DE4335147C2 - Längswasserdichtes elektrisches Kabel mit Metallmantel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein längswasserdichtes Kabel mit Metallmantel, insbesondere ein kunststoffisoliertes Fernmeldekabel mit einem Aluminiummantel mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Bei elektrischen Kabeln, insbesondere bei Fernmeldekabeln, ist es erforderlich, das Eindringen von Feuchtigkeit in die Seele der verlegten Kabel zu verhindern oder zumindest die Ausbreitung eingedrungener Feuchtigkeit auf möglichst kurze Abschnitte zu beschränken. In ganz besonderem Maße gilt dies für Fernmeldekabel, deren Adern eine Isolierung aus Kunststoff aufweisen oder bei denen die Oberfläche der Isolierung allseitig geschlossen und aus einem feuchtigkeitsundurchlässigen Material aufgebaut ist. Bei solchen Adern vermag sich nämlich ins Kabel eingedrungenes Wasser zwischen Kabelseele und Mantel, aber auch in den durch die Adern gebildeten Zwickeln in Längsrichtung der Kabelseele auszubreiten. Dies kann dazu führen, dass erst nach geraumer Zeit der Wassereinbruch bemerkt wird, sei es, dass an irgendeiner Stelle einer Ader ein Isolationsfehler vorliegt und dadurch diese Ader über das Wasser an Erdpotential zu liegen kommt, sei es, dass das Wasser an eine Verbindungs- oder Abzweigmuffe gelangt und dort einen Kurzschluss zwischen den Adern hervorruft. Da dann ein relativ langes Stück Kabel unter Wasser steht, ist es meist erforderlich, das Kabel auszuwechseln, da es recht schwierig und aufwendig ist, die eigentliche Wassereinbruchstelle im Mantel zu finden, diese zu verschließen und das Kabel wieder betriebstüchtig zu machen.

Um diese Nachteile weitestgehend zu beseitigen, sind längswasserdichte Fernmeldekabel bzw. Nachrichtenkabel schon in verschiedenen Ausführungsformen bekannt geworden.

Diese Kabel bestehen in der Regel aus einer aus einzelnen Bündeln und/oder Lagen gebildeten Kabelseele und aus einem diese umgebenden Kabelmantel, wobei unterhalb des Kabelmantels Maßnahmen vorgesehen sind, die eine Wasserausbreitung vorzugsweise in Längsrichtung verhindern sollen. Ein derartiges Kabel ist beispielsweise aus der DE 31 15 990 A1 bekanntgeworden. Hierbei wird der sich häufig bildende Spalt zwischen der Kabelseele und dem diese Seele umgebenden Mantel dadurch längswasserdicht gemacht, dass eine quellfähige Substanz in Form eines Quellvlieses um die Kabelseele herum angeordnet ist. Die Längswasserdichtigkeit der Seele selbst wird dadurch erreicht, dass innerhalb der Seele eine pastöse Abdichtmasse, z. B. ein Petrolat, eingebracht ist. Diese Anordnung eignet sich nicht zur Abdichtung von Kabeln, bei denen die Kabelseele während der Ummantelung hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wie es beispielsweise bei Kabeln mit aufgepressten Metallmänteln der Fall ist, da unter dieser Wärmeeinwirkung die Eigenschaften der quellfähigen Substanzen ungünstig beeinflusst werden.

Mit einem Petrolat gefüllte Kabel weisen grundsätzliche Nachteile auf. So kann das Petrolat, insbesondere bei höheren Temperaturen, von anderen im Kabel befindlichen Kunststoffen sowie auch von den quellfähigen Materialien aufgenommen werden, was zu Änderungen der mechanischen und elektrischen Eigenschaften bzw. zur Beeinträchtigung der Quellfähigkeit führen kann. Ferner erschwert ein mit Petrolat gefülltes Kabel die Montage, da das Petrolat von den Verseilelementen entfernt werden muss. Weiterhin bewirkt die Ausfüllung der Zwickelräume mit pastösen Massen eine Erhöhung der wirksamen Dielektrizitätskonstante und führt so zu einer größeren Leitungsdämpfung oder bei gleichwertigen Übertragungseigenschaften zu einem größeren Kabeldurchmesser. Es ist auch bekannt, anstelle von pastösen Massen andere Dichtstoffe zu verwenden, um die Längswasserdichtigkeit zu erreichen. Die EP 0361863 schlägt eine längswasserdichte Kabelkonstruktion vor, die Aderbündel und quellfähige Faserstränge in einem schlauchähnlichen Rohr lose führt und unter dem Rohr zusätzlich eine hygroskopische Schicht aus einem längsbedeckten Band vorhanden sein kann. Eine Längswasserdichtigkeit für Adern in Lagen- und Bündelverseilung ist nicht aufgezeigt.

In der DE 33 30 957 A1 wird ein Nachrichtenkabel beschrieben, bei dem die Kabelseele aus einzelnen Bündeln und Lagen besteht, die von einem Kabelmantel umgeben werden. Zur Verhinderung der Wasserausbreitung in Längsrichtung werden die einzelnen Bündel oder Lagen mit einem Quellvliesstoff bewickelt. Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass auch mit diesen Maßnahmen die Gefahr einer Wasserausbreitung, vor allen Dingen in den Hohlräumen, die durch den Kern und die Zwickel der Adergruppen gebildet werden, nicht zu beseitigen ist. Bekannt ist ferner, als Abdichtmittel Quellpulver einzusetzen.

In der FR-PS 1585518 ist ein längswasserdichtes Fernmeldekabel beschrieben, bei dem über die Kabelseele eine Schicht aus einem bei Wasserzutritt aufquellenden pulverförmigen Material aufgebracht ist. Auch hierbei ist nicht gewährleistet, dass alle Hohlräume in einer aus Adergruppen bestehenden Kabelseele ausreichend mit quellfähigen Partikeln gefüllt werden. Darüber hinaus enthält die DE 27 35 703 A1 den Vorschlag für ein feuerbeständiges Kabel, zwischen einer Silikongummi-Isolierung und einer äußeren Metallschicht eine Schrumpfschicht aus Krepppapier anzuordnen. Bei Hitzeeinwirkung schrumpft diese Schicht als Volumenausgleich. Ein Zusammenhang mit längswasserdichten Kabeln wird hierbei nicht aufgezeigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein längswasserdichtes Kabel, insbesondere ein kostengünstiges Fernmeldekabel mit Al-Mantel zu entwickeln, das die vorstehenden Nachteile nicht aufweist, bei dem eine durchgehende Längswasserdichtigkeit für den gesamten Kabelquerschnitt gewährleistet ist, wobei keine übertragungstechnisch relevanten Änderungen der Kabeleigenschaften durch das Abdichtmittel selbst verursacht werden, eine nachteilige Beeinflussung der quellfähigen Aufbauelemente durch die beim Aufbringen der Metallmäntel entstehende Wärme verhindert wird und das Kabel insbesondere bei der Montage leicht und sauber verarbeitet werden kann.

Die Erfindung geht von an sich bekannten Fernmeldekabeln aus, bei denen die Kabelseele aus Adergruppen in Lagen- oder Bündelverseilung gebildet, wird, über der ein Metallmantel angeordnet ist, wobei die Hohlräume in der Mitte der Adergruppen sowie im Kern und in den Zwickeln der Verseillagen oder Bündel mit strangförmigen, quellfähigen Elementen gefüllt sind. Erfindungsgemäß ist in jeder der der ersten Verseillage folgenden mit jeweils entgegengesetzter Schlagrichtung aufgebrachten Verseillage mindestens ein strangförmiges Blindelement aus quellfähigem Material angeordnet, wobei jede Verseillage mit einem oder mehreren Bändern aus quellfähigem Material bewickelt ist und die äußere direkt unter dem Metallmantel liegende Verseillage von einer Schicht umgeben ist, die aus je mindestens einer Lage aus einem quellfähigen auf der Verseillage liegenden Band und einem wärmebeständigen, feuchtigkeitsdurchlässigen und dehnbaren unter dem Metallmantel liegenden Band besteht. Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind mehrere strangförmige Blindelemente in den Verseillagen sich diametral gegenüberliegend angeordnet. Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die über den Verseillagen liegenden Bänder überlappend, anlappend, sich lückenüberdeckend oder in offener Wendel angeordnet sind. Weiterhin besteht vorteilhafterweise das unter dem Metallmantel liegende Band aus Krepppapier.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Haltewendel der Adergruppen aus einem quellfähigen Band, das in offener Wendel aufgebracht ist.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Adern oder ein Teil der Adern aus Lichtwellenleitern (LWL) bestehen.

Die Erfindung zeichnet sich durch die in der Aufgabenstellung genannten positiven Effekte, insbesondere durch die völlige Längswasserdichtigkeit der unter dem Kabelmantel liegenden Kabelseele aus. Durch die erfindungsgemäße Anwendung der auf der äußeren Verseillage angeordneten Schicht ist es gelungen, einerseits ein Verkleben des Metallmantels mit den Quellvlieslagen zu verhindern, andererseits ist die Schicht wasserdurchlässig und dehnbar, wodurch bei eventuellen Beschädigungen und Wassereinbrüchen im Zusammenwirken mit den darunter liegenden Quellelementen eine schnelle und wirksame Abdichtung der Kabelseele gewährleistet ist. Ein weiteren Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich das Kabel bei der Montage leicht und sauber verarbeiten lässt. Dies wirkt sich insbesondere beim Einsatz von LWL sehr positiv aus, da durch die erfindungsgemäße Quellmittelanordnung eine schädigende Verschmutzungsgefahr nicht mehr gegeben ist.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel anhand eines kunststoffisolierten Fernmeldekabels näher erläutert werden.

Die Figur zeigt einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Kabels.

Um den Kerneinlauf 1 sind mehrere Lagen Adergruppen verseilt angeordnet. Die kunststoffisolierten Adergruppen 2 bestehen in diesem Fall aus Sternvierern. Die Adergruppen 2 werden von einer nicht dargestellten Haltewendel umgeben, die beispielsweise aus einem Polyester-Filamentgarn besteht. Vorteilhafterweise kann die Haltewendel aus einem Quellvliesband, das in offener Wendel aufgebracht ist, bestehen. Der Kerneinlauf 1 der Aderverseillagen sowie der zentrische Mitteneinlauf 3 der Adergruppen 2 bestehen aus längseinlaufenden Quellgarnen. In die Zwickelräume der über dem Kerneinlauf 1 liegenden ersten Verseillage werden ebenfalls Quellgarne 4 längseinlaufend eingebracht. Die einzelnen Verseillagen sind mit entgegengesetzter Schlagrichtung um den Kerneinlauf 1 angeordnet. In jeder der ersten Verseillage folgenden Verseillage sind zwei strangförmige Blindelemente 5 aus quellfähigem Material mit verseilt, die vorteilhafterweise sich diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die einzelnen Verseillagen sind mit einem oder mehreren Bändern 6 aus quellfähigem Material bewickelt, beispielsweise mit Quellvliesbändern. Die Bänder können dabei in offener Wendel, anlappend oder überlappend bei einer Lage oder sich lückendeckend bei mehreren Lagen angeordnet sein. Auf die äußere direkt unter dem Metallmantel 7, beispielsweise einem Al- Mantel, liegende Verseillage ist eine Schicht 10 aufgebracht. Diese Schicht 10 besteht aus je mindestens einer Lage 8 aus einem quellfähigen Band, beispielsweise aus einem Quellvliesband und einem wärmebeständigen, feuchtigkeitsdurchlässigen und dehnbaren Band 9, beispielsweise Krepppapier. Dabei ist die Schicht so angeordnet, dass das Quellvliesband auf der äußeren Verseillage und das Krepppapier unter dem Al-Mantel liegt. Anstelle der aus Kupferadern mit PE-Isolierung bestehenden Adern können auch LWL- Adern eingesetzt werden. Auch gemischte Aufbauten sind möglich.

Claims (6)

1. Längswasserdichtes, elektrisches Kabel mit Metallmantel, insbesondere kunststoffisoliertes Fernmeldekabel mit einem Aluminiummantel, bestehend aus einer aus Adergruppen in Lagen- oder Bündelverseilung gebildeten Kabelseele, über die der Metallmantel angeordnet ist, wobei die Hohlräume in der Mitte der Adergruppen sowie im Kern und in den Zwickeln der Verseillagen oder Bündel mit strangförmigen, quellfähigen Elementen gefüllt sind, gekennzeichnet dadurch, daß in jeder der der ersten Verseillage folgenden mit jeweils entgegengesetzter Schlagrichtung aufgebrachten Verseillage mindestens ein strangförmiges Blindelement (5) aus quellfähigem Material angeordnet ist, wobei jede Verseillage mit einem oder mehreren Bändern (6) aus quellfähigem Material bewickelt ist und daß die äußere, direkt unter dem Metallmantel (7) liegende Verseillage von einer Schicht (10) umgeben ist, die aus je mindestens einer Lage (8) aus einem quellfähigen, auf der Verseillage liegenden Band und einem wärmebeständigen, feuchtigkeitsdurchlässigen und dehnbaren, unter dem Metallmantel (7) liegenden Band (9) besteht.

2. Längswasserdichtes, elektrisches Kabel mit Metallmantel nach Patentanspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß mehrere strangförmige Blindelemente (5) in den Verseillagen sich diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Längswasserdichtes, elektrisches Kabel mit Metallmantel nach Patentanspruch 1-2 gekennzeichnet dadurch, daß die über den Verseillagen liegenden quellfähigen Bänder (6) überlappend, anlappend, sich lückenüberdeckend oder in offener Wendel angeordnet sind.

4. Längswasserdichtes, elektrisches Kabel mit Metallmantel nach Patentanspruch 1-3 gekennzeichnet dadurch, daß das unter dem Metallmantel (7) liegende Band (9) aus Kreppapier besteht.

5. Längswasserdichtes, elektrisches Kabel mit Metallmantel nach Patentanspruch 1-4 gekennzeichnet dadurch, daß die Haltewendel der Adergruppen aus einem quellfähigen Band besteht, das in offener Wendel aufgebracht ist.

6. Längswasserdichtes, elektrisches Kabel mit Metallmantel nach Patentanspruch 1-5 gekennzeichnet dadurch, daß die Adern oder ein Teil der Adern aus LWL bestehen.