DE3702781A1 - Optisches luftkabel und einrichtung zur aufseilung desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftkabel mit einem zugfesten Trag­ seil und einem um das Tragseil herumgeseilten optischen Kabel.

Es ist bekannt (DE-OS 32 28 239, Fig. 2) optische Kabel an Tragseilen anzulaschen. Hierbei werden in bestimmten Abständen Befestigungsmittel sowohl um das Tragseil als auch um das opti­ sche Kabel herumgeschlungen, wobei die entsprechenden Tragsei­ le bereits vorher z. B. an Gittermasten von Hochspannungslei­ tungen als Erdseile montiert sind.

Aus der genannten DE-OS (Fig. 3) ist es auch bekannt, das optische Kabel um das Tragseil herum im Gleichschlag zu versei­ len. Diese Lösung erscheint zunächst deswegen vorteilhaft, weil hier zusätzliche Befestigungsmittel nicht erforderlich sind. Als Nachteil derartiger Anordnungen hat sich herausgestellt, daß in diesem Fall jedoch das mitverseilte optische Kabel einen Teil der z. B. durch Wind- oder Eisansatz bedingten Last mit übernimmt. Besonders nachteilig ist dabei, daß die Lastvertei­ lung auf das Tragseil einerseits und das optische Kabel ande­ rerseits stark von Fertigungs- und Umgebungsbedingungen ab­ hängt, so daß es im ungünstigsten Fall zu einer besonders raschen oder besonders starken Schädigung des optischen Kabels kommen kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Repara­ turen besonders schwierig sind, weil diese ohne Abnahme des beschädigten Stückes nicht durchgeführt werden können. Insbe­ sondere dann, wenn Standardkabel verwendet werden, die nur eine sehr geringe disponible Überlänge aufweisen (z. B. in der Grö­ ßenordnung von < 10^-3) ist die Überlastfähigkeit der Gesamt­ anordnung begrenzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau für ein selbsttragendes optisches Luftkabel anzugeben, bei dem es auch bei einer größeren Dehnung des Tragseiles zu keiner Schädigung der im optischen Kabel enthaltenen Lichtwellenleiter kommt. Gemäß der Erfindung, welche sich auf ein Luftkabel der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das optische Kabel mit wechselnder Schlagrichtung in der Art einer SZ-Verseilung um das Tragseil herum verseilt ist und daß zusätzliche Befestigungsmittel vor­ gesehen sind, welche das optische Kabel und das Tragseil um­ schlingen und beide zusammenhalten.

Durch die wechselnde Schlagrichtung des optischen Kabels ist stets ein gewisser zusätzlicher Längenvorrat vorhanden, weil die SZ-Verseilung bei einer Dehnung des Tragseiles im Gegensatz zu einer Gleichschlagverseilung in einfacher Weise etwas "auf­ gehen" kann und dadurch den nötigen Längenausgleich bewirkt, ohne daß es zu einer Schädigung der Lichtwellenleiter kommt. Die Herstellung eines derartigen Kabels ist besonders einfach und für seinen Aufbau können Standard-Kabel üblicher Bauweisen verwendet werden. Diese zeichnen sich auch dadurch aus, daß sie übliche Außendurchmesser aufweisen, beispielsweise in der Grö­ ßenordnung zwischen 5 mm und 20 mm.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zum Aufbrin­ gen eines Luftkabels, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß eine längs des Tragseils fahrbare Verseilmaschine vorgesehen ist, die mit wechselnder Schlagrichtung arbeitet.

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht ein auf einem Tragseil angebrachtes optisches Kabel,

Fig. 2 den Querschnitt der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein optisches Luftkabel mit einer im Gegenschlag aufge­ brachten Haltewendel und

Fig. 4 eine Einrichtung zur Anbringung eines optischen Kabels gemäß der Erfindung an einem Erdseil einer Hochspan­ nungsleitung.

In Fig. 1 ist das Tragseil, insbesondere z. B. in Form eines Erdseiles einer Hochspannungs-Freileitung mit TS bezeichnet. Diese Tragseile TS haben Durchmesser im Bereich zwischen 10 mm und 30 mm. Auf das Tragseil selbst ist ein optisches Kabel OK aufgeseilt, dessen Durchmesser wesentlich geringer ist als der des Tragseiles. Die Lichtwellenleiter sind im Inneren dieses Kabels in gewissem, jedoch geringem Umfang beweglich gehalten, beispielsweise durch Einbettung in eine entsprechende nachgie­ bige, thixotrophierte Füllmasse und erlauben dem Kabel eine gewisse Dehnung ohne Dehnen der Lichtwellenleiter. Die Aufsei­ lung des optischen Kabels OK auf das Tragseil TS erfolgt mit wechselnder Schlagrichtung in der Art einer SZ-Verseilung. Dementsprechend wird an einer Umkehrstelle US die Schlagrich­ tung geändert. Da eine SZ-Verseilung im Gegensatz zu einer Gleichschlagverseilung nicht selbsthaltend ist, müssen zusätz­ liche Befestigungsmittel vorgesehen werden. Diese Befestigungs­ mittel sind im vorliegenden Beispiel nur im Bereich der Umkehr­ stelle US angeordnet und mit BM bezeichnet. Es handelt sich dabei um elastische, vorzugsweise band- oder fadenförmige Hal­ teelemente, welche in der Art von z. B. Haltespiralen auf die aus dem optischen Kabel OK und dem Tragseil TS bestehende Grundstruktur aufgebracht werden. Es ist zweckmäßig, die Befestigungsmittel BM mit einem als Sonnen- und Wetterschutz dienenden, vorzugsweise schwarzen Überzug zu versehen.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung des erfindungsgemäßen optischen Kabels, wobei das Befestigungsmittel als fortlaufend, d. h. im Gleichschlag aufgebrachtes Filament, z. B. in Form eines Poly­ estergarns oder eines Aramidgarns oder eines entsprechenden Bandes ausgebildet ist. Im einzelnen sind zwei Haltewendeln HW 1 und HW 2 vorgesehen, welche zweckmäßig im Gegenschlag ausgebil­ det sind und dadurch eine besonders gute Fixierung des opti­ schen Kabels OK auf dem Tragseil TS 1 bewirken. Es ist aber sowohl bei der Anordnung nach Fig. 1 und 2 als auch bei der Anordnung nach Fig. 3 darauf zu achten, daß durch die Befesti­ gungsmittel nicht etwa eine Bewegung (Gleitbewegung) zwischen dem optischen Kabel OK und dem Tragseil TS verhindert wird. Vielmehr muß die Gesamtanordnung so ausreichend locker sein, daß bei einer besonders starken Dehnung des Tragseiles TS das optische Kabel OK in gewissem Umfang auf diesem gleiten kann und durch Auflösung des Längenvorrats im Bereich der Umkehr­ stellen US, US 1 und US 2 eine starke Längung des optischen Kabels möglich ist, ohne daß unerwünscht große Zugkräfte in das Innere des optischen Kabels gelangen.

Die Herstellung des selbsttragenden Luftkabels kann so erfol­ gen, daß auf einer üblichen Verseilanlage ein Tragseil TS mit dem optischen Kabel OK versehen wird und anschließend entspre­ chende Befestigungsmittel zugegeben werden. Es ist aber auch möglich, erfindungsgemäße Luftkabel dadurch herzustellen, daß das optische Kabel OK an einem bereits verlegten Tragseil TS nachträglich angebracht wird. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 4 dargestellt, wo ein Erdseil TSE einer Hochspannungsleitung dargestellt ist, welches an Gittermasten MT 1 und MT 2 gehalten wird. Auf dieses Erdseil TSE wird mittels einer auf Rollen an dem Erdseil entlang bewegten Verseilmaschine VSM das optische Kabel OKE mit wechselnder Schlagrichtung aufgebracht. Hierzu ist bei der Verseilmaschine VSM eine Kabeltrommel KT vorgese­ hen, welche von einem entsprechenden Antriebsmechanismus um das Tragseil TSE herumgeschlungen wird. In entsprechenden Abstän­ den AB (zwischen aufeinanderfolgenden Umkehrstellen US 1 und US 2) wird die Drehrichtung des Antriebs für die Kabeltrommel KT gewechselt, so daß sich insgesamt eine SZ-Verseilung bzw. Um­ schlingung ergibt. Die Aufbringung der Befestigungsmittel (die hier zur Vereinfachung nicht näher dargestellt sind), z. B. in Form der Haltewendeln HW 1 und HW 2 nach Fig. 3, kann mit einer zusätzlichen Maschine z. B. BWM erfolgen, welche ebenfalls das Erdseil TSE entlangläuft und mit der Verseilmaschine VSM gekup­ pelt ist. Die zugehörige Vorratstrommel BT für die Befesti­ gungsmittel BM wird in stets gleichbleibender Richtung um das Tragseil TSE herumgeschlungen; bei einer im Gegenschlag aufge­ brachten doppelten Haltewendel HW 1 und HW 2 entsprechend Fig. 3 sind (in hier nicht dargestellter Weise) zwei Vorratstrommeln für die Bewicklung vorzusehen.

Die Maschine nach Fig. 4 kann so abgeändert werden, daß sie einen von den Transport-(Lauf-)rollen angetriebenen, mit Längs­ schlitz zum Einlegen versehene Rohrspeicher (Durchmesser z. B. 40 mm, Länge 2 m) enthält, der regelmäßig umgeschaltet und mit einer konventionellen Anlaschmaschine für die Haltewendel(n) kombiniert ist. Der Aufbau dieser Aufseil-Anordnung kann mit einer Rohrspeicher-Verseileinheit erfolgen, wie sie z. B. in der DE-PS 30 06 055 beschrieben ist. Am Rohrspeicher selbst ist lediglich ein Längsschlitz vorzusehen, mit dem er auf das Erd­ seil aufgesetzt wird.

Das optische Kabel muß nicht von der Maschine VSM selbst, son­ dern kann, wie beim bekannten Anlaschen, auch vom Boden aus zu­ geführt werden (angedeutet durch gestrichelte Linien und die Bezugszeichen OKE′ und TR′), wo die Ablauftrommel von Spannfeld zu Spannfeld versetzt wird. Auf diese Weise können sehr lange (mehrere km lange) Kabel ohne Spleiße angelascht werden. Die Haltewendel(n) werden regelmäßig in der Maschine BWM nachbe­ stückt.

Wenn nach der Montage z. B. eine starke Eis-, Schnee- oder Wind­ last bei dem Luftkabel auftritt, die das Tragseil TS über das dem optischen Kabel OK angemessene Maß hinaus dehnen würde, dann wird die Anordnung je nach dem Schlagwinkel und dem Ela­ stizitätswert des Kabels mit einem Torsionsmoment versehen, das den Verseilverband etwas aufdreht und so für die zusätzliche Dehnbarkeit des Verbandes ohne schädigende Belastung der im optischen Kabel enthaltenen Lichtwellenleiter sorgt. Die erfin­ dungsgemäße Anordnung ist daher besonders wirtschaftlich, weil die aus der Drehung entstehende Länge größer ist als die Kabel­ dehnung. Darüber hinaus kann im Reparaturfall eine bis in die Größenordnung von einigen Prozent betragende Kabelüberlänge genutzt werden, um einen nennenswerten Kabel-Durchhang zu er­ zeugen und das Setzen einer Reparaturmuffe zu ermöglichen oder zumindest zu erleichtern.

Es ist zweckmäßig, die Schlaglänge für das Aufseilen des opti­ schen Kabels OK zwischen 0,2 m und 1 m zu wählen. Dieser Be­ reich sollte deswegen eingehalten werden, weil kürzere Schlag­ längen kaum herstellbar sind und längere Schlaglängen auch für dicke Tragseile keine nennenswerte Überlänge der Kabelwendel mehr ergeben.

Der Abstand AB zwischen aufeinanderfolgenden Umkehrstellen, z. B. US 1 und US 2, entsprechend Fig. 4, sollte zweckmäßig zwischen 0,5 m und 8 m gewählt werden, weil die geringste Schlagzahl etwa 2, die größte etwa 8 Schläge beträgt.

Zwischen aufeinanderfolgenden Umkehrstellen, z. B. US 1 und US 2 in Fig. 4, sollten zweckmäßig nur zwischen 2 und 8 Schläge (d. h. vollständigen Umschlingungen des optischen Kabels) vorgesehen sein.

Claims (12)

1. Luftkabel (LK) mit einem zugfesten Tragseil (TS) und einem um das Tragseil (TS) herumgeseilten optischen Kabel (OK), dadurch gekennzeichnet, daß das optische Kabel (OK) mit wechselnder Schlagrichtung in der Art einer SZ-Verseilung um das Tragseil (TS) herum verseilt ist und daß zusätzliche Befestigungsmittel (BM) vorgesehen sind, welche das optische Kabel (OK) und das Tragseil (TS) umschlingen und beide zusammenhalten.

2. Luftkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (BM) zumindest im Bereich der Um­ kehrstellen (UST 1, UST 2) der Schlagrichtung vorgesehen sind.

3. Luftkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (BM) als eine das Tragseil (TS) und das optische Kabel (OK) fortlaufend, d. h. im Gleichschlag um­ schlingende Haltewendel (z. B. HW 1) ausgebildet ist.

4. Luftkabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander in Gegenschlag aufgebrachte Haltewendeln (HW 1, HW 2) vorgesehen sind.

5. Luftkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaglänge des optischen Kabels (OK) zwischen 0,2 m und 1 m gewählt ist.

6. Luftkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (AB) der Umkehrstellen (US 1, US 2) des optischen Kabels (OK) zwischen 0,5 m und 8 m gewählt ist.

7. Luftkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Umkehrstellen (US 1, US 2) jeweils etwa zwischen 2 und 8 Schläge vorgesehen sind.

8. Luftkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (BM) aus elastischem, vorzugsweise bandförmigem oder fadenförmigem Material bestehen.

9. Luftkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (BM) einen als Sonnen- und Wetter­ schutz dienenden, vorzugsweise schwarzen Überzug aufweisen.

10. Einrichtung zur Aufbringung eines Luftkabels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine längs des Tragseils (TS) fahrbare Verseilmaschine (VSM) vorgesehen ist, die mit wechselnder Schlagrichtung arbei­ tet (Fig. 4).

11. Einrichtung zur Aufbringung eines Luftkabels nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Verseilmaschine (VSM) eine für die Aufbringung der Befestigungsmittel (BM) dienende weitere Maschine (BWM) vorgesehen ist.

12. Einrichtung zur Aufbringung eines Luftkabels nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die eigentliche Verseileinrichtung aus einem längsge­ schlitzten, mit wechselnder Schlagrichtung betriebenem Rohr­ speicher besteht, der mittels des Längsschlitzes auf das Tragseil (TS) aufsetzbar ist.