DE69210307T2

DE69210307T2 - Kabelverbindungen und Endstücke

Info

Publication number: DE69210307T2
Application number: DE69210307T
Authority: DE
Inventors: Graham Webber; Stuart Edward Wright
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1991-06-01
Filing date: 1992-05-27
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: GB2256285A; NO922118D0; NO922118L; EP0517417A3; EP0517417B1; AU1726192A; EP0517417A2; NO301680B1; GB9111823D0; GB2256285B; US5222176A; AU650753B2; JPH05161240A; DE69210307D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kabelverbindungen und Kabelabschlüsse, insbesondere Verbindungen für Unterwasseranwendungen.

Ausgangspunkt der Erfindung

Das herkömmliche Verfahren für Unterwasser-Kabelverbindungen und -abschlüsse sieht eine elektrisch isolierende Schicht über der Kabelverbindung vor, die eine durchgehende elektrische Isolierung zwischen der Isolierung des einen Kabels und der Isolierung des anderen Kabels, mit dem es verbunden werden soll, bildet. Hierzu bedient man sich eines Form-Gußverfahrens, bei dem die Spritzgußtechnik eingesetzt wird. Üblicherweise bedient man sich des Polyäthylen-Form-Gußverfahrens mit einer Polyäthylen-Gußhülse bzw. -muffe, die zentral über der Verbindung angeordnet ist. Die Kabelseele, d.h. die Kabelisolation, und die Enden der Polyäthylen-Gußhülse werden dann in einer Gußeinrichtung erhitzt, damit geschmolzenes Polyäthylen eingespritzt werden kann, das dann die Hülse und die Seelenenden miteinander verschmilzt. Die Isolierschicht kann auch den Haupt- oder einzigen Schutz gegen das Eindringen von Wasser in die Verbindung oder den Abschluß bilden. Eine Ausführungsform einer Kabelverbindung, die eine äußere Kunststoffschicht aufweist, ist in der GB-A-21 62 656 beschrieben.
Das herkömmliche Verfahren ist zeitaufwendig und es wurde festgestellt, daß die Hitze, die bei dem Gußvorgang entsteht, schädliche Wirkungen nicht nur für die Verbindung sondern auch für das Kabel haben kann, insbesondere dann, wenn ein Kleber wie EVA-Kleber verwendet wird, um Bestandteile des Kabels zu verkleben, um eine Relativbewegung dieser Teile zu verhindern oder um als wasserabsperrendes Material zu wirken.
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden Unterwasser-Telekommunikations-Kabelverbindungen oder -abschlüsse geschaffen, mit einem ersten Kabel, das eine äußere rohrförmige Kunststoffisolation aufweist, und mit einem druckbeständigen rohrförmigen Metallgehäuse, das eine äußere elektrisch isolierende Kunststoffschicht aufweist, die das Metallgehäuse und Teile des Endabschnittes des Kabels umgibt, das sich in das Gehäuse erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Kunststoffschicht aus einem ersten vorgeformten Teil besteht, das einen rohrförmigen Gehäuseabschnitt und einen rohrförmigen Endabschnitt mit kleinerem Durchmesser als der Gehäuseabschnitt aufweist, daß der rohrförmige Endabschnitt mit der Kabelisolation durch ringförmige Gußbereiche verklebt ist, die bis zu einer Tiefe, die geringer ist als die Stärke der Kabelisolation, eingeschmolzen sind, so daß während des heißen Gußvorganges verhindert wird, daß heißes Gießmaterial andere Bestandteile des Kabels als die Kabelisolation berührt, und daß die Form des ersten vorgeformten Teils an die äußere Form des Metallgehäuses und des Kabels, das sich in das Gehäuse erstreckt, angepaßt ist, so daß das rohrförmige Gehäuseteil genau um das Metallgehäuse paßt bzw. daß der rohrförmige Endabschnitt genau um die Kabelisolation paßt, so daß keine Verformung aufgrund des Außendruckes auftritt, wobei das erste vorgeformte Kunststoffteil durch das Gehäuse und das Kabel im wesentlichen an seinem gesamten Innenoberflächenbereich gegen den äußeren Wasserdruck abgestützt ist.
Zweckmäßigerweise kann, wenn es sich um eine Kabelverbindung handelt, ein zweites vorgeformtes Teil, das wie das erste ausgebildet ist und um die Kabelverbindung paßt, mit der zweiten Kabelisolation durch einen Heiß-Gußvorgang derart verklebt werden, daß verhindert wird, daß heißes Gießmaterial andere Bestandteile des Kabels als die Kabelisolation berührt, wobei das zweite vorgeformte Teil außerdem mit dem ersten vorgeformten Teil verbunden wird.
Vorzugsweise paßt ein rohrförmiger Endabschnitt mit Gleitsitz über die Kabelisolation und ist mit dieser durch einen ringförmigen Gußbereich verbunden, der in die Kabelisolation in einem Ausmaß eindringt, das kleiner als die Stärke der Kabelisolation ist.
Ebenfalls vorzugsweise werden, wenn zwei vorgeformte Teile an gegenüberliegenden Enden der Verbindung angebracht werden, diese durch einen ringförmigen Gußbereich verbunden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Damit die Erfindung klar verständlich wird, wird auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen, die schematisch und teilweise im Querschnitt eine Unterwasser-Kabelverbindung mit einer elektrisch isolierenden Kunststoffschicht zeigt, die gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Die Zeichnung zeigt ein Tiefsee-Unterwasser-Telekommunikationskabel 1, das durch eine Verbindung 3 mit einem gleichartigen Tiefsee-Telekommunikationskabel 2 verbunden ist. Die Verbindung 3 weist ein aus Stahl bestehendes Unterwassergehäuse 3A auf, in das die Zugkraftdrähte 1A und 2A der jeweiligen Kabel an gegenüberliegenden Enden des Unterwassergehäuses 3A festgeklemmt werden. Die Klemmen sind jeweils schematisch durch die Blöcke 4 und dargestellt, wobei jede der Klemmen so ausgebildet sein kann, wie dies in unserer anhängigen Anmeldung GB-A-22 24 757 beschrieben ist. Das Innere der Verbindung und das Gehäuse könnten in einer ähnlichen Weise ausgebildet sein, wie dies in unserer anhängigen Anmeldung GB-A-22 29 545 offenbart ist.
Innerhalb des Gehäuses werden die optischen Fasern der zwei Kabel, wie bei 6 dargestellt, gespleißt Die optischen Fasern der jeweiligen Kabel sind mit den Bezugszeichen 1B und 2B versehen.
Die Kabelverbindung kann auch eine elektrische Verbindung aufweisen, die entweder durch das Unterwassergehäuse selbst oder durch einen elektrischen Leiter innerhalb des Unterwassergehäuses gebildet ist, der sich zwischen den leitenden Teilen der zwei Kabel erstreckt. Normalerweise ergeben die zentralen Zugkraftdrähte 1 und 2 eine elektrische Leitfähigkeit, und zwar zusammen mit einem rohrförmigen elektrischen Leiter innerhalb der Drähte oder einem rohrförmigen elektrischen Leiter&sub1; der die Drähte eng umgibt und in innigem Kontakt mit diesen steht. Keiner dieser Leiter ist in der Zeichnung dargestellt, aber ein typisches Beispiel dafür ist in unserem Patent GB-15 50 588 gezeigt. Dieses Kabel zeigt beides: einen elektrischen Leiter innerhalb der die Zugfestigkeit ergebenden Drähte und einen, der die Zugkraf tdrähte umgibt und in innigem Kontakt zu diesen steht.
Jedes Unterwasser-Kabel 1 und 2 hat eine elektrisch isolierende Schicht 1C und 2C aus Polyäthylen. Um später eine elektrisch isolierende Schicht um das Verbindungsgehäuse vervollständigen zu können, werden die isolierenden Schichten nachbearbeitet, um sie auf einen genauen Außendurchmesser zu bringen.
Zwei vorgefertigte, d.h. vorgeformte Gehäuseteile 7 und 8 aus Polyäthylen werden zusammengeschoben, um das Unterwassergehäuse zu bedecken, die elektrische Isoliserung durchgehend zu vervollständigen und die Wasserdichtheit zwischen der Schicht 2C und der Schicht 1C herzustellen.
Jedes Gehäuseteil 7 und 8 weist einen Gehäuseabschnitt 7A und 8A mit größerem Durchmesser, der das Unterwassergehäuse umgibt, und und einen Endabschnitt 7B und 8B auf. Die Abschnitte 7B und 8B werden mit Gleitsitz über die nachbearbeiteten Kabelisolationen aufgesetzt, und wenn sich die Teile in ihrer Position um das Unterwassergehäuse befinden, werden die Endabschnitte 7B und 8B mit den jeweiligen Kabelisolierungen 1C und 2C durch jeweilige ringförmige Gußbereiche, die schematisch durch 9 und 10 dargestellt sind, verbunden, an denen das Polyäthylen bis zu einer Tiefe in die Isolation eingeschmolzen ist, die geringer als die Stärke der Isolation ist, so daß das geschmolzene Material nicht in Kontakt mit darunterliegenden Komponenten des Kabels kommt.
In gleicher Weise wird ein ringförmiger Gußbereich verwendet, um die Stirnflächen der Gehäuseabschnitte 7A und 8A zu verschmelzen bzw. zu verbinden; dies ist durch das Bezugszeichen 11 dargestellt.
Es wird betont, daß die vorgeformten Teile 7 und 8 genau um das Unterwassergehäuse und die Kabelisolation passen, so daß, wenn sie dem auf dem Meeresgrund herrschenden Druck ausgesetzt werden, keine Verformung der vorgeformten Teile entsteht, weil das Unterwassergehäuse und die Kabelisolation die Teile im wesentlichen über deren gesamte Innenoberfläche gegen diesen Druck abstützen.
Weil die Form-Gußtechnik, die verwendet wird, um die Teile 7 und 8 mit der Kabelisolierung zu verbinden, weder Kabelteile noch die Verbindung in einem nennenswerten Ausmaß erhitzt, sind alle Teile des Kabels oder der Verbindung, die hitzeempfindlich sind, auf diese Weise geschützt, und insbesondere dann, wenn ein EVA- Kleber verwendet wird, um die Kabelisolation 1C und 2C mit den Zugkraftdrähten 1A und 2A zu verkleben, wird dieser Kleber nicht durch die Technik mit ringförmigem Gußbereich angegriffen.
Es wurde festgestellt, daß bei der herkömmlichen Technik, die Gießmaterial verwendet, um Bestandteile des Kabels zu imprägnieren, ein Ausgasen und der Einschluß von Gas in den Form-Gußteilen auftritt, wodurch teilweise defekte Isolierungsabschnitte entstehen; bei der oben beschriebenen Anordnung tritt kein Ausgasen auf und es werden gute Isolationseigenschaften über die gesamte Verbindung von einer Kabelisolation zur anderen erzielt. Darüberhinaus hat sich dieses Verfahren als sehr viel schneller als die bekannte Technik erwiesen.
Obwohl eine Kabelverbindung gezeigt ist, ist eine ähnliche Technik auf einen Kabelabschluß anwendbar.
Der in der Mitte des Unterwassergehäuses 3 angeordnete ringförmige Gußbereich 11 verringert die Gefahr, daß die Gehäuseabschnitte sich während des Form-Gußvorganges verformen und den Form-Gußvorgang stören, weil das Unterwassergehäuse die Lage der Gehäuseteile genau festlegt.
Die rohrförmigen Endabschnitte 7B und 8B erstrecken sich über eine axialen Länge von ca. 3 Zoll über die Kabelisolationen 1C und 2C, also mit mehr als dem dreifachen Durchmesser der Kabelisolation.
Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die vorgeformten Teile die einzigen Einrichtungen, die sowohl die Wasserdichtheit in Ozeantiefen, als auch eine elektrische Isolation bis zu 11000 Volt bilden. Um dies zu erzielen, ist die Stärke der vorgeformten Teile an keiner Stelle geringer als 10 mm.

Claims

1. Unterwasser-Telekommunikations-Kabelverbindung oder -abschluß, mit einem ersten Kabel (1), das eine äußere rohrförmige Kunststoffisolation (1C) aufweist, und mit einem druckbeständigen rohrförmigen Metallgehäuse (3A), das eine äußere elektrisch isolierende Kunststoffschicht (1C) aufweist, die das Metallgehäuse (3A) und Teile des Endabschnittes des Kabels (1) umgibt, das sich in das Gehäuse erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Kunststoffschicht aus einem ersten vorgeformten Teil (7) besteht, das einen rohrförmigen Gehäuseabschnitt (7A) und einen rohrförmigen Endabschnitt (7B) mit kleinerem Durchmesser als dem Durchmesser des Gehäuseabschnittes aufweist, und daß der rohrförmige Endabschnitt (7B) mit der Kabelisolation durch ringförmige Gußbereiche (9) verbunden ist, die bis zu einer Tiefe, die geringer ist als die Stärke der Kabelisolation, eingeschmolzen sind, so daß während des heißen Gußvorganges verhindert wird, daß heißes Gießmaterial andere Bestandteile des Kabels als die Isolation berührt, und daß die Form des ersten vorgeformten Teils (7) an die äußere Form des Metallgehäuses und des Kabels, das sich in das Gehäuse erstreckt, angepaßt ist, so daß der rohrförmige Gehäuseabschnitt (7B) genau um das Metallgehäuse paßt bzw. daß der rohrförmige Endabschnitt genau um die Kabelisolation paßt, so daß keine Verformung aufgrund eines externen Druckes auftritt, wobei das erste vorgeformte Kunststoffteil (7) durch das Gehäuse und das Kabel im wesentlichen an seinem gesamten Innenoberflächenbereich gegen äußeren Wasserdruck abgestützt ist.

2. Kabelverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zweites Kabel (2) und ein zweites vorgeformtes Kunststoffteil (8) aufweist, das wie das erste ausgebildet ist und genau um die andere Seite des Metallgehäuses (3A) paßt und mit der rohrförmigen äußeren Isolation des zweiten Kabels (2) verbunden ist, das sich an der dern ersten Kabel (1) gegenüberliegenden Seite in das Gehäuse erstreckt, so daß der rohrförmige Endabschnitt (8B) des zweiten vorgeformten Teils (8) mit der Kabelisolation (2C) des zweiten Kabels (2) durch ringförmige Gußbereiche (10) verbunden ist, die bis zu einer Tiefe eingeschmolzen sind, die geringer als die Stärke der Kabelisolation ist, so daß während des heißen Gußvorganges verhindert wird, daß heißes Gießmaterial andere Bestandteile des Kabels als die Kabelisolation berührt, und daß die ersten und zweiten vorgeformten Gehäuseteile (7, 8) an den Stirnflächen der rohrförmigen Gehäuseabschnitte (7A, 8A) durch einen ringförmigen Gußbereich miteinander verbunden sind, so daß eine durchgängige Kunststoffschicht gebildet wird.

3. Kabelverbindung oder -abschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder rohrförmige Endabschnitt (7B, 8B) einen derartigen Innendurchmesser aufweist, daß sich ein Gleitsitz mit der Kabelisolation ergibt.