DE3618659A1 - Lichtwellenleiterkabel - Google Patents

Lichtwellenleiterkabel

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    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/4415Cables for special applications
    • G02B6/4416Heterogeneous cables
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Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtwellenleiterkabel mit Lichtwellenleiteradern und einem die Lichtwellen­ leiteradern umgebenden Mantel.
Bei der Verlegung von Kabeln muß darauf geachtet werden, daß eine einwandfreie Erdung vorgenommen wird, damit Aufladungen von der Oberfläche des Ka­ bels abgeleitet werden können.
Metallfreie Luftkabel, die auf Hochspannungsfrei­ leitungen verlegt werden, befinden sich in einem elektrischen Feld hoher Feldstärke. Bei isolieren­ den Mantelwerkstoffen führt dies zu elektrostati­ schen Aufladungen auf der Manteloberfläche, die bei ihrem Ausgleich Zerstörungen im Bereich der Mantel­ oberfläche hervorrufen. Da die Kabel mit metalli­ schen Spiralen an den Masten auf Erdpotential ge­ halten werden, sind besonders im Bereich der Über­ gänge Kabel-Spirale wegen der hohen Feldstärken elektrische Entladungen zu erwarten.
Es sind Lichtwellenleiterluftkabel bekannt, bei de­ nen im Übergang Spirale-Mantel die Spirale so auf­ gebogen wird, daß keine starken Feldstärkesprünge im Übergang Spirale-Mantel auftreten. Da jedoch die Entladungen nicht allein zwischen Kabel und Spirale auftreten, sondern auf dem Kabelmantel selbst Be­ reiche hoher Feldstärkeschwankungen vorhanden sind, ist diese Maßnahme in der Regel wirkungslos. Bei einer anderen vorgekannten Lösung ordnet man über dem Kabelmantel im Bereich der Spirale Teller-Isola­ toren an. Diese Maßnahme kann für bestimmte Zeit eine Entladung durch die Isolationswirkung verhin­ dern. Jedoch nimmt die Isolationswirkung mit der Zeit durch Kriechströme auf dem Isolator ab.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabel der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das die Feldstärke an der Oberfläche des Kabels so wesent­ lich reduziert, daß keine Schädigungen des Kabel­ mantels auftreten können. Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch, daß der Mantel oder zu­ mindest die Oberfläche des Mantels aus leitfähigem Material besteht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 gekennzeichnet.
Es wird ein Kabel mit einem leitfähigen Mantel vor­ geschlagen. Dadurch wird der spezifische Widerstand auf die Größenordnung 102 Ohm cm bis 1010 Ohm cm her­ abgesetzt. Dadurch führen Entladungen in Fremd­ schichten nicht zu verstärktem Stromfluß und Aus­ trocknen sowie zu Zerstörungen an der Oberfläche des Kabelmantels. Die Feldstärke, welche bei di­ elektrischem nicht leitendem Mantel in der Größen­ ordnung von 1000-2000 V/cm liegt, wird dadurch auf wenige V/cm reduziert, was für das Mantelmateri­ al ungefährlich ist. Da heute metallfreie Luftkabel auf Hochspannungsfreileitungen analog wie Leiter­ seile behandelt werden, bedeutet der leitfähige Mantel keinen Nachteil, da er mechanisch und chemisch ausreichend stabil ist. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, das Kabel im Bereich bis ca. 3 m von der Spirale mit einem leitfähigen Band zu umwickeln.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß zer­ störende Entladevorgänge auf dem Mantelmaterial ver­ mieden werden. Das Kabel verhält sich damit ähnlich wie ein metallisches Kabel, jedoch ohne dessen erhebliches Gewicht aufzuweisen. Gas ist insbeson­ dere für Luftkabel von Vorteil, denn dadurch wird auf relativ stark belasteten Gestängen meist noch keine Überschreitung der zulässigen Kräfte bewirkt und eine Verstärkung von Masten kann entfallen. Ein anderes Einsatzgebiet sind Erdkabel, bei denen aus Gründen der Materialersparnis die Metallabschirmung durch einen leitfähigen Kabelmantel ersetzt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach­ stehend anhand der Zeichnung erläutert; dabei zeigt die Figur einen Querschnitt durch ein Luftkabel.
Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Kabels wird am Beispiel eines Luftkabels geschildert. Die Luftka­ bel bestehen aus einer die Fasern enthaltenden Seele 1 und einer konzentrisch darüberliegenden Armie­ rung 2 mit schützendem Außenmantel 3, dessen Leit­ fähigkeit im Bereich 102-1010 Ohm cm liegt. Als Armierung werden vorzugsweise Stäbe aus glasfaserver­ stärktem Kunststoff verwendet. Die Bruchspannung dieser Stäbe beträgt ca. 1200 N/mm2 bei einer Bruchdehnung von 3%.
Um den glasfaserverstärkten Kunststoff vor mechanischen Zerstörungen an den Aufhängungen des Kabels zu schützen, wird außer dem die äußere Oberfläche des Kabels bilden­ den Mantel 3 ein Stück leitfähige Hülle zur Verstärkung vorgesehen. Der über der Armierung angeordnete Mantel 3, der einen spezifischen Widerstand von 102-1010 Ohm cm aufweist, besteht vorzugsweise aus Polyethylen und Ruß. Die Leitfähigkeit des Mantels wird durch Beimengung von beispielsweise Ruß oder Graphit auf den gewünsch­ ten Wert eingestellt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt der spezifische Widerstand des Mantels im Bereich 104 bis 108 Ohm cm. Statische Aufladungen werden schnell genug abgeleitet; jedoch ist der spezifische Widerstand so hoch, daß bei Blitzeinschlägen das Luftkabel nicht zerstört wird, da der Blitz seinen Weg durch die besser leitende und leicht ionisierbare Luft nimmt.
Der Mantel 3 hat eine Wandstärke von 1 bis 10 mm. Er kann auch aus mehreren Schichten bestehen, deren Leit­ fähigkeit nach außen zunimmt.

Claims (10)

1. Lichtwellenleiterkabel mit Lichtwellenleiteradern und einem die Lichtwellenleiteradern umgebenden Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel oder zumindest die Oberfläche des Mantels (3) aus leitfähigem Material besteht.
2. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Material einen spezifischen Widerstand von 102-1010 Ohm cm aufweist.
3. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Material einen spezifischen Widerstand von 102-108 Ohm cm auf­ weist.
4. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Material aus einem mit Leitruß, Graphit oder anderen die Leitfähigkeit verbessernden Zusätzen gefüllten Polymer besteht.
5. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (3) aus einem thermoplastischen Polymer, vorzugsweise aus Polyethylen, besteht.
6. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel als Luftkabel ausgeführt ist.
7. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel metallfrei ausgebildet ist.
8. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß elektrosta­ tische Aufladungen des Kabels über die Aufhängung, welche mit der Erde verbunden ist, abfließen.
9. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugent­ lastungselemente (2) unterhalb des Mantels (3) angeordnet sind.
10. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugent­ lastungselemente (2) innerhalb des Mantels (3) angeordnet sind.
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