Zwischen einem elektrischen Verteilungsnetz und einem Hochfrequenzgerät angeordnete Anschlussleitung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Lei tung, die dazu bestimmt ist, ein elektrisches Verteilungsnetz mit einem Hochfrequenzgerät zu verbinden, sei es, dass das Hochfrequenz gerät ein Hochfrequenzempfänger ist, der also Hochfrequenz als Nutzstrom aufnimmt, oder sei es, dass es eine elektrische Ma schine ist, die unerwünschterweise hochfre- quente Störwellen in das elektrische Ver teilungsnetz einstrahlt.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, durch einen neuen Leiter zur Verbindung des Netzes mit dem Hochfrequenzgerät (im oben ausgeführten allgemeinen Sinne ver standen) den Durchfluss hochfrequenter Stör wellen vom Netz auf das Gerät, beziehungs weise vom Gerät auf das Netz, auszu schliessen.
Gemäss der Erfindung ist der Leiter von einem, Störfrequenzen kapazitiv ableitendem Mantel umgeben und von diesem durch we nigstens eine Isolationsschicht getrennt.
Um die kapazitive Ableitung zu ermög lichen, muss dafür gesorgt werden, dass die Kapazität zwischen dem Leiter der Leitung und dem Mantel, die ja die beiden Bele gungen eines Kondensators darstellen, eine für die Ableitung genügende Grösse erhält. Mit dem der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken, Störfrequenzen auf kapazitivem Wege abzuleiten, bieten sich dem Fachmann ohne weiteres Wege, die zur Ableitung nö tigen Kapazitätswerte zu erzielen, die natür lich von Fall zu Fall verschieden sein können. Im besonderen wird man den Leiter und Mantel nur durch eine dünne Isolationsschicht trennen, deren Stärke in der Regel nur den Bruchteil eines Millimeters, zum Beispiel weniger als 0,5 mm betragen wird.
Damit die Leitungen trotzdem für die im Betriebe auftretenden elektrischen Spannungen aus reichend isoliert sind, wird man Dielektrika hoher Durchschlag9festigkeit in Anwendung bringen. Als solche kommen beispielsweise in Frage: mit Kunstharz getränkte Baum- wollschichten, zum Beispiel das unter dem Namen "Bakelit" bekannte Material, Lack schichten, ferner mit Glimmerpulver ver setzte Gurnrnimischungen und dergleichen.
Derartige Stoffe bieten schon bei der an gegebenen geringen Sebichtdicke ausreichende Sicherheit gegen Durchschlagen bei den üblichen Netzspannungen. Diese Mischungen haben gleichzeitig eine hohe Dielektrizitäts- konstante. Die Dielektrizitätswerte der ver- scbiedenen Isolationsstoffe sind bekannt, so dass durch Wahl eines geeigneten Stoffes mit geeigneter Dielektrizitätskonstante der Kapazitätswert auf den gewünschten Wert gebracht werden kann.
Man kann das Dielektrikum aus mehreren Schichten von unter sich unterschiedlichen Isolationsmaterialien und damit verschiedener Dielektrizitätskonstanten herstellen. Hier durch ist eine Beeinflussung des Verlust winkels möglich, und zwar eine Vergrösserung des Verlustwinkels, die im vorliegenden Fall erwünscht ist, während man normalerweise in der Technik bestrebt ist, den Verlust winkel von Isolationsschichten bei Leiter anordnungen klein zu halten.
Wenn die Leitung das Verteilungsnetz mit einem Hochfrequenzempfänger verbindet, so kann der Mantel zur Ableitung der Stör schwingungen geerdet sein. Wird eine hoch frequente Störschwingungen aussendende Ma schine durch die vorliegende Leitung an das Netz angeschlossen, so kann der Mantel mit dem Maschinengebäuse gut stromleitend, das heisst praktisch widerstandslos elektrisch verbunden sein.
Auf den Leiter kann man eine Schicht ferromagnetischen Werkstoffes aufbringen, über die dann erst eine dünne Schicht Di- elektrikum und der Mantel gelegt werden. Auf diese Weise wird die Induktivität des ummantelten Leiters erhöht und die Stirn der hochfrequenten Störschwingungen schnell abgeflacht. Zu gleichem Zweck kann auch der Mantel aus ferromagnetischem Werkstoff bestehen. Die Aufbringung des Mantels kann in bekannter Weise erfolgen.
Es kann ein Metallband um die Isolation herumgefalzt sein; es kann aber auch der leitende Mantel durch schraubenlinienförmig herumgewickelte oder aufgeklöppelte Drähte oder Bänder ge bildet werden.
Der den Leiter umgebende Mäntel kann noch mit einer Isolationsschicht umkleidet sein, und man kann die ummantelten Leiter, die zwischen Netz und Hochfrequenzgerät liegen, auch zu einer Spule wickeln. Diese kann zu besonderen Zwecken mit einem ferromagnetischen offenen oder geschlossenen lern versehen sein. Zwei oder mehr um mantelte, zu einer zwei oder mehradrigen Leitung gehörende Leiter kann man auch in eine gemeinsame Isolation einbetten und mit einem äusseren metallischen Schutzmantel umschliessen.
Die Zeichnung veranschaulicht beispiels weise Ausführungsformen des Gegenstandes nach der Erfindung und zwar zeigt: Fig. 1 das C:)rrundprinzip der neuartigen Leitung, Fig. 2 eine doppeladrige Starkstromleitung mit Leitungen nach der vorliegenden Erfin dung, Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer solchen Starkstromleitung, Fig. 4 eine doppeladrige Starkstromleitung mit doppelter Ummantelung der Einzelleiter, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Starkstromleitung, die für manche Zwecke von Vorteil ist.
In Fig. 1, die schematisch die grund sätzliche Ausführungsform des ummantelten Leiters zeigt, ist mit a der eigentliche Leiter, mit b das Dielektrikum beziehungsweise der Isolator, und mit c der das Ganze umgebende abschirmende Mantel bezeichnet.
Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen diese grundsätzlichen Bestandteile der Mehr leitergebilde nach den Fig. 2-5. Die doppeladrige Starkstromleitung nach Fig. 2 ist so ausgebildet, dass die beiden Leiter a, b, c und dl, bi, <B>ei,</B> mit einem Füll stoff d verseift sind und das Ganze mit einer Ummantelung e, die als gefalzter Blechmantel ausgebildet sein kann, versehen ist.
Gemäss Fig. 3 sind die Einzelleitungen in dem isolierenden Füllstoff d so angeordnet, dass der letztere die Einzelleitungen allseitig umgibt, so dass die sich zwischen den Ab schirmungsmärrtelrr c und ei und dem die Erdung herstellenden gemeinsamen Mantel e befindende Dielektrikurnschicht d einen Schutz kondensator bildet.
Bei der Ausbildungsform nach Fig. 4 sind die Metallabschirmungen c und cl nochmals mit einer normalen Isolierschicht f, bei spielsweise aus Gummi umgeben und diese wieder von einer zweiten Ummantelung <B>g, -</B> zwei solche Leiter sind verseift und unter Vorhandensein der notwendigen, isolierenden Füllschicht von einem Aussenmantel umgeben.
Wenn bei der Leitung gemäss Fig. 4 die Abschirrnmäntel c, cl über eine Sicherung geerdet werden, so würde bei einem Durch schlag der Isolationsschicht b. bi ein Erd- schluss des Leiters vermieden werden.
In diesem Falle wäre zwar die hochwertige Ab leitung der Störfrequenz mittelst der Ab schirmungen c, ei nicht mehr möglich, jedoch wäre die Leitung immer noch als normale Starkstromleitung - als den Vorschriften ent sprechende Leitung -- brauchbar, wobei über den geringeren kapazitiven Nebenschluss nach den Metallmänteln g, Ji eine teilweise Stör befreiung bei Erdung der Mäntel eintritt.
Diese Leitung hat noch den weitern grossen Vorteil, dass nennenswerte Kapazitäts- und Isolationsströme nur dann entstehen, wenn die Absehir,mmäntel c, <B>ei</B> geerdet sind. Bei kleineren' Anlagen sind diese Kapazitäts- und Isolationsströme unschädlich.
Wird aber die gesamte Installation eines grösseren Hauses mit solchen Leitungen aus gerüstet, so kann man auch darin die Ent stehung allzugrosser Kapazitätsströme usw. dadurch vermeiden, dass man die Länge des wirksamen kapazitiven Systems auf das nur eben notwendige Mass beschränkt, was ein fach so geschehen kann, dass man die Ab schirmung der einzelnen Leitungsstränge nur so weit durchgehend verbindet, als es zum Erreichen der notwendigen Kapazität erforderlich ist, und die Abschirmung erst mit dem Anschluss des Störers (Kleinmotor) erdet. In den meisten Fällen genügt die Leitungslänge von der Abzweigstelle bis zum Störer. Man wird also nur hier am Störer, am besten erst beim Einschalten, die Ab schirmung erden.
Bei der doppeladrigen Leitung gemäss Fig. ä wird der beste Abstand zwischen den beiden zu verseilenden Leitungsadern a, a1 mit ihren hochwertigen Isolierungen b, bi und ihren Abschirmungen c, ei durch eine. Zwi schenleiste h gesichert, die aus elastischem Kautschuk besteht.
Die Isolationsschichten <I>b,</I> bi bestehen beispielsweise aus mit Kunst harz imprägnierter Baumwolle, die äussere Isolationsschicht d wird, wie bei den vorbe- schriebenen Ausführungsformen, von einem Metallmantel e umschlossen, der aus einem gefalzten Blechstreifen hergestellt ist. In seinem Innern, mit ihm in Berührung, sind einige Abschirmdrähte i vorgesehen.
Connection line arranged between an electrical distribution network and a high-frequency device. The invention relates to a line that is intended to connect an electrical distribution network with a high-frequency device, be it that the high-frequency device is a high-frequency receiver, which thus receives high-frequency as useful current, or that it is an electrical Ma machine that undesirably radiates high-frequency interference waves into the electrical distribution network.
The invention is based on the task of using a new conductor to connect the network to the high-frequency device (in the general sense set out above) to exclude the flow of high-frequency interference waves from the network to the device, or from the device to the network.
According to the invention, the conductor is surrounded by a sheath capacitively dissipating interference frequencies and separated from it by at least one insulation layer.
In order to enable the capacitive discharge, it must be ensured that the capacitance between the conductor of the line and the jacket, which represent the two assignments of a capacitor, is of a size sufficient for discharge. With the idea on which the invention is based, to derive interference frequencies in a capacitive way, the person skilled in the art can readily find ways to achieve the capacitance values necessary for derivation, which of course can differ from case to case. In particular, the conductor and jacket will only be separated by a thin insulation layer, the thickness of which is usually only a fraction of a millimeter, for example less than 0.5 mm.
So that the lines are sufficiently insulated for the electrical voltages occurring in the company, dielectrics with high dielectric strength will be used. As such, for example: cotton layers impregnated with synthetic resin, for example the material known under the name “Bakelite”, lacquer layers, furthermore rubber mixtures mixed with mica powder and the like are possible.
Such materials offer adequate security against breakdown at the usual mains voltages, even with the given low sebum thickness. At the same time, these mixtures have a high dielectric constant. The dielectric values of the various insulation materials are known, so that the capacitance value can be brought to the desired value by choosing a suitable material with a suitable dielectric constant.
The dielectric can be produced from several layers of different insulation materials and thus different dielectric constants. Here by influencing the loss angle is possible, namely an increase in the loss angle, which is desirable in the present case, while the technology normally strives to keep the loss angle of insulation layers in conductor arrangements small.
If the line connects the distribution network with a high-frequency receiver, the jacket can be earthed to dissipate the interfering vibrations. If a machine that emits high-frequency interfering vibrations is connected to the network through the existing line, the jacket can be electrically connected to the machine housing in a good current-conducting manner, that is, with practically no resistance.
A layer of ferromagnetic material can be applied to the conductor, over which a thin layer of dielectric and the jacket are then placed. This increases the inductance of the sheathed conductor and quickly flattens the face of the high-frequency disturbing vibrations. For the same purpose, the jacket can also be made of ferromagnetic material. The sheath can be applied in a known manner.
A metal band can be folded around the insulation; but it can also be the conductive sheath formed by helically wound or strapped wires or tapes ge.
The jacket surrounding the conductor can also be covered with an insulating layer, and the jacketed conductors, which lie between the network and the high-frequency device, can also be wound into a coil. This can be provided with a ferromagnetic open or closed lern for special purposes. Two or more sheathed conductors belonging to a two-core or multi-core line can also be embedded in a common insulation and enclosed with an outer metallic protective sheath.
The drawing illustrates, for example, embodiments of the subject matter according to the invention, namely: Fig. 1 shows the C:) circular principle of the novel line, Fig. 2 shows a double-core power line with lines according to the present invention, Fig. 3 shows another embodiment of such a power line , FIG. 4 shows a double-core power line with double sheathing of the individual conductors, FIG. 5 shows a further embodiment of a power line which is advantageous for some purposes.
In Fig. 1, which schematically shows the basic embodiment of the sheathed conductor, with a the actual conductor, with b the dielectric or the insulator, and c denotes the shielding jacket surrounding the whole.
The same reference numerals designate these basic components of the multi-conductor structure according to FIGS. 2-5. The double-core power line according to FIG. 2 is designed in such a way that the two conductors a, b, c and dl, bi, ei, are saponified with a filler d and the whole thing with a sheath e that can be designed as a folded sheet metal jacket is provided.
According to FIG. 3, the individual lines in the insulating filler d are arranged in such a way that the latter surrounds the individual lines on all sides, so that the dielectric layer d located between the shielding matrices c and ei and the common sheath e producing the grounding forms a protective capacitor.
In the embodiment according to FIG. 4, the metal shields c and cl are again surrounded by a normal insulating layer f, for example made of rubber, and this again by a second sheathing <B> g, - </B> two such conductors are saponified and present the necessary, insulating filling layer surrounded by an outer jacket.
If, in the line according to FIG. 4, the shielding jackets c, cl are grounded via a fuse, a breakdown of the insulation layer b. bi a ground fault in the conductor can be avoided.
In this case, the high-quality derivation of the interference frequency by means of the shields c, ei would no longer be possible, but the line would still be usable as a normal power line - as a line corresponding to the regulations - with the lower capacitive shunt after the Metal jackets g, Ji a partial elimination of interference occurs when the jackets are grounded.
This line also has the great advantage that significant capacitance and insulation currents only occur when the protective sheaths c, <B> ei </B> are earthed. In smaller systems, these capacitance and insulation currents are harmless.
But if the entire installation of a larger house is equipped with such lines, then you can avoid the occurrence of excessively large capacitance flows etc. by limiting the length of the effective capacitive system to what is just necessary, which is simply done It is possible that the shielding of the individual cable strands is only connected continuously as far as is necessary to achieve the necessary capacity, and that the shielding is only grounded when the interferer (small motor) is connected. In most cases, the cable length from the branch point to the interferer is sufficient. So you will only earth the shielding here on the interferer, preferably only when switching on.
In the case of the double-core line according to FIG. Ä, the best distance between the two line cores a, a1 to be stranded with their high-quality insulation b, bi and their shielding c, ei is achieved by a. Intermediate bar h secured, which consists of elastic rubber.
The insulation layers <I> b, </I> bi consist, for example, of cotton impregnated with synthetic resin, the outer insulation layer d is, as in the embodiments described above, enclosed by a metal jacket e made from a folded sheet metal strip. Inside, in contact with it, there are some shielding wires i.