DE9001893U1 - Electric overhead cable with integrated optical fibers - Google Patents
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Description
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Feiten & Guilleaume Energietechnik AG, D-5000 Köln 60Feiten & Guilleaume Energietechnik AG, D-5000 Cologne 60
Beschreibung:Description:
Elektrisches Frsileiterseil mit integrierten LichtwsllealeitürnElectrical free-wire cable with integrated optical fiber conductors
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Freileiterseil mit integrierten Lichtwellenlaitern (LVL) nach dem Oberbegriff des Anspruchs i.The invention relates to an electrical overhead conductor with integrated fiber optic cables (LVL) according to the preamble of claim i.
&Ggr;&igr; &eegr; derartiges "VL-Freileiterseil i~n in Et 0 286 804 A2 beschrieben. Es hat durchmesisergleiehe vrs^te, Im Kern und der ersten Vei— seillage Drähte aus Stahl und in den folgenden Lagen Drähte aus Aluminium oder «lner Aluminiumlegierung. Das LVL-Röhrchen ist aus Edelstahl ader faserverstärktem Kunststoff, und es ist anstelle eines Drahtes In einer unterhalb der obersten Lage befindlichen Drahtlage angeordnet, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel anstelle eines Stahldrahtes In der ersten Lage.A similar "LVL overhead conductor cable" is described in Et 0 286 804 A2. It has equal-diameter front ends, steel wires in the core and the first layer of the cable and aluminum or aluminum alloy wires in the following layers. The LVL tube is made of stainless steel or fiber-reinforced plastic, and instead of a wire it is arranged in a wire layer below the top layer, in the embodiment shown instead of a steel wire in the first layer.
Ein weiteres LWL-Freilelteribell ist In DE 38 20 730 Al (Freilelter mit einer optischen Nachrichtenleitung) beschrieben. Hler sind Sellausführungen angegeben, bei denen die Drähte des Kerns und der einzelnen Verseillagen verschiedene Durchmesser haben. Kern und erste Lage sind aus Runddrähten aus (hauptsächlich) zugfestem Material (etwa Stahl), die zweite Lage 1st aus Rund- oder Profildrähten aus (hauptsächlich) elektrisch leitfähigem Material (etwa Aluminium). Hier besteht das LVL-Röhrchen aus einer HUlIe aus Metall (insbesondere aus Edelstahl), die von einer Verstärkung aus Profildraht oder Metallstreifen umgeben ist.Another fiber optic overhead cable is described in DE 38 20 730 Al (overhead cable with an optical communication line). Here, cable designs are specified in which the wires of the core and the individual stranding layers have different diameters. The core and first layer are made of round wires made of (mainly) tensile material (such as steel), the second layer is made of round or profile wires made of (mainly) electrically conductive material (such as aluminum). Here, the LVL tube consists of a metal casing (particularly stainless steel) which is surrounded by a reinforcement made of profile wire or metal strips.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem LVL-FrelIrItersei1 der eingangs angegebenen Art weitere vorteilhafte Seilkonstruktionen anzugeben, insbesondere die Zahl der optischen Nachrichtenleitungen (LVI,) und den Schutz des LVL-Röhrchens lra Seil :~\j erhöhen.The invention is based on the object of specifying further advantageous cable constructions starting from an LVL free-relay cable of the type specified at the outset, in particular to increase the number of optical communication lines (LVI,) and the protection of the LVL tube in the cable .
• · · t· · t
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Die Lösung dieser Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben. Sie besteht im wesentlichen darin, daß alle Drähte des Seils oder nur die der einzelnen Lagen durchnss -roergleich sind und das LVL-Röhrchen anstelle eines Drahtes aus 2Ugfes!;sm Haterial, vorzugsweise Ivi der ersten Lage um den Kern, angeordnet ist. Dies bringt den Vorteil einer möglichst zug- und &agr;-uck-unempf ind! ichen Anordnung der LWL-Röhrchen im Seil.The solution to this problem is specified with the characterizing features of claim 1. It essentially consists in that all wires of the rope or only those of the individual layers are of the same diameter and the LVL tube is arranged around the core instead of a wire made of 2Ugfes ! ;sm material, preferably in the first layer. This has the advantage of an arrangement of the LWL tubes in the rope that is as insensitive to tension and shock as possible.
Wie bekannt, sind die (hauptsächlich) zugfesten. Dr'ihte aus Stahl oder aus Stahl mit A'uminium-Ummantelung (Stalum) und die (hauptsächlich) elektrisch leitenden Drähte aus Aluminium oder einer Al-Legierung. Das LWL-Röhrchen ist vorzugsweise aus Edelstahl und hat gegenüber dem von ihm ersetzten Draht den gleichen oder einen um etwa 5 % kleineren Außendurchmesser.As is known, the (mainly) tensile wires are made of steel or steel with an aluminum coating (Stalum) and the (mainly) electrically conductive wires are made of aluminum or an aluminum alloy. The fiber optic tube is preferably made of stainless steel and has the same or about 5% smaller outer diameter than the wire it replaces.
Der weitere Vorteil einer Erhöhung der Zahl der optischen Sachrichtenleitungen (LVL) wird erreicht, wenn mehrere der zugfesten Drähte des Seils in symmetrischer Anordnung durch Je ein LWL-Röhrchen ersetzt werden. Vorzugsweise geschieht dies in der ersten Drahtlage bei zwei einander diametral gegenüberliegenden Drähten.The further advantage of increasing the number of optical data lines (LVL) is achieved when several of the high-tensile wires of the cable are replaced in a symmetrical arrangement by one fiber optic tube each. This is preferably done in the first wire layer with two diametrically opposed wires.
Der Schutz des LWL-Pöhrchens im Seil wird erhöht, wenn das metallene Röhrchen außen von einer gegen Abrieb oder/und Korrosion schützenden Hülle umgeben wird, die je nach Zweck und Verwendung verschieden ausgebildet ist.The protection of the fiber optic tube in the rope is increased if the metal tube is surrounded on the outside by a sheath that protects against abrasion and/or corrosion, which is designed differently depending on the purpose and use.
Und schließlich ist es vorteilhaft, wenn das metallene Röhrchen innen einen oder mehrere LWL «nthält, wobei die Lose eines Jeden LWL im Röhrchen einer Dehnungsreserve des LWL von 4 bis 15 %o entspricht, und das Rörchen wie bekannt mit einem Gel gefüllt ist.And finally, it is advantageous if the metal tube contains one or more optical fibers inside, whereby the slack of each optical fiber in the tube corresponds to an expansion reserve of the optical fiber of 4 to 15%o, and the tube is filled with a gel as is known.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung i£,t in der Zeichnung dargestellt und wird Im folgenden näher beschrieben. Es zeisren ira Querschnitt,An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows a cross section,
- Fig. I fin drellagiges LWL-Fr el IeItersei1 mit ungleichem Drahtdurchmesser, bei dem in 'ler ersten Lage Stahldrähte zwei einander diametral gegenuo^rilegende LVL-Kohrcn >n ringenrrinfit sind, und Fig. Z daraus vergröKnr t das 1,WL- Röhr clien. - Fig. I shows a three-layer fiber optic cable with unequal wire diameters, in which two LVL tubes placed diametrically opposite one another are ring-fitted in the first layer of steel wires, and Fig. Z shows the 1,WL tube enlarged from this.
4000 3 1.6. 02.4000 3 1.6. 02.
chnet; sind mitchnet; are with
1 Drähte de=; Sells (I.WF, Erdseil 22,4 mn. 0)1 wires de=; Sells (I.WF, earth wire 22.4 mn. 0)
2 Kerndraht aus .Stahl (2,49 mm &rgr;&tgr;>2 core wire made of steel (2.49 mm &rgr;&tgr;>
3 Erste Drahtlage (Versel1 lage) aus 4 Stahldrahten und 2 LWL-Röhrchen (2,49 nira 0)3 First wire layer (Versel1 layer) made of 4 steel wires and 2 fiber optic tubes (2.49 nira 0)
4 Zweite Drahtlage aus 9 Aluminluradrähten, darüber dritte Lage aus 15 ebensolchen Drahten (3,74 ram 0)4 Second layer of wire made of 9 aluminum lura wires, above that third layer made of 15 similar wires (3.74 ram 0)
5 LWL-Röhrchen aus Edelstahl5 stainless steel fiber optic tubes
6 LWL, Bündel aus 7 optischen Fasern 9/12"56 LWL, bundle of 7 optical fibers 9/12"5
7 Gel, Röhrchenausfüllung.7 Gel, tube filling.
8 Schutzhülle um das LVL-Röhrchen.8 Protective cover around the LVL tube.
Der Aufbau des Seils ist aus den beiden Figuren ohne weitere Ei— läuterung verständlich.The structure of the rope is understandable from the two figures without further explanation.
Zur Schutzhülle des LWL-Röhrchens sei erläutert:Regarding the protective cover of the fiber optic tube, the following is explained:
Von dynamischen Untersuchungen an Frei leiterseilen ist bekannt, daß Im Lauf der Zelt ein leichter Abrieb (Fretting» der Einzeldrahte stattfindet. Hieran ändert auch die übliche Fettung der Drähte kaum etwas. Entsprechendes gilt für ein anstelle eines Drahtes angeordnetes LVL-Röhrchen. Ein Abriebschutz wird erreicht, wenn das metallene LWL-Röhrchen einen, im Verhältnis zur Röhrchen-Vandstärke dünnen, Mantel aus einem abriebfesten Kunststoff erhält, z. B. aus einem Polyamid (Nylon), wie es für Achslager verwendet wird. In der Praxis wird der Außendurchmesser des Metallröhrchens so weit reduziert (um die doppelte Wandstärke der Schutzhülle), daß sich das umhüllte LVL-Röhrchen dem betreffenden Seilaufbau in der üblichen Weise anpaßt,It is known from dynamic tests on overhead conductors that slight abrasion (fretting) of the individual wires occurs during the course of the cable. Even the usual greasing of the wires hardly changes this. The same applies to an LVL tube arranged instead of a wire. Abrasion protection is achieved if the metal LWL tube is given a thin sheath made of an abrasion-resistant plastic, e.g. a polyamide (nylon) as used for axle bearings, in relation to the thickness of the tube. In practice, the outer diameter of the metal tube is reduced to such an extent (by twice the wall thickness of the protective sheath) that the sheathed LVL tube adapts to the relevant cable structure in the usual way.
Korrosionsschutz kann das metallene LWL-Röhrchen mit einem Hantel aus einem wasserundurchlässigen, elektrisch isolierenden Polyamid oder mit einer Auflage aus Aluminium oder mit einem galvanischen überzug aus Zink versehen werden. Einerseits ermöglicht eine Schutzhülle aus einem solchen Polyamid, für das LVL-Röhrchen auch leicht korrodierende Metalle einzusetzen, anderseits verhindert sie eine Korrosion der Stahldrähte, falls das Röhrchen aus Kupfer besteht und in der unmittelbaren Nähe von StahldrähtenFor corrosion protection, the metal fiber optic tube can be provided with a dumbbell made of a waterproof, electrically insulating polyamide or with an aluminum coating or with a galvanic zinc coating. On the one hand, a protective cover made of such a polyamide enables the use of easily corroding metals for the LVL tube, and on the other hand, it prevents corrosion of the steel wires if the tube is made of copper and is in the immediate vicinity of steel wires.
FI. 46&Pgr;.8 -4 ■ 16. 02.FI. 46&Pgr;.8 -4 ■ 16. 02.
liegt. Zudem eröffnet sie eine ganz andere Möglichkeit, nämlich das Me hai lröhrchen für den Stromtrarisport zu benutzen, wie er etwa auf sehr langen Strecken zur Speisung von Repeatern für die Regenerierung der optischen Signale erforderlich ist.It also opens up a completely different possibility, namely using the microwave tube for power transmission, as is required, for example, over very long distances to feed repeaters for the regeneration of optical signals.
Soll das Metallröhrchen nicht zum Stromtransport benutzt werden, stehen also Abriebfestigkeit und Korrosionsschutz im Vordergrund, kann man es mit einer Aluminluraauflage versehen, wobei das Aluminium noch durch Hartcoatlerung in eine mechanisch besonders widerstandsfähige Form gebracht werden kann.If the metal tube is not to be used to transport electricity, i.e. abrasion resistance and corrosion protection are the main concerns, it can be provided with an aluminum coating, whereby the aluminum can be made into a particularly mechanically resistant form by hard coating.
Zur Dehnungsreserve der LWL im Bdelstahlröhrchen (LWL-Röhrchen) sei angemerkt: Sie hängt abRegarding the expansion reserve of the fiber optic cable in the stainless steel tube (fiber optic tube), it should be noted that it depends
a) von den Aufbaudaten des Freileiterseils,a) the design data of the overhead conductor cable,
b) von der Schlaglänge der Stahldrahtlage, in der das LWL-Röhrchen mitverseilt ist,b) the lay length of the steel wire layer in which the fibre optic tube is stranded,
c) von der Schlaglänge des LWL-Bündels innerhalb des LVL-Röhr— chens,c) the lay length of the fiber optic bundle within the LVL tube,
d) vom Mastabstand,d) the mast spacing,
e) vom eingestellten Seilzug beim Aufhängen des Seils bei gegebener Temperatur,e) the set tension when hanging the rope at a given temperature,
f) von der Höhe der maximal zu erwartenden Eislast und/oder Windlast ,f) the height of the maximum expected ice load and/or wind load ,
g) von der bleibenden Dehnung des Seils pro Lebensdauer, h) vom Durchhang des Seils undg) the permanent elongation of the rope per lifetime, h) the sag of the rope and
i) von den technischen Toleranzen der verschiedenen Fertigungsstufen des LWL-Röhrchens und des Freileiterseils.i) the technical tolerances of the various stages of manufacturing the fibre optic tube and the overhead cable.
Die Dehnungsreserve wird mittels verschiedener Berechnungsfarme In für den Einzelfall ermittelt und optimiert. Zu den wichtigsten der vorerwähnten Einflußgrößen gehören c) und d). In den meisten Fällen hat die Dehnungsreserve einen Wert von 4 bis 15 %o, d. h. die im Edelstahlröhrchen eingebrachten LWL sind um diesen Wert länger als das gerade gestreckte Röhrchen im zug- und druckunbelasteten Zustand. - Für die Optimierung ist es vorteilhaft, wenn das oder die LWL-Röhrchen in der ersten Stahldrahtlage des Seils angeordnet sind.The expansion reserve is determined and optimized for each individual case using various calculation methods . The most important of the above-mentioned influencing factors are c) and d). In most cases, the expansion reserve has a value of 4 to 15%o, ie the fiber optic cables inserted in the stainless steel tube are longer by this value than the straightened tube when not subjected to tension or pressure. - For optimization purposes, it is advantageous if the fiber optic tube(s) are arranged in the first steel wire layer of the rope.
Claims (5)
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- 1990-02-17 DE DE9001893U patent/DE9001893U1/en not_active Expired - Lifetime
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