DE2631538A1

DE2631538A1 - Ueberlandleitung und deren verlegung

Info

Publication number: DE2631538A1
Application number: DE19762631538
Authority: DE
Inventors: @@ Mossberg Allan Robertson; Melvin Murray Ramsay; Carl Peter Sandbank
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1975-08-14
Filing date: 1976-07-14
Publication date: 1977-02-24
Also published as: IT1067482B; AU1642176A; FR2321133A1; CH607067A5; GB1483845A; NL7608097A; JPS52101052A

Description

Patentanwalt

Dipl. -Phys. Leo Thul 9 R *3 1

Postfach 300 929 CQOl

7000 Stuttgart-Feuerbach

C.P- Sandbank et al 52-17-2

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York

Überlandleitung und deren Verlegung

Die Priorität der Anmeldung Nr. 33867/75 vom 14. August 1975 in Großbritannien wird beansprucht.

Die Erfindung betrifft Überlandleitungen, die optische Kabel aus Lichtleitfasern enthalten.

Eine Möglichkeit zur Installation von koaxialen Überlandleitungen besteht darin, sie direkt in den Boden einzugraben. Tritt

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2. Juli 1976 Dr.Rl/sp

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eine Beschädigung ein und wird es erforderlich, der Reparatur wegen an die Leitung heranzukommen, so muß der Ort des Fehlers festgestellt werden, und dann muß man den entsprechenden Abschnitt ausgraben. Muß ein vollständiger Abschnitt der Überlandleitung ersetzt werden, so muß ein Graben gezogen v/erden, um die gesamte Länge freizulegen. Bei einem möglichen anderen Installationsverfahren sind die koaxialen Überlandleitungen in starren emaillierten Leitungen untergebracht. In diesem Fall müssen Gräben gezogen werden zur Installation der Leitungen, danach ist normalerweise bei einer Ausbesserung oder Erneuerung der Kabel, die in den Leitungen laufen, ein~Aufgraben nicht erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabel größerer Reißfestigkeit zu schaffen, das sich leicht in der Führung einschieben und wieder herausziehen läßt. Die Aufgabe wird bei der eingangs genannten Überlandleitung dadurch gelöst, daß die Außenfläche des Lichtleitkabels und die Innenfläche des Rohres einen niedrigen Reibungskoeffizienten besitzen, so daß das Lichtleitkabel herausgezogen und in dem Rohr durch einen neuen Abschnitt des gleichen Kabels ersetzt werden kann.

Im Vergleich zu einer koaxialen Überlandleitung ist die gängige Lichtleitfaser in Bezug auf den Durchmesser wesentlich kleiner und außerdem ist sie leichter. Diese Faktoren, zusammen mit der erreichbaren Reißfestigkeit, erlauben eine Installation des flexiblen Lichtleitfaserrohres durch Unterpflügen (mole plugging).

Die vorliegende Erfindung gibt ferner ein Verfahren zum Installieren einer Überlandleitung an, die aus einem Lichtleitkabel in einem flexiblen Rohr besteht, wobei die Außenfläche des Kabels und die Innenfläche des Rohres einen geringen Reibungskoeffizienten besitzen, so daß das Kabel herausgezogen werden kann und

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durch einen neuen Abschnitt des gleichen Kabels in dem Rohr ersetzt werden kann. Das Verfahren besteht nun darin, daß die Leitung in den Boden versenkt wird, wobei entweder das Lichtleitkabel bereits in den Bohrungen derselben eingeschoben ist oder mit einem Zugteil, der in der Bohrung sitzt und der nach dem Einsenken des Rohres in den Boden das Lichtleitkabel durch das Rohr zieht, zusammen untergegraben wird·.

Es folgt nun eine Beschreibung der Merkmale des Lichtleitkabels und des damit verbundenen Rohres. Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügte Zeichnung, in der die Fig. 1, 2, 3 und 4 jeweils einen Querschnitt durch ein unterschiedliches Merkmal des Lichtleitkabels und des Rohres zeigen.

Das tatsächliche Verhältnis von Stärke zu Gewicht, das zum Einziehen eines einzelnen Lichtleitkabels in ein Rohr erforderlich ist, hängt nicht nur vom Reibungskoeffizient zwischen den aneinandergleitenden Flächen ab, sondern auch von der Art irgendwelcher Kurven in dem-Verlauf des Rohres. Nach einem Anhalt, der sich aus Erfahrungen mit koaxialen Kabeln ergibt, ist es angebracht, den tatsächlichen Reibungskoeffizienten mit dem Faktor 5 zu multiplizieren, um den "Haspel-Effekt" der Verbiegungen zu berücksichtigen. Der Reibungskoeffizient zwischen den glatten Flächen von einer Reihe von Kunststoffen, die hochfestes Polyäthylen
und Polypropylen einschließen, liegt im Bereich von 0,2. PoIytetrafluoräthylen liegt merklich tiefer, bei ca. 0,05, aber die zu seiner Herstellung erforderlichen höheren Temperaturen machen seine Anwendung problematisch. Bei anderen Kunststoffen kann
deren Reibungskoeffizient auf den gleichen Wert mit Hilfe eines geeigneten Gleitmittels, wie z. B. Silikonfett, erniedrigt werden. Deshalb ist für Kabel mit einem Reibungskoeffizienten im Bereich von 0,2 ein grober Anhaltspunkt bezüglich der Länge des Kabels

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mit gegebener Reißfestigkeit, das in eine Rohrleitung eingezogen werden kann, durch die Länge eines Kabels gegeben, dessen Gewicht gleich der Reißfestigkeit ist.

Zum Beispiel wiegt eine Quarzfaser von 100 bis 120 μπι mit einer Plastikbeschichtung, die für einen Gesamtdurchmesser von 200 bis 300 μπι sorgt, 30 bis 40 g/km und besitzt eine Bruchlast von 2 bis 3 kg. Wird der Durchmesser durch eine weitere Plastikbeschichtung auf 0,8 bis 1 mm gebracht in der Absicht, eine radiale Verstärkung der Faser zu erreichen, steigt das Gewicht auf 1 kg/km an. Die Festigkeit einer derartigen Faser wird um den Faktor 2 verbessert, wenn die ursprüngliche Plastikbeschichtung auf dem Kabel durch Ziehen angebracht wird, wobei ein Angriff von Luft auf die frisch ausgezogene Faserfläche unterbunden wird.

Fig. 1 zeigt ein Lichtleitkabel unter der Bezugsziffer 10, das lose gleitend in dem flexiblen Plastikrohr 11 sitzt. Das Kabel hat sieben Quarzfasern 12 von einem Durchmesser von 100 μΐΐι, die jede von ihrer Plastikumhüllung 13 mit dem Außendurchmesser 0,8 mm umgeben ist. Diese sind von einer einzigen Schicht 14 aus einem Plastikband von 30 μπα umwickelt und in eine dünne Polyäthylen-Schutzhülle 15 von der Stärke 0,5 mm eingehüllt.

Das Gewicht des Plastikbandes beträgt 300 g/km und das der Schutzhülle 4 kg/km. Somit liegt das Gewicht des fertigen Kabels zwischen 11 und 12 kg/km, während im Falle der plastikbeschichteten Fasern die Bruchlast 40 bis 50 kg beträgt. Das Rohr 11 besteht aus einem geeigneten Plastikmaterial wie Polyäthylen. Es besitzt die charakteristische Wandstärke von 3 mm und ist mit einer Reihe von Verstärkungen 16 ausgerüstet, die es gegenüber einer Beschädigung widerstandsfähig machen und für eine zusätzliche Reißfestigkeit des Rohres sorgen. Die Verstärkungen 16 können

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aus Stahl hergestellt sein oder aus einem ausgerichteten Plastikmaterial, das unter den Markennamen ARNITE oder KEVLAR zu kaufen ist.

Die Form des Kabels und des Rohres nach Fig. 2 ist ähnlich der nach Fig. 1 bis auf den Unterschied, daß beim Lichtleitkabel die Lichtleitfasern 22 zusammen mit ihren jeweiligen Plastikbeschichtungen 23 um einen zentralen Verstärkungsteil 27 gruppiert sind. Dieser besteht vorzugsweise aus dem oben genannten Plastikmaterial. Eine typische Ausbildungsform eines solchen Kabels besitzt ein Verstärkungsteil mit einem Durchmesser von 1,6 mm, umgeben von acht plastikbeschichteten Fasern mit einem Außendurchmesser von 1,0 mm, gesichert durch ein Mylar-Band 24 und eingehüllt in eine extrudierte Polyäthylen-Schutzhülle 25 mit einem Außendurchmesser von 6 mm. Die Bruchlast eines derartigen Kabels liegt im Bereich von 50 kg. Diese Messungen wurden an einem Kabel durchgeführt, dessen Quarzfasern nicht beim Ausziehen beschichtet wurden und die deshalb eine Bruchlast von 2 bis 3 kg aufweisen. Ein solches Kabel wiegt ca. 30 kg/km. Über die Hälfte des Gewichts rührt von der Schutzhülle her. Diese trägt nur wenig zur Reißfestigkeit bei und somit kann das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht beim Kabel durch die Verwendung einer wesentlich dünneren Schutzhülle merklich verbessert werden. Da die Schutzhülle noch durch das Rohr 21 geschützt wird, besteht ihr einziger Zweck darin, die Lichtleitfasern und das Verstärkungsteil beim Einziehen in das Rohr in einem einzigen Bündel zusammenzuhalten.

Die Kabelzusammensetzung, wie sie sich aus der Kabel- und LeiterkoFibination nach Fig. 3 ergibt, unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Beispielen darin, daß das Kabel 30 der Fasern 32 mit ihren einzelnen Plastikbeschichtungen 33 lose in der Plastikschutzhülle 35 sitzt, in der die Verstärkungen 38

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eingebettet sind. Das Kabel ist so ausgebildet, daß im wesentlichen die gesamte, zum Einziehen des Kabels 30 in das Rohr 31 erforderliche Zugkraft durch die Schutzhülle 35 aufgenommen wird, und wenig oder gar keine Kraft, auf die Pasern einwirkt. In jeder der drei Kombinationen aus Kabel und Rohr ist die Rohrkonstruktion bis auf die unterschiedlichen Dimensionen im wesentlichen gleich.

In jeder der drei Zeichnungen ist der Innendurchmesser des Rohres nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des ihn durchziehenden Kabels. Es muß jedoch klar gesagt werden, daß der Innendurchmesser des Rohres auch wesentlich größer sein kann als der des entsprechenden Kabels. Dies eröffnet die Möglichkeit, mehr als ein Kabel in einem einzelnen Rohr unterzubringen, was in Fig. 4 gezeigt wird. Ein solcher Leiter 41 kann zunächst nur ein Lichtleitkabel 40 besitzen, das ihn durchzieht, aber es können später weitere Kabel 40a und 40b eingezogen werden, um dem Bedarf nach einer größeren Informationskapazität zu genügen. Die zusätzlichen Kabel können die gleiche Konstruktion wie das erste Kabel aufweisen, sie müssen aber nicht, und deshalb sind in Fig. 4 jeweils eine der Konstruktionen nach den ersten drei Figuren gezeigt. Die verhältnismäßig geringen Ausmaße des Lichtleitkabels, die im Vergleich zu den Maßen eines üblicherweise in Gebrauch befindlichen Koaxialkabels möglich sind, machen diese Möglichkeit für Lichtleitkabel wesentlich interessanter als für Koaxialsysteme. Es muß jedoch erwähnt werden, daß die Installation von nachfolgenden Kabeln in ein Rohr, welches bereits ein Kabel enthält, eine größere Zugspannung erfordert gegenüber dem Einziehen des ersten Kabels. Unabhängig davon können nachfolgende Kabel in bedeutenden Längen unter Zuhilfenahme einer zuvor eingebauten Zugleine oder z. B. mit Hilfe eines pneumatisch betriebenen Motors eingezogen werden.

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Für gewöhnlich werden diese Kabel- und Rohranordnungen im Boden eingebracht mittels Einpflügens, wobei einzelne nicht miteinander verbundene Stücke zwischen nebeneinander zu liegen kommenden Verbindungspunkten der überlandleitung^verlegt werden. Der Abstand ist dabei so gewählt, daß im Falle eines Schadens in einem bestimmten Kabelabschnitt dieser aus dem Rohr .herausgezogen und durch Einziehen eines neuen Abschnittes ersetzt werden kann, ohne daß die Leitung gestört wird.

Wenn das Unterpflügen so geschieht, daß beim Installieren das Rohr ziemlich scharf abgebogen wird, ist es vorzuziehen, das Kabel diesem Abbiegen nicht zu unterwerfen, sondern statt dessen das Rohr mit einem Zugteil in seiner Bohrung zu installieren. Nach der Einbringung des Rohres dient dann das Zugteil zum Einziehen des Lichtleitkabels.

8 Patentansprüche

4 Blatt Zeichnung

mit 4 Figuren

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Claims

CP. Sandbank et al 52-17-2 PATENTANSPRÜCHE

1... Überlandleitung mit einem Lichtleitkabel in einem flexi- ^- blen Rohr, dadurch gekennzeichnet daß die Außenfläche des Kabels und die Innenfläche des Rohres einen niedrigen Reibungskoeffizienten besitzen, wodurch das Kabel aus dem Rohr herausgezogen und durch einen frischen Abschnitt des gleichen Kabels ersetzt werden kann.

2. Überlandleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Lichtleitkabel aus einer Gruppe von plastikbeschichteten Lichtleitfasern besteht, die in einer Plastikschutzhülle dicht eingeschlossen sind.

3. Überlandleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lichtleitkabel aus einer Gruppe von plastikbeschichteten Lichtleitfasern besteht, die um ein zentrales Verstärkungsteil angeordnet sind und die in einer Plastikschutzhülle dicht eingeschlossen sind.

4. Überlandleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lichtleitkabel aus einer Gruppe von plastikbeschichteten Lichtleitfasern besteht, die locker in einer Plastikschutzhülle eingeschlossen sind, in der ein Verstärkungsteil eingebettet ist.

5. Überlandleitung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkungen in der Wand des Rohres eingebettet sind.

6. Überlandleitung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr eine einzige Lichtleitfaser enthält.

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7. Verfahren zur Einbringung einer Überlandleitung in den

' Boden, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlandleitung in den Boden untergepflügt wird, wobei das Lichtleitkabel bereits das Rohr durchzieht.

8. Verfahren zur Einbringung einer Überlandleitung in den Boden, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr untergepflügt wird, wobei ein Zugteil das Rohr durchzieht und anschließend das Zugteil das Lichtleitkabel in dem installierten Rohr einzieht.

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