CN104350407B - 用于接合复合线缆的第一和第二光纤的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于接合第一光纤(228)和第二光纤(232)的装置和方法，所述装置包括复合线缆(202)，其中所述复合线缆包括电力电缆(206)、包括所述第一光纤的第一光纤线缆(226)，以及包括所述第二光纤的第二光纤线缆(231)，其中所述装置包括第一路由设备(236a)和第二路由设备(236b)，每个路由设备被设置来将光纤光路的方向从第一轴线(238)改变到第二轴线(240)，并且包括与所述第一轴线对齐的第一光纤部分(242)和与所述第二轴线对齐的第二光纤部分(244)，以及与所述第一光纤部分和所述第二光纤部分集成在一起并通过所述第一光纤部分和所述第二光纤部分之间的弧形(248)的中间光纤部分(246)延伸，在所述弧形区域中的所述中间光纤部分具有相对于所述第一光纤部分和所述第二光纤部分的直径减小的直径，其中所述第一光纤被光学连接到所述第一路由设备的所述第一光纤部分，其中所述第二光纤被光学连接到所述第二路由设备的所述第一光纤部分，并且所述第一路由设备的所述第二光纤部分被光学连接到所述第二路由设备的所述第二光纤部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于接合第一光纤和第二光纤的装置，该装置包括复合线缆，其中该复合线缆包括电力电缆，包括第一光纤的第一光纤线缆，以及包括第二光纤的第二光纤线缆。进一步地，本发明涉及一种用于接合第一光纤和第二光纤的方法，所述第一光纤被包括在第一光纤线缆中且所述第二光纤被包括在第二光纤线缆中，并且所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆被包括在复合线缆中，所述复合线缆进一步包括电力电缆。
背景技术
包括光纤线缆和电力电缆的复合线缆例如可以用于离岸应用，比如水下电力和/或通信电缆。另一个例子是要求监视电力运行的安装环境，其中该光纤线缆可以被用来检测该电力电缆的温度。该光纤线缆可以包含一条或多条并联光纤并且该光纤线缆可以包含在其中容纳并保护光纤的管。该光纤用于光纤通信并且可以由此沿着该复合线缆传送数据。光纤线缆包括管，例如由金属材料制作，其容置一条或多条光纤，可以被称作FIMT，即金属管中的光纤。该复合线缆可以被称作复合电力电缆。
两条复合线缆或两个线缆端部经常需要彼此连接，例如当在手工应用中或在接合工艺中安装该复合线缆时，如果线缆破裂并且要求修理。同时，在连续不断的复合电力电缆中，在光纤断裂或光纤线缆损坏的情况下，两条光纤线缆可能需要被接合。通常，在接合两条光纤线缆的光纤时，两个光纤线缆可以沿着该复合线缆的轴向延伸方向一个在另一个之后延伸，必须增加一定的额外光纤长度来实现两条光纤线缆的光纤的接合。通常，复合线缆的电力电缆包括一个或多个电导体，例如三个，以及位于(多个)电导体外面的圆环套。该套可以被铠装，或者为铠装套，其提供对位于铠装内的复合线缆的元件的保护。该套也可能为圆环导电屏蔽件，其位于圆环电绝缘层的外部，所述圆环电绝缘层位于该电导体的外部，其中该屏蔽件被设置来保持地电位。该复合线缆也可能包含圆环外被层，其例如由聚合材料组成，位于在该套的外部和该电导体的外部以提供进一步的保护。该复合线缆可以包含不同材料的附加层或被层，例如附加的圆环电绝缘层。
通常，光纤线缆位于外被层的内部或嵌入该套之内或位于该套内部。经常，该铠装或者铠装套，是由多个平行的纵向导线在径向以一个或多个层形成。当生产具有导线铠装的复合线缆时，这些电线被应用为沿着线缆的纵向、通常沿着螺旋线的方向彼此接近。一条或多条该电线可以由光纤线缆替代，因此该光纤线缆不需要铠装的外部或内部的附加空间。在复合线缆的生产之后，在接合两个已经制造好的复合线缆或修理损坏的复合线缆时，两条光纤或两条光纤线缆的两个光纤端部可能需要被接合。然而，因为该光纤线缆被嵌入在该复合线缆中并且基本上在轴向上不可移动，例如通过位于该被层内部或甚至位于该铠装的内部，或者通过嵌入到该套内部或成为该套的一部分，例如如上所述的铠装。因此需要增加额外的光纤长度来接合两个光纤。常常需要该额外的光纤长度，这是因为被用来接合光纤线缆的设备，例如熔接装置，需要该光纤线缆和该复合线缆的其余部分之间的空间。在完成光纤的熔接之后，光纤的超出长度仍然保留，即额外光纤长度。该光纤的超出长度必须被处理并受到保护以免受该复合线缆之外的外部环境影响。该光纤的超出长度还可能占用空间或场所，使得该复合线缆的外部尺寸增加，这可能是缺点。光纤线缆可能同时对生硬弯曲敏感，在考虑到该额外的光纤长度时这点应该被考虑。
在现有技术中，存在如何考虑在接合复合线缆的光纤时产生的额外光纤长度的例子。
US2012/0033928-A1公开了一种用于接合光纤复合电力电缆的光纤线缆的两个线缆端部的线缆接头。该线缆接头包括修理盒，该修理盒具有用于存放用于接合该光纤线缆的光纤所需要的额外长度的存放处。
CN101719651-A描述了一种用于设置在导体中央的光纤的复合电力电缆接线盒。
EP0646817-A2公开了用于接合纵向元件束的工具，元件例如为复合电/光纤线缆。用于该光纤的接合室被提供在可以进行接合的位置。
JP59212813-A描述了包含光纤的电力电缆的连接部件。
US6281431-B1公开了一种用于多芯电缆的电缆接头，为此包括环绕至少一个电试验线和/或至少一个光纤线路和/或管的外鞘层。
CN201917691-A描述了一种用于连接异质性电/光纤合成电力电缆中的光纤的光纤附接结构。
发明目的
本发明的目的是提供一种复合线缆的光纤之间的改进的接头，该复合线缆包括至少一个电力电缆和至少一个光纤线缆。
本发明的另一个目的是改进复合线缆的光纤之间的接合，该复合线缆包括至少一个电力电缆和至少一个光纤线缆。
本发明的另一个目的是提供一种复合线缆的光纤之间的接头，其不增加，或者仅小程度地或较小程度地增加该复合线缆的外部尺寸。
发明内容
本发明的上述目的通过提供一种用于接合第一光纤和第二光纤的装置而达到，该装置包括复合线缆，其中该复合线缆包括电力电缆、包括所述第一光纤的第一光纤线缆、以及包括所述第二光纤的第二光纤线缆，其中该装置包括第一路由设备和第二路由设备，每个路由设备被设置来将光纤路径的方向从第一轴线改变到第二轴线，并且包括与所述第一轴线对齐的第一光纤部分、与所述第二轴线对齐的第二光纤部分、以及与所述第一光纤部分和所述第二光纤部分集成在一起并通过所述第一光纤部分和所述第二光纤部分之间的弧形延伸的中间光纤部分，在该弧形区域中的所述中间光纤部分具有相对于所述第一光纤部分和所述第二光纤部分的直径而减小的直径，其中所述第一光纤被光学连接到所述第一路由设备的所述第一光纤部分，其中所述第二光纤被光学连接到所述第二路由设备的所述第一光纤部分，并且所述第一路由设备的所述第二光纤部分被光学连接到所述第二路由设备的所述第二光纤部分。
利用根据本发明的装置和两个路由设备的创新应用，由第一光纤和第二光纤的接合产生的额外的光纤长度被大幅减少，借此提供了复合线缆的光纤之间的改进的接头。利用根据本发明的装置和两个路由设备的创新应用，该复合线缆的外部尺寸相对于该复合线缆的没有接合的部分没有增加，或者仅很小程度地增加。利用该路由设备的创新应用，第一和第二光纤之间的接头相对于所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆的每一个的轴向占据了很小的横向空间，这在优选实施例的详细描述中进行更详细的细节描述。
可以提供附加的路由设备，例如另外的两个路由设备，或者另外的四个路由设备，这些路由设备被光学连接到所述第一路由设备和所述第二路由设备的所述第二光纤部分。可以经由中间光纤部分将所述第一光纤和所述第二光纤的每一个分别光学连接到所述各自的路由设备的第一光纤部分。可以经由中间光纤部分将第一路由设备的所述第二光纤光学连接到第二路由设备的第二光纤部分。
所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆的所述接合的第一光纤和第二光纤可以形成共同的光纤光路。每个光纤和每个光纤部分被光学连接到光纤或光纤部分，使得通过该(多个)光学连接提供光纤光路，并且通过该(多个)光学连接将所述光纤和所述光纤部分连接。
根据本发明的装置的有利实施例，所述第一光纤被接合到所述第一路由设备的所述第一光纤部分，并且所述第二光纤被接合到所述第二路由设备的所述第一光纤部分。这是将每条光纤光学地连接到各自的路由设备的第一光纤部分的一种有效方法，其进一步改进了复合线缆的光纤之间的接头。可替换地，所述第一光纤和所述第二光纤中的每一个可以被接合到中间光纤部分，所述中间光纤部分继而被接合到各自的路由设备的所述第一光纤部分。
根据本发明的装置的进一步有利的实施例，所述第一路由设备的所述第二光纤部分被接合到所述第二路由设备的所述第二光纤部分。这是一种将所述两个第二光纤部分进行光学连接的有效方法，其进一步改进了复合线缆的光纤之间的接头。可替换地，所述第一路由设备的所述第二光纤部分可以被接合到中间光纤部分，所述中间光纤部分继而被接合到所述第二路由设备的所述第二光纤部分。可替换地，所述第一路由设备的第二光纤部分可以被接合到第三路由设备的光纤部分，所述第三路由设备被光学连接到第四路由设备，并且所述第二路由设备的所述第二光纤部分可以被接合到所述第四路由设备的光纤部分。可替换地，可以增加并光学连接另外的路由设备。
根据本发明的装置的另一个有利实施例，该电力电缆包括至少一个电导体和位于所述电导体外部的圆环套。根据本发明的装置尤其对于具有电力电缆的复合线缆来说是有利的，该电力电缆包括位于电导体外部的圆环套，对于该种复合线缆很难考虑由现有技术的光纤接头造成的额外的光纤长度。然而，根据本发明的装置对于其他类型的复合线缆也是有利的。在该圆环套外，可以提供一个或多个附加的圆环套。
根据本发明的装置的再一个有利的实施例，该复合线缆包括在所述套和所述电导体外部的圆环外被层，以及环绕所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆的外被层。根据本发明的装置尤其对于具有电力电缆的复合线缆来说是有利的，该电力电缆包括位于该套和该电导体外部的圆环外被层，对于该种复合线缆很难考虑由现有技术的光纤接头造成的额外的光纤长度。然而，根据本发明的装置对于其他类型的复合线缆也是有利的。
根据本发明的装置的又一个有利实施例，该套至少部分地由多个导线与所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆形成。根据本发明的装置尤其对于具有电力电缆的复合线缆来说是有利的，该电力电缆包括至少部分地由多个导线与所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆形成的圆环套，其中所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆被嵌入到支架的套中，并且对于该种复合线缆很难考虑由现有技术的光纤接头造成的额外的光纤长度。然而，根据本发明的装置对于其他类型的复合线缆也是有利的。这些导线可以由金属材料或聚合材料、或它们的混合物制成。
根据本发明的装置的有利实施例，其中该套至少部分地由多个导线与所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆形成，该套为铠装或铠装套的形式。可替换地，该套可以为其他类型的套形式。
根据本发明的装置的另外的有利实施例，其中该套至少部分地由多个导线与所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆形成，该复合线缆包括位于在该电导体外部的圆环电绝缘层，其中该套为位于在该电绝缘层外部的圆环导电屏蔽件的形式，并且其中该屏蔽件被设置为保持在地电位。可替换地，该套可以为其他类型的套形式。该铠装还可以为导电的并且可以被设置为保持在地电位。
根据本发明的装置的另一个有利实施例，所述第一路由设备和所述第二路由设备位于所述多个导线的至少两个导线之间的空间中。利用该实施例，该复合线缆的外部尺寸相对于该复合线缆的没有接合的部分没有增加，或者仅增加很小的程度，借此提供了复合线缆的光纤之间的改进接头。
根据本发明的装置的又一个有利的实施例，所述第一路由设备和所述第二路由设备的每一个包括保持至少所述第一光纤部分和所述第二光纤部分的外部构件，以用于分别沿所述第一轴线和所述第二轴线固定所述第一光纤部分和所述第二光纤部分。利用该实施例，提供了复合线缆的光纤之间的改进接头。利用具有外部构件的路由设备，包括电力电缆和光纤线缆的复合线缆的光纤的接头更为便利并得到改进。
根据本发明的装置的再一个有利的实施例，所述第一路由设备和所述第二路由设备中的每一个的所述中间光纤部分在弧形区域具有相对于所述第一光纤部分和所述第二光纤部分的直径大幅减小的直径。利用该实施例，该复合线缆的外部尺寸相对于该复合线缆的没有接合的部分没有增加，或者仅增加很小的程度，借此提供复合线缆的光纤之间的进一步改进的接头。
根据本发明的装置的有利实施例，所述第一路由设备和所述第二路由设备的每一个的中间光纤部分在所述第一光纤部分和所述第二光纤部分之间通过半径为两个厘米数量级或更少的弧形延伸。利用该实施例，该复合线缆的外部尺寸相对于该复合线缆的没有接合的部分没有增加，或者仅增加很小的程度，借此提供复合线缆的光纤之间的进一步改进的接头。
根据本发明的装置的进一步有利的实施例，所述第一路由设备和所述第二路由设备的的每一个的中间光纤部分在所述第一光纤部分和所述第二光纤部分之间通过半径小于10毫米、优选为小于5毫米、更优选为小于3毫米的弧形延伸。利用该实施例，该复合线缆的外部尺寸相对于该复合线缆的没有接合的部分没有增加，或者仅增加很小的程度，借此提供复合线缆的光纤之间的进一步改进的接头。
根据本发明的装置的另一个有利实施例，该复合线缆为水下复合线缆。根据本发明的装置对于被设置用于水下应用的复合线缆是尤其有利的。可替换地，该复合线缆可以为陆地复合线缆。
本发明的上述目的也可以通过提供一种用于接合第一光纤和第二光纤的方法获得，所述第一光纤被包括在第一光纤线缆中并且所述第二光纤被包括在第二光纤线缆中，并且所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆被包括在至少一个复合线缆中，该复合线缆进一步包括电力电缆，其中该方法包括下列步骤：
-将所述第一光纤光学连接到第一路由设备的第一光纤部分；
-将所述第二光纤光学连接到第二路由设备的第一光纤部分，每个路由设备被设置为将光纤光路的方向从第一轴线改变到第二轴线，并且包括与所述第一轴线对齐的第一光纤部分、与所述第二轴线对齐的第二光纤部分、以及与所述第一光纤部分和所述第二光纤部分集成并在所述第一光纤部分和所述第二光纤部分之间通过弧形延伸的中间光纤部分，所述中间光纤部分在该弧形区域具有相对于所述第一光纤部分和所述第二光纤部分的直径减小的直径；以及
-将所述第一路由设备的所述第二光纤部分光学连接到所述第二路由设备的所述第二光纤部分。
利用根据本发明的方法，包括电力电缆和光纤线缆的复合线缆的光纤的接合，变得更为方便并得到改进，尤其对于已经生产的复合线缆而言，例如其中需要修理该复合线缆时。根据本发明及其实施例的方法的积极技术效果，对应于根据本发明的装置及其实施例述及的技术效果。该方法的上述步骤可以以任何顺序执行。
根据本发明的方法的有利实施例，通过将所述第一光纤接合到所述第一路由设备的第一光纤部分，所述第一光纤被光学连接到所述第一路由设备的第一光纤部分，并且通过将所述第二光纤接合到所述第二路由设备的第一光纤部分，所述第二光纤被光学连接到所述第二路由设备的第一光纤部分。
根据本发明的方法的进一步有利的实施例，通过将所述第一路由设备的所述第二光纤部分接合到所述第二路由设备的所述第二光纤部分，所述第一路由设备的所述第二光纤部分被光学连接到所述第二路由设备的所述第二光纤部分。
根据本发明的方法的进一步有利的实施例，所述方法的特征在于接合所述第一光纤和所述第二光纤，所述第一光纤和所述第二光纤至少部分地由外被层围绕，所述外被层位于包括在所述电力电缆中的圆环套和电导体的外部。
根据本发明的方法的进一步有利的实施例，所述方法的特征在于接合所述第一光纤和所述第二光纤，所述第一光纤和所述第二光纤分别被包括在第一光纤线缆和第二光纤线缆中，它们与多个导线一起，至少部分地形成所述套。
根据本发明的方法的又一个有利实施例，该方法的特征在于将所述第一路由设备和所述第二路由设备放置在所述多个导线的至少两个导线之间的空间中。有利地，在所述第一光纤和所述第二光纤与所述第一路由设备和所述第二路由设备的所述第一光纤部分和所述第二光纤部分已经被光学连接之后，所述第一路由设备和所述第二路由设备被放置在所述多个导线的至少两个导线之间的空间中。
根据本发明的方法的有利实施例，利用熔接，所述第一光纤被接合到所述第一路由设备的所述第一光纤部分，并且利用熔接，所述第二光纤被接合到所述第二路由设备的所述第一光纤部分。利用该实施例，包括电力电缆和光纤线缆的复合线缆的光纤的接合，更为便利并得到改进。
根据本发明的方法的另一个有利实施例，利用熔接，所述第一路由设备的所述第二光纤部分被接合到所述第二路由设备的所述第二光纤部分。利用该实施例，包括电力电缆和光纤线缆的复合线缆的光纤的接合，更为便利并得到改进。
根据本发明的方法的再一个有利实施例，该方法的特征在于至少部分地利用如在权利要求1到14中要求保护的装置，或利用本文公开的装置的任何一个实施例，将所述第一光纤和所述第二光纤接合。
装置和方法的上述特征和实施例，分别可以通过各种方式组合来提供其他的有利实施例。
根据本发明的装置和方法的进一步有利的实施例和本发明的进一步的优点从实施例的详细说明中显露。
附图说明
出于例示的目的，现在将经由实施例并参照所附的附图来更详细地描述本发明，其中：
图1是包括在根据本发明的装置中的复合线缆的第一实施例的示意性横截面视图；
图2是包括在根据本发明的装置中的复合线缆的第二实施例的示意性横截面视图；
图3是包括在根据本发明的装置中的复合线缆的第三实施例的示意性横截面视图；
图4是包括在根据本发明的装置中的路由设备的一个实施例的示意性纵向横截面视图；以及
图5-8是示出根据本发明的方法和装置的各方面的示意性局部视图。
具体实施方式
图1-3示意性地图示了包括在根据本发明的装置104、204、304中的复合线缆102、202、302的三个实施例的横截面。每个复合线缆102、202、302可以被称作复合电力电缆。每个复合线缆102、202、302可以为用于交流电流或直流电流的复合线缆。每个复合线缆102、202、302可以为水下复合线缆或陆地复合线缆。水下复合线缆可以具有高达大约100km的轴向延伸长度。陆地复合线缆可以具有高达大约800米的轴向延伸长度。然而，其他的轴向长度也是可能的。每个复合线缆102、202、302包括至少一个电力电缆106、206、306。该电力电缆106、206、306可以适用于低压、中压和/或高压。通常，低压可以为1000V以下，中压可以36kV以下或56kV以下，以及高压可以为大约56kV及以上。根据本发明的装置对于高压应用是尤其有利的。每个电力电缆106、206、306可以包含至少一个电导体108、110、112；208；308，其可以具有在复合线缆102、202、302的轴向延伸的方向上的轴向延伸，并且可以由适当的导电材料制成，例如为铜或任何其他材料。图2-3中示出的电力电缆206、306包括电导体208、308，但是图1中示出的电力电缆106包括多个电导体108、110、112，例如三个电导体108、110、112。然而，该导体的数量可以不同于图1-3中示出的。每个电力电缆106、206、306可以包括圆环套114、214、314，或者位于电导体108、110、112；208；308的外部的套。该套114、214、314可以为管状的并且可以环绕电导体108、110、112；208；308。每个电力电缆106、206、306可以包含圆环外被层116、216、316，其位于套114、214、314的外部和电导体108、110、112；208；308的外部。该外被层116、216、316，或者鞘，可以为管状的并且可以由聚合材料制成，例如PVC或任何其他适当材料，并且被提供来保护复合线缆102、202、302的位于外被层116、216、316内部的元件。外被层116、216、316可以具有在复合线缆102、202、302的轴向延伸的方向上的轴向延伸。每个电力电缆106、206、306可以包含圆环或管状的电绝缘层118、218、318，其位于电导体108、110、112；208；308的外部。电绝缘层118、218、318可以由电介质材料制成。该外被层116、216、316可以位于电绝缘层118、218、318的外部。电绝缘层118、218、318可以位于套114、214、314的内部。参照图1，多个电导体108、110、112的每一个可以由管状的电绝缘层120、122、124环绕，所述电绝缘层120、122、124由适当的聚合材料制成，例如XLPE，否则任何其他材料，以将电导体108、110、112彼此隔离。每个复合线缆102、202、302包括第一光纤线缆126、226、326，第一光纤线缆126、226、326包括第一光纤128、228、328。第一光纤线缆126、226、326可以包含管130、230、330，例如由金属材料制成，其容置第一光纤128、228、328。每个复合线缆102、202、302包括第二光纤线缆231(参看图5-8)。在图1-3的横截面中，第二光纤线缆没有示出，这是因为第二光纤线缆231轴向位于第一光纤线缆126、226、326之后。然而，一条或多条附加的光纤线缆可以被提供来沿第一和第二光纤线缆126、226；231、326的轴向延伸而轴向地延伸。参看图5-8，第二光纤线缆231包括第二光纤232。第二光纤线缆231还可以包含管(没有示出)，例如由金属材料制成，其容置第二光纤232。第一和第二光纤线缆126、226；231、326可以包含多个光纤，例如2到48个光纤，通常为2到4个光纤，它们可以容置在管130、230、330中。每个外被层116、216、316可以环绕第一光纤线缆和第二光纤线缆126、226；231、326。第一和第二光纤线缆126、226；231、326中的每一个可以沿复合线缆102、202、302的轴向延伸或沿该轴向延伸的部分而延伸。因此，每个第一和第二光纤128、228；232、328和每个管130、230、330可以沿复合线缆102、202、302的轴向延伸或沿该轴向延伸的部分而延伸。每个管可以具有大约为4mm的直径。然而，其他的尺寸是可能的。每个管可以由聚合材料层围绕。每个光纤128、228；232、328可以为挠性的透明纤维，其由纯玻璃制成，例如硅。光纤的功能和结构对于所属技术领域的专业人员来说是熟知的，因此没有更详细地公开。每个光纤228、232可以被用于通过光的方式进行光纤通信，这种方式对于本领域技术人员来说是熟知的并且因此不再更详细地讨论。
参照图3，第一光纤线缆326和第二光纤线缆(没有示出)位于外被层316和套314之间。其他的位置也是可能的。图3的套314可以为导电屏蔽件，其被设置来保持在地电位，并且可以用作用于该由复合线缆供电的设备的电路保护性导体。
参照图1-2，该套114、214可以至少部分地由多个导线134、234和第一和第二光纤线缆126、226；231形成。这些导线可以由金属材料或聚合材料、或它们的混合物制成。金属材料可以为不锈钢、铜或它们的合金，例如黄铜。其他材料也是可能的。每个导线可以具有大约1到12mm的直径，例如3到8mm。每个导线可以具有圆形横截面、椭圆形横截面、或者长方形横截面、或任何其他适当的横截面。然而，其他的尺寸也是可能的。该套114、214可以为铠装形式，或铠装套的形式，以用于保护复合线缆102、202的位于套114、214内部的元件。该铠装可以包括大约80到100个导线。然而，其他的数量也是可能的。套114、214可以为导电屏蔽件，其被设置来保持在地电位，并且可以用作用于由复合线缆102、202供电的设备的电路保护性导体。在图1和2中，仅有与所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆结合的一层导线被示出。然而，应该理解每个套114、214可以包含一个或多个可以彼此邻接的附加层的导线。所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆可以被嵌入到该套的导线的多个层的(多个)外层中。
每个复合线缆102、202、302可以包含一个或多个不同材料的附加层或被层，例如附加的圆环电绝缘层、附加的圆环导电层、附加的半导体层。该层可以为管状的。每个复合线缆102、202、302可以包含本领域技术人员所熟知的附加线缆技术特征。常规电力电缆的操作与功能对于所属技术领域的专业人员来说是熟知的，因此没有更详细地讨论。
图4示意性地图示包括在根据本发明的装置204的实施例中的路由设备236a/b的实施例的纵向横截面。该装置204包括第一路由设备236a和第二路由设备236b，它们的每一个可以对应于图4中示出的路由设备236a/b。装置204的每个路由设备236a-b被设置为将光纤光路的方向从第一轴线238改变到第二轴线240，并且包括与第一轴线238对齐的第一光纤部分242，与第二轴线240对齐的第二光纤部分244，以及与第一光纤部分242和第二光纤部分244集成并通过第一光纤部分242和第二光纤部分244之间的弧形248延伸的中间光纤部分246。在弧形区域248中的中间光纤部分246具有相对于第一光纤部分242和第二光纤部分244的直径减小的直径。在弧形区域248中的中间光纤部分246可以具有相对于第一光纤部分242和第二光纤部分244的直径大幅减小的直径。第一路由设备236a和第二路由设备236b中的每一个可以包含外部构件250，其保持至少第一光纤部分242和第二光纤部分244，以用于分别沿第一和第二轴线238、240固定第一光纤部分242和第二光纤部分244。该外部构件250可以包含壳252，其至少容置中间光纤部分246。第一路由设备236a和第二路由设备236b的每一个的中间光纤部分246可以在第一光纤部分242和第二光纤部分244之间通过半径为两个厘米数量级或更少的弧形而延伸。第一路由设备236a和第二路由设备236b的每一个的中间光纤部分246可以在第一光纤部分242和第二光纤部分244之间通过半径小于10毫米、优选为小于5毫米、更优选为小于3毫米的弧形248延伸。每个中间光纤部分246可以被处理过而具有相对于第一光纤部分242和第二光纤部分244的直径减小的直径，以使得每个路由设备236a-b能够最终减少机械故障的可能性而不引入大幅光损耗的方式。每个路由设备236a-b可以提供该光纤光路的固定的180度弯曲。每个路由设备236a-b可以为开架产品，因此不再更详细地公开。
图8示意性地图示了图2的沿着复合线缆202的轴向延伸的复合线缆202并示出套214的一些导线234。第一光纤线缆226的第一光纤228被光学连接，或光学耦合到第一路由设备236a的第一光纤部分242。第二光纤线缆231的第二光纤232被光学连接，或光学耦合到第二路由设备236b的第一光纤部分242。第一路由设备236a的第二光纤线缆244被光学连接，或光学耦合到第二路由设备236b的第二光纤部分244。每个光纤228、232和每个光纤部分242、244被光学连接到光纤228、232或光纤部分242、244，使得光纤光路通过每个连接被提供，其可以被称作光学连接或光纤联接，并且通过光纤228、232和通过该(多个)连接进行连接的光纤部分242、244被提供。第一光纤228可以被接合到第一路由设备236a的第一光纤部分242，并且第二光纤232可以被接合到第二路由设备236b的第一光纤部分242。第一路由设备236a的第二光纤线缆244被接合到第二路由设备236b的第二光纤部分244。
可替换地，第一光纤228和第二光纤232中的每一个可以经由中间光纤部分光学连接到相应的路由设备236a-b的第一光纤部分242。可替换地，第一路由设备236a的第二光纤部分244可以经由中间光纤部分光学连接到第二路由设备236b的第二光纤部分244。
第一和第二路由设备236a-b可以位于多个导线234的至少两个导线234之间的空间254中，借此该复合线缆202的外部尺寸相对于该复合线缆的没有接合的部分没有增加，或者仅增加很小的程度。应该理解图1和3的装置104、304中的每一个包括对应的第一路由设备236a和第二路由设备236b，其第一和第二光纤被光学连接到第一路由设备236a和第二路由设备236b。
参照图5-8，根据本发明的用于接合第一光纤228和第二光纤232的方法的各方面被示意地图示。第一光纤228被包括在第一光纤线缆226中，并且第二光纤232被包括在第二光纤线缆231中。第一光纤线缆226和第二光纤线缆231可以被包括在如图1-4中的任一图所示出的复合线缆102、202、302中。可替换地，第一光纤线缆226可以被包括在第一复合线缆中，而第二光纤线缆231可以被包括在第二复合线缆中，其中第一和第二复合线缆可以旨在进行接合。第一光纤228和第二光纤231可以至少部分地由外被层216围绕，所述外被层216位于圆环套214的外部并且位于包括在电力电缆206中的电导体208的外部。第一光纤228和第二光纤232可以分别被包括在第一光纤线缆226和第二光纤线缆231中，其与多个导线234一起，至少部分地形成套214。该方法可以包含以下公开的步骤。
参照图5，沿复合线缆202的某一轴向延伸，外被层216已经被移除来暴露将要执行接合的区域。第一和第二光纤线缆226位于多个导线234的至少两个导线234之间的空间254中。参照图6，第一光纤228被光学连接到第一路由设备236a的第一光纤部分242。通过将第一光纤228接合到第一路由设备236a的第一光纤部分242，第一光纤228可以被光学连接到第一路由设备236a的第一光纤部分242。可以利用熔接将第一光纤228接合到第一路由设备236a的第一光纤部分242。熔接和用于熔接的设备为所属技术领域的专业人员所熟知，因此没有更详细地公开。在将第一光纤228接合到第一路由设备236a的第一光纤部分242之后，第一路由设备236a可以被放置在至少两个导线234之间的空间254中。参照图7，第二光纤232被光学连接到第二路由设备236b的第一光纤部分242。通过将第二光纤232接合到第二路由设备236b的第一光纤部分242，第二光纤232可以被光学连接到第二路由设备236b的第一光纤部分242。利用熔接，第二光纤232可以被接合到第二路由设备236b的第一光纤部分242。参照图7，第一路由设备236a的第二光纤线缆244被光学连接到第二路由设备236b的第二光纤部分244。通过将第一路由设备236a的第二光纤部分244接合到第二路由设备236b的第二光纤部分244，第一路由设备236a的第二光纤部分244可以光学连接到第二路由设备236b的第二光纤部分244。利用熔接，第一路由设备236a的第二光纤线缆244可以被接合到第二路由设备236b的第二光纤部分244。参照图8，在第一光纤228和第二光纤232已经被光学连接之后，第二路由设备236b可以被放置在至少两个导线234之间的空间254中。因此，第一路由设备236a和第二路由设备236b两者都可以被放置在多个导线234的至少两个导线234之间的空间254中。有利地，在第一光纤228和第二光纤232和第一路由设备236a和第二路由设备236b的第一光纤部分242和第二光纤部分244已经被光学连接之后，第一路由设备236a和第二路由设备236b被放置在空间254中。
可替换地，第一光纤228和第二光纤232中的每一个可以经由中间光纤部分例如通过接合而光学连接到相应的路由设备236a-b的第一光纤部分242。第一路由设备236a的第二光纤部分244可以经由中间光纤部分例如通过接合而光学连接到第二路由设备236b或两个或更多附加的路由设备的第二光纤部分244。
可替换地，在将第二光纤232光学连接到第二路由设备236b的第一光纤部分242之前，第一路由设备236a的第二光纤部分244可以光学连接到第二路由设备236b的第二光纤部分244。
在将第一光纤228和第二光纤232接合之后，该接合区域可以被覆盖并由收缩管围绕，收缩管例如由聚合材料制成，利用紧缩配合来确保该接合区域是防水的或水密的。
例如在将第一光纤228和第二光纤232接合之前，一条或多条导线214的某一轴向延伸部分可以在两个路由设备236a-b的附近被移除。
装置和方法的不同实施例的特征分别在上面进行公开，可以通过各种可能的方式组合来提供其他的有利实施例。
本发明不得考虑为仅限于示出的实施例，而是可以由本领域技术人员以各种方式进行修改和改变，而并不偏离附加权利要求的范围。
Claims (25)
1.一种用于接合第一光纤(228)和第二光纤(232)的装置(104、204、304)，所述装置包括复合线缆(202)，其中所述复合线缆包括电力电缆(206)、包括所述第一光纤的第一光纤线缆(226)、以及包括所述第二光纤的第二光纤线缆(231)，其特征在于所述装置包括第一路由设备(236a)和第二路由设备(236b)，每个路由设备被布置来将光纤光路的方向从第一轴线(238)改变到第二轴线(240)，并且包括与所述第一轴线对齐的第一光纤部分(242)，与所述第二轴线对齐的第二光纤部分(244)，以及与所述第一光纤部分和所述第二光纤部分集成在一起并通过所述第一光纤部分和所述第二光纤部分之间的弧形(248)延伸的中间光纤部分(246)，在所述弧形区域中的所述中间光纤部分具有相对于所述第一光纤部分和所述第二光纤部分的直径减小的直径，其中所述第一光纤被光学连接到所述第一路由设备的所述第一光纤部分，其中所述第二光纤被光学连接到所述第二路由设备的所述第一光纤部分，并且其中所述第一路由设备的所述第二光纤部分被光学连接到所述第二路由设备的所述第二光纤部分。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述第一光纤(228)被接合到所述第一路由设备(236a)的所述第一光纤部分(242)，并且所述第二光纤(232)被接合到所述第二路由设备(236b)的所述第一光纤部分(242)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述第一路由设备(236a)的所述第二光纤部分(244)被接合到所述第二路由设备(236b)的所述第二光纤部分(244)。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于所述电力电缆(206)包括至少一个电导体(208)和位于所述电导体外部的圆环套(214)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述复合线缆(202)包括圆环外被层(216)，所述圆环外被层(216)位于所述套(214)和所述电导体(208)的外部，并且所述外被层围绕所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆(226、231)。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述套(214)至少部分地由多个导线(234)和所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆(226、231)形成。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述套(214)为铠装的形式。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述复合线缆(202)包括圆环电绝缘层(218)，所述圆环电绝缘层(218)位于所述电导体(208)的外部，其中所述套(214)为位于所述电绝缘层外部的圆环导电屏蔽件的形式，并且其中所述屏蔽件被布置为保持在地电位。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述第一路由设备和所述第二路由设备(236a-b)被定位在所述多个导线中的至少两个导线(234)之间的空间(254)中。
10.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于所述第一路由设备和所述第二路由设备(236a-b)中的每一个包括外部构件(250)，所述外部构件(250)将至少所述第一光纤部分和所述第二光纤部分(242、244)保持，以用于分别沿所述第一轴线和所述第二轴线(238、240)固定所述第一光纤部分和所述第二光纤部分。
11.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于所述第一路由设备和所述第二路由设备(236a-b)中的每一个的所述中间光纤部分(246)在所述弧形(248)区域中具有相对于所述第一光纤部分和所述第二光纤部分(242、244)的直径大幅缩小的直径。
12.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于所述第一路由设备和所述第二路由设备(236a-b)的每一个的所述中间光纤部分(246)在所述第一光纤部分和所述第二光纤部分(242、244)之间通过半径为两厘米数量级或更少的弧形(248)延伸。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于所述第一路由设备和第二路由设备(236a-b)中的每一个的所述中间光纤部分(246)在所述第一光纤部分和所述第二光纤部分(242、244)之间通过半径小于10毫米的弧形(248)延伸。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于所述第一路由设备和第二路由设备(236a-b)中的每一个的所述中间光纤部分(246)在所述第一光纤部分和所述第二光纤部分(242、244)之间通过半径小于5毫米的弧形(248)延伸。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于所述第一路由设备和第二路由设备(236a-b)中的每一个的所述中间光纤部分(246)在所述第一光纤部分和所述第二光纤部分(242、244)之间通过半径小于3毫米的弧形(248)延伸。
16.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于所述复合线缆(202)是水下复合线缆。
17.一种用于接合第一光纤(228)和第二光纤(232)的方法，所述第一光纤被包括在第一光纤线缆(226)中并且所述第二光纤被包括在第二光纤线缆(231)中，并且所述第一光纤线缆和所述第二光纤线缆被包括在至少一个复合线缆(202)中，所述复合线缆进一步包括电力电缆(206)，其中所述方法包括下列步骤：
-将所述第一光纤(228)光学连接到第一路由设备(236a)的第一光纤部分(242)；
-将所述第二光纤(232)光学连接到第二路由设备(236b)的第一光纤部分(242)，每一个路由设备被布置为将光纤光路的方向从第一轴线改变到第二轴线，并且包括与所述第一轴线对齐的所述第一光纤部分，与所述第二轴线对齐的第二光纤部分，以及与所述第一光纤部分和所述第二光纤部分集成在一起并通过所述第一光纤部分和所述第二光纤部分之间的弧形延伸的中间光纤部分，所述中间光纤部分在所述弧形区域中具有相对于所述第一光纤部分和所述第二光纤部分的直径减小的直径；以及
-将所述第一路由设备(236a)的所述第二光纤部分(244)光学连接到所述第二路由设备(236b)的所述第二光纤部分(244)。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于通过将所述第一光纤(228)接合到所述第一路由设备(236b)的所述第一光纤部分(242)，将所述第一光纤(228)光学连接到所述第一路由设备的所述第一光纤部分，并且通过将所述第二光纤(232)接合到所述第二路由设备(236b)的所述第一光纤部分(242)，将所述第二光纤光学连接到所述第二路由设备的所述第一光纤部分。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于通过将所述第一路由设备(236a)的所述第二光纤部分(244)接合到所述第二路由设备(236b)的所述第二光纤部分(244)，将所述第一路由设备的所述第二光纤部分光学连接到所述第二路由设备的所述第二光纤部分。
20.根据权利要求17到19中任一项所述的方法，其特征在于接合所述第一光纤(228)和所述第二光纤(232)，所述第一光纤和所述第二光纤至少部分地由外被层(216)围绕，所述外被层位于包括在所述电力电缆(206)中的圆环套(214)和电导体(208)的外部。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于接合所述第一光纤(228)和所述第二光纤(232)，所述第一光纤和所述第二光纤分别被包括在第一光纤线缆(226)和第二光纤线缆(231)中，它们与多个导线(234)一起，至少部分地形成所述套(214)。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于将所述第一路由设备和所述第二路由设备(236a-b)放置在所述多个导线中的至少两个导线(234)之间的空间(254)中。
23.根据权利要求17到19中任一项所述的方法，其特征在于利用熔接，将所述第一光纤(228)接合到所述第一路由设备(236a)的所述第一光纤部分(244)，并且利用熔接，将所述第二光纤(232)接合到所述第二路由设备(236b)的所述第一光纤部分(242)。
24.根据权利要求17到19中任一项所述的方法，其特征在于利用熔接，将所述第一路由设备(236a)的所述第二光纤部分(244)接合到所述第二路由设备(236b)的所述第二光纤部分(244)。
25.根据权利要求17到19中任一项所述的方法，其特征在于至少部分地利用如权利要求1到16中任一项所述的装置(104、204、304)来接合所述第一光纤(228)和所述第二光纤(232)。
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