegt.
Über dem Abstandhalter 23 folgen der Reihe nach die gesch1ossene Isolierstoffbandwicklung
24, der aus einer geschlossenen Verseillage bestehende Außenleiter 25, die
geschlossene Bandwicklung 26 und der -wasserdichte Kabelmantel
27. Die Schlaglängen der dünnen Bänder der Decklage 21 und der Außenleiterbänder
25 werden, wie bereits vorgeschlagen ist, vorteilhaft in ein solches Verhältnis
zueinander gebracht, daß bei Tordierungen des Kabels beide Verseillagen die gleiche
bzw. annähernd gleiche Längenänderung erfahren.
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Die Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung für ein konzentrisches
Hochfrequenzkabel mit Distanzscheibenisolation. Der Innenleiter besteht aus drei
den Kern 3o bildenden sektorförmigen Teilleitern und aus der äußeren Decklage31
aus verhältnismäßig dünnen Bändern. Die Luftraumisolation wird in bekannter Weise
durch die in kurzen Abständen angeordneten Distanzscheiben 32 gebildet. Diese
Scheiben halten gleichzeitig die dünnen Bänder der äußeren Decklage 31 in ihrer
vorgeschriebenen Lage, so daß auf die Anordnung zusätzlicher Halteorgane verzichtet
werden kann. Der Außenleiter 33 besteht ebenso wie bei der Fig. 2
aus
einer Verseillage gutleitender Bänder, deren Schlaglänge, wie bereits vorgeschlagen
wurde, vorteilhaft in einem solchen Verhältnis zur Schlaglänge der dünnen Bänder
der Decklage 3i stehen, daß beide Verseillagen bei Tordierungdes Kabels die gleiche
bzw. annähernd gleiche Längenänderung erfahren. Über dem Außenleiter 33 sind
die geschlossene Bandwicklung 34 und der wasserdichte Kabelmantel 35 angeordnet.