DE2841828C2

DE2841828C2 - Hochspannungsfestes optisches Nachrichtenkabel

Info

Publication number: DE2841828C2
Application number: DE19782841828
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 8000 München Oestreich; Günter Dr. phil. 8034 Unterpfaffenhofen Zeidler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1986-07-17
Also published as: DE2841828A1

Description

Die Erfindung betrifft ein opt sches Nachrichtenkabei, dessen metallfreie Kabelseele optische Übertragungselemente und ggf. zugfeste Elemente enthält dessen sämtliche Hohlräume mit einer salbenartigen alterungs- und abwanderungsbeständigen Masse gefüllt sind und das von einem Kunststoffmantel umgeben ist, von dem wenigstens der äußere Teil aus einem Werkstoff auf der Basis eines Polypropylen oder eines Polyurethans oder eines Polyesters oder eines Polyestereiastomers besteht.

Da die Nachrichtenübertragung mittels Licht über optische Kabel durch elektrische und elektromagnetische Felder nicht beeinflußbar ist, haben derartige Kabel u. a. ein bevorzugtes Anwendungsgebiet im Bereich von Anlagen und Geräten, die Hochspannung führen. So ist es bekannt, im Bereich von Hochspannungsfreileitungen kunststoffummantelte Lichtleiter oder ein- oder mehradrige Glasfaserkabel für Nachrichtenübertragungszwecke einzusetzen und hierzu das Kabel im Zentrum eines Freileitungsseiles oder in der Außenlage eines Phasenseiles anzuordnen (DE-OS 23 14 538, DE-OS 26 04 766, DE-GM 73 28 623). Hierbei erfolgt die räumliche Zuordnung von Freileitungsseil und optischem Nachrichtenkabel bereits bei der Herstellung des Freileitungsseiles. Eine nachträgliche Bestückung einer bereits bestehenden Freileitungsstrecke mit einem optisehen Kabel ist nicht möglich.

Im übrigen sind optische Nachrichtenkabel mit Polyäthylen-Außenmänteln bekannt, bei denen die Hohlräume innerhalb der Kabelseele zur Verbesserung der Reibungsverhältnisse und zur Erzielung einer Längswasserdichtigkeit mit einer alterungsbeständigen, abwanderungssicheren vaselineartigen Masse ausgefüllt sind (DE-OS 23 02 662, DE-OS 24 29 670). Bei einer anderen bekannten Konstruktion sind für den Aufbau des Kabels nur Kunststoffelemente verwendet um eine metallfreie Kabelkonstruktion zu erhalten. Hierbei sind die optischen Übertragungselemente in Form von Glasfasern jeweils mit einer lose aufgebrachten Schutzhülle umgeben (DE-OS 25 13 724, DE-OS 25 51 210, DE-AS 26 28 069).

Der F.rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollisolierendes optisches Nachrichtenkabel zi schaffen, das nachträglich in Einrichtungen der Hochspannungstechnik in beliebiger Weise verlegt werden kann und dessen Füllmasse einfach und preiswert hersteilbar sein soll sowie eine schonende Einbettung der optischen Übertragungselemente ergibt

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die Füllmasse für die Kabelseele aus einem weich gemachten anvemetzten Kunststoff auf der Basis von Polyurethan Epoxidharz oder Polyesterharz besteht

Ein derartiges Kabel ist über seinen gesamten Querschnitt und über seine Länge hochspannungsfest so daß es ohne Rücksicht auf unterschiedliche Potentiale in Geräten und Anlagen der Hochspannungstechnik verlegt werden kann. Beispielsweise kann es längs einer Freileitung in beliebiger Folge an die Phasenteile und das Erdseil angehängt werden. Hierbei werden zweckmäßig kurze Befestigung»abstände gewählt, wobei ein gewisser relativer Durchgang einzustellen ist um Wärmedehnungen der Freileitungsseile vorwegzunehmen. Mit Rücksicht auf elektrische Vorentladungen müssen die Elemente zur Befestigung des optischen Nachrichtenkabels an den Freileitungsseilen aus bochisolierendem, kriechstromfesten Kunststoff bestehen, andererseits aber leicht und sicher montierbar sein. Im Hinblick auf die begrenzte mechanische Tragfähigkeit solcher Elemente und auch im Hinblick auf Wind und Eislasten empfiehlt sich daher ein Befestigungsabstand von einigen Metern.

Sofern die einzelnen Freileitup^sseile aus Bündelleitern bestehen, empfiehlt sich die Aufhängung des optischen Nachrichtenkabels innerhalb der von den Einzelleitern beschriebenen Figur, um die Verstärkung von Korona durch das isolierende Kabel im feuchten Zustand zu vermeiden. Im Bereich der Hängeisolatoren der Freileitung sind jederzeit Übergänge von einem Freileitungsseil zum anderen möglich, wenn Absiandsschwankungen, wie sie durch Schwingungen im Durchgang entstehen können, berücksichtigt werden.

Hinsichtlich der hochspannungsfesten Ausgestaltung des optischen Nachrichtenkabels ist wesentlich, daß bei Verwendung optischer Adern mit einem die jeweilige Glasfaser lose umgebenden Kunststoffmantel (Hohlader) der Raum innerhalb der Ummantelung vollkommen mit einer alterungs- und hochspannungsbesiändigen, abwanderungssicheren Masse gefüllt ist. Diese Masse darf die Faser nicht einfrieren, sie kann öligen Charakter haben. Die Hohlräume innerhalb der Kabeiseele zwischen den Adern und gegebenenfalls vorhandenen zugfesten Elementen sind zweckmäßig mit einer gleichartigen Masse ausgefüllt, die aber härter als die innerhalb einer Aderhülle verwendete Masse sein kann. Sofern im Bereich des Kabelmantels Bespinnungen und/oder Geflechte vorhanden sind, müssen auch hier gegebenenfalls vorhandene Hohlräume vollständig mit einer hochspannungsfesten Masse ausgefüllt sein. Garnartige Bewehrungselemente sind zweckmäßig mit der verwendeten Masse imprägniert.

Zur Ausfüllung der Hohlräume innerhalb der K;ibcl-

seele und des Kabelmantels kommen nur weichgemachte, anvernetzte Massen auf der Basis von Polyurethan, Epoxidharz oder Polyesterharz infrage. Als Weichmacher eignen sich vor allem elektrisch hochwertige Weichmacher, wie sie beispielsweise zum Weichmachen von Polyvinylchlorid bekannt sind. Ein geeigneter Weichmacher ist beispielsweise ein unter dem Handelsnamen »LipinolT« bekanntes Dibenzyltoluol (DE-PS 11 38 923). Die vollständige Ausfüllung der Hohlräume innerhalb der Kabelseele mit der hochspannungsfesten Masse kann weiterhin dadurch verbessert werden, daß '■' die Massen hinreichend klebefähig ausgebildet sind, insbesondere durch einen Zusatz von Polyisobutylen.

Für die äußere Oberfläche des neuen optischen Ka- ;'; bels muß die in der Hochspannungstechnik bekannte ' Forderung nach hinreichender Kriechstromsicherheit

; gellen. Dies wird zweckmäßig mit an sich bekannten ' Werkstoffen auf der Basis eines Polyolefins, inbesonde-

_iA re von Polyäthylen oder Polypropylen, oder eines PoIy-Il ureihans oder eines Polyesters oder eines Polyesterela-B stomeren erreicht, die wenigstens dtn äußeren Teil des H Kabelmantels bilden.

H Ein Ausführungsbeispiel des neuen optischen Nach-

p richienkabels ist in der Figur dargestellt.
ff Die Figur zeigt ein optisches Kabel 1, in dessen Zen-

"I trum drei nichtverseilte optische Adern 2 angeordnet |s sind. Jede Ader besteht aus einer Glasfaser 3 und einem p harten, elastischen Mantel 4 aus Polyäthylenterephtha-Ij IaL Die drei Adern befinden sich in einer doppelschichtipf gen Hülle 5, die aus einer inneren Schicht 6 aus einem '}k Äthylen-Chlortrifluoräthylen-Copolymerisat und aus einer äußeren Schicht 7 aus Polyäthylenterephthalat besteht. Der Hohlraum innerhalb der doppelschichtigen Hülle 5 ist mit einer hochspannungsfesten, Öligen Masse 8 auf der Basis von Polyurethan vollständig ausgefüllt

Als Kabelmantel ist eine mehrschichtige Konstruktion vorgesehen, die aus einer inneren Bespinnung 9 aus hochfesten Kunststoffäden, einem Innenmantel 10 aus thermoplastischem Polyurethan, einer äußeren Bespinnung 11 a^s hochfesten Kunststoffäden sowie einem Außenmantel 12 aus Polyurethan besteht Die hochfesten Kunststoffäden der Bespinnungen 21 und 23 bestehen aus einem Aramidgarn, das mit einer hochspannungsfesten Masse auf der Basis von Polyurethan getränkt ist Darüber hinaus sind sämtliche Hohlräume zwischen iier doppelschichtigen Hüile 5 und dem Innenmantel 10 sowie zwischen dem Innenmantel 10 und dem Außenmantel 12 ebenfalls mit der hochspannungsfesten Masse auf der Basis von Polyurethan ausgefüllt

50

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

!. Optisches Nachrichtenkabel, dessen metallfreie Kabelseele optische Übertragungselemente und ggf. zugfeste Elemente enthält, dessen sämtliche Hohlräume mit einer salbenartigen alterungs- und abwanderungsbeständigen Masse gefüllt sind und das von einem Kunststoffmantel umgeben ist, von dem wenigstens der äußere Teil aus einem Werkstoff auf der Basis eines Polypropylen oder eines Polyurethans oder eines Polyesters oder eines Polyesterelastomeren besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse für die Kabelseele aus einem weich gemachten anvernetzten Kunststoff (8) is auf der Basis von Polyurethan, Epoxidharz oder Polyesterharz besteht
2. Optisches Nachrichtenkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse (8) für die Hohlräume innerhalb der Kabelseele mit einem elektrisch hochwertigen Weichmacher für Polyvinylchlorid weichgemacht ist
3. Optisches Nachrichtenkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Weichmacher ein Dibenzyltoluol verwendet ist.
4. Optisches Nachrichtenkabel nach einem der · Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Füllmasse (8) für die Hohlräume innerhalb der Kabelseele eine klebende Komponente in Form von Polyisobutylen enthält