JP2024500276A - 光ファイバケーブルを備えたファイバ絶縁体 - Google Patents

Abstract

光ファイバケーブル（２００）を備えたファイバ絶縁体（１００）が提供される。ファイバ絶縁体（１００）は、光ファイバケーブル（２００）と、中空のセラミック被覆（１２０）であって、光ファイバケーブル（２００）を案内するように構成された内側全直径（Ｄ）を有するセラミック被覆（１２０）と、セラミック被覆（１２０）を少なくとも部分的に充填しかつ光ファイバケーブル（２００）とセラミック被覆（１２０）との間に配置された絶縁充填材（１３０）とを有し、絶縁充填材（１３０）は、光ファイバケーブル（２００）およびセラミック被覆（１２０）の熱特性と同様の熱特性を有し、ファイバ絶縁体（１００）の少なくとも１つの端部は、少なくとも１つの端部キャップ（１５１，１５２）によって閉鎖されている。

Description

本発明の技術分野
本発明は、中高電圧遮断閉鎖断路器における直接測定法の用途で使用するための、光ファイバケーブルを備えたファイバ絶縁体に関する。

先行技術
制御された（屋内）高電圧環境における信号および／またはデータの伝送は既に、光ファイバを介して行うことができる。大きな電位差のギャップを埋めるために、特定の被覆材料が使用可能である。さらに、これらの材料は主に、変圧器（閉鎖環境）、弁室（閉鎖された湿度制御環境）等の内側領域において使用される。

中高電圧環境における光ファイバ信号およびデータの伝送は、いわゆるファイバ絶縁体によって行うことができる。実地における主な用途は、高電圧線と組み合わせた長距離ファイバ伝送に見ることができる。したがって、いわゆるＡＤＳＳケーブルが、光ファイバ遠隔通信信号を伝送するために使用される。高電圧線の開始点および終了点では、グランドレベルにファイバを接続する必要がある。これは、１２００ｋＶまでのギャップを埋めるために、様々なファイバ絶縁体を介して行うことができる。それにもかかわらず、これらは固定の設備であり、このことは、関連する絶縁体自体の大きな動きがないことを意味する。

ファイバ絶縁体の別の用途は、中高電圧変電所および高圧変電所に見ることができる。光ファイバ信号伝送には様々な異なる装置を接続しなければならない。これらの全ての用途は固定して設置されており、動くことはない。このような動きは、機械的衝撃による影響を光信号に与えてしまうことになり得る。

中高電圧領域では、光ファイバにおいて、測定点から、グランドレベルの主制御キャビネットに信号およびデータを伝送しなければならない。これは、無線データ伝送によって、または有線信号およびデータ伝送のいずれによって行うことができる。

技術的課題
ワイヤレス伝送については、主要な課題は、センサシステム用の電力供給にあり、またあらゆる天候条件においても中断のない接続を継続することにある。別の課題は、この高電圧環境における自己電力供給システムが困難であることと、これを受け入れることとにある。したがって、この方法にはそれなりの限界がある。

標準的な銅線ベースのセンサによる解決手段は、センサと受け取り側の電子機器との電位差（グランドレベル～センサ位置における５０ｋＶレベル）のために適用できない。したがって、唯一の選択肢は、光ファイバベースのデータおよび信号伝送を使用することである。

さらなる課題は、通常、断路器が配置されている屋外でありかつ過酷な環境である。この環境は、摂氏マイナス５０度からプラス８５度に及ぶ温度を有し得る。さらに、湿度、砂、泥、豪雨および雷雨、大気汚染ならびにその他の不利な環境要因を考慮しなければならない。

グランドレベルから５０ｋＶを上回るレベル（電位差）における純粋なケーブル接続は、例えば、部分放電および漏れ電流だけでなく環境要因等も問題である。

本発明の発明者によって見出されたのは、主にケーブル材料の経年変化と、環境影響（例えば、大気汚染、苔等）からの残留物／堆積物とに起因して、特定の寿命の後、このような環境において、ほぼ全てのケーブルで部分放電が発生していることである。

ケーブル接続は、いわゆるファイバ絶縁体、すなわちセラミックまたはシリコーンから形成される中空絶縁体を用いて行うことができる。シリコーン絶縁体は、公に入手可能な研究に記載されているように、いくつかの技術的な問題に直面している。それにもかかわらず、これらは、製造上の課題、収縮等の観点からケーブルとの組み合わせにおいて最良の選択であり得る。このような困難を克服するために、ファイバフィードスルーと組み合わせた従来のセラミック絶縁体は、好ましい選択肢であり得る。

３番目でありかつ最も克服しにくい困難は、スイッチが可動部品を含むことであり、特に絶縁体それ自体は、オンオフ機能を行うために、遮断閉鎖断路器（ＢＣＤＳ：Breaking-closing disconnecting switch）の接続アームと共に動いて回動する。このことは、信号およびデータ伝送に使用される間、光ファイバにおいて捻れが著しく繰り返されてしまうことにつながる。通常のケーブルでは、この捻れにより、ファイバの光学性能に大きな影響を及ぼし、その検出信号に悪影響を及ぼしてしまうことになる。

この事実に基づき、張力および屈曲に対する耐性を有するケーブルも、絶縁体とのケーブルの接続部も共に開発しなければならない。

解決手段
本発明の発明者らによって開発されたのは、中高電圧（切断）スイッチの寿命に合わせて、信頼性が高くかつ高性能な仕方で信号およびデータの伝送を実現するための光ファイバケーブルを備えたファイバ絶縁体である。

本発明により、独立請求項１によって規定される、光ファイバケーブルを備えたファイバ絶縁体によって１つまたは複数の前述の問題が解決される。特定の実施形態はさらに、従属請求項によって規定される。

本発明の１つの実施形態によると、光ファイバケーブルと、中空のセラミック被覆とを有する、光ファイバケーブルを備えたファイバ絶縁体が提供される。セラミック被覆は、光ファイバケーブルを案内するように構成された内側全直径を有する。ファイバ絶縁体はさらに、セラミック被覆を少なくとも部分的に充填しかつ光ファイバケーブルと外側のセラミック被覆との間に配置された絶縁充填材を有する。さらに、ファイバ絶縁体の少なくとも１つの端部は、ファイバ絶縁体の少なくとも１つの端部を閉鎖するように構成された少なくとも１つの端部キャップによって閉鎖されており、少なくとも１つの端部キャップは、光ファイバケーブルが少なくとも１つの端部キャップを通るように構成されている。

好ましくは、少なくとも１つの端部キャップは、光ファイバケーブルの外面または外層、例えば、光ファイバケーブルの（中空）チューブを覆うヤーン、またはヤーンを覆う非腐食性被覆等に固定されるように構成されており、これにより、光ファイバケーブル延在方向に沿った光ファイバケーブルの動きが防止され、かつ／または光ファイバケーブルのファイバに伝達されて光ファイバケーブルに加えられる捻れが低減／防止される。

絶縁充填材は、光ファイバケーブルと中空セラミック被覆との間の中空内部空間の大部分を充填することができ、好ましくは完全に充填することができる。

セラミック被覆は、光ファイバケーブルを案内するように構成された内側全直径を有していてよい。すなわち、セラミック被覆は、光ファイバケーブルの所定の長さを覆うために延在方向に沿って延在していてよい。光ファイバケーブルは、少なくとも１つの端部キャップを介して中空のセラミック被覆に送り込まれてよく、光ファイバケーブルは、セラミック被覆によって延在方向に沿って案内される。

ファイバ絶縁体／セラミック被覆の延在方向は、少なくとも部分的に光ファイバケーブルの延在方向と同じであっても、または異なっていてよい。

本明細書では、ファイバ絶縁体の端部とは、ファイバ絶縁体の延在方向に沿って見ると、ファイバ絶縁体の始端部または終端部のいずれかと理解されるべきであり、ファイバ絶縁体はその１つの端部から別の端部まで延在していてよい。

上述の過酷な環境におけるファイバ絶縁体の改善された性能および絶縁機能を実現するために、上述のような中空セラミック被覆が提案され、絶縁体の内部空間には、充填材が充填されるかまたは完全に充填されていてよい。

絶縁材料は、光ファイバケーブルおよびセラミック被覆のうちの少なくとも一方の熱特性を補償するように構成された熱特性を有していてよい。好ましくは、絶縁材料は、光ファイバケーブルおよびセラミック被覆の両方の熱特性を補償するように構成された熱特性を有していてよい。換言すると、絶縁材料は、（例えば０℃を下回るまたは１００℃を上回る等の）温度変化および／または高温による光ファイバケーブルまたは光ファイバケーブルのファイバのあらゆる損傷および影響を防止するために、ファイバ絶縁体の環境による温度変化および／または環境の高温／低温が、絶縁材料を介して光ファイバケーブルに伝導されないように構成された熱特性を有していてよい。

さらに、充填材を保護すると共に充填処理を可能にするために、絶縁体の少なくとも一方の端部、好ましくは両方の端部が、端部キャップで閉鎖されていてよい。

セラミック被覆の外面は波型形状部を有することができ、セラミック被覆の内面は光ファイバケーブルの方を向いていてよい。さらに、セラミック被覆の内面は、ファイバ絶縁体の延在方向に沿って延在する滑らかな表面を有してよい。これにより、滑らかな外面（スムーズロブ）と比較して、沿面距離を大幅に増大することができるという技術的効果が提供される。長い沿面距離は、ファイバ絶縁体の絶縁レベルに寄与することになる。

絶縁充填材は、光ファイバケーブルおよびセラミック被覆の熱特性と同様の熱特性を有していてよい。これにより、改善された絶縁機能が実現される。

少なくとも１つの端部キャップは、絶縁体の端部を封止するように構成されていてよい。これにより、環境からの保護を実現することができる。

本明細書では、封止機能は、シーリングの技術水準内での一般的な意味を有し、例えば、流体および／またはガスが封止を通り得ないように、絶縁体の開口部を封止することができる。したがって、封止しなければ絶縁体に通ってしまうまたは絶縁体内側から出てしまう流体またはガスに対して絶縁体を封止することができる。

少なくとも１つの端部キャップは、光ファイバケーブル開口部を有していてよい。光ファイバケーブル開口部は、光ファイバケーブルが、光ファイバケーブル開口部を通って、ファイバ絶縁体に（また中空被覆内に）入ることができるように配置可能である。選択的には、光ファイバケーブルが光ファイバケーブル開口部を通るとき、光ファイバケーブルによって封止されるように光ファイバケーブル開口部を構成することも可能である。

少なくとも１つの端部キャップは、ファイバ絶縁体の少なくとも１つの端部に着脱可能に結合可能である。

少なくとも１つの端部キャップを設けることにより、まず、少なくとも１つの端部を介してセラミック被覆内に充填材を充填することができ、充填材を充填した後、端部キャップを少なくとも１つの端部に、または少なくとも１つの端部内に配置して、充填材が絶縁体から出ることを防止し、充填材を保護することができる。さらに、少なくとも１つの端部および少なくとも１つの端部キャップの直径を適切に選択することにより、例えば、少なくとも１つの端部キャップの直径と比較してより小さな直径を有する光ファイバ開口部を介して、充填材が入れられる場合と比較して、効率的な充填処理を実現することができる。

絶縁体の端部は、ファイバ絶縁体の延在方向に沿って延在する横断面で見たときに、正方形状の形状部を有していてよい。この横断面で見ると、正方形状の形状部は、前面と、この前面に対して平行な後面とを有することができ、上記の前面と後面とは側面で接続可能である。この横断面で見ると、前面と後面とを接続する２つの側面があってよい。当然のことながら、３次元的に見ると、前面と後面とを接続する少なくとも４つの側面が存在していてよい。ファイバ絶縁体は、正方形状の形状部の前面から延在方向に沿って延在していてよい。換言すると、ファイバ絶縁体は、延在方向に沿って見ると、第１端部および第２端部を有してよい。ファイバ絶縁体は、第１端部から第２端部まで延在していてよい。第１端部は前面に対応していてよく、第２表面は第１端部と第２端部との間に配置されていてよい。さらに、横断面で見ると、正方形状の形状部の前面および後面は、延在方向に対して垂直方向に沿って延在していてよい。１つの側面と、前面または後面とによって形成される少なくとも１つのエッジは、少なくとも１つの端部キャップを収容するように配置された開口部として構成されていてよい。選択肢として、正方形状の形状部の開口部は、少なくとも１つの端部キャップによって、または少なくとも１つの端部キャップを封止することができる。

換言すると、正方形状の形状部は中空であってよく、上記の内側中空空間は、中空セラミック被覆の内側空間に接続されていてよい。エッジに形成される開口部により、正方向状の形状部の中空空間と、ファイバ絶縁体の環境とが接続されていてよい。

ここで、「正方形状の形状部のエッジ」という用語は、少なくとも１つの端部キャップを収容するように構成された、開口部の位置を指定するために使用されている。当然のことながら、エッジが開口部として構成される場合、上記のエッジはもはや物理的に存在しない。

正方形状の形状部の少なくとも２つのエッジは、開口部として構成することができ、それぞれの開口部は、それぞれの端部キャップを収容するように構成されている。

２つの開口部は、正方形状の形状部の内側中空空間に接続されていてよい。

横断面で見たときに、正方形状の形状部の少なくとも２つの開口部は、前面に接続する側面に対応するエッジに形成可能である。

それぞれの端部キャップによって封止される少なくとも２つの開口部を設けることにより、中空被覆内に充填材がまだ導入されていない状態で、第１端部キャップを介して、光ファイバケーブルを送り込むことができる。光ファイバケーブルは、所望のように配置することができ、対応する端部キャップにより、光ファイバケーブルと共に１つの開口部が封止される。次いで、第２開口部を使用して充填材を充填することができ、その後、第２端部キャップによって少なくとも部分的に、またはいっぱいに充填した後、第２開口部を封止することができる。このため、絶縁体と光ファイバケーブルとの組み立てが容易になる。

充填材は、中空セラミック被覆も正方形状の形状部の中空空間も少なくとも部分的に充填することができる。これにより、光ファイバケーブルに対し、絶縁体の絶縁効果が保証される。

光ファイバケーブルは、ファイバケーブル延在方向に沿って延在する中空チューブと、ファイバケーブル延在方向に沿って延在しかつ中空チューブ内に配置されている少なくとも１つのファイバと、中空チューブに配置されている特殊ゲルであって、ファイバケーブル延在方向に対して垂直方向に延在している横断面で見たときに、少なくとも１つのファイバと中空チューブとの間に少なくとも部分的に配置されている特殊ゲルとを有していてよい。中空チューブは、少なくとも第１部分および第２部分を有してよい。中空チューブの第１部分はファイバ絶縁体の内側に配置されていてよく、第２部分はファイバ絶縁体の外側に配置されていてよい。第２部分は、少なくとも１つの端部キャップから遠ざかるように（光ファイバケーブル延在方向に沿って）少なくとも１つの端部キャップから延在していてよい。中空チューブの第２部分の外面は、高抵抗アラミドヤーンによって覆われていてよい。高抵抗アラミドヤーンの外面は、ポリウレタン、ポリエチレンまたは架橋ポリエチレン／難燃性非腐食性被覆によって覆われていてよい。

光ファイバケーブル開口部または少なくとも１つの端部キャップは、中空チューブの第２部分を固定するように構成されてよい。光ファイバケーブル開口部または少なくとも１つの端部キャップは、高抵抗アラミドヤーンおよび／または非腐食性被覆によって固定されるように構成されてよい。すなわち、中空チューブの第２部分は、高抵抗アラミドヤーンおよび非腐食性被覆を有することができ、光ファイバケーブル開口部または少なくとも１つの端部キャップに配置された端部は、光ファイバケーブル開口部または最後の１つの端部キャップに固定可能である。換言すると、被覆およびアラミドヤーンは、ケーブルグランドにより、また少なくとも１つの端部キャップ内または少なくとも１つの端部キャップにおいて、ファイバ絶縁体の端部に固定されていてよい。

アラミドヤーンは水に浸かると電圧伝達媒体になってしまう可能性があるため、第１部分においてアラミドヤーンおよび非腐食性被覆は、除去可能であるかまたは存在してはならない。

中空チューブの第２部分を固定し、かつ／または光ファイバケーブル開口部／少なくとも１つの端部キャップを高抵抗アラミドヤーンおよび／または非腐食性被覆に固定することにより、例えば、光ファイバケーブルに加わるあらゆる引張力は、アラミドヤーン、非腐食性被覆、および少なくとも１つの端部キャップ、および／または少なくとも１つの端部キャップの光ファイバケーブル開口部に加わるが、ファイバには加わらないことが可能である。これにより、このような力が加わる用途や光ファイバケーブルが動く用途において、光ファイバケーブルの信号品質をさらに向上させることができる。

名前を挙げた材料の被覆を使用することにより、要求される環境影響に耐える光ファイバケーブルを提供することができる。

さらに、高抵抗アラミドヤーンを設けることにより、光ファイバケーブルの機械的性能を向上させることができる。特に、アラミドヤーンにより、伸長性およびクラスト強度が改善され、これによって光ファイバケーブルの強度増大ならびに繰り返しの曲げおよび捻れに対する耐性が生じる。

少なくとも１つのファイバと中空チューブとの間の中空チューブの内側に特殊ゲルを設けることにより、少なくとも１つのファイバの動きから、中空チューブの動きを減衰させることができるか、さらに切り離すこともできる。少なくとも１つのファイバを介して伝送される光信号は、少なくとも１つのファイバのあらゆる動きの影響を非常に受け易いため、また伝送される光信号のノイズまたは劣化を低減するかまたはさらに除去するために、中空チューブと少なくとも１つのファイバとの間に特殊ゲルを供給することができる。特殊ゲルは、少なくとも１つのファイバに動きを伝達することなく、中空チューブのあらゆる動きを吸収するかまたは減衰させることができる。したがって、このような光ファイバケーブルは、光信号を劣化させずに光ファイバケーブルを動かす必要がある用途に用いることができる。

中空チューブは、緩いチューブであってよい。特に、中空チューブの第２部分は、緩いチューブあってよい。

特殊ゲルは、少なくとも１つのファイバに中空チューブの動きおよび／または回動を部分的にのみ伝達するように構成された特定の速度を有していてよいか、または特別な速度は、少なくとも１つのファイバの動きから中空チューブの動きおよび／または回動を切り離すように構成可能である。

特殊ゲルは、たとえ地球の引力に対して平行な光ファイバケーブル延在方向に光ファイバケーブルが延在する位置に光ファイバケーブルが配置されているとしても、光ファイバケーブル端部において、動かないかまたは滴り落ちないように構成される特定の粘度を有していてよい。

換言すると、特殊ゲルの粘度は、光ファイバケーブル端部において特殊ゲルが動いたり、滴り落ちることなく、光ファイバケーブルが垂直方向にも保持され得るように設定可能である。

中空チューブは、２重層の中空チューブから形成可能である。２重層は、ポリカーボネートおよびポリブチレンテレフタレートであってよい。これにより、光ファイバケーブルは、異なる温度範囲で使用可能である。択一的には、中空チューブは、ポリアミド、エチレンテトラフルオロエチレンまたはポリブチレンテレフタレートから形成可能である。ポリブチレンテレフタレートは、欧州における環境等の穏やかな環境において適切な材料として使用可能である。

中空チューブは、緩い中空チューブであってよい。

高抵抗アラミドヤーンにより、光ファイバケーブルの必要な引張力、曲げおよびねじり性能が提供可能である。

本発明の別の実施形態によると、前述した絶縁体のいずれかの態様による絶縁体を有するシステムが提供される。本システムの光ファイバケーブルまたは本システムに設けられる光ファイバケーブルは、前述の光ファイバケーブルのいずれかの態様による光ファイバケーブルであってよい。

次の図面により、本出願の開示を説明する。

本発明によるファイバ絶縁体の横断面図である。 本発明による光ファイバケーブルの横断面図である。 ファイバ絶縁体および光ファイバケーブルの例示的な用途の横断面図、側面図および平面図である。

図面の次の説明は、例示を目的として使用され、それらの特定の詳細に本発明の特許請求の範囲およびスコープを限定するものと解釈されるべきではない。さらに、図面の寸法およびサイズは、必ずしも現実に対応している必要はなく、説明を目的として描かれている。

図１には、本発明によるファイバ絶縁体１００の横断面図が示されている。この横断面図は、図平面内に延在している。ファイバ絶縁体１００は、光ファイバケーブル２００と、セラミック被覆１２０と、絶縁充填材１３０とを有する。光ファイバケーブルは、図１において参照符号２００を有するが、図１における光ファイバケーブル２００は、図２に示した光ファイバケーブルとは異なる構成を有してよい。当然のことながら、この光ファイバケーブルは、図２を参照して説明する光ファイバケーブル２００であってよい。

セラミック被覆１２０は、中空であり、ファイバ絶縁体１００または光ファイバケーブル２００の延在方向に沿って光ファイバケーブル２００を案内するように構成された内側全直径Ｄを有する。図１から明らかなように、ファイバ絶縁体１００を通して光ファイバケーブル２００を送り込めるように、セラミック被覆１２０の直径Ｄは、光ファイバケーブル２００の直径よりも大きく設定される。特に、セラミック被覆１２０の直径Ｄは、絶縁充填材１３０が、中空のセラミック被覆１２０内に充填可能でありかつ光ファイバケーブル２００とセラミック被覆１２０との間に配置可能であるように設定される。絶縁材料１３０は電気絶縁性である、絶縁充填材１３０は、光ファイバケーブル２００およびセラミック被覆１２０の少なくとも１つの熱特性を補償するように構成された熱特性を有する。すなわち、絶縁材料１３０の熱特性は、例えば、光ファイバケーブル２００に伝達されない、セラミック被覆１２０によって伝導されるかまたは吸収される熱をこの熱特性が補償できるように設定／構成される。換言すると、絶縁材料１３０の熱特性は、温度絶縁性を有するように構成可能である。

絶縁充填材１３０は、最初は、セラミック被覆１２０内に充填されるために流体またはゲル状の状態で供給され得る材料であってよい。光ファイバケーブル２００および絶縁充填材１３０がセラミック被覆１２０の内側に供給されると、絶縁充填材１３０は、硬化し、長期的に安定でありかつ電気および温度絶縁性を有する、ファイバ絶縁体１００の部分になることができる。さらに、ファイバ絶縁体１００の少なくとも１つの端部は、少なくとも１つの端部キャップ１５１，１５２によって閉鎖される。

少なくとも部分的にセラミック被覆１２０の内側に絶縁充填材１３０を供給することにより、また光ファイバケーブル２００とセラミック被覆１２０との間に少なくとも部分的に絶縁充填材１３０を配置することにより、ファイバ絶縁体１００の絶縁性能が改善され、また妨害的な環境影響、例えば高電圧環境等に対し、光ファイバケーブル２００を介して伝送されるあらゆる光信号を遮蔽することができる。

図１から明らかなように、セラミック被覆１２０の外面は、波型形状部を有し、セラミック被覆１２０の内面は、光ファイバケーブル２００の方を向いている。特に、セラミック被覆１２０の内面は、滑らかな表面を有し、これにより、光ファイバケーブル２００の送り込みを容易にし、また絶縁充填材１３０の充填処理を改善することができる。これにより、滑らか外面（スムーズロブ）に比べて沿面距離が増大し、この比較的長い沿面距離は、絶縁体１００の絶縁レベルに寄与する。

さらに、図１から明らかなように、光ファイバケーブル２００またはその中空チューブ２１０は、第１部分２１１および第２部分２１２を有する。第１部分２１１は、ファイバ絶縁体１００内／ファイバ絶縁体１００の内側に、特にセラミック被覆１２０内に配置されている。第２部分２１２は、ファイバ絶縁体２００の外側に配置されている。図１に示したように、第２部分２１２は、光ファイバケーブル２００の延在方向に沿い、少なくとも１つの端部キャップ１５１から図１の下部に延在している。したがって、第２部分２１２は、少なくとも１つの端部キャップ１５１から遠ざかるように延在している。

図１では、第２部分２１２は、少なくとも１つの端部キャップ１５１の外面から延在している。第１部分２１１は、少なくとも１つの端部キャップ１５１の外面とは反対側の内面からセラミック被覆１２０の内面に沿って少なくとも延在している。

図１には、ファイバ絶縁体１００の下部と、対応するその下端部とだけが示されている。当然のことながら、ファイバ絶縁体１００は、図１に示した下端部と同一に構成されていてよい、ファイバ絶縁体１００の端部も有する上部を有していてよい。

ファイバ絶縁体１００の少なくとも１つの端部は、図１において正方形状の形状部を有する。特に、図１には、ファイバ絶縁体１００の少なくとも１つの端部の矩形の形状部が示されている。上記の正方形状の形状部は、中空であり、中空セラミック被覆１２０の内部空間に接続されている。さらに、正方形状の形状部は、図１の横断面図において前面、後面および２つの側面を有する。当然のことながら、３次元的に見ると、少なくとも４つの側面が設けられている。前面および後面は、２つの側面によって接続されており、正方形状の形状部を形成している。さらに、正方形状の形状部の前面および後面は、ファイバ絶縁体１００の延在方向に対して垂直に延在している。図１から明らかなように、正方形状の形状部の前面および後面は、セラミック被覆１２０の波型形状部を超えて延在している。

さらに、正方形状の形状部は、図１において見ると、正方形状の形状部の下側のコーナ／エッジに形成された２つの開口部１４１，１４２を有する。それぞれの開口部１４１，１４２には端部キャップ１５１，１５２が設けられていてよい。端部キャップ１５１，１５２は、開口部１４１，１４２を閉鎖し、また選択的には封止するように構成されていてよく、これにより、絶縁充填材１３０を保護すると共に充填処理を可能にする。光ファイバケーブル２００は、端部キャップ１５１の光ファイバケーブル開口部を通る。図１によるファイバ絶縁体の構成により、ファイバ絶縁体１００の容易かつ時間に効率の良い組み立てが可能になる。つまり、端部キャップ１５１の光ファイバケーブル開口部を通して光ファイバケーブル２００を送り込むことができ、したがって、ファイバ絶縁体１００内に容易に配置することができる。すなわち、キャップ１５１に光ファイバケーブル２００を通し、ファイバ絶縁体１００に引き込むことが容易であり、この際に、光ファイバケーブルを引っ張る間、端部キャップ１５１は、開口部１４１においてけるその位置を維持する。次に、光ファイバケーブル２００を配置する前または配置した後、絶縁充填材１３０を充填するために別の開口部１４２が使用可能である。開口部１４２は、光ファイバケーブル２００よりも大きな直径を有することができ、それでもなお端部キャップ１５２によって封止または閉鎖することができるため、効率的な充填処理が実現される。また、開口部１４１，１４２は、正方形状の形状部の内側全空間に接続されており、これにより、光ケーブル２００は、内側全空間を通ることができ、絶縁充填材１３０を導入することができる。

端部キャップ１５１，１５２は、光ファイバケーブル２００の有無にかかわらず、開口部１４１，１４２を封止するように構成可能である。

少なくとも１つの端部キャップ１５１，１５２は、ファイバ絶縁体１００の少なくとも１つの端部を閉鎖するためのプラグとして構成されていてよい。特に、少なくとも１つの端部キャップ１５１，１５２は、開口部１４１，１４２の半径に対応するかまたはそれよりもわずかに小さい半径を有するディスクまたはプラグ状の形状を有していてよい。

図２には、本発明による光ファイバケーブル２００の横断面図が示されている。図２の横断面図は、図１の横断面図に対して垂直であり、かつ第２部分２１１における光ファイバケーブル２００の横断面図である。光ファイバケーブル２００は、図１について前に示したようにファイバケーブル延在方向に沿って延在する中空チューブ２１０を有する。光ファイバケーブル２００はさらに、ファイバケーブル延在方向に沿って延在する少なくとも１つのファイバ２２０を有し、ここでは、少なくとも１つのファイバ２２０が中空チューブ２１０内に配置されている。中空チューブ２０１の内側には２つ以上のファイバ２２０が設けられていてよい。さらに、中空チューブ２１０内には、また少なくとも１つのファイバ２２０と中空チューブ２１０との間には少なくとも部分的に特殊ゲル２３０が配置されている。中空チューブ２１０の第２部分２１１の外面は、高抵抗アラミドヤーン２４０によって覆われており、中空チューブ２１０の内面は、少なくとも１つのファイバ２２０の方を向いている。架橋ボリエチレンさらに、高抵抗アラミドヤーン２４０の外面は、ポリウレタン、ポリエチレン、または架橋ポリエチレン／難燃性非腐食性被覆２５０によって覆われている。

中空チューブ２１０の内側に、また特に光ファイバケーブル２００と中空チューブ２１０の内面との間に特殊ゲル２３０を配置することにより、中空チューブ２１０のあらゆる動きを減衰させることが可能であり、これにより、特殊ゲル２３０を介する、少なくとも１つのファイバ２２０への動きの伝達がより少なくなるか、または動きが伝達されないことが可能である。換言すると、特殊なゲル２３０の速度に起因して、少なくとも１つのファイバ２２０の動きから中空チューブ２１０のあらゆる動きを切り離すかまたは減衰させることができる。少なくとも１つのファイバ２２０に加えられるあらゆる小さな動きまたは振動は、伝送される光信号に影響を与えることがあり、光信号を劣化させる得るため、このことは有益である。上記の衝撃を低減することにより、またはそれどころか衝撃を除去することにより、高感度の測定を行い、また対応する測定点における受信の劣化なしに、または少ない劣化で、光ファイバケーブル２００を介し、対応する光信号を伝送することができる。

特に、特殊ゲル２３０の速度は、少なくとも１つのファイバ２２０に中空チューブの動きおよび／または回動を部分的にのみ伝達する速度に構成または設定されていてよい。さらに、特殊ゲル２３０は、たとえ地球の引力に対して平行な光ファイバケーブル延在方向に光ファイバケーブル２００が延在する位置に光ファイバケーブル２００が配置されているとしても、光ファイバケーブル端部において、動かないかまたは滴り落ちないように構成される速度を有する。

中空チューブ２１０は、ポリカーボネートおよびポリブチレンテレフタレートである２重層の中空チューブから形成可能である。択一的に、中空チューブ２１０は、ポリアミド、エチレンテトラフルオロエチレンまたはポリブチレンテレフタレートから形成可能である。欧州等における穏やか環境には、ポリブチレンテレフタレートが使用可能である。

さらに、中空チューブ２１０は、緩い中空チューブとして構成されていてよい。すなわち、中空チューブ２１０は、光ファイバケーブルの２つの端部の間で張られているのではなく、緩い構成で静止していてよい。これはさらに、光ファイバケーブル２００の動きを減衰させるために有益である。

ここで再び図１を参照すると、中空チューブ２１０と、少なくとも１つのファイバ２２０と、特殊ゲル２３０と、高抵抗アラミドヤーン２４０と、非腐食性被覆２５０とから成る、光ファイバケーブル２００の第２部分２１１は、少なくとも１つの端部キャップ１５１に固定されている。特に、少なくとも高抵抗アラミドヤーン２４０および非腐食性被覆２５０は、少なくとも１つの端部キャップ１５１に固定されている。

中空チューブ２１０を緩いチューブと見なすことができるのに対し、高抵抗アラミドヤーン２４０および非腐食性被覆２５０だけを固定することにより、例えば、光ファイバケーブル２００に加えられる張力は、高抵抗アラミドヤーン２４０および非腐食性被覆２５０に加えられ、緩いチューブ、特に、ファイバ２２０には加わらない。張力は、少なくとも１つの端部キャップ１５１に向けられ、ファイバ絶縁体１００に向けられることはない。したがって、ファイバ２２０は、光ファイバケーブル２００に加わる外力から保護され、そうでなければ短くなるかまたは劣化することになる、光ファイバケーブルの寿命が長くなる共に、ファイバ２２０の伝送特性が保護される。

図３には、３つの異なる図、すなわち、本発明の例示的な用途の横断面図、側面図および平面図が示されている。横断面図には、図１によるファイバ絶縁体１００が、光ファイバケーブル２００と共に示されている。側面図には、ファイバ絶縁体１００の上端部に配置された遮断閉鎖断路器（ＢＣＤＳ）のアーム３２０を有するファイバ絶縁体１００が示されている。光ファイバケーブル２００は、測定点３１０に接続され、ファイバ絶縁体１００の下端部を通る。光ファイバケーブル２００は、ファイバ絶縁体１００によって上端部に案内されて、アーム３２０を通して送り込まれて光学測定位置に至る。さらに、側面図において例示的に示したように、この環境では、ファイバ絶縁体１００の上端部において、光学測定位置に電圧Ｖ１が印加される。また、この環境では下端部に電圧Ｖ２が存在する。電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差分は、５０ｋＶ～２５０ｋＶであってよい。側面図に実施例として示したように、回動方向矢印Ｔが示されている。平面図も参照されたい。このような光学的測定には、別の測定位置またはオフ位置にアーム３２０を動かすかまたは回動させなければならないことがある。矢印Ｔによって示したようにアーム３２０が回動すると、捻れは光ファイバケーブル２００にも加わる。光ファイバケーブル２００を介して伝送される光信号は極めて影響を受け易くなることがあり、ひいてはこのような捻れが光信号を劣化させ得ることは、既に上で説明した。光ファイバケーブル２００は、光ファイバケーブル２００として構成できるため、特殊ゲル２３０を介して、捻れの悪影響が低減可能である。したがって、光信号を劣化させることなく、ファイバ絶縁体１００および光ファイバケーブル２００を有する光測定装置を動かすことができる。

Claims (14)

1. 光ファイバケーブル（２００）を備えたファイバ絶縁体（１００）であって、前記ファイバ絶縁体（１００）は、
   光ファイバケーブル（２００）と、
   中空のセラミック被覆（１２０）であって、
   前記光ファイバケーブル（２００）を案内するように構成された内側全直径（Ｄ）を有するセラミック被覆（１２０）と、
   前記セラミック被覆（１２０）を少なくとも部分的に充填しかつ前記光ファイバケーブル（２００）と前記セラミック被覆（１２０）との間に配置された絶縁充填材（１３０）とを有し、
   前記ファイバ絶縁体（１００）の少なくとも１つの端部は、前記ファイバ絶縁体（１００）の少なくとも１つの端部を閉鎖するように構成された少なくとも１つの端部キャップ（１５１，１５２）によって閉鎖されており、
   少なくとも１つの前記端部キャップ（１５１，１５２）は、前記光ファイバケーブル（２００）が、少なくとも１つの前記端部キャップを通るように構成されている、ファイバ絶縁体（１００）。
2. 前記セラミック被覆（１２０）の外面は、波型形状部を有し、前記セラミック被覆（１２０）の内面は、前記光ファイバケーブル（２００）の方を向いている、請求項１記載のファイバ絶縁体（１００）。
3. 前記絶縁充填材（１３０）は、前記光ファイバケーブル（２００）および前記セラミック被覆（１２０）の少なくとも１つの熱特性を補償するように構成された熱特性を有する、請求項１または２記載のファイバ絶縁体（１００）。
4. 少なくとも１つの前記端部キャップ（１５１，１５２）は、前記ファイバ絶縁体（１００）の少なくとも１つの前記端部を封止するように構成されており、かつ／または
   少なくとも１つの前記端部キャップ（１５１，１５２）は、光ファイバケーブル延在方向に沿った前記光ファイバケーブル（２００）の動きが防止されるように、前記光ファイバケーブル（２００）を固定するように構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のファイバ絶縁体（１００）。
5. 少なくとも１つの前記端部キャップ（１５１，１５２）は、光ファイバケーブル開口部を有し、前記光ファイバケーブル開口部は、前記光ファイバケーブル（２００）が、前記光ファイバケーブル開口部を通って前記ファイバ絶縁体（１００）内に入るように配置されており、
   選択的には、前記光ファイバケーブル（２００）が前記光ファイバケーブル開口部を通るときに、前記光ファイバケーブル（２００）によって封止されるように前記光ファイバケーブル開口部が構成されている、請求項４記載のファイバ絶縁体（１００）。
6. 前記ファイバ絶縁体（１００）の少なくとも１つの前記端部は、前記ファイバ絶縁体（１００）の延在方向に沿った横断面で見ると正方形状の形状部を有し、
   前記横断面で見ると、前記正方形状の形状部は、前面と、前記前面に対して平行な後面とを有し、前記前面と前記後面とは側面によって接続されており、
   前記ファイバ絶縁体（１００）は、前記正方形状の形状部の前記前面から前記延在方向に沿って延在しており、
   前記横断面で見ると、前記正方形状の形状部の前記前面および前記後面は、前記延在方向に対して垂直方向に沿って延在しており、
   １つの前記側面と、前記前面または前記後面とによって形成される少なくとも１つのエッジは、少なくとも１つの前記端部キャップ（１５１，１５２）を収容するように配置された開口部（１４１，１４２）として構成されており、
   選択的には、前記正方形状の形状部の前記開口部（１４１，１４２）は、少なくとも１つの前記端部キャップ（１５１，１５２）によって封止される、請求項１から５までのいずれか１項記載のファイバ絶縁体（１００）。
7. 前記正方形状の形状部の少なくとも２つのエッジは、少なくとも１つのそれぞれの端部キャップ（１５１，１５２）を収容するように構成された開口部（１４１，１４２）として構成されている、請求項６記載のファイバ絶縁体（１００）。
8. 前記横断面で見ると、前記正方形状の形状部の少なくとも２つの前記開口部（１４１，１４２）は、前記前面に接続している前記側面に対応する前記エッジに形成されている、請求項７記載のファイバ絶縁体（１００）。
9. 前記光ファイバケーブル（２００）は、
   前記ファイバケーブル延在方向に沿って延在する中空チューブ（２１０）と、
   前記ファイバケーブル延在方向に沿って延在しかつ前記中空チューブ（２１０）内に配置されている少なくとも１つのファイバ（２２０）と、
   前記中空チューブ（２１０）内に配置された特殊ゲル（２３０）あって、少なくとも１つの前記ファイバ（２２０）と前記中空チューブ（２１０）との間に少なくとも部分的に配置されている特殊ゲル（２３０）とを有し、
   前記中空チューブ（２１０）は、少なくとも第１部分（２１１）および第２部分（２１２）を有し、
   前記中空チューブ（２１０）の前記第１部分（２１１）は前記ファイバ絶縁体の内側に配置されており、前記第２部分（２１２）は前記ファイバ絶縁体の外側に配置されており、前記第２部分（２１２）は、少なくとも１つの前記端部キャップから遠ざかるように前記ファイバケーブル延在方向に沿って少なくとも１つの前記端部キャップから延在しており、
   前記中空チューブ（２１０）の前記第２部分（２１２）の外面は、高抵抗アラミドヤーン（２４０）によって覆われており、
   前記高抵抗アラミドヤーン（２４０）の外面は、ポリウレタン、ポリエチレン、または架橋ポリエチレン／難燃性非腐食性被覆（２５０）によって覆われている、請求項１から８までのいずれか１項記載のファイバ絶縁体（１００）。
10. 前記光ファイバケーブル開口部は、前記中空チューブ（２１０）の前記第２部分を固定するように構成されている、請求項９記載のファイバ絶縁体（１００）。
11. 前記光ファイバケーブル開口部は、前記高抵抗アラミドヤーンおよび／または前記非腐食性被覆（２５０）によって固定されるように構成されている、請求項９または１０記載のファイバ絶縁体（１００）。
12. 前記特殊ゲル（２３０）は、少なくとも１つの前記ファイバ（２２０）に前記中空チューブ（２１０）の動きおよび／または回動を部分的にのみ伝達するように構成された特定の速度を有し、前記特定の速度は、少なくとも１つの前記ファイバ（２２０）の動きから、前記中空チューブ（２１０）の動きおよび／または前記回動を切り離すように構成されており、かつ／または
    前記特殊ゲル（２３０）は、たとえ地球の引力に対して平行な光ファイバケーブル延在方向に前記光ファイバケーブル（２００）が延在する位置に前記光ファイバケーブル（２００）が配置されているとしても、前記光ファイバケーブル端部において動かないかまたは滴り落ちないように構成される前記特定の粘度を有する、請求項９から１１までのいずれか１項記載のファイバ絶縁体（１００）。
13. 前記中空チューブ（２１０）は、ポリカーボネートおよびポリブチレンテレフタレートである２重層の中空チューブから形成されているか、または
    前記中空チューブ（２１０）は、ポリアミド、エチレンテトラフルオロエチレンまたはポリブチレンテレフタレートから形成される、請求項９から１２までのいずれか１項記載のファイバ絶縁体（１００）。
14. 前記中空チューブ（２１０）は、緩い中空チューブである、請求項９から１３までのいずれか１項記載のファイバ絶縁体（１００）。

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