DE29800181U1 - Anordnung zur Übertragung von optischen Signalen - Google Patents

Description

Anordnung zur Übertragung von optischen Signalen '

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von optischen Signalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wärmeisolierte Leitungsrohre werden zur Fernversorgung eines größeren oder auch mehrerer kleiner Verbraucher mit Fernwärme eingesetzt. Dabei werden vorisolierte starre (Kunststoffmantelrohr, Stahlmantelrohr) oder flexible Leitungsrohre verlegt. Während die starren Leitungsrohre aus Einzellängen von 6 -10 m zu der Rohrleitung zusammengefügt werden, können die flexiblen Leitungsrohre in einer Einzellänge von bis zu 500 m wie ein elektrisches Kabel von einer Kabeltrommel abgezogen und verlegt werden.

Zur Dichtigkeitsüberwachung und Leckortung können innerhalb der Isolierschicht Meldeadern angeordnet sein.

Verbraucher von hohen Fernwärmeenergiemengen sind häufig auch Verbraucher für andere Dienste wie Elektrizität und/oder Telekommunikation und Datentransfer.

In konventioneller Praxis werden hierfür gesonderte Versorgungsleitungen entweder parallel mitverlegt oder auf gesonderten Trassen verlegt. Abgesehen von einem höheren verwaltungstechnischen Aufwand bei Genehmigungsverfahren entstehen höhere Kosten durch Verlegung und insbesondere durch die Tiefbaumaßnahmen.

Besondere Probleme tauchen üblicherweise bei der Konzeption von LWL-Netzen auf, in denen aktive Geräte mit Strom über Fernversorgung aus zentralen Punkten des Telekommunikationsnetzes gespeist werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Telekommunikationsnetz bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.

Durch die Integration von Lichtwellenleitern in ein wärmeisoliertes Leitungsrohr wird ein Hybridnetz bereitgestellt, mit dem Fernwärmeenergie verteilt werden kann und welches auch für Telekommunikationszwecke verwendet werden kann. Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß Tiefbauarbeiten nur einmal anfallen.

Ein weiterer Vorteil ist noch darin zu sehen, daß an Abzweig- und Verbindungsstellen der Fernwärmeleitungsrohre sogenannte Schächte angeordnet sind, in denen die Verbindungsund Abzweigmuffen für die Lichtwellenleiter sowie die aktiven Geräte des LWL-Netzes geschützt untergebracht werden können.

Die Lichtwellenleiter können auf unterschiedliche Weise in der Wärmedämmschicht untergebracht sein.

Sie können parallel zur Rohrlängsachse verlaufen, wenn z. B. eine optische Einheit verwendet wird, in welcher die Lichtwellenleiter mit einer Überlänge verlegt sind. Solche optischen Einheiten sind sogenannte Bündeladern, wobei die Aderhülle aus Kunststoff oder aus einem längsnahtgeschweißten Metallrohr bestehen kann.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Lichtwellenleiter oder die optische Einheit wendelartig um das Innenrohr mit Abstand zu diesem herumzulegen.

Mit besonderem Vorteil bietet sich an, die Lichtwellenleiter bzw. optischen Einheiten gemeinsam mit einem Abstandshalter wendelartig um das Innenrohr herumzulegen. Der Abstandshalter weist an seiner dem Außenrohr zugekehrten Oberfläche eine durchgehende Nut auf, in welcher die Lichtwellenleiter bzw. optischen Einheiten eingelegt sind. Mit besonderem Vorteil sind die Lichtwellenleiter bzw. die optische Einheit mit den für die Überwachung auf Feuchtigkeit vorgesehenen Meldeleitern verseilt und der Verseilverbund in die Nut eingelegt.

Fernwärmenetze bestehen aus einer Vor- und einer Rücklaufleitung. Zweckmäßigerweise sind die Lichtwellenleiter bzw. die optische Einheit nur in der Rücklaufleitung installiert.

Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, die Meldeleiter durch Lichtwellenleiter zu ersetzen und dabei die Eigenschaft der Lichtwellenleiter, bei Temperaturänderungen die

Übertragungseigenschaften zu verändern, zur Ermittlung von Leckagen im Innenrohr zu nutzen.

Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 bis 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In Figur 1 ist der Netzplan für eine Fernwärmeversorgung schematisch dargestellt. Mit 1 ist das Kraftwerk und mit 2a bis 2e sind die Abnehmer bezeichnet. Die Abnehmer 2a bis 2e sind über Fernwärmeleitungen 3a bis 3f mit dem Kraftwerk 1 verbunden. Mit 4 ist ein Abzweig bezeichnet, der die Abzweigleitung 3f mit der Fernwärmeleitung 3e verbindet. Der Abzweig besteht aus einem Schacht, in welchen die Enden der Fernwärmeleitungen 3e und 3f einmünden und innerhalb des Schachtes miteinander verbunden werden.

Die Anbindung der Abnehmer 2a bis 2e an das Fernwärmenetz erfolgt in der Weise, daß die Fernwärmeleitungen 3a bis 3f in die Gebäude durch sogenannte Hauseinführungen eingeführt werden. Der Anschluß des jeweiligen Abnehmers an das Heiznetz efolgt im Innern des Gebäudes.

Nach der Lehre der Erfindung weisen die Fernwärmeleitungen 3a bis 3f Lichtwellenleiter auf, d. h. das Fernwärmenetz kann gleichzeitig zur Datenübertragung zwischen dem Kraftwerk und einzelnen Abnehmern 2a bis 2f sowie zwischen den einzelnen Abnehmern selbst genutzt werden. Wird das LWL-Netz an das Netz der Deutschen Telecom bzw. eines privaten Netzbetreibers angeschlossen werden, können die Daten weltweit übertragen werden.

Die Figur 2 zeigt in der Ansicht ein sogenanntes Kunststoffmantelrohr, welches aus einem Innenrohr 5 üblicherweise aus Stahl oder Kupfer, einem Außenrohr 6 aus Kunststoff z. B. Polyethylen sowie einer den Ringspalt zwischen Innen- und Außenrohr ausfüllenden Wärmedämmschicht 7 aus Polyurethanschaum besteht.

In der Polyurethanschicht 7 ist ein Röhrchen 8 eingebettet, in welchen ein oder mehrere nicht dargestellte Lichtwellenleiter untergebracht sind.

Bei diesem Leitungstyp ist es zweckmäßig, bei der Fertigung das Kunststoffröhrchen 8 einzuschäumen. Nach Fertigstellung des Fernwärmenetzes, bei dem einzelne Fabrikationslängen von z. B. 10 m Länge miteinander verbunden sind, werden ein oder mehrere Lichtwellenleiter in das Röhrchen 8 eingezogen oder mit der sog. blown-fibre-Technik eingeblasen. Wesentlich ist dabei, daß die Röhrchen 8 zweier angrenzender

Kunststoffmantelrohre einander gegenüberliegen und so verbunden werden können, daß sich ein im wesentlichen gestreckt verlaufender Kanal für die Lichtwellenleiter ergibt.

In Figur 3 ist ein anderer Fernwärmeleitungstyp dargestellt. Das Innenrohr 9 besteht ebenso aus Kunststoff wie das Außenrohr 10, welches eine Wellung aufweist, um das Leitungsrohr flexibel zu machen. Der Ringspalt zwischen Innenrohr und Außenrohr ist mit einer Wärmedämmschicht 11 ausgefüllt, die aus Polyurethanschaum besteht. Der Polyurethanschaum füllt den Ringspalt während der kontinuierlichen Fertigung aus. Während der Fertigung wird ein Röhrchen 12 aus Kunststoff oder Metall eingeschäumt. Da dieser Leitungstyp in großen Längen herstellbar ist und von daher in einer Länge ohne Verbindungsarbeiten verlegt werden kann, können die Lichtwellenleiter gemeinsam mit dem Röhrchen 12 eingeschäumt werden. Für diesen Fall wird man eine sog. Bündelader einsetzen, d. h. ein Kunststoff- oder Metallröhrchen, in welchem die Lichtwellenleiter mit Überlänge angeordnet sind. Aber auch hier ist ein nachträgliches Einbringen der Lichtwellenleiter in das Röhrchen 12 durch Einziehen oder Einblasen möglich.

Figur 4 zeigt einen weiteren Fernwärmeleitungstyp, der aus einem gewellten Metallinnenrohr 13 sowie einem gewellten Metallaußenrohr 14 sowie einer zwischen den Rohren befindlichen Wärmedämmschicht 15 aus aufgeschäumtem Polyurethan besteht. Ein Kunststoffaußenmantel 16 schützt das Außenrohr 14 gegen chemische und mechanische Angriffe.

In der Polyurethanschaumschicht 15 ist ein Verseilelement 17 aus zwei oder mehreren Einzelelementen angeordnet, von denen zumindest eines ein Lichtwellenleiter oder eine optische Einheit ist.

Ein derartiges Fernwärmeleitungsrohr läßt sich in einer kontinuierlichen Fertigung in nahezu unendlichen Längen herstellen. Bei einer Fabrikfertigung ist die Länge nur durch die Kapazität der Kabeltrommel bzw. der Transportbehälter begrenzt.

Wie aus Figur 5 hervorgeht, ist für das in Figur 4 dargestellte Leitungsrohr eine Abstandshalterwendel 18 vorgesehen, die aus Polyurethanschaum besteht. Die Abstandshalterwendel 18 ist zwecks Verbesserung ihrer Flexibilität mit schräg zu ihrer Längsachse verlaufenden Einschnitten versehen, so daß einzelne Blöcke 18a entstehen, die an ihrer dem Innenrohr 13 zugekehrten Oberfläche mit einem nicht bezeichneten Träger verbunden sind. In die Abstandshalterwendel 18 ist eine durchgehende Nut 18b eingearbeitet, die radial nach innen gesehen in eine Verengung 18c übergeht.

In diese Nut 18b wird das Verseilelement 17 eingelegt und gemeinsam mit der Abstandshalterwendel 18 während der Fertigung auf das Innenrohr 13 aufgewickelt. Durch die Abstandshalterwendel 18 ist das Verseilelement 17 weit genug vom heißen Innenrohr 13 entfernt.

Das Verseilelement 17 besteht vorzugsweise aus einer Bündelader sowie zwei oder drei Meldeleitern, die einen Feuchtigkeitseinbruch melden sollen.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, anstelle der Meldeleiter einen oder mehrere Lichtwellenleiter einzusetzen, die in der Lage sind, einen Feuchtigkeitseinbruch zu detektieren, da sich durch die Benetzung mit Wasser der Brechungsindex des den Lichtwellenleiter umgebenden Mediums verändert. Diese Änderung kann zur Detektierung von Leckagen verwendet werden. Darüberhinaus kann auch eine Temperaturmessung über Lichtwellenleiter erfolgen, sodaß bei einer Änderung der gemessenen Temperatur ein Innenrohrschaden (heiß) von einem Außenrohrschaden (kalt) unterschieden werden kann.

Besteht bei dem Fernwärmeleitungsrohr entweder das Innen- oder das Außenrohr aus Metall, kann das Metallrohr zur Versorgung der aktiven Geräte mit elektrischer Energie verwendet werden.

Zusätzlich zum Lichtwellenleiter kann auch ein Stromkabel wie der Lichtwellenleiter angeordnet sein, welches die aktiven Geräte mit elektrischer Energie versorgen kann.

Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, ein sogenanntes CATV-Kabel wie den Lichtwellenleiter anzuordnen. Eine solche Konstruktion kann für Mobilfunk verwendet werden.

Claims (14)

isprüche

1. Anordnung zur Übertragung von optischen Signalen mittels eines oder mehrerer Lichtwellenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter in der Wärmedämmschicht eines aus einem Innenrohr, einem Außenrohr und einer den Raum zwischen Innenrohr und Außenrohr ausfüllenden Wärmedämmschicht bestehenden wärmeisolierten Leitungsrohres angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Lichtwellenleiter wendelförmig in der Wärmedämmschicht verlaufend angeordnet ist/sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Lichtwellenleiter wendelartig das Innenrohr im Abstand zu diesem umläuft/umlaufen.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter in Form eines Lichtwellenleiterbändchens vorliegen.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter in einem Röhrchen mit Überlänge angeordnet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen mit einem gelartigen Material zur Verhinderung einer Längswasserwanderung gefüllt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen aus Kunststoff besteht.

8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen ein längsnahtgeschweißtes Metallrohr ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter in einem Hybridkabel vorliegen.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierte Leitungsrohr flexibel und in großen Längen ohne Verbindungsanordnung verlegbar ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr und/oder das Außenrohr gewellt ist.

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr und/oder das Außenrohr aus Kunststoff besteht.

13. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr und/oder das Außenrohr als längsnahtgeschweißtes und gewelltes Metallrohr ausgebildet ist.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmedämmschicht aus Polyurethanschaum besteht.