DE3015732C2 - Freileitungsseil mit in seinem Inneren angeordneten Lichtleitfasern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Freileitungsseil für die gleichzeitige Übertragung von elektrischer Energie und Nachrichtensignalen, mit einer oder mehreren Lagen aus elektrisch leitenden Drähten und innerhalb der Lagen angeordneten, einzeln kunststoffummantelten Lichtleitfasern (LLF), die von einem gemeinsamen Kunststoffmantel umgeben sind.

Ein derartiges Seil kann in Freileitungs-Anlagen für die Übertragung elektrischer Energie verwendet werden und eignet sich insbesondere für Hochspannungs- und Höchstspannungsleitungen.

Bekannt ist bereits ein Luftkabel mit im Inneren einer Tragarmierung untergebrachten Leitersystem aus Lichtleitern für die Nachrichtenübertragung, bei dem die Lichtleiter von einem Kunststoffmantel umgeben sind, worüber in Spiralform Drähte aufgebracht sind und die Tragarmierung als Hochspannungsphasenseil ausgebildet ist (FR-PS 22 39 742). Diese Schrift beinhaltet im wesentlichen den Gedanken, ein Lichtleitfasern enthaltendes Drahtseil als Hochspannungsphasenseil zu verwenden und gibt einen Hinweis, daß die Lichtleitfasern durch einen Kunststoffmantel gegen die mechanischen Beanspruchungen bei der Herstellung des Drahtseils, bei der Verlegung und während des Betriebes geschützt werden müssen. Hinweise für einen praktisch verwendbaren Aufbau eines solchen Seils sind dieser Schrift aber nicht zu entnehmen.

Bekannt ist auch ein Leitungsseil für die gleichzeitige Übertragung von elektrischer Energie und Nachrichtensignalen mit einer Seele aus mehreren verseilten metallischen Strängen und einer um die Seele herum verseilten Anordnung von elektrischen Leitern, die in einer oder mehreren Lagen aufgebracht sind, wobei einer oder mehrere der elektrischen Leiter durch eine oder mehrere optische Wellenleitereinheiten ersetzt sind (GB-PS 15 98 540). Ein Seil der hier beschriebenen Art läßt sich nur dann herstellen, wenn die Lichtwellenleiter sich wie elektrische Leiterdrähte behandeln und verseilen !assen, d.h. mit einer relativ aufwendigen Schutzhülle umgeben werden.

Bekannt ist weiterhin ein Differentialschutzkabel, bestehend aus drei isolierten Leitern oder mehreren Gruppen von jeweils drei isolierten Leitern, die miteinander zu einem symmetrischen Dreiersystem verdrillt und zusammen mit aus isolierten Kupferdräh- ?en bestehenden Fernsprechleitungen in einer gemeinsamen Kabelseele angeordnet sind, bei dem das Dreiersystem aus Lichtleitern besteht (DE-OS 26 27 817). Bei diesem Kabel handelt es sich um ein reines Nachrichten- oder Signal-Kabel, bei dem lediglich ein Teil der Nachrichtenadern hochspannungsfest gegen den übrigen Teil der Adern isoliert sein muß. Über seine Zugfestigkeit werden keine Angaben gemacht, es ist offensichtlich nicht zur Verlegung als Freileitung geeignet

Bekannt ist ferner ein dielektrisches Lichtwellenleiterkabei, mit mindestens einem axial verlaufenden mittigen Polymerisate!, dessen Moleküle in Mantel-Längsrichtung ausgerichtet sind, wobei der oder die Mäntel jeweils mindestens einen dielektrischen Lichtwellenleiter enthalten, mit mehreren gestreckten Versteifungsgliedern, die sich in Achsrichtung des Kabels um den mindestens einen Polymermantel erstrecken und mit einer Außenhülle um den mindestens einen Mantel oder die Versteifungsglieder herum (DE-OS 27 42 747). Auch bei diesem Kabel handelt es sich um ein reines Nachrichtenkabel, dessen Zugfestigkeit zwar durch mehrere gestreckte Versteifungsglieder erhöht ist. der genannten Schrift ist jedoch kein Hinweis darauf zu entnehmen, daß ein Teii des Kabels auch elektrische Energie transportieren könnte.

Bekannt ist ferner ein optisches Kabel mit mindestens einem optischen Bündel und/oder mindestens einer separaten optischen Faser, bei dem mindestens ein optisches Bündel und/oder mindestens eine separate optische Faser in einigen oder allen aus einer Vielzahl von separat gebildeten Rohren oder Schläuchen aus Gummi oder Kunststoff locker untergebracht ist und bei dem die Vielzahl von Rohren oder Schläuchen von einem äußeren Schutzmantel umgeben ist (DE-OS 26 04 307). In Ausgestaltungen beschreibt die genannte Schrift auch Armierungsbauteile, die im Kabel eingearbeitet sein können. Die Schrift gibt aber keinerlei Hinweise auf die Verwendung dieses Kabels als Freileitungsseil und/oder auf seine Verwendung zur Energieübertragung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Freileitungsseil der genannten Art zu schaffen, mit dem der im praktischen Betrieb nötige Schutz der LLF gegen eine Vielzahl von Beanspruchungen sichergestellt ist und das einfach und kostengünstig in der Herstellung und bei der Verwendung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die LLF miteinander und mit einem Bündel von Kunststoff-Fäden mit einer Schlaglänge von 5 bis 15 · D verseilt sind, wobei D den Durchmesser des Bündels bedeutet, und daß die aus LLF und Fäden bestehende Seele mit einem ein Haften der Seele am Kunststoffmantel verhinderndem Kunststoffband bewickelt ist.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich überraschenderweise gezeigt hat, daß mit dem beschriebenen relativ einfachen Aufbau ein sicherer Langzeitschutz der relativ empfindlichen LLF erreicht werden kann. Der Langzeitschutz insbesondere gegen thermische Beanspruchungen wird durch die Werkstoffauswahl für den Kunststoffmantel und den nach einer Ausgestaltung angeordneten nahtlosen Metallmantel zwischen Kunststoffmantel und Drahtlagen weiterhin verbessert Die Ausgestaltung nach den Unteransprüchen 4 und 5 ermöglicht es, Freileitungsseile mit hoher Kapazität für die Nachrichtenübermittlung ohne wesentliche Durchmesservergrößerung herzusteüen.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Seil im Querschnitt,

Fig.2 eine Anwendung des beschriebenen Freileitungsseils.

In F i g. 1 ist ein Freileitungsseil der beschriebenen Art schematisch im Querschnitt dargestellt Im Beispiel ist eine Lage aus Metalldrähten 1 dargestellt, die der Übertragung elektrischer Energie dienen und demgemäß vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium bestehen. Sie sind um einen Kunststoffmantel 2 herum verseilt Innerhalb des Kunststoffmantels 2, der vorzugsweise aus einem Polyäthylen hoher Dichte besteht, sind LLF 3 angeordnet die jede für sich von einem weiteren Kunstoffmantel 4 umgeben sind. Die LLF 3 können in ihrem Kunststoffmantel 4 lose angeordnet sein, wie es in der Zeichnung angedeutet ist, sie können aber auch einen festhaftenden Kunststoffmantel 4 haben. Die LLF 3 mit ihren Kunststoffmänteln 4 sind zusammen mit einem Bündel 5, das aus Kunststoff-Fäden 6 besteht, mit kurzem Schlag verseilt. Es hat sich gezeigt, daß eine Schlaglänge zwischen 5 und 15 · D für a-n genannten Zweck die günstigsten Ergebnisse ergibt. Dabei bedeutet D den Durchmesser des Bündels 5. Die miteinander verseilten LLF 3 mit ihren Kunststoffhüllen 4, die weiterhin mit dem Bündel 5 aus Kunststoff-Fäden 6 verseilt sind, ergeben die Seele 7 des Freileitungsseils. Sie ist mit Kunststoffbändern 8 umwickelt, dk ein Haften der Seele 7 am umgebenden Kunststoffmantel 2 verhindern sollen. Das Kunststoffband 8 besteht daher vorzugsweise aus Polystyrol oder einem der bekannten fluorhaltigen Kunststoffe, Ober dem bereits genannten Kunststoffmantel 2 und unter der Lage aus Drähten 1 ist im Beispiel eine geschlossene Metallhülle 9 angeordnet Sie besteht vorzugsweise aus dem gleichen Werkstoff wie die Drähte 1 und schützt den inneren Seilaufbau zuverlässig vor Feuchtigkeit Ferner verbessert die Metallhülle 9 den wirksamen Leiterquerschnitt des Seiles,

Für Fälle, in denen die in der Seele 7 unterzubringenden LLF 3 keine ausreichende Kapazität für die Nachrichtenübertragung bieten, können einer oder mehrere der Drähte 1 durch eine oder mehrere LLF 10 ersetzt werden. Bei dieser Ausgestaltung empfiehlt es sich, die LLF10 mit einem festhaftenden, relativ dichten Kunststoffmantel 11 vor mechanischen Beanspruchungen zu schützen. Ein noch weitgehender Schutz kann dadurch erreicht werden, daß der Kunststoffmantel 11 von einer nahtlosen Metallschicht 12 umgeben wird.

Auch sie besteht zweckmäßig aus dem pichen Material wie die Drähte 1, um Korrosionserschunungen zu vermeiden.

In Fig.2 ist ein Anwendungsbeispiel des in Fig. 1 näher dargestellten Freileitungsseiles schematisch dargestellt Das Freileitungsseil ist hier mit 13 bezeichnet Es trägt eine Anschlußklemme 14a, über welche die Energieübertragung erfolgt. Das über die Anschlußklemme 14a herausragende Ende des Seils 13 ist mit einer Kopfarmatur 14 verbunden, in der es mechanisch sicher befestigt ist Im Inneren der Kopfarmatur 14 sind die im Freileitungsseil 13 enthaltenen, hier nicht näher dargestellten Lichtleitfasern zugänglich und werden mit dem weiterführenden Lichtleiterkabel 17 gespeist. Nach der Herstellung der Verbindungen wird das Innere der Kopfarmatur 14 mit Gießharz vergossen und durch den Deckel 15 luft- und wasserdicht verschlossen. Die Kopfarmatur 14 wird von einem an sich bekannten Stützisolator 16 getragen, der wiederum mit der Befestigungskonsole 19 verbunden ist. Das weiterführende LLF-Kabel 17 verläuft aus der Kopfarmatur 14 durch das Innere des Stützisolators 16 zu den in F i g. 2 nicht dargestellten Nachrichtengeräten. Das Innere des Stützisolator 16 wird nach der Montage vorteilhafteres weise mit einem Kunststoff 18 vergossen. Als Vergußmasse hat sich ein silikonhaltiger Kunststoff bewährt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Freileitungsseil für die gleichzeitige Übertragung von elektrischer Energie und Nachrichtensignalen, mit einer oder mehreren Lagen aus elektrisch leitenden Drähten und innerhalb der Lagen angeordneten, einzeln kunststoffummantelten Lichtleitfasern (LLF) die von einem gemeinsamen Kunststoffmantel umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die LLF (3) miteinander und \o mit einem Bündel (5) von Kunststoff-Fäden (6) mit einer Schlaglänge von 5 bis 15 · D verseilt sind, wobei D den Durchmesser des Bündels (5) bedeutet, und daß die aus LLF (3) und Fäden (6) bestehende Seele (7) mit einem ein Haften der Seele (7) am Kunststoffmantel (2) verhinderndem Kunststoffband (8) bewickelt ist.

2. Freileitungsseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Seele (7) und ihre Bewicklung (8) umgebende Kunststoff-Mantel (2) aus einem Polyäthylen hoher Dichte besteht

3. Freileitungsseil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kunststoff-Mantel (2) und den Draht-Lagen (1) ein Metallmantel (9) angeordnet ist

4. Freileitungsseil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dall anstelle eines oder mehrerer der Drähte (1) eine oder mehrere mit einer Schutzhülle (11) umgebene LLF (10) angeordnet sind.

5. Freileitungsseil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle (11) von einer nahtlosen Metallisieruhg(12)u;,igeben ist