1. 2 早期电报线路
1812 年, 在俄罗斯圣彼得堡的涅瓦河畔, Baron Schilling 利用一根印度橡胶带绝缘的电缆发送电脉冲, 爆破了一座矿井。 这可能是最早使用连续绝缘导体的记录。 对地下电缆最早的试验之一是 Francis Ronalds 在 1816 年进行的。 这项试验的对象是电报系统连线, 它由牵拉至玻璃管中500ft㊀长的裸铜线构成, 中间用套管连接, 并用蜡密封。 这一管道放置在防腐木槽中, 埋入地下。 对于这项连线试验的成功, Ronalds 欣喜若狂, 这预示着地下导体可能会广泛用于电气用途, 勾勒出现代配电系统主要的基本特性。
上述事件中的导体首次采用浸渍虫胶清漆的棉纱作为绝缘, 并拉入套管中。 随后采用印度橡胶带绝缘。 这种安装方式存在很多绝缘故障, 最终放弃使用。 未考虑尝试将其商业化。
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1837 年, 在伦敦 Euston 和 Camden 车站之间, W. R. Cooke 和 Charles Wheat-
e 沿铁路敷设了一条地下线路, 用于 5 芯电报系统。 缆芯采用浸渍松香的棉纱作为绝缘, 放在不同的涂以沥青的木槽内。 短时间内线路运行尚可, 但由于吸收水分造成了相当多的绝缘缺陷, 致使该线路退出运行。 第二年, Cooke 和 Wheatstone在伦敦的 Paddingtong 和 Drayton 车站之间又敷设了一条线路, 用铁管取代木槽以更好地防潮。 短时间运行后, 依然出现了绝缘故障; 这条线路最终也被弃用。
㊀ 1ft = 0. 3048m。 ———译者注
1844 年, Morse 获得美国国会拨款, 在华盛顿和巴尔的摩之间铺设电报线路。原计划敷设地下线路, 但有数英里的线路在被证实有缺陷之前就已经铺设。 这个地下工程项目被放弃, 由架空线路取代。 最初, 导体计划采用一根棉纱浸渍清漆绝缘的#16 规格铜线。 将四根绝缘线芯拉入一根与之配套的铅管中, 然后通过滚轴, 拉制成导体与铅管紧密配合的形式。 300ft 长的电缆成盘, 并利用专门设计的犁开沟敷设。
因此, 地下线路结构的首次尝试不太成功, 有必要采用架空形式, 以确保满足线路的性能要求。 Morse 的线路试验失败之后, 在美国没有人再尝试采用地下线路形式, 直到爱迪生时代的到来。
马来树胶———一种天然的热塑性橡胶, 在1842 年由W. Montgomery 博士引入欧洲。 1846 年, Werner Siemens 博士向普鲁士政府提议在一条电报线路上采用这种橡胶。 1847 年到 1852 年, 这样的电缆敷设了大约 3000mile㊀。 不幸的是, 当时并不了解这种材料的劣化特性, 未采取适当的抗氧化措施。 绝缘问题很快产生, 最终变得很严重, 导致整条线路弃用。
不过, 一旦抗氧化措施得当, 马来树胶能够成为令人满意的绝缘材料, 用于电报电缆绝缘。 它曾广泛用于地下和海底线路。
1860 年, 硫化橡胶首次用于电缆绝缘。 未硫化的橡胶很早就以胶带的形式用于早期的几条线路; 胶带包覆在纤维绝缘之上, 阻止水汽侵入。 由于这种结构搭接部位的密封比较困难, 致使线路运行不太令人满意。 已经证实硫化橡胶是一种更好的绝缘材料, 但经过几年它才成为马来橡胶的重要竞争对手。