NO171186B - Fiberoptisk kabel for anvendelse ved hoey spenning, samt innretning omfattende en saadan kabel - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår fiberoptiske kabler, og særlig fiberoptiske kabler som er egnet for installasjon i umiddelbar nærhet av, eller i fysisk kontakt med høyspenningsutstyr, såsom en høyspenningsleder, og også arrangementer som omfatter fiberoptiske kabler.

Med høyspenningsutstyr menes sådant utstyr som f.eks. en leder med en merkespenning på 1 kV eller mer og kan for eksempel være en kraftledning for 33 kV eller 400 kV.

Anvendelse av en fiberoptisk kabel i forbindelse med en høyspenningsleder er kjent fra GB publiseringsskrifter nr. 2 083 647A og 2 101 351A. Disse publikasjoner viser arrangementer i hvilke en fiberoptisk kabel strekker seg inne i en høyspennings-leder og således ikke er utsatt for dennes elektriske feltgra-dient- Disse kjente arrangementer sørger for at den fiberoptiske kabel forlater høyspenningslederen i et metallhus og strekker seg gjennom et porselenskammer som er fylt med isolerende olje, til et sted på jordpotensial. En artikkel i Distribution Developments (september 1982) viser montering av en fiberoptisk kabel med en ytre kappe som er fremstilt av en krypestrømsfri laverosjons-sammensetning, på en luftledning.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fiberoptisk kabel eller et kabelarrangement ved hjelp av hvilket kabelen kan benyttes i umiddelbar nærhet av og utsatt for det elektriske felt fra høyspenningsutstyr, for eksempel høyspen-ningsledere, bryteranlegg, transformatorer, motorer og generato-rer, og ved hjelp av hvilket den fiberoptiske kabel kan dirigeres gjennom eller rundt utstyr på forskjellige potensialer, innbefattet jordpotensial, uten å påvirke kabelens drift på ugunstig måte.

Den fiberoptiske kabel kan overføre optisk kodede data, og sådanne data kan være i enten digital eller analog form, og de kan benyttes for overvåkning og styring av et elektrisk nettverk i hvilket for eksempel lederen inngår. Kabelen kan imidlertid også benyttes for overføring av data som ikke angår nettverkets drift, idet sådanne data omfatter telekommunikasjons-signaler og liknende signaler som normalt overføres ved hjelp av fiberoptiske forbindelser. Videre regner man med at den fiberoptiske kabel selv kan tjene som en føler for å overvåke driftsparametrene til et elektrisk system, iberegnet lederens

parametere.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fiberoptisk kabel som er egnet for drift i et område med høyt elektrisk potensial og for å strekke seg fra det nevnte område til et annet område på et vesentlig lavere potensial, idet kabelen langs et parti av sin lengde har en kappe av elektrisk ledende materiale som er beregnet for å strekke seg i området med høyt potensial, hvilken fiberoptisk kabel er kjennetegnet ved at en ytterkappe av i hovedsaken elektrisk krypestrømsfritt materiale strekker seg langs hele lengden av kabelen, og i områder med høyt potensial er omgitt av den elektrisk ledende kappe.

Det lavere potensial kan være jordpotensial.

Det krypestrømsfrie, ytre kappemateriale som benyttes i området med lavere potensial, og fortrinnsvis også i overgangs-området fra området med høyt potensial, kan være en erstatning for det ledende, ytre kappemateriale, eller kan alternativt være anordnet som et ytterligere lag over dette. Den krypestrømsfrie kappe er hensiktsmessig i hovedsaken ikke-fuktende og værbestan-dig. For at et sådant arrangement skal være vellykket, dvs. for at arrangementet skal være slik at kabelens integritet, og således det overførte, optiske signal, forblir intakt, må belegget være tilstrekkelig robust til å motstå elektrisk aktivitet som skriver seg fra det elektriske felt som omgir lederen. Tre enorme problemer må overvinnes før arrangementet kan forventes å tilveiebringe akseptabel ytelse på lang sikt. Disse problemer omfatter spenningskontroll i det punkt hvor den fiberoptiske kabel forlater høyspenningslederen og der hvor den nærmer seg jordpotensial; kontroll av overflate-lekkasjestrømmer som vil flyte langs overflaten av den fiberoptiske kabels kappe som et resultat av forurensning; og opprettholdelse av den fiberoptiske kabels integritet etter lang tids utendørs utset-telse for høy elektrisk påkjenning eller spenning. Problemer av disse generelle typer er kjent innenfor elektrisitetsfordelings-industrien, og i mange tilfeller er typiske anordninger, innbefattet isolatorer, kabelavslutninger og liknende, som nødven-digvis må omfatte fase- og jordpotensial, blitt konstruert med disse problemer i tankene.

Løsninger som passer for isolatorer eller høyspennings-kraftkabler, passer imidlertid ikke for fiberoptiske kabler.

Spenningskontroll i høyspennings-kabelavslutninger kan besørges enten motstandsmessig eller kapasitivt ved hjelp av kopling med kabelens energiserte senterleder. En fiberoptisk kabel har imidlertid ingen sådan leder og kan i noen henseender anses for å være mer lik en høyspenningsisolator. En høyspen-ningsisolator er utformet for å kontrollere overflatelekkasje-strømmer ved tilveiebringelse av krypestrømsskjørt på sin overflate. Krypestrømsskjørtene har flere funksjoner, nemlig økning av krypestrømsavstanden, ofte til mer enn tre ganger den virkelige fase-til-jordavstand; tilveiebringelse av tallrike "tørre" områder med forholdsvis høy motstand som kan holde lekkasjestrømmene på akseptabelt lave nivåer; og tilveiebringelse av beskyttede områder som begrenser avsetningen av forurensende stoffer.

Til sammenlikning er diameteren av en fiberoptisk kabel typisk en tidel til en hundredel av diameteren av en høyspen-ningsisolator, og den fiberoptiske kabel har minimal styrke. Tilveiebringelsen av krypestrømsskjørtforsynte områder for å bevirke det samme resultat i typiske høyspenningsisolatorer, er klart upraktisk, og man må derfor prøve å finne andre løsninger på begge problemer.

Isolatorer er konstruert med massiv kjerne eller er iblant oljefylt for å eliminere, eller i det minste redusere, indre utladningsaktivitet som eventuelt kan resultere i svikt. Til sammenlikning er fiberoptiske kabler ofte konstruert som et "løst rør", eller tvinnet eller slått på en slik måte at det er dannet utstrakte, indre hulrom. Da luft er et godt dielektrisk materiale, kunne man anta at sådanne hulrom i en så liten konstruksjon ville ha ubetydelig virkning. Erfaring og eksperi-menter har imidlertid vist at sådanne hulrom er skadelige for brukstid på lengre sikt, og de må enten elimineres eller deres eventuelt skadelige virkninger må reduseres på annen måte.

Det er et formål med oppfinnelsen å hindre, eller i det minste redusere, skade på en fiberoptisk kabel som skal anbringes i nærheten av en høyspenningsleder, innbefattet det område hvor kabelen forlater lederen, og som følgelig er utsatt for flyting av lekkasjestrøm langs kabelen.

Det er et annet formål med oppfinnelsen å minimalisere andre skadelige virkninger av lekkas jestrøm eller indusert strøm, såsom utstrålte interferenssignaler og falske optiske signaler.

For oppnåelse av ovennevnte formål er det ifølge oppfinnelsen også tilveiebrakt en innretning som omfatter en fiberoptisk kabel ifølge oppfinnelsen og elektrisk høyspennings-utstyr, hvilken innretning er kjennetegnet ved at det nevnte parti av kabelen som er forsynt med en elektrisk ledende kappe, er montert nær opp til eller i kontakt med det nevnte utstyr slik at det er utsatt for dettes elektriske felt, og at resten av kabelen som har bare den ytre kappe av i hovedsaken krype-strømsfritt materiale, strekker seg fra det nevnte utstyr til et sted på vesentlig lavere potensial.

En fordelaktig utførelse av innretningen er kjennetegnet at det nevnte utstyr omfatter en langstrakt høyspennings-leder, og at det nevnte parti av den fiberoptiske kabel som er forsynt med en elektrisk ledende kappe, strekker seg langs lederen og eventuelt er viklet i skruelinjeform rundt lederen.

Lederen kan for eksempel vere en luftlinjeleder. En sådan konstruksjon tillater imidlertid også den fiberoptiske kabel å benyttes i umiddelbar nærhet av annet høyspenningsutstyr, for eksempel bryteranlegg eller transformatorer.

Den fiberoptiske kabel ifølge oppfinnelsen kan være av hvilken som helst egnet konfigurasjon og kan for eksempel omfatte en eller flere optiske fibrer son hver er beliggende i sin individuelle kappe eller sine individuelle kapper, og der hvor mer enn én fiber er til stede, kan disse være gruppert sammen inne i en eneste ytre kappe.

Den fiberoptiske kabel kan installeres i umiddelbar nærhet av eller i kontakt med en høyspenningsleder, og den kan føre fra høyspenningslederen til jord. Kabelen er særlig egnet for drift på et eneste potensial og kan være forbundet med en annen kabel for å bevirke overgang mellom høy spenning og jordpotensial.

Den ledende, ytre kappe på kabelen gjør den imidlertid særlig, om ikke utelukkende, egnet for installasjon i umiddelbar nærhet av den strømførende leder ved høye spenninger, og kabelen er særlig, om ikke utelukkende, egnet for overgang fra høy spenning til jordpotensial.

Det vil innses at materialet i den ytre kappe i den fiberoptiske kabel ifølge oppfinnelsen vil bli valgt i avhengig-het av den elektriske omgivelse i hvilken kabelen er beliggende. For et kabelparti som er utsatt for et høyspenningsfelt, for eksempel ved at den er viklet på en uisolert luftledningskraft-leder, er en ledende, ytre kappe av et materiale med en motstand på mindre enn ca. IO<6> ohm pr. cm av sin lengde passende. Et sådant materiale sikrer vanligvis at kabelkappens potensial ligger tilstrekkelig nær lederpotensialet, slik at eventuell overflateutladningsaktivitet som kan finne sted på kabelen, vil være utilstrekkelig til å forårsake noen skade på denne. Der hvor det er nødvendig at den fiberoptiske kabel strekker seg mellom fasepotensial og jordpotensial, må den ytre kappe ha en motstand på minst ca. IO<7> eller IO<8> ohm pr. cm lengde og være krypestrøms-fri. Dersom motstanden av den ytre kappe av en sådan kabel er vesentlig lavere, kunne lekkasjestrømmen langs kappen, og effekttapet, bli uakseptabelt høy/høyt. Man vil således forstå at elektrisk krypestrømsdannelse langs kabeloverflaten må minimaliseres ved høyere spenninger, mens lekkasjestrømmen må holdes innenfor en akseptabel grense ved lavere spenninger. De spesielle motstandsgrenser vil følgelig være avhengige av den driftsspenning som kabelen er utsatt for.

Under visse omstendigheter kan det være fordelaktig å fylle kabelen når den har et ledende, ytre overtrekk. Den fiberoptiske kabel kan for eksempel være forsynt med en krype-strømsfri kappe og være anbrakt inne i et metallrør. Et sådant rør ville øke den mekaniske beskyttelse og fuktighetssikring av kabelen. Ved skjøting eller avslutning av en sådan kabel ville imidlertid metallrøret bli fjernet ved kabelenden og således utsette kabelen for aksial inntrengning av fuktighet. Under sådanne omstendigheter ville vannblokkering av kabelen være fordelaktig. Fylling eller blokkering av kabelen er særlig viktig der hvor kabelen strekker seg mellom steder på vesentlig forskjellige spenninger, for eksempel fra en leder på fasespen-ning til jordpotensial. Inntrengning av fuktighet i en eller annen del av kabelen kan imidlertid forårsake langsiktig skade på dens optiske egenskaper, for eksempel dersom vann kommer i kontakt med glassfiberen.

Det er fortrinnsvis tilveiebrakt en anordning for ledning av lekkasjestrøm til jord. Anordningen kan være en jordlekkasjestrømsamler eller en anordning for reduksjon av lekkasjestrømtettheten, og kan hensiktsmessig omfatte to elektrisk ledende halvskall som er fastspent direkte på kabelen. Når kabelen selv er innesluttet i en omgivelses-beskyttelsesdel, slik som senere beskrevet, kan jordlekkasjestrømsamleren videre omfatte en anordning som likner den nevnte, elektrisk ledende anordning, for å forbinde en sådan del med jord og således for å jorde eventuell lekkasjestrøm som flyter langs kabelen.

En sådan jordingsanordning kan benyttes i kombinasjon med fiberoptiske kabler og andre montasjer i overensstemmelse med oppfinnelsen.

Jordlekkasjestrømsamleren kan alternativt være tilveiebrakt ved hjelp av et hybridarrangement omfattende to isolerende halvskall, f.eks. av porselen, som er montert på kabelen og som ligger an mot to jordende halvskall av metall som er montert på kabelen i retning av det laveste potensial fra det isolerende halvskall.

Kabelen kan strekke seg langs eller ved siden, og fortrinnsvis være skrueviklet rundt, lederen.

Oppfinnelsen tillater således en fiberoptisk kabel å monteres utenfor f.eks. en høyspenningsleder, og å fjernes fra denne, eller å sørge for skjøting til denne i hvilken som helst posisjon langs lederens lengde, og å bringes på sikker måte til et sted med vesentlig forskjellig elektrisk potensial, uten å måtte avslutte, skjøte eller på annen måte forstyrre selve lederen.

Oppfinnelsen tillater også en fiberoptisk kabel å strekke seg på sikker måte fra en føler som er knyttet til elektrisk utstyr for høy spenning, til et mye lavere potensial, for eksempel jordpotensial.

En spenningskontrollanordning kan være innrettet til å omslutte den fiberoptiske kabel i det område hvor kabelen forlater den umiddelbare nærhet av lederens felt.

Den elektriske spenningskontrollanordning omfatter fortrinnsvis et elektrisk ledende hus, av f.eks. ledende polymermateriale eller metall som er montert på utstyret, og kabelen er innrettet til å forlate utstyret og gå videre i retning mot et sted med vesentlig forskjellig elektrisk potensial, f.eks. jordpotensial, gjennom det vesentlig reduserte felt i husets omgivelse.

Huset kan således tilveiebringe et innelukke som er i hovedsaken fritt for det elektriske felt knyttet til høyspen-ningslederen, slik at den fiberoptiske kabel, som i begynnelsen ligger på spenningen til den leder langs hvilken den ved bruk kan strekke seg, kan forlate lederen i nærheten av huset og på sikker måte kan ledes bort fra høyspenningslederen til, eller i det minste i retning mot, et sted på et mye lavere potensial. Huset trenger således å strekke seg opp fra lederen bare så langt at det sikrer at når den fiberoptiske kabel går ut av dette inn i et eventuelt elektrisk felt fra lederen, er feltstyrken for liten til å bevirke noen vesentlig skade på kabelen eller å ha sådanne ugunstige virkninger som omtalt foran. For dette formål kan husets utforming være slik at det reduserer virkningen av den elektriske spenning på lederens felt. Kabelutgangen fra huset kan hensiktsmessig åpne seg utover i retning bort fra lederen, idet den for eksempel er konisk eller klokkeformet. Det vil innses at husets utforming, innbefattet formen og størrelsen, kan være forskjellig for høyspenningsledere med forskjellige merkespennin-ger, for å optimalisere den elektriske beskyttelse av den fiberoptiske kabel. Man vil forstå at husets funksjon er å virke på liknende måte som et Faradays bur, og således trenger det ikke å fullstendig fysisk omslutte den fiberoptiske kabel. Videre vil det vanligvis ikke være nødvendig at huset fører en vesentlig elektrisk strøm. For disse formål kan spenningskontrollvirkningen oppnås ved hjelp av en delvis åpen konfigurasjon, for eksempel en gitterverk-innhylling av elektrisk ledende materiale rundt det område hvor den fiberoptiske kabel forlater den umiddelbare nærhet av høyspenningslederens elektriske felt.

Man regner videre med at et elektrisk ledende hus kan være anordnet for å beskytte kabelen på det sted hvor kabelen bringes til jordpotensial.

Huset har fortrinnsvis en gjennomgående passasje og et innløp og et utløp som er atskilt fra, men står i forbindelse med passasjen, hvorved høyspenningslederen strekker seg gjennom passasjen og bærer huset, og den fiberoptiske kabel er innrettet til å forlate lederen like utenfor huset, for å gå inn gjennom innløpet og gå ut fra huset gjennom det nevnte utløp. Det vil innses at den fiberoptiske kabel bør forlate lederen, og således gå inn i huset, på et sted som ligger tilstrekkelig nær huset, slik at det ikke eksisterer noe vesentlig spenningsfall langs den fiberoptiske kabel. Den fiberoptiske kabel bør fortrinnsvis ikke strekke seg sideveis fra høyspenningslederen med mer enn ca. tre ganger lederens diameter før den går inn i det ledende hus.

Alternativt kan den fiberoptiske kabel gå inn i huset i passasjen sammen med lederen, og således forlate lederen inne i selve huset.

Huset kan omfatte to halvskall som er festet til hverandre, for eksempel ved hjelp av skruer, slik at de tillater lederen å passere derigjennom og slik at de strekker seg på tvers av denne, idet de fortrinnsvis divergerer utover, for å lede den fiberoptiske kabel bort fra lederen.

Huset kan være delt ved den ene ende, for eksempel ved at det er todelt, slik at det kan skyves inn på lederen, og det kan være forsynt med en lukkehette som f.eks. er utformet for skrupasning, skyvepasning eller påsmekking. Alternativt eller i tillegg kan huset være et todelt hus med en passende lukkemeka-nisme, eller det kan være en i ett stykke fremstilt innhyllings-eller kappekonfigurasjon. Huset kan være i hovedsaken avlangt eller det kan ha en annen form, for eksempel T-form hvor T'ens armer strekker seg langs lederen.

I én konfigurasjon er huset i hovedsaken avlangt, idet det ved den ene ende har gaf feldelinger som fører til en tverrgående passasje som opptar lederen, idet et utløp ved husets andre ende fører den fiberoptiske kabel bort fra lederen.

Huset er fortrinnsvis omgivelsesmessig forseglet på høyspenningslederen, hensiktsmessig ved hjelp av elektrisk ledende mastiks eller tetningsmasse.

Omgivelses- eller miljøbeskyttelse, for eksempel fra vann eller salt eller andre forurensende stoffer, av den fiberoptiske kabel etter at den forlater huset kan være tilveiebrakt ved hjelp av en elektrisk isolerende, krypestrømsfri, fortrinnsvis rørformet del som danner inngrep med huset og fører kabelen bort fra dette, med fordel hele veien til det jordede sted. Denne del kan være korrugert og/eller forsynt med krype-strømssk j ørt på sin ytre overflate.

US patentskrift nr. 3 746 424 viser en isolerende anordning for føring av en optisk fiberbunt fra en strømmålende anordning som er knyttet til en høyspenningsleder, til en deteksjonsanordning på jordpotensial, hvor den isolerende anordning har et antall skjørt langs sin lengde. Det finnes imidlertid ingen foranstaltninger for eksempel for at den fiberoptiske bunt skal strekke seg utenfor lederen slik at den er utsatt for dennes elektriske felt.

Ytterligere beskyttelse av den fiberoptiske kabel kan oppnås ved fullstendig fylling av området mellom kabelen og det omsluttende hus og/eller den isolerende del. Én måte for oppnåelse av dette er å sørge for at den isolerende del er krympbar, for eksempel varmekrympbar, på den optiske kabel, fortrinnsvis med et indre tetningsmiddel eller klebende belegg, for eksempel en mastiks eller et varmsmelteklebemiddel. En annen måte er å sikre at området mellom den optiske kabel og den isolerende del er fylt med en olje, en harpiks, et skum eller et annet passende isolasjonsmiddel. Med en sådan foranstaltning er forseglingen av huset på lederen ikke så viktig og kan sløyfes fullstendig.

Foretrukne utførelser av en fiberoptisk kabel ifølge oppfinnelsen, og av en sammenstilling eller montasje som omfatter kabelen, en leder og et elektrisk ledende hus, skal nå beskrives som eksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et snittriss av huset, fig. la viser et snittriss av en halvdel av en annen utførelse av huset, fig. 2 viser et sideriss av en utførelse av montasjen omfattende huset på fig. 1, fig. 2a, 3 og 4 viser sideriss av andre utførelser av montasjen, fig. 5a og 5b viser henholdsvis et delvis gjennomskåret riss og et tverrsnitts-riss av en modifikasjon av en del av montasjene på fig. 2, 2a, 3 og 4, fig. 6a, 6b og 6c viser skjematiske fremstillinger av et parti av ytterligere montasjer som omfatter andre utførelser av huset, fig. 7 viser et vertikalsnitt gjennom et annet hus som er egnet for utførelse av jordforbindelse av den fiberoptiske kabel, og fig. 8 viser en skjematisk fremstilling av montasjen på fig. 3 anbrakt i umiddelbar nærhet av avslutningen av en høyspennings-leder på en transformatorstasjon, og omfattende det jordende hus på fig. 7.

Idet det henvises til fig. 1, er et hus 2 fremstilt av et elektrisk ledende polymermateriale, og tilveiebringer elektrisk beskyttelse for en fiberoptisk kabel som strekker seg langs en høyspenningsleder. Lederen og kabelen er vist i omriss på fig. 1 og skal beskrives mer utførlig under henvisning til fig. 2. Huset 2 omfatter en første avlang del 4 som er åpen i hver ende og som har et øvre, i hovedsaken rett, sylindrisk parti 6 som fortsetter nedover til et i hovedsaken konisk parti 8. Huset 2 har en andre del 10 som tilveiebringer en lukkehette for huspartiet 6, og for dette formål har lukkehetten 10 en innvendig gjenge, og det sylindriske parti 6 har en sammenpassende, utvendig gjenge.

Det sylindriske parti 6 er gaffeldelt eller todelt i sin åpne ende, slik at en sliss 12 i dette parti strekker seg fra den åpne ende til i hovedsaken sirkulære åpninger som er beliggende i motsatte sidevegger av partiet 6 og avgrenser en i hovedsaken rørformet passasje 14 derigjennom.

Fig. 2 viser huset 2 på fig. 1 montert på en uisolert høyspennings-luftleder 16 rundt hvilken det er skruelinjeviklet en fiberoptisk kabel 18. Kabelen 18 har den konstruksjon som er beskrevet foran. Det gaffeldelte, sylindriske parti 6 av huset 2 er utspilt slik at slissen 12 utvides i en slik grad at lederen 16 kan passere langs denne slik at den anbringes i husets passasje 14. Den fiberoptiske kabel 18 strekker seg sammen med lederen 16 inn i passasjen 14, men er inne i huset 2 avledet fra lederen 16 og ned gjennom den åpne ende av det koniske husparti 8. Et ledende mastiksmateriale 20 er pakket rundt den kabel-bærende leder 16 der den strekker seg inn i, gjennom og ut av huset 2, for å hindre inntrengning av fuktighet i huset langs passasjen 14. Slissen 12 er lukket og husets hette 10 er påskrudd på det sylindriske parti 6, slik at toppen av huset 2 er forseglet.

Fig. la viser den ene halvpart 3 av et støpt metallhus som er festet til et tilsvarende halvskall ved hjelp av skruer eller bolter for å omslutte høyspenningslederen. Huset som er dannet av halvskallene 3, fungerer elektrisk på samme måte som huset 2 på fig. 1, men hvert halvskall strekker seg i ett stykke over og under lederen, ett på hver side av denne. Lederen strekker seg således gjennom en kanal 5, den fiberoptiske kabel går inn gjennom en åpning 7, og innvendige ribber 9 sørger for befestigelse av et beskyttende rør (ikke vist) for føring av den fiberoptiske kabel på tvers bort fra lederen.

Idet det henvises til fig. 2a, har montasjen et hus 21 som er forskjellig fra huset 2 i sin foranstaltning for innføring av den fiberoptiske kabel 18. I dette arrangement går kabelen 18 bort fra lederen 16 i en avstand på ca. 50 mm før lederen går inn 1 huset. Kabelen 18 strekker seg deretter opp til husets hette 23 som har en åpning 25 som tillater kabelen å gå ned og inn i huset 21. I en annen alternativ konfigurasjon er en innløpsåpning 27 for den optiske kabel 18 beliggende på siden av hetten, og kabelens 18 bane er da som vist med de stiplede linjer på fig. 2a. Da kabelen 18 går inn i huset 21 gjennom åpningen 25, eller 27, i stedet for å gå inn langs lederen 16, som vist på fig. 2, vil det ikke være noen gnidning mellom den fiberoptiske kabel 18, lederen 16 og huspassasjens inngang. Da videre kabelen 18 bare er borte fra lederen 16 over en kort avstand før den går inn i det ledende hus, pålegges ingen vesentlig, elektrisk spenning på kabelen.

Utformingen av husene 2 og 21 er slik at i det område hvor den fiberoptiske kabel 18 strekker seg ut fra husets koniske parti 8, er den elektriske påkjenning på kabelen som skriver seg fra det felt som er knyttet til lederen 16, utilstrekkelig til å forårsake skade på kabelen eller andre ugunstige virkninger. For dette formål blir sådanne parametere som husets 2 lengde og det koniske partis 8 vinkel valgt i overensstemmelse med lederens 16 merkespenning. For f.eks. en 33 kV leder er den lengde av huset som strekker seg under lederen, typisk 5-8 cm, idet husets koniske overflate danner en vinkel på ca. 10° med vertikalen (som vist på figuren).

I den modifiserte montasje som er vist på fig. 3, er ytterligere, mekanisk beskyttelse av den fiberoptiske kabel 18 anordnet der den forlater huset 2 ved at den er innesluttet i et snodd eller korrugert rør 22 av elektrisk ledende polymermateriale. Røret 22 er innvendig i inngrep med et gjenget avsnitt 23 av det sylindriske husparti 6 og strekker seg nedover fra husets 2 åpne ende.

Den ytterligere utførelse av montasjen som er vist på fig. 4, omfatter et hus 24 som er forskjellig fra huset 2 ved at det ved sin nedre, åpne ende har en utvendig skruegjenge 26 til hvilken den ene ende av et korrugert rørstykke 28 er utvendig påskrudd.

Den beskyttende montasje på fig. 4 har en fordel i forhold til den beskyttende montasje på fig. 3 ved at huset 24 ikke skjermer rørstykket 28 fra vann og således minimaliserer faren for tørrbåndsdannelse på den ytre overflate av kombinasjo-nen av hus og rørstykke, hvilket i montasjen på fig. 3 under noen omstendigheter kunne forårsake elektrisk skade på rørstykket på grunn av krypestrømsdannelse og erosjon.

Fig. 5a og 5b angår en alternativ anordning 52 til korrugerte rørstykker 22 og 28 for føring av en fiberoptisk kabel 50 fra et høyspenningsområde til et område med lavere spenning, og er særlig, om ikke utelukkende, anvendelig ved høyere spenninger, f.eks. over 132 kV, hvor øket krypestrømsbanelengde er nødvendig. En fiberoptisk kabel 50 som omfatter fem optiske fibrer 51 som omgir en forsterkningsdel 53 i en fullstendig vannblokkert konstruksjon, er således innstøpt i et krypestrøms-fritt, ytre rør 52 som har krypestrømsskj ørt 54 på sin ytre overflate.

Alternative hus til husene 2, 21 og 24 som er beskrevet foran, er vist på fig. 6a, 6b og 6c. Husene på fig. 6a, 6b og 6c har åpen skruelinjeform, er av metall eller ganske stiv, ledende polymer, tilveiebringer et i hovedsaken sfærisk innelukke og er montert på høyspennings-luftlederen.

Huset 56 på fig. 6a er viklet rundt en i hovedsaken vertikal akse og er på diagonalt motstående steder 58, 60 fastspent på lederen 62. En fiberoptisk kabel 64 som strekker seg i skruelinjeform langs lederen 62, styres fra denne inne i huset 56 ved hjelp av en viklet del 66 og går videre til et kabelskjøt-innelukke, vist skjematisk ved 68, som er montert på huset 56. Etter skjøting inne i innelukket 68 forlater den fiberoptiske kabel huset 56 i et korrugert og/eller krypestrømsskjørtforsynt rør 70 slik som tidligere beskrevet.

Huset 72 på fig. 6b er forskjellig fra huset på fig. 6a ved at det strekker seg i skruelinjeform om en akse som er sammenfallende med luftlederen. Befestigelsen, skjøtingen og den senere føring av den fiberoptiske kabel er ikke vist, men kan hensiktsmessig være slik som tidligere beskrevet.

Det vil innses at hvert av innelukkene 56 og 72 på fig. 6a og 6b vanligvis vil måtte monteres på luftlederen uten at denne må kuttes, dvs. de vil måtte festes fra siden i stedet for å innføres fra en ende av lederen. Den iboende stivhet som er nødvendig for disse hus med åpen form, kan i noen tilfeller gjøre dette ganske vanskelig. Huset 73 på fig. 6c overvinner denne vanskelighet da det er dannet av en rørformet del av metall eller en ganske stiv, ledende polymer som er festet i sitt midtpunkt, dannet til U-form og deretter viklet rundt en dor slik at U'ens ben strekker seg aksialt i motsatte retninger. Huset 73 monteres på lederen ved å sløyfekople midtpunktet over denne og senere dreie hele huset rundt lederen inntil gripende inngrep oppnås ved hver ende av huset.

Fig. 7 viser et hus 74 som er egnet for befestigelse til det korrugerte rørstykke 80 som fører den fiberoptiske kabel 82 bort fra luftlederen til dens stasjon på jordpotensial og tjener som et spenningskontrollarrangement, en jordingsanordning og jordlekkasjestrømsamler. Det kan også tjene som et innelukke for en fiberoptisk skjøt eller et koplingsstykke.

Huset 74, som er vist åpent på fig. 7, omfatter to i hovedsaken halvsylindriske messing-halvskall 76 som hvert har et innvendig ryggforsynt halsparti 78 ved hver ende for griping av det korrugerte rørstykke 80 som fører den fiberoptiske kabel 82. Et ytterligere par av i hovedsaken halvsylindriske messing-halvskall 84 er beliggende inne i huset 74 og fastspennes i kontakt med halvskallene 76 ved lukning av huset. Det krype-strømsfrie, korrugerte rørstykke 80 strekker seg inne i huset 74, og den fiberoptiske kabel 82 kommer ut fra dette og går inn i en passasje som er dannet av halvskallene 84. Den største, øvre del av passasjen omslutter den fiberoptiske kabel løst, og er fylt av en innstøpende sammensetning, og den smaleste, nedre del av passasjen griper den fiberoptiske kabel fast, men ikke slik at den forårsaker noen skade på denne. Huset 74 danner således direkte elektrisk kontakt med det ytre, krypestrømsfrie rørstykke 80 og med den fiberoptiske kabel 82. En ledende tilkoplingstapp 86 er festet til utsiden av det ene av halvskallene 76, og en leder (ikke vist) strekker seg derfra til et punkt på jordpotensial.

Huset 74 inneholder et skjøt-innelukke, vist skjematisk ved 88, og den fiberoptiske kabel passerer fra dette inn i et ytterligere parti av det korrugerte rørstykke 80 for videre overføring til en dekodingsstasjon.

Man må være klar over at i mange tilfeller trenger kanskje ikke den fiberoptiske kabel å være beskyttet som for eksempel ved hjelp av et korrugert rør, og at dette kan være slik uansett om spenningskontrollarrangementet for høy spenning anvendes på kabelen eller ikke. Dersom det således ikke er noe behov for at det beskyttende, isolerende, krypestrømsfrie, korrugerte rørstykke 80 skal beskytte den fiberoptiske kabel 82 på fig. 7, kan det ytre par av halvskall 76 av jordlekkasjestrøm-samleren 74 sløyfes. I dette tilfelle ville halvskallene 84 være direkte forbundet med jordpotensial.

Idet det henvises til fig. 8, forløper en høyspennings-leder 30 med den fiberoptiske kabel 18 spiralviklet på denne fra én bryteranlegg/transformatorstasjon (ikke vist) via en 10 meter høy bærestolpe 32 og deretter til en avsluttende bryteranlegg/transformatorstasjon 34. Lederen 30 er festet til stolpen 32 ved hjelp av strekkelementer 36 og er elektrisk isolert fra denne ved hjelp av isolatorer 38. Like før den fiberoptiske kabel 18 når frem til stolpen 32, ledes den bort fra hovedlederen 30 langs en nedgangs- eller inntakstrad 40 som ved sin ene ende er kreppet på lederen 30 og ved sin andre ende er forbundet med en overspenningsavleder 42 og deretter med stolpen 32 på jordpotensial. Nedgangstråden 40 ligger således på den samme spenning, f.eks. 33 kV, som lederen 30. Den fiberoptiske kabel 18 tas bort fra nedgangstråden 40 foran overspenningsavlederen 42 via det elektriske ledende hus 2 eller 21, og derfra gjennom det isolerte, snodde eller korrugerte rørstykke 22 som er festet til stolpen 32. Ved stolpens nedre ende forlater den fiberoptiske kabel det isolerte rørstykke 22 og går inn i bryteranlegget (ikke vist) som ligger på jordpotensial. Dette skjer etter at kabelen og rørstykket er blitt jordet, for eksempel som vist ved hjelp av huset 74.

Det vil innses at lederen 30 vanligvis vil være ledsaget av to andre ledere, slik at det tilveiebringes en tre-fase-kraftforsyning, men bare én av lederne vil vanligvis være nødvendig for å bære en fiberoptisk kabel.

Claims (10)

1. Fiberoptisk kabel som er egnet for drift i et område (30) med høyt elektrisk potensial og for å strekke seg fra det nevnte område til et annet område (74) på et vesentlig lavere potensial, idet kabelen (18) langs et parti av sin lengde har en kappe av elektrisk ledende materiale som er beregnet for å strekke seg i området (30) med høyt potensial, KARAKTERISERT VED at en ytterkappe av i hovedsaken elektrisk krypestrømsfritt materiale strekker seg langs hele lengden av kabelen, og i områder med høyt potensial er omgitt av den elektrisk ledende kappe.

2. Fiberoptisk kabel ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at kabelen i det nevnte parti som er forsynt med den elektrisk ledende kappe, omfatter en forsterkningsdel og minst ett fiberoptisk element som er montert inne i kappen.

3. Fiberoptisk kabel ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at hele lengden av kabelen omfatter en ikke-metallisk forsterkningsdel og minst ett fiberoptisk element som er montert inne i kappen eller kappene, og et beskyttende fyllmateriale som omgir forsterkningsdelen og det fiberoptiske element.

4. Fiberoptisk kabel ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at fyllmaterialet er innrettet til å hindre dannelse av hulrom i kabelen, eller er innrettet til å hindre overføring av fuktighet i kabelen.

5. Innretning omfattende en fiberoptisk kabel (18) ifølge krav 1 og elektrisk høyspenningsutstyr (30), KARAKTERISERT VED at det nevnte parti av kabelen (18) som er forsynt med en elektrisk ledende kappe, er montert nær opp til eller i kontakt med det nevnte utstyr (30) slik at det er utsatt for dettes elektriske felt, og at resten av kabelen som har bare den ytre kappe av i hovedsaken krypestrømsfritt materiale, strekker seg fra det nevnte utstyr til et sted (74) på vesentlig lavere potensial.

6. Innretning ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at det nevnte utstyr omfatter en langstrakt høyspenningsleder (16; 30), og at det nevnte parti av den fiberoptiske kabel (18) som er forsynt med en elektrisk ledende kappe, strekker seg langs lederen (16; 30) og eventuelt er viklet i skruelinjeform rundt lederen.

7. Innretning ifølge krav 5 eller 6, KARAKTERISERT VED at den fiberoptiske kabel er ledet bort fra utstyret i en rørformet del (2, 22; 28) som eventuelt er av elektrisk isolerende og krypestrømsfritt materiale.

8. Innretning ifølge krav 7, KARAKTERISERT VED at den rørformede del (2, 22; 28) er korrugert, og/eller har en ytre overflate som er forsynt med krypestrømsskj ørt (54).

9. Innretning ifølge krav 7 eller 8, KARAKTERISERT VED at kabelen (18) er løst anbrakt inne i den rørf ormede del (2, 22;

28).

10. Innretning ifølge krav 7 eller 8, KARAKTERISERT VED at et fyllmassemedium opptar det rørformede rom mellom den fiberoptiske kabel og den rørformede del.