Hochfrequenzenergiekabel

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzenergiekabel (1) mit einer Litze (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') aus elektrisch leitenden Einzeldrähten (22) und einem die Einzeldrähte (22) umgebenden Mantel (21) als Leiter, wobei jeder Einzeldraht (22) eine isolierende Lackschicht trägt, wobei das Hochfrequenzenergiekabel (1) wenigstens ein Litzenpaar (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') aufweist, von dem eine Litze (2, 2', 2", 2"') als Hinleiter und eine Litze (3, 3', 3", 3''') als Rückleiter verwendbar ist und der Hinleiter (2, 2', 2", 2"') und der Rückleiter (3, 3', 3", 3"') des Litzenpaares (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') parallel zueinander verlaufend gebündelt sind.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochfrequenzenergiekabel mit einer Litze aus elektrisch leitenden Einzeldrähten und einem die Einzeldrähte umgebenden Mantel als Leiter, wobei jeder Einzeldraht eine isolierende Lackschicht trägt.

[0002] Hochfrequente Ströme finden insbesondere in der Hochfrequenztechnik Verwendung, in der hochfrequente Ströme zur Signalübertragung verwendet werden.

[0003] Zur Übertragung hochfrequenter Signale werden überwiegend Koaxialkabel verwendet, die einen inneren Leiter aus Draht oder Litze und einen äußeren Leiter aus einem Geflecht aufweisen. Ein Kabel mit einem inneren Leiter aus Litze ist zum Beispiel aus der Schweizer Patentschrift CH 205040 bekannt. Das in der Patentschrift offenbarte Kabel ist für die Übertragung von Leistungen von mehr als 100 kW bei hohen Spannungen geeignet.

[0004] In der Hochfrequenztechnik werden auch Hochfrequenzlitze (HF-Litze) verwendet, bei der die Einzeldrähte voneinander durch eine Lackschicht isoliert sind, obwohl sie gleiches Potential führen. Dadurch kann der Einfluss des Skin-Effekts verringert oder vermieden werden. Der für den Stromtransport verwendete Gesamtquerschnitt des Leiters kann dadurch erhöht werden.

[0005] Ferner sind Koaxialleitungen mit starren Leitern beschrieben worden, die einen starren inneren Leiter und ein Rohr als äußeren Leiter aufweisen.

[0006] Es sind bisher keine Kabel bekannt, die hochfrequente Ströme mit großen Stromstärken von 300 A bis 1500 A leiten können.

[0007] Hier setzt die Erfindung an.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Hochfrequenzenergiekabel vorzuschlagen, mit dem Ströme von 300 A bis 1500 A möglichst streufeldarm und verlustarm übertragen werden können.

[0009] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Hochfrequenzenergiekabel wenigstens ein Litzenpaar aufweist, von dem eine Litze als Hinleiter und eine Litze als Rückleiter verwendbar ist und dass der Hinleiter und der Rückleiter des Litzenpaares parallel zueinander verlaufend gebündelt sind.

[0010] Die Litzen eines Litzenpaares sind parallel gelegt. Damit sich keine großen Streufelder bilden und die Verluste klein bleiben, sind Hin- und Rückleiter so nah wie möglich zusammen geführt.

[0011] In einem Kabel können mehrere, vorzugsweise maximal vier Litzenpaare gebündelt werden. Das Bündel ist vorzugsweise so aufgebaut, dass es einen möglichst kreisförmigen Querschnitt hat.

[0012] Bei mehr als vier Litzenpaaren kann möglicherweise die in den Litzen umgesetzte Wirkleistung entstehende Wärme nicht mehr optimal abgeführt werden und/oder der Proximity-Effekt tritt wieder stärker auf.

[0013] Die Hinleiter und Rückleiter, insbesondere die Einzeldrähte sind vorzugsweise an den Enden des erfindungsgemäßen Hochfrequenzenergiekabels elektrisch leitend miteinander verbunden. Vorzugsweise werden Kabelschuhe verwendet, die gelötet und/oder verpresst sind. Von besonderem Vorteil ist, wenn alle Einzeldrähte in diese Verbindung einbezogen sind, da sich sonst der für die Leitung des Stroms zur Verfügung stehende Querschnitt reduziert.

[0014] Als mechanischer Schutz wird ein Gewebeschlauch verwendet. Der Gewebeschlauch verhindert Schäden an der Isolierung. Der Schlauch ist vorzugsweise grobmaschig, um eine Belüftung zur Kühlung der Litzen zu ermöglichen.

[0015] Die Litzen können 2000 bis 4000 Einzeldrähte aufweisen. Die Einzeldrähte der Litzen können einen Querschnitt von 0,0157 mm² haben.
Die Einzeldrähte der Litzen können verdrillt und/oder gezopft sein.

[0016] Das Kabel ist vorzugsweise für einen Strom von 1 A bis 1500 A ausgelegt. Bei dem Bemessungsstrom ergibt sich eine mittlere Stromdichte von bis zu 8 A/mm². Ein durch das Kabel geleiteter Strom kann eine Frequenz von 1 Hz bis 150 kHz haben.

[0017] Ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Hochfrequenzenergiekabel ist anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt die einzige

Figur

einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Hochfrequenzenergiekabel.

[0018] Das erfindungsgemäße Hochfrequenzkabel 1 weist acht Hochfrequenzlitzen 2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"' auf die zu Litzenpaaren 2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"' zusammengefasst sind. Die Hochfrequenzlitze besteht aus vielen Einzeldrähten 22 (z.B. 4000), die mit Lack isoliert sind und so geflochten sind, dass jeder Draht 22 jede Stelle in der Litze 2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3''' gleich oft durchläuft. Durch die Verwendung der Litzen wird die stromführende Fläche vergrößert, um den negativen Folgen des Skin-Effekts und Proximity-Effekts entgegen zu wirken. Die Litze 2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"' weist je nach geforderter Isolationsspannung einen Mantel 21 aus einem geeigneten Isoliermaterial auf.

[0019] Die Litzenpaare 2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"' umfassen jeweils eine Litze, die als Hinleiter 2, 2', 2", 2"' vorgesehen ist und eine Litze, die als Rückleiter 3, 3', 3", 3"' vorgesehen ist. Der Hinleiter und der Rückleiter eines Litzenpaares sind parallel zueinander und so nahe wie möglich zueinander geführt, damit sich keine großen Streufelder bilden und die daraus resultierenden Verluste klein bleiben.

[0020] Die Litzen 2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"' sind in einen grobmaschigen Gewebeschlauch eingezogen, der einerseits einen mechanischen Schutz der Litzen 2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"', insbesondere der Mäntel 21 der Litzen 2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"' bietet und andererseits durch die Maschen einen hinreichenden Luftzug zur Kühlung der stromführenden Teile ermöglicht. In dem Gewebeschlauch 4 des Kabels 1 sind die vier Litzenpaare 2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2''', 3"' möglichst rund gebündelt.

Ansprüche

1. Hochfrequenzenergiekabel (1) mit einer Litze (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') aus elektrisch leitenden Einzeldrähten (22) und einem die Einzeldrähte (22) umgebenden Mantel (21) als Leiter, wobei jeder Einzeldraht (22) eine isolierende Lackschicht trägt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hochfrequenzenergiekabel (1) wenigstens ein Litzenpaar (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2''', 3"') aufweist, von dem eine Litze (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2''', 3"') als Hinleiter und eine Litze als Rückleiter verwendbar ist und
dass der Hinleiter und der Rückleiter des Litzenpaares (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') parallel zueinander verlaufend gebündelt sind.

2. Hochfrequenzenergiekabel (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hochfrequenzenergiekabel (1) mehrere Litzenpaare (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') aufweist, wobei die Litzenpaare (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') parallel zueinander verlaufend gebündelt sind.

3. Hochfrequenzenergiekabel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden des Hochfrequenzkabels die Hinleiter (2, 2', 2", 2"') elektrisch leitend miteinander verbunden sind und die Rückleiter (3, 3', 3", 3"') elektrisch leitend miteinander verbunden sind.

4. Hochfrequenzenergiekabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzen (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') durch einen grobmaschigen Gewebeschlauch gebündelt sind.

5. Hochfrequenzenergiekabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzen (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') 2000 bis 4000 Einzeldrähte aufweisen.

6. Hochfrequenzenergiekabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeldrähte der Litzen (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') einen Querschnitt von 0,0157 mm² haben.

7. Hochfrequenzenergiekabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeldrähte der Litzen (2, 3, 2', 3', 2", 3", 2"', 3"') verdrillt und/oder gezopft sind.

Zeichnung