DE2733782C2 - Zugfestes elektrisches Kabel mit Kabelseele, Innenmantel und tragenden Bewehrungselementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein zugfestes elektrisches Kabel mit Kabelseele, lnnenmantel und tragenden Bewehrungselementen aus Glas- oder Kunststoff-Faserbiindeln und/oder Metalldrähten.

An die Zugfestigkeit und d;n Korrosionsschutz von Kabeln aller Art werden ständig steigende Anforderungen gestellt. Das gilt insbesondere für freitragend an Aufhängepunkten verlegte Starkstrom-, Fernmelde-, Rohr- und Rohrbündel-Kabel. Bei elektrischen Kabeln, insbesondere bei Fernmeldekabeln in Energie-Freilcitungsanlagen werden darüber hinaus besondere Anforderungen εη niedriges Gewicht und elektrische Leitfähigkeit des Außenmantels gestellt.

Bekannt ist ein selbsttragendes Luftkabel mit einem Mantel aus thermoplastischem Kunststoff und axialen Zugentlastungselementen in Form von miteinander durch einen Kunststoff verbundenen parallelen Glasfasersträngen, bei dem die parallelen Glasfaserstränge mit einem thermoplastischem Kunststoff in flüssiger oder suspendierter Form, als Paste oder in Form von Fäden eng kontaktiert und zu einem in Längsrichtung um die Kabelseele verlaufenden Band zusammengefaßt sind, das mit dem thermoplastischen Kunststoff des Mantels kraftschlüssig verbunden ist (DE-OS 22 59 703).

Bei diesem bekannten Kabel sind die Forderungen an die elektrische Leitfähigkeit des Außcnmantels beim Einsatz in Energie- Freileitungsanlagen unberücksichtigtgeblieben.

Bekannt ist ferner eine Bewehrung für selbsttragende Fernmeldeluftkabel, welche aus nebeneinanderliegenden, schraubenförmig und einlagig auf einem die Kabelseele umgebenden Kunststoffmantel aufgebrachten runden Aldrey-Drähten gleichen Durchmessers besteht, bei dem an Stelle eines Teils der Aldrey-Drähte solche aus Alumoweld gleichen Durchmessers treten und welche etwa regelmäßig um den Umfang des Mantels verteilt sind (DE-OS 20 41 814).

Dieses bekannte Kabel erfüllt zwar alle Anforderungen an eine Leitfähigkeit des Außenmantels, die verwendeten Alumoweld-Drähte, die aus einer Stahlseele mit einem Aluminiummantel bestehen, sind aber relativ empfindlich gegen Handhabungsfehler bei der Verarbeitung, beim Transport und der Ver'egung der so ο aufgebauten Kabel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zugfestes Kabei zu schaffen, das eine geringe Empfindlichkeit gegen Behandlungsfehler und eine lange Lebensdauer besitzt, das einfach und mit herkömmlichcn Methoden hergestellt werden kann, und dessen Mantel eine beliebig steigerbare elektrische Leitfähigkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird bei einem Kabel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Bündel und/oder die Drähte als offene Reuse über dem Innenmantel der Kabelseele angeordnet sind, daß über der offenen Reuse ein Band aus heißklebendem Werkstoff aufgebracht ist, und daß darüber ein nahtloser Metallmantel aufgepreßt ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die zugfesten Elemente nun in erster Linie nach den verlangten Eigenschaften des Kabels ausgewählt werden können, deren Korrosionsfestigkeit und mechanische Empfindlichkeit keine wesentliche Rolle mehr spielt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung enthält d;is Band aus heißkiebendem Werkstoff entweder Quarzsand oder elektrisch leitende Kristalle oder ein Gemisch von Sand und leitenden Kristallen.

jo Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht insbesondere darin, daß sie eine einwandfreie Kraftübertragung von Abspannarmaturen durch den Aluminiummantel hindurch auf die tragenden Bewehrungselemente gewährleistet, ohne daß eine an Abspannstellen

j-_: besonders schnell einsetzende Korrosion der Bcwehrungselemente zu befürchten ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Innenmantel der Kabelseele mit einer Abschirmung, bestehend aus einem elektrisch gut leitenden Mctaliband oder aus einer Lage elektrisch gut leitender Metalidrähte umgeben, und in der Reuse ist wenigstens ein elektrisch gut leitender Metalldraht angeordnet.

Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft für solche Kabel, bei denen die Seele aus Fernmeldeleitungen besteht, die gegen äußere Einflüsse, beispielsweise in Energie- Freileitungsanlagen elektrisch abgeschirmt werden sollen. Der in der Reuse befindliche, elektrisch gut leitende Metalldraht verbindet die Abschirmung mit dem nahtlosen Metallmantel und verhindert Potentialdifferenzen, wie sie beispielsweise bei Blitzeinschlägen in die Freileitung oder in der Umgebung der Freileitung auftreten könnten.

Es ergibt sich der wesentliche Vorteil einer verringerten mechanischen Empfindlichkeit, großer Korrosionsbeständigkeit und es ist fast jede denkbare Kombination zwischen Zugfestigkeit und elektrischer Leitfähigkeit der Bewehrung herzustellen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Kabel mit einer Lage von Bewehrungselementen,

F i g. 2 ein Kabel mit zwei Lagen von Bewehrungselementen.

In F i g. 1 ist die Kabelseele mit 1 bezeichnet. So kann aus parallel liegenden oder verseilten Nachrichten-Adern, -Paaren oder -Vierern bestehen. Sie kann aber auch mehrere isolierte Starkstromleitungen enthalten

oder als blanker Energieleiter ausgeführt sein. Für andere Anwendungszwecke besteht sie aus einem Rohr für gasförmige oder flüssige Medien oder aus einem Rohrbündel. Der Innenmantel 2 besteht im allgemeinen aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyäthylen, und dient als mechanischer Schutz und/oder als elektrische Isolierung der Kabelseele und kann gegebenenfalls hochspannungsfest ausgeführt werden. Über dem !nnenmante! 2 liegt die Abschirmung 3, die hier aus einem wendelförmig aufgebrachten Metallband besteht. Sie dient der elektrisch dichten Abschirmung der aus Fernmeldeadern bestehenden Kabelseele 1. Bei hochspannungsfester Ausgestaltung des Innenmantels 2 dient die Abschirmung 3 als Feldsteuerung. Über der Abschirmung 3 liegt eine Lage aus gebündelten zugfesten Bewehrungselementen 5, die nicht miteinander verklebt oder verbunden sind, also als offene Reuse angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird eine gute Biegsamkeit und Flexibilität des fertigen Kabels gewährleistet. Wenigstens ein Bewehrungselement 5 wird durch einen elektrisch gut leitenden Metalldraht 4 ersetzt, der eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Abschirmung 3 und dem später beschriebenen Außenmantel 7 gewährleistet. Über der offenen Reuse aus Bewehrungselementen 5 und dem Metalldraht 4 ist ein Band 6 angeordnet, das aus heißklebendem Werkstoff, beispielsweise aus einem Copolymer oder einem Kunstharz bestehen kann. Im vorliegenden Fall ist es wendelförmig mit Abständen zwischen den Bandkanten angeordnet. Darüber liegt ein nahtlos aufgepreßter Metallmantel 7, der vorzugsweise aus Aluminium besteht. Das Band 6 aus heißklebendem Werkstoff erwärmt sich beim Aufpreßvorgang des nahtlosen Metallmantels 7 und verklebt die Bewehrungselemente 5 und den leitenden Draht 4 stellenweise mit dem Metallmantel 7. Diese Anordnung hat den Vorzug, daß die Flexibilität des fertigen Kabels weitestgehend erhalten bleibt, andererseits aber eine kraftschlüssige Verbindung zwischen nichtdargestellten Abspann-Klemmen durch den Metallmantel 7 hindurch mit den Bewehrungselementen 5 gewährleistet ist. Zur weiteren Verbesserung der Krafteinleitung enthält das Band 6 aus heißklebendem Werkstoff Quarzsand, elektrisch leitende Kristalle oder ein Gemisch von Sand und leitenden Kristallen 8, wie es in F i g. 1 angedeutet ist. Es ist erkennbar, daß in dem gezeichneten Kabel die Bewehrungselemente 4 und 5 durch den nahtlosen Metallmantel 7 weitestgehend vor mechanischer Beschädigung und vor Korrosionsangriff geschützt sind. Als Bewehrungselemente 5 können daher Glas- oder Kunststoff-Faserbündel, beispielsweise auch Bündel aus hochfesten, aber gegen Querdruck empfindlichen Kunststoffen verwendet werden. Es können aber auch Rund- oder Flachdrähte aus Stahl ohne weiteren Korrosionsschutz gegebenenfalls kombiniert mit Aluminium- oder Aldrey-Drähten verwendet werden. Die Kombination von Aluminium und Stahldrähten wird man vorzugsweise in solchen Fällen verwenden, in denen das Kabei in Freileitungs-Anlagen verwendet wird. Hierbei kann die Bewehrung die Funktion eines Energie-Freileitungsseiles übernehmen. Werden wegen besonderer Anforderungen an die Festigkeit des Kabels vorwiegend Stahldrähte als Bewehrui.gselemente 5

ίο verwendet, die zur elektrischen Leitfähigkeit der Bewehrung nur wenig beitragen, so kann der benötigte Leiterquerschnitt für die Energieleitung durch den nahtlosen Metallmantel 7 aufgebracht werden. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Abschirmung 3 und dem Metallmantel 7 verbessert die Abschirmwirkung wesentlich und vermeidet Potentialdifferenzen zwischen Abschirmung 3 und Metallmantel 7, wie sie beispielsweise bei Blitzeinschlägen oder durch induktive Beeinflussung auftreten könnten.

In Fig. 2 ist ein Kabel dargestellt, bei dem die Abschirmung 3 über dem innenmanteJ 2 der Kabelseeie 1 aus einer Lage von elektrisch gut leitenden Metalldrähten besteht. Diese Ausführung wird vorzugsweise angewendet beim Einsatz des Kabels in Freileitungsanlagen, bei denen ein größerer Leiterquerschnitt gefordert wird, als er mit einer einlagigen Bewehrung und dem Metallmantel 7 mit Rücksicht auf dessen Biegsamkeit und die Flexibilität des Gesamtkabels erzielt werden kann. Auch bei diesem Kabel kann

jo die Einbettung von hier nicht mehr gezeichneten Quarzsand oder leitenden Kristallen 8 in das Band 6 aus heißklebendem Werkstoff zur Verbesserung der Krafteinleitung vorteilhaft sein. Es ist erkennbar, daß die an Abspannstellen von herkömmlichen Freileitungskabeln

j5 häufig zu befürchtende Reibkorrosion zwischen Abspannarmatur und tragender Bewehrung hier nicht zu erwarten ist. Es hat sich ferner gezeigt, daß diese Ausführung eine erhöhte Eigendämpfung des Kabels gegen winderregte Schwingungen bewirkt.

Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung für den Einsatz als Nachrichtenkabel in Energiefreileitungen hat folgenden Aufbau: die Kabelseele besteht aus mehreren, beispielsweise sechs Paaren von Kupferdrähten mit je 0,9 mm Durchmesser, jeder Draht kunststoffisoliert, die Kabelseele ist von einem Kunststoffmantel, beispielsweise aus PE, umgeben, über dem Kunststoffmantel liegt eine Metallfolie, beispielsweise aus Aluminium, 0,1 mm dick, längslaufend, 20% überlappend, über der Metallfolie liegt eine offene Reuse aus

so Metalldrähten, beispielsweise zwanzig Drähte von je mm Durchmesser, zehn Drähte aus Stahl, zehn Drähte aus Leitaluminium, über der Reuse liegt im Gegenschlag ein Heißklebeband, darüber ein Aluminiummantel nahtlos aufgepreßt, beispielsweise 1,5 mmdirk.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zugfestes elektrisches Kabel mit Kabelseele, Innenmantel und tragenden Bewehrungselementen aus Glas- oder Kunststoff-Faserbündeln und/oder Metalldrähten, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündel (5) und/oder die Drähte (4) als offene Reuse über dem Innenmantel (2) der Kabelseele (1) angeordnet sind, daß über der offenen Reuse ein Band (6) aus heißklebendem Werkstoff aufgebracht ist, und daß darüber ein nahtloser Metallmantel (7) aufgepaßt ist.

2. Kabel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Band (6) aus heißklebendem Werkstoff entweder Quarzsand (8) oder elektrisch leitende Kristalle oder ein Gemisch von Sand und leitenden Kristallen enthält.

3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der lnnenmantel (2) der Kabelseele (1) mit einer Abschirmung (3), bestehend aus einem elektrisch gut leitenden Metallband oder aus einer Lage elektrisch gut leitender Metalldrähte umgeben ist, und daß in der Reuse wenigstens ein elektrisch gut leitender Metalldraht (4) angeordnet ist.