WO1998021614A1

WO1998021614A1 - Luftkabel mit zumindest einem im verseilverband von elektrischen leitern und zugfesten tragelementen angeordneten lichtwellenleiterelement

Info

Publication number: WO1998021614A1
Application number: PCT/EP1997/006061
Authority: WO
Inventors: Gerhard Ziemek
Original assignee: Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1997-11-03
Publication date: 1998-05-22
Also published as: DE29619802U1

Abstract

Bei einem Luftkabel mit zumindest einem im Verseilverband von elektrischen Leitern (3) und zugfesten Tragelementen (1, 2) angeordneten Lichtwellenleiterelement aus einem optische Fasern (5) enthaltenden metallischen Röhrchen (4), ist das Röhrchen (4) aus einer Aluminium-Legierung hergestellt.

Description

Luftkabel mit zumindest einem im Verseilverband von elektrischen Leitern und zugfesten Tragelementen angeordneten Lichtwellenleiterelement

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftkabel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Unter Luftkabel sollen im Sinne der Erfindung sogenannte Phasenseile wie auch Erdseile verstanden werden, wie sie für Hochspannungsfreileitungen verwendet werden. Aus der "ETZ" Bd 112 (1991) Heft 10, Seiten 482 - 483 ist ein LWL- Luftkabel bekannt, bei welchem in einem aus Aluminium-, Aldrey-, Stalum- oder verzinkten Stahldrähten bestehenden Verseilverband zumindest einer der Drähte durch eine sogenannte Edelstahlbündelader ersetzt ist. Diese Edelstahlbündelader wird aus einem längseinlaufenden Edelstahlband geformt, mit Laserstrahl geschweißt und in einem nachfolgenden Ziehprozeß auf den Enddurchmesser gezogen. Der Enddurchmesser ist in der Regel der Durchmesser des Drahtes, der durch die Edelstahlbündelader ersetzt werden soll.

Bei einem metallischen Kontakt zwischen dem Edelstahlröhrchen und den o. a. Drähten kann es bei Vorhandensein eines wässrigen, chlorid- und sauerstoffhaltigen Elektrolyten zu Kontaktkorrosion kommen. An den Aluminiumdrähten kann es zu einer sog. Lochfraßkorrosion kommen.

Zur Vermeidung der Korrosion wird in dem o.a.Artikel vorgeschlagen, die Edelstahlbündelader mit einer Aluminiumauflage zu versehen, um ein gleiches elektrolytisches Potential wie die Armierungsdrähte zu erhalten. Die Auflage besteht aus zwei längseinlaufend aufgeklebten Bändern von je 0, 1 mm Dicke. Der Nachteil dieser Vorgehensweise besteht darin, daß eine sichere Abdichtung mit den Aluminiumbandern nicht zu erreichen ist Darüber hinaus führt diese Maßnahme zu einer Vergrößerung des Außendurchmessers der Stahlbundelader bzw bei vorgegebenem Außendurchmesser zu einem geringeren Innendurchmesser und damit zu einer Reduzierung der Anzahl der Lichtwellenleiter

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten ist es aus der EP-AI- 0 693 754 bekannt, das Edelstahlröhrchen mit einer dichten Aluminiumschicht zu versehen Diese Schicht soll bevorzugt durch Elektrolyse in einer Wanddicke von 15 bis 20 μm aufgebracht werden

Beiden Losungen ist gemeinsam, daß zur Erzielung einer korrosionsbeständigen Bundelader ein zusatzlicher Arbeitsgang erforderlich ist und der für die Aufnahme der Lichtwellenleiter zur Verfügung stehende Innenraum verringert wird. Das Aufbringen der Aluminiumschicht auf elektrolytischem Wege in der erforderlichen Wanddicke ist sehr zeitaufwendig und benotigt eine hohe Energiemenge

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftkabel bereitzustellen, welches korrosionsbeständig ist und sich ohne erheblichen Aufwand herstellen läßt

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 erfaßten Merkmale gelost

Weitere vorteilhafte Ausfuhrungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Figur und der Figurenbeschreibung

Neben den sich aus der Aufgabenstellung direkt ergebenden Vorteilen weist das erfindungsgemäße Luftkabel noch folgende Vorteile auf

Das Rohrchen hat die gleichen Abmessungen wie das bekannte Edelstahlröhrchen Die verwendeten Aluminium-Legierungen haben annähernd die gleichen Festigkeitswerte wie Edelstahl, d. h das Rohrchen verhalt sich beim Verseilvorgang wie auch spater im Betriebszustand aus mechanischer Sicht wie das bekannte Rohrchen. Die Werkstoffe lassen sich wie Edelstahl auch mittels Laserstrahl verschweißen Die Erfindung sei anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels naher erläutert

In der Figur ist ein sogenanntes Luftkabel im Schnitt dargestellt Derartige Luftkabel haben beispielsweise einen Außendurchmesser von 12 mm

Das Luftkabel weist einen inneren tragfahigen Kern 1 in Form eines Stahldrahtes auf, auf weichen eine erste Lage aus Stahldrahten 2 aufgeseilt ist Eine weitere Lage aus Aluminiumdrahten 3 ist auf die erste Lage aufgeseilt Der Kern 1 sowie die Stahldrahte 2 können eine nicht dargestellte Beschichtung aus Aluminium aufweisen

Bei dieser Konstruktion übernehmen die Stahldrahte 1 und 2 im wesentlichen die Zugkraft, wogegen die Aluminiumdrahte 3 die elektrischen Leiter bilden

Um bei derartigen Luftkabeln auch die Möglichkeit einer Nachrichtenübertragung vorzusehen, ist einer der Stahldrahte 1 oder 2 durch ein Metallrohrchen 4 mit gleichem Außendurchmesser wie die Stahldrahte 1 oder 2 ersetzt In diesem Metallrohrchen 4 sind mehrere Lichtwellenleiter 5 mit Überlange angeordnet Das Metallrohrchen 4 ist mit einer Füllmasse, beispielsweise einem thixotropen Fullgel gefüllt, in welchem die Lichtwellenleiter 5 eingebettet sind

Das Metallrohrchen 4 ist gemäß der Erfindung aus einem Band aus einer Aluminiumlegierung mit 0,5 Gew % Silizium und 0,4 % Magnesium ,Rest Aluminium oder ca 1,0 Gew % Mangan, Rest Aluminium oder 0,8 bis 1,2 Gew % Mangan, 0,5 bis 3,5 Gew % Magnesium, Rest Aluminium hergestellt und wird durch kontinuierliches Formen des Bandes zum Rohr und Verschweißen des Langsschlitzes gefertigt Die Langsschweißnaht ist mit 6 bezeichnet Als Schweiß verfahren hat sich die Laserschweißung, vorzugsweise mit einem Festkörperlaser, insbesondere einem YAG- Laser, als besonders geeignet erwiesen Auf diese Weise kann das Metallrohrchen 4 in großer Lange und hoher Fertigungsgeschwindigkeit ohne große Beeinträchtigung der Lichtwellenleiter 5 beim Schweißprozeß hergestellt werden Die Lichtwellenleiter 5 werden bekanntlich wahrend der Rohrfertigung in das noch offene Schlitzrohr eingefahren

Die genannten Aluminium-Legierungen lassen sich gut mit Laser verschweißen Sie eignen sich hervorragend für die kontinuierliche Rohrfertigung, d h das Band laßt sich gut zum Rohr formen

Die Festigkeitswerte des fertigen Rohrchens 4 sind denen eines Rohrchens aus austenitischem Stahl vergleichbar So betragt z B die Zugfestigkeit der Aluminium-Magnesium-Silizium- Legierung 3 10⁹ Pa bei einer relativ hohen elektrischen Leitfähigkeit von 30 m/Ω mm² Die Korrosionsbeständigkeit dieser Legierung ist sehr gut, so daß insbesondere, wenn die Stahldrahte 1 und 2 mit einer Aluminium- oder Aluminiumlegierungsschicht versehen sind, eine Kontaktkorrosion praktisch nicht auftritt

Claims

Ansprüche

1. Luftkabel mit zumindest einem im Verseilverband von elektrischen Leitern (3) und zugfesten Tragelementen (1,2) angeordneten Lichtwellenleiterelement aus einem optische Fasern (5) enthaltenden metallischen Röhrchen (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (4) aus einer Aluminium-Legierung hergestellt ist.

2. Luftkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 0,5 bis 0,6 Gew.% Silizium, 0,4 bis 0,5 Gew.% Magnesium und Rest Aluminium besteht.

3. Luftkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 0,9 bis 1,2 Gew.% Mangan, Rest Aluminium besteht.

4. Luftkabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung zusätzlich noch 0,5 bis 3,5 Gew.% Magnesium enthält.

5. Luftkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (4) aus einem zu einem Rohr geformten Band aus einer Aluminium-Legierung hergestellt ist, und die Längsnaht (6) mittels Laserschweißen geschlossen ist.