NO337586B1 - Fiberoptikklemme for en kabel og fremgangsmåte for installering derav - Google Patents

Description

Fiberoptikklemme for en kabel og fremgangsmåte for installering derav Foreliggende oppfinnelse vedrører en fiberoptikklemme for en kabel, mer spesifikt en klemme for å forgrene ut et optisk fiberrør fra en XLPE-isolert komposittkabel og en fremgangsmåte for installering av en slik klemme.

Bakgrunn

Integrering av ett eller flere fiberrør i kraftkabler er velkjent som en løsning for overføring av signaler via fiberoptiske kabler med overføringen av elektrisk kraft i såkalte komposittkabler. Integrering av fibre i en enkeltkjernekabel er mer utfordrende enn i en normal kabel med tre kjerner der en separat fiberkabel er vridd sammen med de tre strømfasene. I en enkeltkjernekabel er fiberrørene integrert inne i én eller flere mantler for beskyttelse og/eller isolering. Komposittkabler kan spesifikt bli benyttet undersjøisk. Den integrerte konstruksjonen tilveiebringer forbedret beskyttelse av de optiske fibrene. På et punkt er det ofte av interesse å forgrene vekk fiberrøret fra fiberoptikk-kabelen. På dette punktet må fiberrøret bli ledet ut gjennom enhver ytre mantel slik at de optiske fibrene kan følge en separat bane i forhold til kraftkabelen.

Det er en vesentlig risiko for å skade og/eller brekke den fiberoptiske kabelen på forgreningspunktet, noe som vil måtte føre til en uønsket spleising av de optiske fibrene.

Den ytre mantelen/mantlene på komposittkablene kan bli laget av polyetylen (PE), og PE kan være høytetthets-, midlere tetthets- eller lavtetthets-PE. Isoleringen av én eller flere strømledere er primært laget av kryssbundet polyetylen (XLPE).

Kjent teknikk

Kjent teknikk slik som EP 0393552 og WO 01/40840 tilkjennegir spleisebokser for optiske fibre som skal anbringes på strømkabler, imidlertid vedrører ikke disse publikasjonene å tilveiebringe en mulighet for å forgrene ut av den fiberoptiske kabelen uten behovet for en spleis.

US 2002/0064364 angir et apparat for splitting eller separasjon og føring av optiske fibre, omfattende et splitter-hus med to skillbare halvdeler og tilpasset for montering på et flertall av optiske fibre uten å matte kutte alle de optiske fibrene. Når sammenføyet danner de to halvdelene en splitter-anordning som kun omfatter en avgreningsdel slik at den beskrevne anordningen kun er tiltenkt for å oppnå én forgrening.

Formål med oppfinnelsen

Problemet som den foreliggende oppfinnelsen tar sikte på å løse er å tilveiebringe for trygt uttak av et fiberrør gjennom en PE-mantel.

Foreliggende oppfinnelse forsøker videre å tilveiebringe et fiberrør-styringselement og en fremgangsmåte for å feste styringselementet på kabelen uten å brekke de optiske fibrene.

Styringselementet bør fortrinnsvis tilveiebringe isolasjon og unngå oppbygging av spenning mens fiberelementene beskyttes fysisk.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fiberoptikklemme som gir en løsning på disse problemene.

Fiberklemmen omfatter minst to seksjoner som er tilpasset å omgi kabelen og bli klemt på kabeloverflaten ved å feste de to seksjonene til hverandre, der de to seksjonene sammen danner en fiberrør-styringselementåpning. Det integrerte fiberrøret kan bli anbrakt i styringselementåpningen uten å brekke fibrene for derved å unngå behovet for å spleise de optiske fibrene eller kutte mer av hovedkabelen for å få nok overlengde til spleising.

I ett aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringer oppfinnelsen en fiberoptikklemme omfattende minst to seksjoner som kan kobles sammen for å danne en struktur som er i stand til å omgi en periferi av en kabel som omfatter minst ett fiberrør, kjennetegnet ved at de minst to seksjonene er konfigurert slik at når de er koblet sammen med festemidler så definerer de et gjennomgående kabelhull med en diameter som er lik eller mindre enn diameteren til kabelen på hvilken klemmen er tiltenkt anbrakt og tilveiebringer en trykkraft på kabelen som fester og fikserer klemmen til kabelen,

der minst én av de minst to seksjonene omfatter minst ett gjennomgående hull i hvilket et fiberrør-styringselement er anordnet, slik at ett fiberrør fra kabelen kan føres gjennom fiberrør-styringselementet og forgrenes vekk fra kabelen.

Fiberoptikklemmen ifølge foreliggende oppfinnelse kan bli benyttet på kabler eller rørledninger som omfatter et fiberrør for optiske fibre som på et punkt må bli forgrenet vekk fra hovedkabelen eller rørledningen.

Fiberoptikklemmen er dimensjonert for å passe rundt kabelen eller rørledningen slik at sammenkoblingen av seksjonene gir et gjennomgående kabelhull med en diameter som er lik eller mindre enn diameteren på kabelen eller rørledningen som klemmen er tiltenkt tilpasset på.

Hovedkabelen eller rørledningen kan generelt være enhver type komposittkabel som omfatter et optisk fiberrør anbrakt på omkretsen av kabelen eller integrert i eller under armering og/eller isolering og/eller ytre beskyttelsesmantler eller enhver type av rørledning eller rør som inkluderer et optisk fiberrør anbrakt på omkretsen av rørledningen/røret eller integrert i eller under armering og/eller isolering og/eller ytre beskyttelsesmantler.

I et ytterligere aspekt er fiberoptikklemmen ifølge foreliggende oppfinnelse tiltenkt for anvendelse på en polyetylenisolert komposittkabel, fortrinnsvis en XLPE-isolert komposittkabel.

I et ytterligere aspekt er fiberoptikklemmen ifølge foreliggende oppfinnelse tiltenkt for anvendelse på en gummi-isolert komposittkabel.

I et annet aspekt av foreliggende oppfinnelse er seksjonene til fiberoptikklemmen laget av et isolerende materiale, fortrinnsvis et ikke-metallisk isolerende materiale. Når klemmen benyttes på en strømførende kabel er det fordelaktig at klemmen i seg selv er ikke-ledende slik at klemmen isolerer kabelen i seksjonen der klemmen er satt på. Ved å velge et ikke-ledende materiale blir muligheten for spenningsoppbygging og dannelsen av ulike potensialer mellom fiberrør-styringselementet, fiberrøret og kraftkabelen unngått.

I nok et annet aspekt av fiberoptikklemmen omfatter fiberrør-styringselementet koblingsmidler for kobling av et isoleringsrør til rør-styringselementet slik at fiberrøret er anbrakt på innsiden av det isolerende røret.

I et ytterligere aspekt av fiberoptikklemmen ifølge foreliggende oppfinnelse er minst ett gjennomgående hull som inkluderer et fiberrør-styringselement utformet på grenseflaten mellom to tilliggende seksjoner. I et alternativt aspekt er det minst ene gjennomgående hullet som inkluderer et fiberrør-styringselement anbrakt inne i én av de minst to seksjonene.

I nok et annet aspekt av fiberoptikklemmen ifølge foreliggende oppfinnelse så har fiberrør-styringselementet, når klemmen er i bruk, en vinkel i forhold til den langsgående aksen til kabelen på 5° til 80°, fortrinnsvis 10°-70°, mer foretrukket 20°-60°. I ett aspekt kan vinkelen være omtrent 45°.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer ytterligere en fremgangsmåte for installering av en fiberoptikklemme på en kabel som omfatter minst et optiskfiberrør anbrakt innen i minst ett ytre polymerlag, der fremgangsmåten omfatter

å tilveiebringe en fiberoptikklemme i henhold til oppfinnelsen,

å fjerne det minst ene ytre polymerlaget fra en seksjon av kabelen ved å starte fra et forgreningspunkt,

å føre fiberrøret gjennom nevnte gjennomgående hull i fiberoptikklemmen,

anbringe fiberrøret i nevnte fiberrør-styringselement, og å fiksere fiberoptikklemmen på kabelen ved å koble sammen de minst to seksjonene.

I ett aspekt av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er fiberoptikklemmen festet til det minst ene ytre polymerlaget under forgreningspunktet.

I et ytterligere aspekt av fremgangsmåten er det minst ene polymerlaget laget av PE og klemmen for optiske fibre er laget av et ikke-metallisk materiale.

I nok et ytterligere aspekt av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse gir sammenkoblingen av de minst to seksjonene et gjennomgående kabelhull med en diameter som er lik eller mindre enn diameteren på kabelen som klemmen er tiltenkt tilpasset til.

Uttrykket ikke-ledende som benyttet her for å beskrive et materiale, fortrinnsvis et ikke-metallisk materiale, refererer til materialer som er anvendelig for anvendelse som elektriske isolatorer. Eksempler på slike materialer inkluderer, men er ikke begrenset til, plasttyper, gummityper, polymerer og keramiske materialer.

Uttrykket gummi refererer slik det benyttes her i sammenheng med gummi-isolerte kabler til gummityper som normalt benyttes til isolering og mantling av kabler, slik som etylenpropylengummi (EPR), etylenpropylendienmonomer (EPDM)-gummi.

Kort beskrivelse av tegningene

Foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet i ytterligere detalj med referanse til de vedlagte tegningene som illustrerer én utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 1 er en fremstilling av en fiberklemme ifølge foreliggende oppfinnelse anbrakt på en komposittkabel.

Figur 2 er en perspektivfremstilling av fiberklemmen på figur 1.

Figur 3 er en tverrsnittfremstilling av fiberklemmen og kabelen på figur 1 langs linjen A-A. Figur 4 er en tverrsnittfremstilling av fiberklemmen og kabelen på figur 1 langs linjen A-A, der et isolerende rør har blitt installert rundt fiberrøret.

En fagmann på området vil sette pris på at alternative utførelsesformer kan bli utført innenfor omfanget av foreliggende oppfinnelse slik det gjøres krav på i de etterfølgende kravene.

Prinsipiell beskrivelse av oppfinnelsen

En utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er illustrert på figurene 1-4. Den illustrerte utførelsesformen av fiberoptikklemmen 20 for optiske fibre omfatter to seksjoner 21 og 22 som danner et gjennomgående kabelhull tilpasset å motta komposittkabelen. Komposittkabelen 10 går inn gjennom det gjennomgående hullet fra én side og kabelen som inkluderer kraftkabelen 12 blir passert gjennom det gjennomgående hullet og forlater fiberklemmen uten noe behov for en spleising av kraftkabelen(e). Komposittkabelen 10 omfatter en ytre mantel 13 som i én utførelsesform er laget av polyetylen. I det minste i en del av komposittkabelen for å bli omgitt av fiberklemmen 20 blir den ytre mantelen åpnet for å ta ut fiberrøret 14. Fiberrøret 14 blir passert gjennom et styringselement 24 som er anbrakt i et gjennomgående hull i én av klemmeseksjonene 21. Styringselementet 24 styrer fiberrøret vekk fra den langsgående retningen av kabelen 10, 12 og gir støtte for fiberrøret og de optiske fibrene som er anbrakt inne i dette.

Den illustrerte utførelsesformen av oppfinnelsen omfatter ett fiberrør 14 og ett styringselement 24, imidlertid kan fiberklemmen omfatte i det minste så mange eller flere styringselementer som fiberrør som er inkludert i kabelen som klemmen er tiltenkt å bli benyttet på. Den illustrerte utførelsesformen av klemmen 20 omfatter et andre gjennomgående hull i den andre halvdelen 22. Dette gjennomgående hullet er blokkert med en plugg 25 fordi ikke noe fiberrør er forgrenet av gjennom dette.

Alternativt kan det minst ene gjennomgående hullet også bli utformet i kontaktområdet mellom to seksjoner, og dermed er det ikke noe behov for å passere noen av delene som utgjør klemmen langs lengden av fiberrøret.

Når man monterer den optiske fiberklemmen på kabelen er de to seksjonene 21 og 22 anbrakt på omkretsen av kabelen der fiberrøret passerer ut gjennom styringselementet 24. De to halvdelene 21 og 22 er festet til hverandre og til periferien av kabelen ved å sette fast festemidlene 30. Festemidlene 30 kan være skruer og muttere eller liknende festemidler for å feste klemmeseksj onene til hverandre. Festemidlene fester også klemmen til kabelen ved at diameteren på det gjennomgående kabelhullet er tilpasset diameteren på kabelen slik at når seksjonene er koblet sammen og festemidlene festet så blir diameteren på det gjennomgående kabelhullet redusert og dette gir en trykkraft på kabelen og fester klemmen til kabelen.

Selv om den illustrerte klemmen er laget av to seksjoner så vil en fagmann på området innse at klemmen kan bli laget av ethvert antall segmenter som kan kobles sammen for å danne det gjennomgående kabelhullet som er tilpasset å motta kabelen.

Eksempel

I det følgende vil et eksempel på en fiberoptikklemme ifølge foreliggende oppfinnelse med referanse til de vedlagte figurene bli tilkjennegitt.

I eksemplet blir en armert, undersjøisk komposittkabel terminert og som en del av denne prosessen blir den fiberoptiske kabelen som er inkludert i komposittkabelen forgrenet vekk fra kraftkabelen før termineringen derav.

På termineringen blir armeringen først frigjort fra den indre komposittkabelen og terminert i overensstemmelse med normale prosedyrer.

Deretter bør den ytre mantelen bli fjernet fra kabelenden til forgreningspunktet. Med fiberrøret integrert eller delvis integrert i den ytre mantelen må denne prosessen bli utført med forsiktighet. I utgangspunktet blir seksjonen(e) av den ytre mantelen som ikke inneholder fiberrør fjernet, og deretter blir fiberrøret forsiktig separert fra den gjenværende, ytre mantelen. For å beskytte fiberrøret på forgreningspunktet under installasjonsprosessen kan en fiber slik som en glassfibertape bli anbrakt på omkretsen av kabelen på forgreningspunktet, videre kan en kittape eller -lag bli anbrakt på den ytre overflaten av fibertapen eller kabelen på forgreningspunktet for å gi en vanntett løsning.

For å installere klemmen som er vist på figurene 1-4 blir den frie enden av fiberrøret 14 stukket inn i det gjennomgående hullet som er tilpasset å motta fiberrør-styringselementet. Den første seksjonen 21 blir passert langs fiberrøret 14 og plassert i kontakt med kabel 10 overflaten på forgreningspunktet. Den andre seksjonen 22 av kabelklemmen blir rettet inn med den første seksjonen 21 og festemidlene 30, som i denne utførelsesformen omfatter skruer og muttere, blir festet for dermed å koble sammen seksjonene og samtidig feste klemmen til kabelen. Fiberrør-styringselementet 24 blir passert langs fiberrøret og festet i åpningen av det gjennomgående hullet. I den illustrerte utførelsesformen er åpningen og styringselementet 24 gjenget og styringselementet 24 blir skrudd inn i åpningen. For å forsegle gjengene kan en gjengeforseglingstape bli benyttet på gjengene på styringselementet før det skrus inn i åpningen.

Den ytterligere åpningen i det gjennomgående hullet i den andre seksjonen 22 blir enten før eller etter installasjon derav plugget med en nippel 25 som også kan bli forseglet ved å benytte gjengeforseglingstape på gjengene før den pluggende nippelen 25 blir skrudd på plass.

For å forsegle den optiske fiberklemmen blir et første lag med kitt 17 anbrakt i området der hovedkabelen 12 forlater klemmen for optiske fibre, i den illustrerte utførelsesformen blir kittlaget 17 påført på en endeseksjon av fiberklemmen på en seksjon av kabelen som stikker ut fra nevnte endeseksjon av klemmen for optiske fibre. I tillegg blir et andre lag med kitt 16 anbrakt på hovedkabelen 12 på en posisjon som er separat fra det første laget med kitt 17. Både det første og andre laget med kitt omgir kabelen. For ytterligere å beskytte hovedkabelen, som mangler den ytre mantelen, så blir et krymperør 15 satt på via kabelenden og krympet på plass slik at krymperøret dekker det første laget med kitt 17, det andre laget med kitt 16 og fortrinnsvis en ytterligere seksjon av hovedkabelen 12 lenger vekk fra klemmen for optiske fibre. Kombinasjonen av kittlag og krymperør gir et vanntett område over klemmen for optiske fibre.

Claims (11)

1. Fiberoptikklemme omfattende minst to seksjoner (21, 22) som kan kobles sammen for å danne en struktur som er i stand til å omgi en periferi av en kabel (10) som omfatter minst ett fiberrør (14),karakterisert vedat de minst to seksjonene (21, 22) er konfigurert slik at når de er koblet sammen med festemidler (30) så definerer de et gjennomgående kabelhull med en diameter som er lik eller mindre enn diameteren til kabelen på hvilken klemmen er tiltenkt anbrakt og tilveiebringer en trykkraft på kabelen som fester og fikserer klemmen til kabelen, der minst én av de minst to seksjonene omfatter minst ett gjennomgående hull i hvilket et fiberrør-styringselement (24) er anordnet, slik at ett fiberrør (14) fra kabelen (10) kan føres gjennom fiberrør-styringselementet (24) og forgrenes vekk fra kabelen (10).

2. Fiberoptikklemme ifølge krav 1, for anvendelse på en polyetylenisolert komposittkabel, fortrinnsvis en XLPE-isolert komposittkabel.

3. Fiberoptikklemme ifølge krav 1, for anvendelse på en gummi-isolert komposittkabel.

4. Fiberoptikklemme ifølge ethvert av kravene 1-3, der seksjonene til fiberoptikklemmen er laget av et isolerende materiale, fortrinnsvis et ikke-metallisk, isolerende materiale.

5. Fiberoptikklemme ifølge ethvert av kravene 1-4, der fiberrør-styringselementet (24) omfatter koplingsmidler (26) for å sammenkoble et isolerende rør (28) med rør-styringselementet (24) slik at fiberrøret (14) er anbrakt på innsiden av det isolerende røret (28).

6. Fiberoptikklemme ifølge ethvert av kravene 1-5, der det minst ene gjennomgående hullet utstyrt med et fiberrør-styringselement (24) er utformet på grenseflaten mellom to tilliggende seksjoner (21, 22).

7. Fiberoptikklemme ifølge ethvert av kravene 1-5, der det minst ene gjennomgående hullet utstyrt med et fiberrør-styringselement (24) er anbrakt innenfor én av de minst to seksjonene (21, 22).

8. Fiberoptikklemme ifølge ethvert av kravene 1-7, der fiberrør-styringselementet når det er i bruk har en vinkel i forhold til den langsgående aksen til kabelen på 5° - 80°.

9. Fremgangsmåte for installering av en fiberoptikklemme på en kabel som omfatter minst et optiskfiberrør anbrakt innen i minst ett ytre polymerlag, der fremgangsmåten omfatter å tilveiebringe en fiberoptikklemme i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 8, å fjerne det minst ene ytre polymerlaget fra en seksjon av kabelen ved å starte fra et forgreningspunkt, å føre fiberrøret gjennom nevnte gjennomgående hull i fiberoptikklemmen, anbringe fiberrøret i nevnte fiberrør-styringselement, og å fiksere fiberoptikklemmen på kabelen ved å koble sammen de minst to seksjonene.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der fiberoptikklemmen fikseres på det minst ene ytre polymerlaget under forgreningspunktet.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, der det minst ene polymerlaget er laget av PE og klemmen for optiske fibre er laget av et ikke-metallisk materiale.