DE2713553A1 - Light weight cable for heavy pulse currents - consists of insulated seamless conducting tubes arranged around central support wire - Google Patents

Abstract

Equipment is used for gathering electrical energy from the atmosphere and from lightning strokes. The cable forming the conductor between the gathering point, for example a balloon, and the ground should be as light as possible to limit the weight which the balloon has to lift. A satisfactory cable can be constructed by substituting tubes for the normally solid wires forming the conductor. Seamless tubes are employed which are either drawn or rolled. These tubes are coated both internally and externally with an insulating varnish. The tube material is pref. a light metal e.g. aluminium or magnesium. Support and tensile strength is provided by a solid core consisting of a steel or copper wire around which the tubes are arranged. In comparison with a solid stranded cable of the same dimensions a tubular one can have 75% more conducting area and 56% less mass.

Description

AUFBAU UND HERSTELLUNG VON SUPRAS?ROM-LEICHTKABELNASSEMBLY AND MANUFACTURING OF SUPRAS? ROM LIGHT CABLES

Zusatzpatent zum Hauptpatent "Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Luftelektrizität und Blitzenergie" Aktenzeichen Nr. P 24 51 315.3 Anmeldetag 29.10.1974,0ffenlegungstag 6.5.1976 In Sonderfällen wird von Stark- bis Suprsstromkabeln ein besonders niedriges Eigengewicht verlangt,z.B. als Steilkabel wie im oben genannten hauptpatent zur Gewinnung von Luftelektrizität und Blitzenergie,oder als Hängekabel auf GroAbaustellen od.dgl. Additional patent to the main patent "Process and device for extraction of air electricity and lightning energy "file number P 24 51 315.3 filing date October 29, 1974, opening date 6.5.1976 In special cases, from high to super current cables requires a particularly low dead weight, e.g. as steep cable as in the above main patent for generating air electricity and lightning energy, or as a traveling cable on large construction sites or the like.

Unter Nutzung der tatsache,daß der elektrische Strom nur an der Oberflache eines Leiters fließt,das Innere jedoch stronfrei ist,bieten sich an Stelle von Massivleitern geeignete Hetallrohre an,an deren äußerer und innerer Rohrmantelfläche der E-Strom fließt.Taking advantage of the fact that the electric current only passes through the surface A conductor flows, but the interior is free of electricity, are available in place of solid conductors suitable metal pipes on whose outer and inner pipe surface the electric current flows.

Bei gleichen Leitermaterial und bei gleichen E-Stromkennzahlen wird in der gleichen Zeitspanne von Rohren eine weitaus größere Strommenge gefördert als von Massivleitern mit gleichem Außendurchmesser'ferner besitzt das Leiterrohr bei gleichem Außendurchmesser ein wesentlich niedrigeres Eigengewicht, als ein Hassivleiter,z.B.With the same conductor material and the same E-current figures, In the same period of time, pipes conveyed a much larger amount of electricity than from solid conductors with the same outer diameter, the conductor tube has with the same outer diameter a significantly lower dead weight than a Hassiv conductor, e.g.

Innendurchmesser des Rohres Di = 3 4 5 mm Außendurchmesser des Leiters D 4 5 6 5 6 7 6 7 8 mm a Rohrwanddicke d = o,5 1,o 1,5 o,5 1,o 1,5 o,5 1,o 1,5 mm Leitoberfläche des Rohres Or = 1,75 1,60 1Jo lßo 1,671,581,831,72 1,63 Leitoberfläche des Drahtes °d = 1,o 1,o 1,o 1,o 1,o 1,o 1,o 1,o 1,o Mindergewicht des Rohres 1 = 56 36 25 64 45 33 70 51 39 % Demnach besitzt bei gleichen Material ein Leiterrohr von z.B. D = 4 min und a Di s 3mm Durchmesser eine um 75 X größere Leitoberfläche und ein um 56 X geringeres Gewicht als ein Massivleiter mit D = 4 mm und gleicher Länge.Inner diameter of the pipe Di = 3 4 5 mm outer diameter of the conductor D 4 5 6 5 6 7 6 7 8 mm a pipe wall thickness d = o, 5 1, o 1.5 o, 5 1, o 1.5 o, 5 1, o 1.5 mm Guide surface of the pipe Or = 1.75 1.60 1Jo lßo 1.671.581.831.72 1.63 guide surface of the wire ° d = 1, o 1, o 1, o 1, o 1, o 1, o 1, o 1, o 1, o reduced weight of the pipe 1 = 56 36 25 64 45 33 70 51 39% Accordingly, a conductor tube has the same material of e.g. D = 4 min and a Di s 3mm diameter a guide surface 75 X larger and a weight 56 X less than a solid conductor with D = 4 mm and the same Length.

a Die Leitrohre können zwecks weiterer Gewichtsersparnis für Luftkabel z.B. a The guide tubes can be used for further weight savings for aerial cables e.g.

aus Aluminium,Magnesium oder anderen Leichtmetallen nahtlos gezogen oder gewalzt sein.Sie werden anschließend innen und außen mit einem leichten,gut haftenden Kunststoffüberzug versehen und können im Kabel hohl oder mit leichter,flexibler Isoliermasse gefüllt soin,wodurch die Gefahr von Rohrbeulen herabgesetzt wird.seamlessly drawn from aluminum, magnesium or other light metals or rolled. They are then inside and outside with a light, good adhesive plastic coating and can be hollow in the cable or with lighter, more flexible Insulating compound filled so, which reduces the risk of pipe dents.

Ein Suprastrom-Leichtkabel des Aufbaues nach der vorliegenden Erfindung besitzt im Zentrum einen Massivleiter als Kabelseele aus nichtrostendem Stahl,aus Kupfer od.dgl.,um die Längssugfestigkeit des Leichtkabels zu steigern,mit dem tkuerschnitt q = L.Dk.# . 3 (L = Luft- bzw.Steilkabellänge, Dk= Kabeldurchmesser, i = mittleres spezifisches (Eigen-) Gewicht des Kabels; Konzentrisch um diesen Massivlaiter können die ben geshhilderten Leiterrohre mit Außendurchmessern D und Wanddicken d nach Maßgabe der erwünscha ten Gesactleitoberfläche O,der Gewichtsminderung m und Ausnützung des Kabelquerschnittes(s.oben) entweder parallel oder leicht spiralig zur Kabelachse nach Abb.1 in Kreuzlage mit in jedem quadranten beliebig,aber symmetrisch angeordneten Leiterrohren R gleichen oder unterschiedlichen Durchmessers, oder nach Abb.2 in Sternvierern angeordneten und mit einem Spiralband-Innenmantel Mi aus Aluminium,Magnesium,Stahl od.dgl. umwickelten Leiterrohren R, die eine Mittelzone von Litzen zwecks Erhöhung der mechanischen und Isolierfestigkeit bilden,um die herum einer oder mehrere konzentrische Ringe von Leiterrohren gewickelt und vom Außenmantel M zwecks Isolierung und Schutz a gegen mechanische oder korrodierende Angriffe von außen abgeschlossen sind.A supercurrent lightweight cable of the construction according to the present invention has a solid conductor in the center as a cable core made of stainless steel Copper or the like. To increase the longitudinal suction strength of the lightweight cable, with the cross section q = L.Dk. #. 3 (L = air or split cable length, Dk = cable diameter, i = medium specific (dead) weight of the cable; Concentric around this Solid conductors can use the shielded conductor tubes with outside diameters D and Wall thicknesses d according to the desired Gesactleitfläche O, the weight reduction m and utilization of the cable cross-section (see above) either parallel or slightly spiral to the cable axis according to Fig. 1 in a cross position with in each quadrant arbitrary, but symmetrical arranged conductor tubes R of the same or different diameter, or after Fig. 2 arranged in star fours and with a spiral band inner jacket Mi made of aluminum, magnesium, steel or the like. wrapped ladder tubes R, which have a central zone of strands for the purpose of elevation the mechanical and insulating strength, around which one or more concentric Rings of conductor tubes wound and from the outer jacket M for the purpose of insulation and protection a are sealed against mechanical or corrosive attacks from the outside.

Sämtliche Leiterrohre,die schon bei der Herstellung außen und innen mit einer Isolierhülle versehen worden waren,werden beim Aufbau zum Kabel mit einer leichten und gut elektrisch abschirmenden Isoliermasse gegeneinander verklebt und gegebenenfalls im Inneren gefüllt und isoliert.All of the ladder tubes that are already inside and outside during manufacture had been provided with an insulating sleeve, are used in the construction of the cable with a light and good electrically shielding insulating compound glued against each other and if necessary, filled and insulated inside.

Der Kabelmantel M soll aus Textil-,Kunstfasern und Stahl- oder Kupfer-Feina draht bestehen,in Isoliermasse getränkt und mit einem Isolierband umwickelt sowie außen von einem Stahlband spiralig umhüllt und geschützt sein.The cable sheath M should be made of textile, synthetic fibers and steel or copper Feina wire, soaked in insulating compound and wrapped with insulating tape as well the outside of a steel band wrapped and protected spirally.

Statt der Isoliermasse aus Kunststoff od.dgl. kann zur Steigerung der gegenseitigen Isolation der Leiterrohre ÖI(Ölkabel) oder Stickstoff(Gasinnendruckkabel) in die Kabelinnenräume eingefüllt bzw.eingepreßt werden.An beide Kabelenden werden Kabelschuhe angebracht. t L e e r s e i t eInstead of the insulating material made of plastic or the like. can increase the mutual insulation of the conductor pipes oil (oil cable) or nitrogen (internal gas pressure cable) be filled or pressed into the interior of the cable Cable lugs attached. t L e r s e i t e

Claims (6)

BAU UND HERSTELLUNG VON SUPRASTROM-LSICHTKABXLN ZUR ABLEITUNG VON LUFT-ELEKTRIZITÄT UND BLITZ£NERGIE AUS ELEKTRODENs ODER KULLGITTERN VON LUFT-BALLONEN Zusatzpatent zum Hauptpatent "Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Luftelektrizität und Blitzenergio",Aktenzeichen Nr.P 24 51 315.3,Anmeldetag 29.10.1974,Offenlegungs tag 06.05.1976 Patentansprüche 1.'uprastrom-Leichtkabel zur Ableitung von Luftelektrizität und Blitzenergie sehr hoher Spannungen und Stromstärken aus Elektroden- oder Hüllgittern an in großer Höhe über dem Erdboden stationär befestigten Luftballonen,dadurch gekennzeichnet,daß dieses Kabel als hängendes Steilkabel ein möglichst geringes Eigengewicht bei sehr hoher Leitkapazität besitzt.CONSTRUCTION AND MANUFACTURING OF SUPRASTROM LIGHTING CABLES FOR THE DERIVATIVE OF AIR ELECTRICITY AND LIGHTNING ENERGY FROM ELECTRODES OR SCREW GRIDS OF AIR BALLOONS Additional patent to the main patent "Process and device for generating air electricity and Blitzenergio ", file number P 24 51 315.3, filing date October 29, 1974, disclosure day 05/06/1976 Patent claims 1.'uprastrom light cable for the discharge of air electricity and lightning energy of very high voltages and currents from electrode or enveloping grids on air balloons fixed at a great height above the ground, characterized in that this cable as a hanging steep cable has the lowest possible weight with very has a high conducting capacity. 2.Suprastrom-Leichtkabel nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß dessen Litzen aus nahtlos gezogenen oder gewalzten Rohrenden Leiterrohren mit Isolierhülle auf dem Außen- und Innenmantel bestehen.2.Suprastrom light cable according to claim 1, characterized in that whose strands are made from seamlessly drawn or rolled tube ends, conductor tubes with insulating sheath insist on the outer and inner jacket. 3.Suprastrom-Leichtkabel nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet,daß die Leiterrohre vorzugsweise aus Leichtmetallen bestehen.3.Suprastrom light cable according to claim 2, characterized in that the conductor tubes are preferably made of light metals. 4.Suprastrom-Leichtkabel nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß die Leiterrohre zu Litzen vereint,parallel oder spiralig um einen zentralen Hassivleiter geführt werden.4.Suprastrom light cable according to claim 1, characterized in that the conductor tubes combined to form strands, parallel or spiral around a central Hassiv conductor be guided. 5.Suprastrom-Leichtkabel nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß die Leiterrohre entweder im Kreuzverband über den Querschnitt und zwischen den Quadranten beliebig'jedoch symmetrisch zu den kreuzweisen Durchmessern, oder aber in Sternvierern über eine nach außen durch Ummantelung isolierten Innenzone und darüber hinaus in konzentrischen Ringen angeordnet,in einer Außenzone zu Litzen vereint werden,die nach außen von einem gewickelten Kabelachutsmantel umschlossen sind.5.Suprastrom light cable according to claim 1, characterized in that the ladder tubes either in a cross bracing across the cross-section and between the quadrants arbitrarily, however, symmetrically to the cross-wise diameters, or in star fours via an inner zone isolated from the outside by a sheathing and beyond in arranged concentric rings, which are united in an outer zone to form strands are enclosed on the outside by a coiled Kabelachutsmantel. 6.Suprastrom-Leichtkabel nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet,daß die Leiterrohre hohl oder it Isoliermaterial gefüllt sein können'das aus leichtem,flexiblen Kunststoff'aus ol,Stickstor! od.dgl. bestehen kann und daß die Hohlräume zwischen den Leiterrohren mit dem gleichen oder einem unterschiedlichen Isoliermaterial gefüllt sind'wie das Innere der Leiterrohre.6.Suprastrom light cable according to claim 5, characterized in that The ladder tubes can be hollow or filled with insulating material that is made of light, flexible Plastic made of oil, stickstor! or the like. can exist and that the cavities between the conductor tubes filled with the same or a different insulating material are like the inside of the ladder tube.