Первый морской телефонный кабель соединил в 1891г. Англию и Францию.

ТЕЛЕФОННЫЕ КАБЕЛИ

Конструкция и технология 1869г.

Кабель является главным звеном линии связи, от конструкции кабеля зависят в основном свойства линии. В первые пять лет становления телефонии использовались конструкции и способы изготовления телеграфных подземных кабелей. По способу 1869г., медные проволоки изолировались хлопчатобумажной пряжей, предварительно вываренной в парафине. Пряжа накладывалась на проволоку методом обмотки в двух противоположных направлениях. Требуемое количество изолированных жил затягивалось в свинцовую трубу, которая затем наматывалась на барабан, и все вместе помещалось в резервуар, заполненный расплавленным парафином. Один конец свинцовой трубы подключался к воздушному насосу, который прогонял через трубу парафин, вытеснявший при этом воздух. Заключительными операциями были перемотка кабеля через резервуар с холодной водой - при этом парафин, заполнивший свободные промежутки в сердечнике, затвердевал – и протягивание через обжимную волоку. Это был первый пример применения заполнителя для защиты от проникновения влаги внутрь сердечника.

Конструкция и технология 1875г.

Хлопчатобумажная пряжа предварительно не проваривается в парафине. Каждая жила с двухслойной, а иногда и трехслойной изоляцией сначала сушится в печи (первое применение технологической операции сушки), затем пропитывается в горячем парафине или парафиновом масле. Группа изолированных жил обматывается джутом, пенькой или другим волокнистым материалом и обрабатывается так же, то есть сушится и пропитывается, как отдельные жилы. Готовый сердечник затягивается в железную или чугунную трубу длиной 3-3,2 м диаметром 40 мм. Такая труба вмещает до 200 изолированных жил с медной проволокой диаметром 0,3-0,4 мм и имеет на концах винтовую нарезку. Один конец трубы заделывается Т-образным соединителем, на другой временно навинчивается колпачок. Промежутки между сердечником и стенками трубы и внутри сердечника заполняются через Т-образный соединитель парафиновым маслом. При прокладке линии конец строительной длины, с которого свинчивается колпачок, вводится в соединитель предыдущей строительной длины, где сращиваются жилы. После окончания монтажа Т-образный соединитель высушивается нагревом, заполняется парафиновым маслом и герметизируется. Для поддержания уровня масла в линии предусматривались вертикальные отрезки труб, соединенные с масляными баками, расположенными на возвышенных местах.

Налицо другой, более сложный способ защиты изоляции жил от влаги посредством не твердого, а жидкого заполнения. Отказ от свинцовой трубы был вызван мягкостью свинца, его небольшой механической прочностью.

В 1880г. проведена первая опытная сушка волокнистой изоляции жил под вакуумом.

Следующим шагом, переходным от телеграфных к собственно телефонным кабелям, явилось предложение содержать кабельные линии с целью защиты от влаги под избыточным давлением не масла, а воздуха или газа. Смысл идеи состоял в том, что при возникновении дефекта уплотнения в месте сращивания труб находящийся под давлением газ будет препятствовать проникновению влаги из атмосферы внутрь трубы.

Идея о применении воздуха явилась решающей ступенью прогресса в области кабелей связи.

Конструкции и технологии 1880-х годов.

В 1882г. была предложена конструкция изоляции жил, частично состоявшей из воздуха, благодаря чему электрическая емкость кабелей несколько уменьшилась. Токопроводящая жила обматывалась по открытой спирали корделем - крученой волокнистой нитью, поверх которой накладывалось также спирально несколько лент из влагонепроницаемой пропитанной каучуковым соком бумаги. Так год 1882-й стал годом рождения современной кордельно-ленточной изоляции.

В 1884г. было предложено оригинальное решение. Внутрь свинцовой трубы с затянутым в нее сердечником вводился расплавленный парафин вместе с газом под давлением. Охлажденный парафин приобретал пористость, что понизило емкость кабеля почти на 15%. В известной мере это был прообраз современной пористой полиэтиленовой изоляции. Автор конструкции снова вернулся к свинцовым трубам, но уже не из чистого металла, а из сплава свинца с цинком, который добавлялся для повышения механической прочности.

В 1880г. из-за помех при одновременном соединении нескольких абонентов было предложено отказаться от однопроводных несимметричных цепей с использованием в качестве обратного провода земли и перейти на симметричные цепи из двух жил. Первая конструкция скрученной двухпроводной цепи была предложена в 1881г., правда осуществлялась не взаимная скрутка, а спиральная обмотка одной жилы другой. Для устранения образующегося при этом неравенства электрических сопротивлений обеих жил предлагалось в местах соединения скрещивать прямолинейную жилу со спиральной. Современная скрутка жил в пары начала применяться с 1882г.

В 1886г. С.Ф.Шелбурн (США) запатентовал оригинальное инженерное решение. Он предложил скручивать одновременно четыре жилы, но составлять цепи не из рядом лежащих, а из противолежащих жил, то есть расположенных по диагоналям образованного в поперечном сечении квадрата. Эффект четверки состоит в том, что без изменения конструкции жил и увеличения расхода материалов только за счет способа скрутки удается получить на 10-15% меньшую емкость, и, следовательно меньший коэффициент ослабления. Рис. стр. 170

Событием в технологии кабельного производства явилось изобретение и внедрение пресса, позволяющего накладывать свинцовую оболочку на движущийся поступательно сердечник.

Первая конструкция пресса 1879г. оказалась непрактичной. На нем можно было опрессовывать относительно небольшую длину кабеля, на оболочку которой хватало одного слитка свинца. После выдавливания слитка сердечник приходилось разрезать.

В 1880-1881г. были предложены более совершенные конструкции прессов; горизонтального-двухконтейнерного и вертикального-одноконтейнерного, допускающих опрессование целиком строительной длины кабеля с периодическими остановками для загрузки в контейнеры очередного слитка свинца. Эти прессы можно назвать прообразами современных свинцовых и алюминиевых прессов.

Окончательно конструкция свинцового поршневого гидравлического кабельного пресса была усовершенствована и внедрена к 1885г. В начале того же года В. Сименсом была изобретена кабельная броня из стальных лент. На основании вышесказанного можно считать, что именно 1885-й год началом промышленного кабельного производства и одновременно началом эры подземных кабелей, имеющих все необходимые составные части: токопроводящие жилы, изоляцию (независимо от того, из какого она материала), влагозащитную свинцовую оболочку и при необходимости броневой защитный покров.

Конструкции и технологии 1890-х годов

Предложенная в 1882г. изоляция из хлопчатобумажного корделя, воздуха и пропитанной каучуком бумаги привлекла внимание к последней, и на промышленном рынке появилась бумага в виде узких лент. В 1886-1889гг. проводились опыты по применению лент из сухой манильской бумаги, которые накладывались на жилу в виде спиральной обмотки с перекрытием кромок. Наличие герметичной влагонепроницаемой свинцовой оболочки позволило отказаться от пропитки изоляции или введения внутрь кабеля гидрофобного парафинового заполнения. Благодаря усовершенствованию ленто-обмоточных машин стало возможным накладывать бумажную изоляцию на жилу не плотно, а свободно, в виде полой трубки, оставляя между ней и жилой воздушный промежуток.