FI100745B - Valokaapeli - Google Patents

Description

100745

Valokaapeli

Valokaapeleita käytetään esimerkiksi ilmakaapeleina sähkönjakelussa. Valokaapelilla tarkoitetaan kaapelia, 5 jossa on optisia johtimia eli valojohtimia (LWL, Lichtwel- lenleiter). Valojohdin/maaköysi-ilmakaapelin erikoistapauksessa valojohtimet toimivat maaköytenä.

Ilmakaapeleita metalliarmeerauksella (maaköysi-il-makaapeleita) ja kuparijohtimin on jo kauan ollut olemas-10 sa. Valokaapelit on johdettu niistä siten, että kuparijoh- timet on korvattu valokuiduilla. Sellaisen ilmakaapelin ydin muodostuu siten valojohdinkeskielementistä, jolla enemmän tai vähemmän paksu PE-vaippa. Tämän ytimen halkaisija on 6 - 10 mm. Ytimen päälle kierretään yksi tai 15 useampia johdinkerroksia (pyöreät tai lohkoissa). Vetovoi mat vastaanottavat teräs- tai alumiinivaippaiset teräsjoh-timet (Stalum) on järjestetty uloimpaan tai toiseksi uloimpaan kerrokseen, niin että taataan voimapiirin varma sulkeutuminen kierukka-armatuuriin. Sellaisen ilmakaapelin '’20 haittana on se, että ilmakaapelin sisällä valojohdinkes- kielementtiä varten haaskataan johdinpoikkialaa 30 - 80 mm2, jonka johdosta kaapeli on 3 - 7 mm paksumpi kuin köy-det, joilla on sama kantava/johtava poikkiala.

: : : Ennalta tunnetaan taipuisa voimavirtajohdin, jossa

;Y;25 tähdemuotoiselle ydinköydelle on punottu johtimia (DE-OS

• · 32 24 597), jotka sisältävät optisia siirtoelementtejä.

;·. Optiset kuidut on asetettu suoja johtimien sisään, jotka • ·» ovat kaapelin täyteaineessa sähköjohtimien välissä. Sähkö- • · · *. johtimet ja optisia kuituja sisältävät suojajohtimet on • · • *··30 upotettu vaipan massaan.

• · ·

Eräässä johdantokappaleen mukaisessa ilmakaapelissa ; X (EP-A-146 757) on myös jo optinen elementti, nimittäin Y I yksittäinen kuitu tai nippu kuituja sovitettu ytimessä • - · * * oleviin uriin. Tätä ydintä kuitenkin ympäröi ylimääräinen 35 metallinen suojaputki, jonka päälle ilmakaapelin yksit täis johtimen ensimmäinen kerros on punottu.

100745 2

Keksinnön tehtävänä on pitää siirtoteknisesti oleellisen valokuituosan halkaisijan lisäys mahdollisimman pienenä ja varmasti suojata valojohtimien kuidut ympäristön vaikutuksilta, kuten vedolta ja paineelta. Tämä tehtä-5 vä ratkaistaan valokaapelilla, jossa on ydin, valojohtimia ja s ähkö johtimia, keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaisesti.

Ensimmäisen kerroksen elementtien siirtymätön järjestely kehällä tarkoittaa itse asiassa sitä, että ytimen 10 viereisen kerroksen elementit on järjestetty siirtymättö- mästi kaapelin keskiviivaan nähden.

Keksinnöllä taataan ilmakaapelin varma kiinnitys kannatus- ja kiristyspylväisiin kierukka-armatuurien avulla, ts. asetetaan teräsosuus mahdollisimman kauas ulos-15 päin. Sen lisäksi keksinnöllä mahdollistetaan mahdollisim man samanlainen ratkaisu ilmakaapeleille, joissa on 2 - 12 valojohdinta, sekä varma muhviasennus, ts. valojohdinosan tai -osien yksinkertainen erottaminen köydestä.

Jos lähdetään siitä, että keksinnön mukaisella va- .:,20 lokaapelilla kutakin enintään kolmea kuitua varten riittää ' halkaisijaltaan 2 mm valojohdin, niin 12-kuituisella ilma- kaapelilla vaadittava poikkialan lisäys on esim. 12,5 mm2.

Johtoteknisesti vaadittavalla esim. 150 mm2 poikkialalla tämä merkitsee poikkialan kasvamista 8% tähän saakka tun- :.:.:25 nettujen ilmakaapeleiden 20 - 52% sijasta, eli halkaisijan kasvamista 4%, 10 - 23% sijasta. Köyden poikkialan ollessa 300 mm2 (Al/St 265/35), tämä merkitsee ainoastaan 2% hal- :*·*: kaisijan kasvua. Ts., ilmakaapelin halkaisija olisi ver- ♦ tailukelpoisiin köysiin nähden 20,4 mm 20,0 mm sijasta.

• · •>#”30 Kuvattu etu saavutetaan keksinnöllä siten, että johdinköy- • · *···* sielementit - kuten pyöreä lanka tai profiililanka - hoi- ; tavat valo johtimien paikallaan pitämisen ja suojaamisen.

• · » ·

Keksintöä selitetään seuraavassa suoritusesimerk-kien avulla.

35 3 100745

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen valokaapelin ydintä, jolla on keksinnön mukainen rakenne, ja jossa rakenteena on onttoja kouruja tai uria 2 sähköjohtimien vastaanottamiseksi, jotka johtimet palvelevat sähkönjakelua.

5 Ilmakaapelin ytimen 1 muodostaa esimerkiksi alumiinia ole va profiililanka. Uriin 2 kerrostetaan ensimmäiseksi kerrokseksi kuvion 2 mukaan johtimia 3, jotka ovat esim. alumiinia, alumiiniseosta (Aldrey) tai alumiinivalppaista terästä (Stalum). Johtimet 3 kiinnitetään urilla 2. Ytimen 10 1, johtimien 3 sekä toisen kerroksen (kuviot 4 ja 5) joh timien 4 avulla muodostuu kammioita 5, joihin asetetaan valojohtimet 6 (ontelo/nippujohtimia). Valojohtimien 6 sekä ensimmäisen kerroksen johtimien 3 halkaisija, samoin kuin ytimen 1 halkaisija ja syvyys määritetään toistensa 15 suhteen siten, että valmiina oleva kehä, joka muodostuu ensimmäisen kerroksen langoista 3, ei kosketa tai koskettaa vain kevyesti kiinnipitäen valojohtimia 6. Jotta taattaisiin kuitujen liikkumismahdollisuus vaadittavalla ko-koonpuristumis- ja venymisalueella, ja jotta samalla mah-,;. 20 dollistettaisiin tämän sisäelementin joustavuus, on ensim- ! mäisen kerroksen johtimet 3 ja siten myös ytimen 1 urat 2 ‘; toteutettu kierteisesti kierrepituussuhteella 6-12.

; Ensimmäisen kerroksen päällä olevan toisen kerrok- '·' sen johtimet 4 sekä mahdollisten muitten kerrosten (kuviot :.\:25 6 ja 7) johtimet (7) järjestetään kulloinkin vastakkais- suuntaisesti alla olevaan kerrokseen nähden. Toisen ker- • · : *.. roksen tai mahdollisten muitten kerrosten kierrepituussuh- de noudattaa standardia DIN 41 200, ja on suuruusluokkaa 10 - 15. Kuvioiden 4 ja 5 suoritusesimerkissä ydin 1, en- • · •..[*30 simmäisen kerroksen johtimet 3 sekä toisen kerroksen joh- • · *·;·* timet 4 muodostavat varmat, tukevat kammiot 6 valojohti- : mille 7.

• * * » | Suoritusesimerkissä ensimmäinen kerros muodostuu neljästä sähköjohtimesta 3. Kuvioiden 2 ja 3 järjestelyt 35 poikkeavat toisistaan ainoastaan siten, että kuvion 2 jär- 4 100745 jestelyssä on sen selventämiseksi jätetty pois valojohti-mien 6 ja sähköjohtimien 3 osia, jotta kourut 2 näkyisivät.

Kuviot 6 ja 7 esittävät vielä erään kolmannen joh-5 dinkerroksen 8. Erillisten kerrosten johtimilla voi olla eri halkaisijat.

« • 1 · • · ·♦ • · • ♦ · • · · • · · • · · • · • · • ♦ · ♦ · · • · • · • · · · • · · • · «

Claims (2)

1. Sähköinen ilmakaapeli, jossa on ensimmäinen kerros, joka muodostuu ydinprofiilin (1) ympärille puno- 5 tuista johtimista (3), ja johtimien muodostaman punonnan joukkoon sovitettuja optisia kuituja (6), tunnettu siitä, että jotta ydinprofiilille (1) punotut johtimet (3) voidaan asettaa liikkumattomasti, on mainitun ytimen kehällä urat (2), joissa johtimet (3) ovat ja jotka ulottu-10 vat mainitun ytimen ulommalle kehäpinnalle spiraali- maisesti kaapelin akselin suuntaisina, ja että yhdessä toisen vierekkäisen kerroksen johtimen (4) ja ydinprofii-lin pinnan (1) johdottoman alueen kanssa, vierekkäisten urien (2) johtimet (3) muodostavat kaapelin akselin suun-15 täisinä jatkuvia ontelolta, joissa optiset kuidut (6) ovat.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmakaapeli, tun nettu siitä, että ytimen päällä olevaan ensimmäiseen kerrokseen verrattuna toisen kerroksen johti- ,20 mien punonta on erisuuntainen optiset kuidut vastaanot- . tavien onteloiden muodostamiseksi. « I I · · • · • · • »» • · · • · » • · · • · « 1 • · · ··· : : ··« • ♦ • · · • · φ • · · · · 100745 6