142846. lajstromszámú szabadalom • Sokerű vivőfrekvenciás-távjelzőkábel
2 *« 142.846 Ha a vezető- és négyescsoport-átmérők és a hullámellenállások, illetve nyersanyagsúlyok, vagy csillapítások megfelelő értékeit, pl., háromdimenziós koordináta rendszerbe felrakjuk, akkor az a meglepő tény adódik ki, hogy a kábelgyártásnál gyakorlatilag figyelembe jövő, 0,8 és 1,4 mm között fekvő vezetőátmérő és a 8 és 11 mm között fekvő négyescsoport átmérő-tartományban a ká-D belszerkezet anyagszükségletének optimuma — d 6—8 között van. A — optimális viszony meghatározásához szűkei séges diagrammokat polisztirol-légtérszigetelésű, külső rézemyős és ólomköpenyes kábelek számára az 1—3. ábrák szemléltetik. Az 1. ábrán a -ß csiUapítás 552 kHz frekvenciánál a D csoportátmérő és a d vezetőátmérő függvényében van feltüntetve. A keletkezett testbe a különböző csillapítási értékekhez tartozó rétegvonalakat berajzoltuk. E rétegvonalak vetületei az alapsíkon állandó csillapítású görbéket szemléltetnek, állandó frekvenciánál, a D csoportátmérő és á'.'id vezetőátmérő függvényében. A 2. ábra egy kábelek összes színesfém-, illetve összes anyagszükségletét a vezető átmérőjének'és a négyescsoport-átmérőjének függvényében szemlélteti, azon általános érvényű feltétel mellett, hogy a köpeny anyagszükséglete a kábel átmérőjével, a vezetők anyagszükséglete pedig a vezetők átmérőjének .négyzetével arányos. Az így keletkezett test. alapsíkjába berajzoltuk az állandó csillapításnak az 1. ábra. szerinti diagrammból kapott görbéit és ezeket a testet fent lezáró felületre vetítettük. E görbék . mindegyikének egy pontban minimuma van. E görbéknek egymástól való, merőlegesen mért távolsága az Összes anyagszükséglet mértéke. Az .alapsíkban fekvő minimumokat összekötő Vonal alpján állapítottuk meg (mely a rajzon g-vel van jelölve) az optimális anyagszükségleti számokat. A 3. ábra a Z hullámellenállást a d vezetőátmérő és a D csopotrátmérő függvényében ábrázolja. A 3. ábra felső részén látható f görbe az optimális Z hullámellena', lást • a térben ábrázolja. Az —f— görbe" a —g— görbének a test felső felületére vetítése. A 2. ábrán feltüntetett test alapfelületén látható g görbe lehetővé teszi a színesfémszükséglet optimumának megfelelő D és d értékéknek és ezzel á — viszonynak meghatározá' d . sát a mindenkor adott tervcsillapításhoz. A példában a következő értékek adódnak: Frekvencia 552 kHz Kábelszerkezet: Polisztirol-légtérszigetelés. Külső rézernyő. Kábélköpeny. _ ... ... Vezető- Csoport- D Tervcsi lapitas • .-. átmér ő átmérő — N/ km d mm D mm ' d 500 ,.450 1,0 6,0 6,0 x 450. ......400 1,1 7,7 7,0 400. 350 1,2 9,0 7,5 350 300 1,3 10,2 7,8 A 3. ábrán az f görbe a vezetőknek az optimális anyagfelhasználással járó Z hullámellenállását ábrázolja. Az ezen görbétől eltérő hullámellenállások nagyobb anyagfelhasználást igényelnek és ezáltal szükségtelenül megdrágítják a kábelt. Az f görbe tehát a minimális anyagfelhasználást eredménye-" ző, a 2. ábrából látható, legkedvezőbb — átmérőd viszonyt adja meg. Mint a 3. és 2. ábrákból kitűnik, egy vezető, melynek pl. u" hullámellenállása van (3. ábra), nem jár optimális anyagfelhasználással, mert ez a pont, u'-ként a 2. ábrába transzponálva, a g vonalon kívül fekszik. Ilyfajta vezetékeket tartalmazó kábelnek anyagfelhasználását a 2. ábra szerinti u — u' távolság adja meg, melynek pl. 5,90 kg mennyiségű anyag felel meg úgy, hogy pl. 600 kg a^psúly esetében az összes anyagfelhasználás 1190 kg. Ezzel szemben egy találmány szerinti kábel azonos csillapításnál optimális kábelszerkezettel, melyet az u"opt vezeték-hullámellenállás (3. ábra) jellemez, az u'opt—uopt merőleges távolságnak megfelelően, csupán 1040 kg anyagot igényel. Hasonlók a viszonyok más csillapítási értékeknél. Az anyafelhasználásnak ez az optimuma, ellentétben az ismert intézkedéstől, nem konstans vezetőátmérőnél lép fel, hanem, mint láttuk, egészen más négyescsoportoknak, illetve vezetőátmérőknek felel meg, melyeknek nagyságát kizárólag az anyagfelhasználás optimuma határozza meg. • Ezt az optimumot általában a — = 6—8 d arány jellemzi, mimellett nagyobb csillapításoknak a kisebb, kisebb csillapításoknak a nagyobb érték felel meg. úgy, hogy ennek az aránynak pl. polisztirol-légtérszigetelésű kábeleknél a vezetők oly hullámellenállásai felelnek meg, melyek 190 £2 és 220 ß közé esnek. Eszerint nem helyes az a felfogás, hogy az ipar állása szerint ismeretes hullámellenállási értékeket kell felhasználni az átmérő-viszony ésszerű megválasztásánál; ezek az értékek ugyanis a 3. ábrán megadott u" hullámellenállási értéken kívül fekszenek, mi mellett figyelembe veendő, hogy az ismert hullámellenállási értékek 50 kHz-re érvényesek, míg pl. 552 kHz-nél, melynél a 3. ábra szerinti optimum áll fenn, lényegesen kisebb értékek veendők. Figyelembe veendő továbbá, hogy az ipar állása mellett, az ily nagy frekvenciáknál fellépő viszonyokat még nem vették és nem is Vehették fontolóra. Szabadalmi igénypontok: 1. Sokerű vivőfrekvenciás-távjelző kábel, melynek polisztirol- vagy papír-légszigetelésű, részarányos, csillagsodrású, egymáshoz képest nem árnyékolt erei vannak, 60 kHz-et meghaladó, célszerűen 552 kHz-nél fekvő frekvenciák számára, melyre jellemző, hogy a kábel adott tervcsillapításnál és adott frekvenciánál oly — átmérő-vid szonyt és oly d vezetőátmérőt tüntet fel, mely ér-