DE2841828A1

DE2841828A1 - Optical fibre communications cable - has a plastic mass to fill hollow zone in cable

Info

Publication number: DE2841828A1
Application number: DE19782841828
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Oestreich; Guenter Dr Phil Zeidler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1980-04-17
Also published as: DE2841828C2

Abstract

In the mfr. of an optical fibre communications cable the hollow spaces within the core and the mantle of the cable is filled with softened and cross-linked plastic based on polyurethane, epoxy resin or polyester resin. At least the outer part of the cable mantle is composed of a material, resistant to leakage current, based on polyolefines, partic. polyethylene or polypropylene, or a polyurethane, polyester or polyester elastomer. The design gives a fully-insulated communications cable, based on fibre optics, which can be laid in place for high tension applications.

Description

Hochspannungsfestes optisches NachrichtenkabelHigh voltage resistant optical communication cable

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der optischen Nachrichtenkabel und behandelt die konstruktive Ausgestaltung eines solchen Kabels im Hinblick auf seine Verwendung im Bereich von Hochspannung führenden Einrichtungen.The invention is in the field of optical communications cables and deals with the structural design of such a cable with regard to its use in the field of high-voltage equipment.

Da die Nachrichtenübertragung mittels Licht über optische Kabel durch elektrische und elektromagnetische Felder nicht beeinflußbar ist, haben derartige Kabel u. a. ein bevorzugtes Anwendungsgebiet im Bereich von Anlagen und Geräten, die Hochspannung führen. So ist es bekannt, im Bereich von Hochspannungsfreileitungen kunststoffummantelte Lichtleiter oder ein- oder mehradrige Glasfaserkabel für Nachrichtenübertragungszwecke einzusetzen und hierzu das Kabel im Zentrum eines Freileitungsseiles oder in der Außenlage eines Phasenseiles anzuordnen (DE-OS 23 14 538, DE-OS 26 04 766, DE-GM 73 28 623). Hierbei erfolgt die räumliche Zuordnung von Freileitungsseil und optischem Nachrichtenkabel bereits bei der Herstellung des Freileitungsseiles. Eine nachträgliche Bestückung einer bereits bestehenden Freileitungsstrecke mit einem optischen Kabel ist nicht möglich.Since the transmission of messages by means of light through optical cables electrical and electromagnetic fields cannot be influenced, have such Cable and others a preferred area of application in the field of systems and devices, carry the high voltage. So it is known in the field of high-voltage overhead lines Plastic-sheathed light guides or single or multi-core fiber optic cables for communication purposes use and to do this, the cable in the center of an overhead line or in the To arrange the outer layer of a phase rope (DE-OS 23 14 538, DE-OS 26 04 766, DE-GM 73 28 623). Here, the spatial allocation of the overhead cable and the optical one takes place Message cable already in the manufacture of the overhead line cable. Retrofitting an existing overhead line with an optical cable is not possible.

Im übrigen sind optische Nachrichtenkabel bekannt, bei denen die Hohlräume innerhalb der Kabelseele zur Verbesserung der Reibungsverhältnisse und zur Erzielung einer Längswasserdichtigkeit mit einer vaselineartigen Masse ausgefüllt sind (DE-OS 23 02 662, DE-OS 24 29 670). Bei einer anderen bekannten Konstruktion sind für den Aufbau des Kabels nur Kunststoffelemente verwendet, um eine metallfreie Kabelkonstruktion zu erhalten. Hierbei sind die optischen Übertragungselemente in Form von Glasfasern Jeweils mit einer lose aufgebrachten Schutzhülle umgeben (DE-OS 25 13 724, DE-OS 25 51 210, DE-AS 26 08 069).In addition, optical communication cables are known in which the cavities within the cable core to improve the friction conditions and to achieve a longitudinal watertightness are filled with a vaseline-like mass (DE-OS 23 02 662, DE-OS 24 29 670). In another known construction are for Construction of the cable only uses plastic elements to create a metal-free cable construction to obtain. Here the optical transmission elements are in the form of glass fibers Each surrounded by a loosely attached protective cover (DE-OS 25 13 724, DE-OS 25 51 210, DE-AS 26 08 069).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollisolierendes optisches Nachrichtenkabel zu schaffen, das nachträglich in Einrichtungen der Hochspannungstechnik in beliebiger Weise verlegt werden kann.The invention is based on the object of providing a fully insulating optical To create communication cables that can be used subsequently in high-voltage technology equipment can be laid in any way.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem optischen Nachrichtenkabel aus, dessen metallfreie Kabelseele optische Ubertragungselemente und gegebenenfalls zugfeste Elemente enthält und von einem Kunststoffmantel umgeben ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß sämtliche Hohlräume innerhalb der Kabelseele und des Kabelmantels mit einem weichgemachten, anvernetzten Kunststoff auf der Basis von Polyurethan, Epoxidharz oder Polyesterharz ausgefüllt sind und daß wenigstens der äußere Teil des Kabelmantels aus einem kriechstromfesten Werkstoff auf der Basis eines Polyolefins, insbesondere von Polyäthylen oder Polypropylen, oder eines Polyurethans oder eines Polyesters oder eines Polyesterelastomeren besteht.To solve this problem, the invention is based on an optical communication cable from, its metal-free cable core optical transmission elements and optionally Contains tensile elements and is surrounded by a plastic jacket. According to the Invention it is provided that all cavities within the cable core and the Cable sheath with a plasticized, cross-linked plastic based on Polyurethane, epoxy resin or polyester resin are filled and that at least the outer part of the cable jacket made of a material that is resistant to leakage current on the base a polyolefin, in particular polyethylene or polypropylene, or one Polyurethane or a polyester or a polyester elastomer.

Ein derartiges Kabel ist über seinen gesamten Querschnitt und über seine Länge hochspannungsfest, so daß es ohne Rücksicht auf unterschiedliche Potentiale in Geräten und Anlagen der Hochspannungstechnik verlegt werden kann. Beispielsweise kann es längs einer Freileitung in beliebiger Folge an die Phasenseile und das Erdseil angehängt werden. Hierbei werden zweckmäßig kurze Befestigungsabstände gewählt, wobei ein gewisser relativer Durchhang einzustellen ist, um Wärmedehnungen der Freileitungsseile vorwegzunehmen. Mit Rücksicht auf elektrische Vorentladungen müssen die Elemente zur Befestigung des optischen Nachrichtenkabels an den Freileitungsseilen aus hochisolierendem, kriechstromfestem Kunststoff bestehen, andererseits aber leicht und sicher montierbar sein. Im Hinblick auf die begrenzte mechanische Tragfähigkeit solcher Elemente und auch im Hinblick auf Wind und Eislasten empfiehlt sich daher ein Befestigungsabstand von einigen Metern.Such a cable is across its entire cross-section and across its length is high-voltage resistant, so that it is regardless of different potentials can be laid in devices and systems used in high-voltage technology. For example it can be connected to the phase cables and the earth cable in any order along an overhead line be appended. In this case, short fastening distances are expediently chosen, whereby a certain relative sag is to be set in order to avoid thermal expansions of the overhead line cables anticipate. In consideration of electrical pre-discharges, the elements must for fastening the optical communication cable to the overhead cables made of highly insulating, There are tracking current-resistant plastic, but on the other hand easy and safe to assemble be. In view of the limited mechanical load-bearing capacity of such elements and A mounting distance is therefore also recommended with regard to wind and ice loads of a few meters.

Sofern die einzelnen Freileitungsseile aus BUndelleitern bestehen, empfiehlt sich die Aufhängung des optischen Nachrichtenkabels innerhalb der von den Einzelleitern beschriebenen Figur, um die Verstärkung von Korona durch das isolierende Kabel im feuchten Zustand zu vermeiden. Im Bereich der Hängeisolatoren der Freileitung sind jederzeit Übergänge von einem Freileitungsseil zum anderen möglich, wenn Abstandsschwankungen, wie sie durch Schwingungen im Durchhang entstehen können, berücksichtigt werden.If the individual overhead line ropes consist of bundled conductors, it is advisable to suspend the optical communication cable within the the single conductors described figure to the reinforcement of corona by the insulating Avoid cables when wet. In the area of the suspension insulators of the overhead line Transitions from one overhead cable to the other are possible at any time if there are fluctuations in distance, how they can arise due to oscillations in the sag are taken into account.

Hinsichtlich der hochspannungsfesten Ausgestaltung des optischen Nachrichtenkabels ist wesentlich, daß bei Verwendung optischer Adern mit einem die Jeweilige Glasfaser lose umgebenden Kunststoffmantel (Hohlader) der Raum innerhalb der Ummantelung vollkommen mit einer alterungs- und hochspannungsbeständigen, abwanderungssicheren Masse gefüllt ist. Diese Masse darf die Faser nicht einfrieren, sie kann öligen Charakter haben. Die Hohlräume innerhalb der Kabelseele zwischen den Adern und gegebenenfalls vorhandenen zugfesten Elementen sind zweckmäßig mit einer gleichartigen Masse ausgefüllt, die aber härter als die innerhalb einer Aderhülle verwendete Masse sein kann. Sofern im Bereich des Kabelmantels Bespinnungen und/oder Geflechte vorhanden sind, müssen auch hier gegebenenfalls vorhandene Hohlräume vollständig mit einer hochspannungsfesten Masse ausgefüllt sein. Garnartige Bewehrungselemente sind zweckmäßig mit der verwendeten Masse imprägniert.With regard to the high-voltage-resistant design of the optical communication cable is essential that when using optical veins with a die Respective glass fiber loosely surrounding the plastic jacket (hollow core) the space within the sheathing completely with an aging and high voltage resistant, migration-proof Mass is filled. This mass must not freeze the fiber, it can oily Have character. The cavities within the cable core between the wires and possibly existing tensile elements are expediently filled with a similar mass, but which can be harder than the mass used within a core sleeve. Provided there must be spinning and / or braids in the area of the cable jacket any cavities that may be present here, too, are completely covered with a high-voltage-resistant one Mass to be filled. Yarn-like reinforcement elements are useful with the used Impregnated mass.

Zur Ausfüllung der Hohlräume innerhalb der Kabelseele und des Kabelmantels kommen nur weichgemachte, anvernetzte Massen auf der Basis von Polyurethan, Epoxidharz oder Polyesterharz infrage. Als Weichmacher eignen sich vor allem elektrisch hochwertige Weichmacher, wie sie beispielsweise zum Weichmachen von Polyvinylchlorid bekannt sind. Bin geeigneter Weichmacher ist beispielsweise ein unter dem Handelsnamen nLipinol T" bekanntes Dibenzyltoluol (DE-PS 11 38 923). Die vollständige Ausfüllung der Hohlräume innerhalb der Kabelseele mit der hochspannungsfesten Masse kann weiterhin dadurch verbessert werden, daß die Massen hinreichend klebefähig ausgebildet sind, insbesondere durch einen Zusatz von Polyisobutylen.To fill the cavities within the cable core and the cable jacket only plasticized, cross-linked masses based on polyurethane and epoxy resin are used or polyester resin. Electrically high-quality plasticizers are particularly suitable Plasticizers, such as those known, for example, for plasticizing polyvinyl chloride are. A suitable plasticizer is, for example, one under the trade name nLipinol T "known dibenzyltoluene (DE-PS 11 38 923). The complete filling of the cavities within the cable core with the high-voltage ground can continue to do so be improved that the masses are made sufficiently adhesive, in particular by adding polyisobutylene.

Für die äußere Oberfläche des neuen optischen Kabels muß die In der Hochapennungstechnik bekannte Forderung nach hinreichender Kriechstromsicherheit gelten. Dies wird zweckmäßig mit an sich bekannten Werkstoffen auf der Basis eines Polyolefins, insbesondere von Polyäthylen oder Polypropylen, oder eines Polyurethans oder eines Polyesters oder eines Polyesterelastomeren erreicht, die wenigstens den äußeren Teil des Sabelmantels bilden.For the outer surface of the new optical cable, the In must High application technology known requirement for adequate leakage current security are valid. this is expediently based on materials known per se based on a polyolefin, in particular polyethylene or polypropylene, or of a polyurethane or a polyester or a polyester elastomer, which form at least the outer part of the Sabelmantle.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen optischen Nachrichtenkabels ist in der Figur dargestellt.One embodiment of the new optical communication cable is shown in the figure.

Die Figur zeigt ein optisches Kabel 1, in dessen Zentrum drei nichtverseilte optische Adern 2 angeordnet sind.The figure shows an optical cable 1, in the center of which there are three non-stranded cables optical wires 2 are arranged.

Jede Ader besteht aus einer Glasfaser 3 und einem harten, elastischen Mantel 4 aus Polyäthylenterephthalat.Each wire consists of a glass fiber 3 and a hard, elastic one Jacket 4 made of polyethylene terephthalate.

Die drei Adern befinden sich in einer doppelschichtigen Hülle 5, die aus einer inneren Schicht 6 aus einem Äthylen-Chlortrifluoräthylen-Copolymerisat und aus einer äußeren Schicht 7 aus Polyäthylenterephthalat besteht. Der Hohlraum innerhalb der doppelschichtigen Hülle 5 ist mit einer hochspannungsfesten, öligen Masse 8 auf der Basis von Polyurethan vollständig ausgefüllt.The three wires are in a double-layered sheath 5, the from an inner layer 6 made of an ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer and an outer layer 7 made of polyethylene terephthalate. The cavity inside the double-layer shell 5 is covered with a high-voltage-resistant, oily Completely filled in mass 8 on the basis of polyurethane.

Als Kabelmantel ist eine mehrschichtige Konstruktion vorgesehen, die aus einer inneren Bespinnung 9 aus hochfesten Kunststoffäden, einem Innenmantel 10 aus thermoplastischem Polyurethan, einer äußeren Bespinnung 11 aus hochfesten Kunststoffäden sowie einem Außenmantel 12 aus Polyurethan besteht. Die hochfesten Kunststoffäden der Bespinnungen 21 und 23 bestehen aus einem Aramidgarn, das mit einer hochspannungsfesten Masse auf der Basis von Polyurethan getränkt ist. Darhuber hinaus sind sämtliche Hohlräume zwischen der doppelschichtigen Hülle 5 und dem Innenmantel 10 sowie zwischen dem Innenmantel 10 und dem Außenmantel 12 ebenfalls mit der hochspannungsfesten Masse auf der Basis von Polyurethan ausgefüllt.A multi-layer construction is provided as the cable sheath, which from an inner spinning 9 made of high-strength plastic threads, an inner jacket 10 made of thermoplastic polyurethane, an outer covering 11 made of high-strength Plastic threads and an outer sheath 12 made of polyurethane. The high strength ones Plastic threads of the spun layers 21 and 23 consist of an aramid yarn that is connected with is impregnated with a high-voltage-resistant mass based on polyurethane. Darhuber in addition, there are all cavities between the double-layer shell 5 and the inner jacket 10 as well between the inner jacket 10 and the outer jacket 12 as well filled with the high-voltage-proof mass based on polyurethane.

4 Anspruche 1 Figur4 claims 1 figure

Claims

Claims (¼ optical communication cable for laying in Area of high-voltage equipment, especially overhead lines, its metal-free cable core optical transmission elements and possibly tensile Contains elements and is surrounded by a plastic jacket, d a d u r c h g e k E n n z e i c h -n e t that all cavities within the cable core and the Cable sheath with a plasticized, cross-linked plastic (8) on the base are filled with polyurethane, epoxy resin or polyester resin and that at least the outer part of the cable sheath (12) made of a material that is resistant to leakage current based on a polyolefin, in particular polyethylene or polypropylene, or a polyurethane or a polyester or a polyester elastomer.

2. Optical communication cable according to claim 1, d a d u r c h g e k It is noted that the filling compound (8) for the cavities within the cable core plasticized with an electrically high quality plasticizer for polyvinyl chloride is.

3. Optical communication cable according to claim 2, d a du r c h g e k It is noted that a dibenzyltoluene is used as a plasticizer.

4. Optical communication cable according to one of claims 1 to 3, d a u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the filling compound (8) for the cavities within the cable core contains an adhesive component in the form of polyisobutylene.