CN102132186A - 用于光纤复合电力电缆的维修箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于接合光纤复合电力电缆1的光纤电缆5的两个电缆末端的电缆接头10，光纤复合电力电缆1包括电力电缆2、3、4和光纤电缆5。电缆接头10包括布置在光纤电缆5的两个电缆末端之间的维修箱20。维修箱20布置在光纤复合电力电缆1内并且进一步包括用于储备用于接合光纤电缆5的光纤所需的额外长度的装置12。

Description

用于光纤复合电力电缆的维修箱
技术领域
本发明一般地涉及电力电缆领域，并且更特别地涉及光纤复合电力电缆。
背景技术
光纤复合电力电缆是如下电缆，其中光纤包括在电力电缆中。这种光纤复合电力电缆例如可以用于海上应用，诸如海底电力和/或通信电缆。另一示例是在需要监控电力操作的安装环境中，其中光纤可以用于检测电力电缆的温度分布。
两个电缆末端通常需要彼此连接，例如当在当前应用中安装电缆时，或者在电缆断裂需要维修的情况下的接合工艺中，即是如此。当接合光纤复合电力电缆的光纤电缆时，应当认识到，必须添加特定额外长度以便完成对电缆末端的接合。
JP 59212813描述了一种处理接合光纤电缆的电缆末端所需的额外长度的方式。根据这一文献的启示，通过沿着电力电缆并在电力电缆之间以波状模式布置光纤电缆来处理额外长度。所提出的解决方案对于相当细的光纤(其能够容易地以任何期望的方式弯曲)而言是足够的。然而，随着光纤电缆直径的增加，就会发生困难，其原因在于在其上布置额外长度的长度显著增加，并且其范围可能达到数百米。另外，这种大直径光纤电缆不能随意地以任何方式弯曲，并且对于具有超过特定值的直径的光纤电缆而言，这一解决方案完全不适用。另外，光纤复合电力电缆的外部尺寸可能增加，这例如在电缆的运输期间会引起困难。
根据EP 646 817 A2，可获悉用于接合光纤电缆的装置。特别地，使用光纤接合室来维修光纤电缆。这一解决方案对于现有安装，例如海上安装中的维修而言运转良好。一个缺点是接头是刚性的，并且对于在电缆安装之前执行的维修而言，这种刚性接头会带来问题，其原因在于电缆的运输和其他处理变得更加困难。另一缺点是复合电气/光纤电缆的外部尺寸增加了，并且同样使得处理更加复杂。另外，如果光纤电缆在制造时断裂，这种增加的尺寸在制造复合电力电缆期间无法处理，其原因在于制造机器等都适配于原始预定的尺寸。
考虑到上述情况，期望提供一种改进的电缆接头，其能够用于不同种类的维修需要并且用于任何直径的光纤电缆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种克服或至少减轻现有技术的上述缺点的电缆接头。
本发明的特别目的在于提供一种电缆接头，借助该电缆接头，能够维修任何尺寸的光纤电缆。
本发明的另一目的在于提供一种电缆接头，借助该电缆接头，能够在任何时间(即在安装之前以及在已经安装后)维修光纤电缆。
本发明的又一目的在于提供一种电缆接头，借助该电缆接头，能够维持复合电缆的外部尺寸。
本发明的另一目的在于提供一种电缆接头，借助该电缆接头，不会产生额外的光纤电缆长度。
根据本发明，提供了一种用于接合光纤复合电力电缆的光纤电缆的两个电缆末端的电缆接头，该光纤复合电力电缆包括电力电缆和这种光纤电缆。该电缆接头包括布置在光纤电缆的两个电缆末端之间的维修箱。该维修箱布置在光纤复合电力电缆内并且该维修箱进一步包括用于储备用于接合光纤电缆的光纤所需的光纤的额外长度的装置。借助本发明，提供了一种改进的柔性电缆接合，其中维持了光纤复合电力电缆的外部尺寸。另外，借助本发明，完全避免了接合工艺常规需要的光纤电缆的额外长度，其原因在于只有光纤电缆的光纤才需要额外长度。另外，根据本发明的电缆接头可以用于在其安装之前以及之后进行维修。
根据本发明的一个实施例，光纤复合电力电缆包括至少两个电力电缆，并且维修箱布置在产生于该至少两个电力电缆之间的空间内。使用在电力电缆之间提供的空间提供了包括电缆接头而不需要改变光纤复合电力电缆的外部尺寸的优良方式。
在本发明的另一实施例中，维修箱依赖于该至少两个电力电缆的捻距而成形。借助这一特征，能够相对于可用空间优化维修箱的大小。另外，在这种设计中，电缆接头被紧紧地保持到位。
在本发明的又一实施例中，维修箱布置在光纤复合电力电缆内，以便维持该光纤复合电力电缆的外部尺寸。由此，例如在光纤复合电力电缆的运输期间，可以处理光纤复合电力电缆而不需要特别小心。另外，还维持了光纤复合电力电缆的特性，例如其弯曲特性。
在本发明的另一实施例中，维修箱包括布置在其相对末端处的开口。每个开口包括管道，该管道适于容纳光纤电缆的两个电缆末端之一。在一个实施例中，管道由与光纤电缆相同的材料制成。借助这一特征，维修过程由此方便了很多，其原因在于多件相同材料的焊接与多件不同材料的焊接相比没那么复杂。另外，电缆接头可容易地适配于当前的光纤电缆护套的材料。
在阅读以下结合附图对实施例的详细描述后，本发明的其他特征和优点将变得清晰。
附图说明
图1示出了三芯光纤复合电力电缆。
图2示出了根据本发明的电缆接头的实施例。
图3a和图3b示出了本发明相对于已知接头和接合方法的优点。
具体实施方式
图1示出了三芯光纤复合电力电缆1，以下表示为复合电缆1，包括三个电力电缆2、3、4和光纤电缆5。电力电缆2包括导体芯6，导体芯6，其接着以常规方式包括多根导线。电力电缆2进一步包括绝缘层、内部和外部半导体层以及不透水层，这同样是常规方式的。另外两个电力电缆3、4与所描述的电力电缆2类似或相同。电力电缆2、3、4以特定捻距缠绕成螺旋形。复合电缆1进一步包括护套层7和铠装层8。
组装好的电力电缆2、3、4之间的空间中填充有合适的填充材料9，诸如PE(聚乙烯)或PVC(聚氯乙烯)填充物。在一个实施例中，光纤电缆5被放置在这些空间之一内并且在填充物材料9内。光纤电缆5包括放置在金属管内部的多根光纤，正如图中所示。
图2示出了根据本发明的电缆接头10。电缆接头10包括维修箱20，维修箱20是具有盖子11和腔室12的适当地成形的箱。腔室12由盖子11(闭合时)、内壁侧15和底部侧14形成。当维修过程完成时，盖子11以水密和气密的方式被熔接、胶合、焊接或以别的方式固定到维修箱20。
腔室12的空间被用于储备光纤电缆5的光纤的额外长度。应当注意，并不需要光纤电缆5本身具有额外长度，而是只向其光纤添加额外长度。
由于电缆接头10以及由此的维修箱20的大小将被保持为不影响复合电缆1的外部尺寸，因此在进行选择时必须考虑使用哪种光纤接合方法。如果只有少量光纤要被维修，则可以使用包括对需要空间的接合护套的使用的接合方法。然而，如果光纤电缆5的很多光纤都要被维修，则应当选择需要更少空间的方法，例如如下方法，其包括重新涂覆光纤的塑料层，即，接头至少近似厂商接头。
维修箱20进一步包括在其两个相对末端16、17处的开口18、19，光纤电缆5的光纤的两个末端通过开口18、19插入。这些开口优选地配备有中空的管道21、22，管道21、22以防水的方式连接到维修箱20。在维修时，管道21、22被焊接或以别的方式连接到光纤电缆5的金属管。管道21、22的材料优选地被选择为与光纤电缆5的金属管相同。也就是说，如果光纤电缆5的金属管由铜制成，则管道21、22同样优选地由铜制成。由此，实现了方便得多的维修，其原因在于两件具有相同性质的相同材料的焊接与多件不同材料的焊接相比更为简单。应当注意，用于将管道21、22固定到光纤电缆5的金属管的方法可以适当地选择，例如通过焊接、胶合或者固定方法的任何组合。
维修箱20的形状依赖于特定应用中可用的空间而适配。例如，在所示的具有三根电缆芯2、3、4的复合电缆1中，维修箱20可以成形为三角形以便装配在两根电力电缆之间。电力电缆2、3、4缠绕成螺旋形，即是成股的，并且其中一股形成绕平行于复合电缆长度的轴的完整一圈的距离称为捻距。在一个实施例中，维修箱20依赖于电力电缆2、3、4的捻距而形成。由此，能够相对于可用空间优化维修箱20的大小。另外，在这种设计中，电缆接头10被紧紧地保持在其预定位置。
依赖于复合电缆1的预定应用，维修箱20可以进一步配备有用于防止维修箱20内爆的装置。在其中可能在水下数百米处放置复合电缆1的海下应用中，维修箱20上的压强变得非常高。因此，提供了一个或多个凸出物23a、23b，用于防止盖子11内爆。
维修箱20由任何合适的材料制成。该材料优选地依赖于预定应用的需求而选择。在海下应用中，优选地选择具有高耐腐蚀性的材料。
图3a和图3b示出了本发明相对于已知接头和接合方法的优点。图3a示出了复合电缆30，复合电缆30包括电力电缆31和光纤电缆32。在这一图示中，使用了接头33，接头33要求通过沿着复合电缆31的长度使光纤电缆32起伏来维护光纤电缆32的额外长度。如在本申请“背景技术”部分所述，对于例如大尺寸的光纤电缆而言，这并不是有效的解决方案。
图3b示出了根据本发明的具有电缆接头10的复合电缆1。示意性地将电力电缆2、3、4示出为单根电力电缆。光纤电缆5位于电力电缆2、3、4之间并且包括电缆接头10，电缆接头10包括维修箱20。还示出了复合电缆31的外部尺寸，即外径D。在维修光纤电缆5时需要的光纤的额外长度储备在维修箱20内。另外，维修箱20的大小和放置使得能够将复合电缆1的外部尺寸维持得如同在维修之前。除维持复合电缆1的外部尺寸之外，还维持了其性质，诸如曲率和抗拉强度。
已经结合三芯电力电缆描述了本发明。然而，应当注意，本发明并不限于这种电缆，而其他电缆也可以从所描述的发明中受益。用于不同电压电平的电力电缆都可以从本发明中受益，例如用于中等电压的电力电缆以及用于高电压(例如数十kV)的电力电缆。

Claims (7)

1.一种用于接合光纤复合电力电缆(1)的光纤电缆(5)的两个电缆末端的电缆接头(10)，所述光纤复合电力电缆(1)包括电力电缆(2、3、4)和光纤电缆(5)，其特征在于，布置在所述光纤电缆(5)的所述两个电缆末端之间的维修箱(20)，所述维修箱(20)布置在所述光纤复合电力电缆(1)内，所述维修箱(20)进一步包括用于储备用于接合所述光纤电缆(5)的光纤所需的额外长度的装置(12)。
2.根据权利要求1所述的电缆接头(10)，其中所述光纤复合电力电缆(1)包括至少两个电力电缆(2、3、4)，并且其中所述维修箱(20)布置在产生于所述至少两个电力电缆(2、3、4)之间的空间内。
3.根据权利要求2所述的电缆接头(10)，其中所述维修箱(20)依赖于所述至少两个电力电缆(2、3、4)的捻距而成形。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电缆接头(10)，其中所述维修箱(20)布置在所述光纤复合电力电缆(1)内，以便维持所述光纤复合电力电缆(1)的外部尺寸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电缆接头(10)，其中所述维修箱(20)包括布置在其相对末端处的开口(18、19)，每个所述开口(18、19)包括管道(21、22)，所述管道(21、22)适于容纳所述光纤电缆(5)的所述两个电缆末端之一。
6.根据权利要求5所述的电缆接头(10)，其中所述管道(21、22)由与所述光纤电缆(5)相同的材料制成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电缆接头(10)，其中所述电力电缆(2、3、4)包括三芯海底电缆。
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