EP0385549A1 - Elektrisches Kabel mit einem die Kabelseele umgebenden Flechtstrang - Google Patents

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EP0385549A1
EP0385549A1 EP90200449A EP90200449A EP0385549A1 EP 0385549 A1 EP0385549 A1 EP 0385549A1 EP 90200449 A EP90200449 A EP 90200449A EP 90200449 A EP90200449 A EP 90200449A EP 0385549 A1 EP0385549 A1 EP 0385549A1
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • H01B11/18—Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/1808—Construction of the conductors
    • H01B11/1813—Co-axial cables with at least one braided conductor
    • 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
    • H01B7/182—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments
    • H01B7/183—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments forming part of an outer sheath

Definitions

  • the invention relates to an electrical cable with a braided strand consisting of crossed metallic braiding elements and surrounding the cable core, in which non-metallic elements of high tensile strength are braided.
  • non-metallic threads of high tensile strength are combined with metallic wires of high electrical conductivity to form a mixed braid.
  • the electrically conductive wires made of soft copper or aluminum cannot absorb high tensile forces. This is what the non-metallic threads, which consist of Keylar, for example, serve.
  • the non-metallic threads which replace a metal thread in the braid, metal-free open areas to the interior of the cable are created. With a high-frequency cable, this results in higher attenuation. The immunity to interference decreases.
  • the invention has for its object to improve the immunity to interference of a cable of the type mentioned and to avoid increases in attenuation.
  • the solution is achieved in that the metallic braiding elements and the non-metallic elements are arranged radially one above the other in parallel.
  • the mixed braid strand remains electrically as dense as in a purely metallic braid strand.
  • non-metallic element At the points where a non-metallic element is clamped between the compartments, it causes the interlocking braiding elements to stick together. This increases the tensile strength of the cable.
  • the cross-section required for the non-metallic strain relief elements is so small that the diameter of the cable is not appreciably increased as a result, but the tensile strength can be multiplied.
  • the mechanical properties of the cable such as flexibility and temperature resistance are not affected.
  • the electrical properties of a high-frequency cable in particular, remain unaffected by the non-metallic elements when these are arranged radially above the metallic braiding elements. Then there are only metallic braiding elements on the dielectric layer.
  • the non-metallic elements can be coated with a hot-melt adhesive which, when heat is applied, causes them to be glued to adjacent cable assembly elements.
  • a particularly high tensile strength is achieved in that the braided strand is applied tightly to an inner pressure-stable cable construction element.
  • a suitable pressure-stable cable construction element is in particular the dielectric insulating layer of a coaxial cable.
  • the figure shows a cross section through a high-frequency coaxial cable constructed according to the invention.
  • a preferred field of application for such cables according to the invention are self-supporting coils for electrical connection with moving steering bodies.
  • Such cables are stable in sea water down to water depths of 200 m.
  • Every second braiding element 3 or 4 is assigned a non-metallic element 6, which in each case consists of numerous Kevlar threads and lies in the form of a flat band on the braiding elements 3 and 4 on the outside.
  • the non-metallic elements are preferably applied to the metallic braiding elements when they run into a braiding device. Then the outer conductor and strain relief are manufactured in a single joint operation.
  • the tensile strength of the cable described is three times higher than that of a cable with a non-reinforced copper braid. A sixfold tensile strength could be achieved by introducing a further eight non-metallic elements 6.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel mit einem aus gekreuzten metallischen Flechtelementen bestehenden, die Kabelseele umgebenden Flechtstrang, in welchen nichtmetallische Elemente hoher Zugfestigkeit eingeflochten sind. Verbesserte Werte für Störstrahlungsfestigkeit und Dämpfung ergeben sich dadurch, daß die metallischen Flechtelemente und die nichtmetallischen Elemente parallellaufend radial übereinander angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kabel mit einem aus gekreuzten metallischen Flechtelementen beste­henden, die Kabelseele umgebenden Flechstrang, in welchen nichtmetallische Elemente hoher Zugfestigkeit eingefloch­ten sind.
  • Beim durch die DE-A 35 40 684 bekannten Kabel dieser Art sind nichtmetallische Fäden hoher Zugfestigkeit mit metallischen Drähten hoher elektrischer Leitfähigkeit zu einem Mischgeflecht vereinigt. Die elektrisch leitfähigen, aus weichem Kupfer oder Aluminium bestehenden Drähte können keine hohen Zugkräfte aufnehmen. Dazu dienen die nichtmetallischen Fäden, die beispielsweise aus Keylar bestehen. Infolge der nichtmetallischen Fäden, welche im Geflecht gleichsam einen Metallfaden ersetzen, entstehen metallfreie offene Bereiche zum Kabelinneren. Bei einem Hochfrequenzkabel entstehen dadurch höhere Dämpfungen. Die Störstrahlfestigkeit nimmt ab.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Störstrahl­festigkeit eines Kabels der eingangs genannten Art zu verbessern und Dämpfungserhöhungen zu vermeiden.
  • Die Lösung gelingt dadurch, daß die metallischen Flecht­elemente und die nichtmetallischen Elemente parallel­laufend radial übereinander angeordnet sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung der nichtmetallischen Elemente bleibt der gemischte Flechtstrang elektrisch genau so dicht, wie bei einem rein metallischen Flecht­strang.
  • An den Stellen, wo ein nichtmetallisches Element zwischen den Fachungen geklemmt liegt, bewirkt es einen reibschlüs­sigen Zusammenhalt der sich kreuzenden Flechtelemente. Dadurch wird die Zugbelastbarkeit des Kabels zusätzlich erhöht. Der für die nichtmetallischen Zugentlastungsele­mente benötigte Querschnitt ist so gering, daß der Durch­messer des Kabels dadurch nicht merkbar vergrößert wird, während sich aber die Zugfestigkeit vervielfachen läßt. Die mechanischen Eigenschaften des Kabels wie Flexibilität und Temperaturfestigkeit werden nicht beeinträchtigt.
  • Die elektrischen Eigenschaften insbesondere eines Hochfre­quenzkabels bleiben dann unbeeinflußt von den nichtmetal­lischen Elementen, wenn diese radial über den metallischen Flechtelementen angeordnet sind. Dann liegen an der Dielektrikumschicht nur metallische Flechtelemente an.
  • Die metallischen Flechtelemente bestehen vorzugsweise aus parallellaufenden Einzeldrähten. Dann erstrecken sich vorteilhaft die nichtmetallischen Elemente bandförmig flach über mindestens einen Teil der Einzeldrähte. Wegen der dann besonders geringen radialen Abmessungen der nichtmetallischen Elemente ergeben sich praktisch keine Durchmesservergrößerungen des Kabels.
  • Einen verbesserten Kraftschluß zwischen den Kreuzungspunk­ten der Flechtelemente und auch zu einer gegebenenfalls aufextrudierten Kuststoffhülle erreicht man durch Verkle­bung. Insbesondere können die nichtmetallischen Elemente mit einem Schmelzkleber beschichtet werden, welcher bei Wärmezufuhr eine Verklebung mit benachbarten Kabelaufbau­elementen bewirkt.
  • Eine besonders hohe Zugfestigkeit erreicht man dadurch, daß der Flechtstrang enganliegend auf ein inneres druckstabiles Kabelaufbauelement aufgebracht ist. Ein geeignet druckstabiles Kabelaufbauelement ist insbesondere die dielektrische Isolierschicht eines Koaxialkabels.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß aufgebautes Hochfrequenz-Koaxialkabel. Eine bevorzugtes Anwendungsgebiet für solche erfindungsgemäßen Kabel sind selbsttragende Wickel zur elektrischen Verbindung mit sich bewegenden Lenkkörpern. Solche Kabel sind seewasserstabil bis in Wassertiefen von 200 m einsetzbar.
  • Um einen zentralen Litzenleiter 1 und ein isolierendes Dielektrikum 2 ist ein Flechtstrang stramm aufgeflochten. Er besteht aus gegensinnig wendelförmig verlaufenden Flechtelementen 3 bzw. 4, die durch Fachung abwechselnd innen und außen verlaufen. Sie bestehen jeweils beispielsweise aus fünf Weich-Cu-Drähten 5.
  • Jedem zweiten Flechtelement 3 bzw. 4 ist ein nichtmetallisches Element 6 zugeordnet, welches jeweils aus zahlreichen Kevlarfäden besteht und in Form eines flachen Bandes an den Flechtelementen 3 bzw. 4 außen anliegt.
  • Durch Schmelzkleberbeschichtung der nichtmetallischen Elemente 6 läßt sich nach Erwärmung an den Überlappungsstellen ein Kraftschluß zwischen den Flechtelementen und auch eine Haftung zum Kabelmantel 7 erreichen.
  • Die nichtmetallischen Elemente werden vorzugsweise beim Einlaufen in eine Flechteinrichtung an die metallischen Flechtelemente angelegt. Dann werden Außenleiter und Zugentlastung in einem einzigen gemeinsamen Arbeitsgang gefertigt.
  • Die Zugfestigkeit des beschriebenen Kabel ist dreifach höher als bei einem Kabel mit nicht verstärktem Kupfergeflecht. Durch Einbringung weiterer acht nichtmetallischer Elemente 6 konnte eine 6- fache Zugfestigkeit erreicht werden.
  • Bis zur Zerreißgranze ergaben sich Dehnungen von nur etwa 2,5 %, so daß das Kabel bis zur Zerstörung funktionsfähig bleibt.

Claims (7)

1. Elektrisches Kabel mit einem aus gekreuzten metalli­schen Flechtelementen (3,4) bestehenden, die Kabelseele (1,2) umgebenden Flechtstrang, in welchen nichtmetallische Elemente (6) hoher Zugfestigkeit eingeflochten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Flechtele­mente (3,4) und die nichtmetallischen Elemente (6) parallellaufend radial übereinander angeordnet sind.
2. Kabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmetallischen Elemen­te (6) radial über den metallischen Flechtelementen (3,4) angeordnet sind.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein metallisches Flechtele­ment (3,4) aus parellellaufenden Einzeldrähten (5) besteht, und daß sich ein nichtmetallisches Element (6) bandförmig flach über mindestens einen Teil der Einzeldrähte (5) erstreckt.
4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmetallischen Elemen­te (6) mit benachbarten Aufbauelementen des Kabels (3,47) insbesondere durch Schmelzkleber verklebt sind.
5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmetallischen Elemen­te (6) aus Kevlar bestehen.
6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Flechtstrang enganliegend auf ein inneres druckstabiles Kabelaufbauelement (2) aufgebracht ist.
7. Kabel nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das druckstabile Kabelelement die dielektrische Isolierschicht (2) eines Koaxialkabels ist.
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