DE19648755A1 - Niederführung für ein optisches Kabel aus einer Hochspannungs-Freileitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Niederführung für ein einen Kabelmantel und mindestens einen Lichtwellenleiter aufweisen­ des optisches Kabel, welches im Bereich einer Hochspannungs-Frei­ leitung verlegt ist, wobei das Kabel im Bereich der Niederführung durch einen Isolator hindurchgeführt ist.

Optische Kabel, die an Leiterseilen (Phasenseilen) von Hoch­ spannungs-Freileitungen angelascht oder in diesen integriert sind müssen in Anschlußbereichen auf Erdpotential herunterge­ führt werden. Es ist bekannt (EP 0 303 740 A1) derartige optische Kabel durch das Innere von Isolatoren hindurchzufüh­ ren. Wenn jedoch ein derartiges Kabel durch irgendwelche Ein­ wirkungen eine Schädigung im Bereich seines Kabelmantels erfährt, dann besteht die Gefahr, daß Wasser in das Innere des Kabels eindringt und es zu einer Potential-Überbrückung und gegebenenfalls zu einer Gefährdung von Menschen oder einer Zerstörung des optischen Kabels kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzei­ gen, wie in einfacher Weise derartigen Schwierigkeiten begeg­ net und eine sichere Potentialtrennung gewährleistet werden kann. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Nie­ derführung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Kabelmantel im Bereich des Isolators abgesetzt ist und daß in diesem so gebildeten Absetzbereich nur der Lichtwellenleiter ggf. mit einer ihn umgebenden Hülle weitergeführt ist.

Die einzige Überbrückung im Bereich des Isolators besteht somit bei der Erfindung in dem oder den Lichtwellenleitern, die aufgrund ihres Aufbaus eine ausreichend hohe Isolations­ festigkeit aufweisen. Dagegen wird z. B. eindringendes Wasser im Bereich des Kabelmantels nicht über den Isolator hinwegge­ führt, weil der Kabelmantel hier aufgetrennt ist und somit eine Weiterleitung der Feuchtigkeit nicht erfolgen kann. Im Falle einer den Lichtwellenleiter umgebenden Hülle (z. B. Hohlader- oder Bündeladerhülle) ist diese wegen ihres gerin­ gen Durchmessers und der geschützten Lage in der Kabelseele kaum für die Weiterleitung von Feuchtigkeit geeignet. Das Innere derartiger Hüllen ist meist auch mit einer wasserab­ weisenden pastösen Masse (Aderfüllmasse) gefüllt. Es ist des­ halb im allgemeinen nicht notwendig, diese Hülle abzusetzen, um die Weiterleitung von Feuchtigkeit zu verhindern.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wieder­ gegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Anordnung einer Niederführung im Bereich eines Hochspannungsseiles,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein optisches Kabel für eine derartige Niederführung und

Fig. 3 einen Teilausschnitt eines optischen Kabels in vergrößerter Darstellung mit einem Absetzbereich gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Phasenseil PH einer Hochspannungs-Freilei­ tung dargestellt, an welches ein optisches Kabel OC mittels eines Laschbandes LB1 angelascht ist. Es ist auch möglich, daß das optische Kabel z. B. in das Innere des Phasenseiles integriert ist, wobei die Herausführung über eine entspre­ chend Klemmuffe oder dergleichen erfolgt, um so eine Nieder­ führung wie im unteren Teil der Fig. 1 gezeigt zu ermögli­ chen. Das optische Kabel OC wird einem Isolator IS zugeführt, wobei die Eintritts- und/oder Austrittsstelle des optischen Kabels OC durch entsprechende Dichtungselemente SL1 und SL2, vorzugsweise in Form von Schrumpfhülsen, zusätzlich gegen Feuchtigkeit abgedichtet sein können. Das optische Kabel OC gelangt dann zu einer auf Erdpotential liegenden Anschlußein­ richtung AE, die hier nur schematisch angedeutet ist und in der beispielsweise Verzweigungen oder dergleichen unterge­ bracht sein können.

Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines volldielek­ trischen optischen Kabels OC im Querschnitt, wobei dieses Kabel zwei rohrförmige, aus extrudiertem, isolierendem Kunst­ stoffmaterial bestehende Mantelbereiche CS1 und CS2 aufweist, die konzentrisch zueinander verlaufen. Zur Aufnahme entspre­ chender Zugbeanspruchungen können z. B. in einer Zwischen­ schicht ein- oder mehrlagig zugfeste, isolierende Elemente TL, z. B. in Form von Aramid- oder Glasfäden oder dergleichen vorgesehen sein. Im Inneren der inneren Schutzhülle CS2 ist mindestens ein Lichtwellenleiter LW vorgesehen, der gegebe­ nenfalls in eine weiche pastöse Füllmasse eingebettet sein kann (hier nicht dargestellt).

Wenn es zu einer Beschädigung z. B. des äußeren Mantels CS1 kommt, dann kann sich im Inneren, vorzugsweise längs der zug­ festen Elemente TL Wasser ausbreiten, was zu einer Potential­ überbrückung und gegebenenfalls zu einem Überschlag und auch einer Zerstörung des optischen Kabels führen kann.

Dies gilt auch dann, wenn z. B. keine zugfesten Elemente TL vorhanden sind, d. h. das Kabel im wesentlichen nur einen ein- oder mehrschichtigen Kabelmantel aufweist (beispielsweise nur eine Mantelhülle wie CS1), weil es dann im Inneren dieser Mantelhülle CS1 ebenfalls zu einer Wasserausbreitung kommen kann.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie derartigen Schwierigkeiten in einfacher Weise begegnet werden kann. In diesem Beispiel ist das optische Kabel OC zusätzlich mit einem äußeren, selbstän­ digen Tragelement TE aus nicht leitendem Material versehen, welches über ein Laschband LB2 mechanisch mit dem optischen Kabel OC verbunden ist.

Um eine Weiterleitung des Wassers im Inneren zu verhindern, wird das optische Kabel OC im Bereich eines Isolators ISE mit Ausnahme des oder der in ihm enthaltenen Lichtwellenleiter LW aufgetrennt, wobei diese im Absetzbereich TB, in dem nur der oder die Lichtwellenleiter LW vorhanden sind ausreichend lang gewählt wird, vorzugsweise ca. 1/4 bis 3/4, vorzugsweise um 2/3 der Länge des Isolators ISE. Dadurch ist unter allen Umständen eine sichere Potentialtrennung des oberen Kabel­ teils OC1 gegenüber dem unteren Kabelteil OC2 gewährleistet. Der oder die Lichtwellenleiter LW selbst bestehen aus Glas und sind daher ohnehin gute Isolatoren, während ihre Umhül­ lung (Coating) aus Kunststoffmaterialien insbesondere Acrylaten besteht, die ebenfalls hochisolierend sind. Der oder die Lichtwellenleiter LW sind somit nicht geeignet, Was­ ser, das im oberen Teil OC1 des Kabels eingedrungen ist, wei­ terzuleiten. Sie können im Übergangsbereich TB auch eine Spleißstelle aufweisen, z. B. in Form einer Spleißhülse oder einer Schweißverbindung.

Die Lichtwellenleiter können, wie in Fig. 2 dargestellt, auch in einer gemeinsamen Hülle CS2, die vorzugsweise mit einer hochisolierenden Füllmasse gefüllt ist, untergebracht sein (Hüllenwerkstoff vorzugsweise PC/PBT). Es ist in diesem Falle auch möglich, das optische Kabel OC nicht vollständig zu unterbrechen, sondern nur die im wesentlichen äußeren Man­ telteile CS1 sowie TL nach Fig. 2 abzusetzen und die sehr dünne, im wesentlichen nur die Lichtwellenleiter und ggf. eine Füllmasse enthaltene Innenhülle CS2 weiterzuführen. Ent­ sprechend den strichpunktierten Linien der Darstellung nach Fig. 3 werden somit nicht auch noch die Endbereiche der inneren Schutzhülle CS21 und CS22 abgesetzt, sondern wie dargestellt weiterhin durchverbunden belassen. Dies hat außerdem den Vorteil, daß die Lichtwellenleiter LW mechanisch weniger beansprucht werden (z. B. durch die Vergußmasse VM) und vereinfacht auch den Montagevorgang. Im Inneren der ohne­ hin sehr kleinen innersten Schutzhülle CS2 nach Fig. 2 brei­ tet sich ohnehin kaum ein Wasser aus, weil zum einen die dort üblicher Weise vorhandene Füllmasse dem entgegensteht und zum anderen eine etwaige Schädigung, die auch noch die innere Schutzhülle CS2 erfaßt im allgemeinen ohnehin zu einem Aus­ fall des optischen Kabels OC führt.

Da die übrigen Elemente des optischen Kabels OC (d. h. mit Ausnahme des oder der Lichtwellenleiter LW bzw. der gemeinsa­ men Hülle CS2) entfernt sind, können sie zu keiner Überbrüc­ kung führen. Abgesetzt werden also im wesentlichen der ein- oder mehrschichtige Kabelmantel sowie etwaige zugfeste Ele­ mente TL die in den Mantelbereich eingebracht oder eingela­ gert sind. Ebenso wird mit einem etwaigen äußeren Zug- oder Tragelement TE verfahren, d. h. auch dieses wird vorteilhaft im Bereich des Isolators ISE unterbrochen, besonders dann wenn es ein flexibles Seil ist. Es kann aber auch ein GF-Stützelement, aus demselben Material wie der ISE sein; dann ist es mit das ISE mit einem vorzugsweise verwendeten Epoxyharz verklebt.

Die jeweiligen zugfesten Elemente TL1 und TL2 der beiden Kabelteile OC1 und OC2 und die Endbereiche des Tragelementes TE, welche mit TE1 und TE2 bezeichnet sind, werden zweckmäßig aufgefiedert oder aufgefasert, wobei diese aufgesplitteten Enden eine innige Verbindung mit einer Füllmasse FM ergeben, welche in das Innere des Isolators ISE eingebracht wird. Der Isolator ISE weist ein Rohr RO auf, das zweckmäßig aus einem Glas-Epoximaterial besteht, dessen Bohrung BO mit der flüssi­ gen Vergußmasse VM vergossen wird. Diese Vergußmasse VM sollte sehr gute Isolationseigenschaften haben, wobei insbe­ sondere Silikonharze bei fehlender gemeinsamer Aderhülle CS2 als Vergußmaterial geeignet sind. Bei vorhandener gemeinsamer Hülle werden insbesondere harte PUR-Vergußmassen verwendet. Zugfeste Elemente, wie das Tragelement TE und/oder das opti­ sche Kabel OC können im Bereich des Isolatoreinsatzes ISE mittels einer Abfangung AB1 bzw. AB2 mechanisch fest an dem Isolatorrohr RO gehalten werden, wobei dieses Rohr zugleich auch die Zugspannungs-Überbrückung für die Teilkabelbereiche OC1 und OC2 herstellt. Die Vergußmasse FM kann an ihrem obe­ ren und unteren Ende zusätzlich mit einer weiteren Masse, insbesondere in Form einer Knetmasse, verschlossen werden, wobei die Dichtungskappen SL1 und SL2 nach dem Abschluß die­ ser Arbeiten auf das Isolierrohr ISE aufgebracht werden.

Die Ausgestaltung des Isolators in Form von Kappen- oder Schirmisolatoren (z. B. mit 3 Schirmen wie in Fig. 1) kann so vorgenommen werden, daß eine eigene Gießform um den als Ein­ satz dienenden Isolator ISE herum angeordnet wird, welche die Formgebung des Kappenisolators IS bewirkt. In diesem Zustand wird dann der rohrförmige Isoliereinsatz ISE außen mit einem die einzelnen Isolierkappen ergebenden flüssigen Gießharz (zweckmäßig ein kriechstromfestes Silikonharz, vorzugsweise "Powersil 600" der Firma Wacker Chemie), ausgegossen und nach dem Aushärten aus der Form entnommen. Das Isolierrohr ISE sollte innen mit einer entsprechenden Grundierung versehen werden, mit der eine sehr gute Haftung der Vergußmasse, ins­ besondere des Silikons, an ihm erreicht wird.

Das Isolierrohr ISE entsprechend Fig. 3 kann auch in das Innere eines Schirmisolators IS nach Fig. 1 eingeschoben und dann mit diesem vergossen, nachdem die in Fig. 3 dargestell­ ten Absetz- und Durchverbindungsarbeiten abgeschlossen sind und die Bohrung BO vergossen worden ist. Der Isolator IS weist in diesem Falle eine durchgehende Öffnung auf, in welche das Isolierrohr ISE eingesetzt oder eingeschoben wer­ den kann, worauf der Spalt mit hochisolierender Vergußmasse verschlossen wird.

Die Länge Bereiches, in dem Schirmisolatoren auf dem Rohr RO angebracht sind, entspricht etwa dem mit SB bezeichneten Teil. Die Abfangungen AB1 und AB2 liegen also außerhalb der Schirmisolatoren, weil sie die für die Montage zugänglich sein müssen. Über die über die Schirmisolatoren hinausstehen­ den Endteile des Rohres RO wird oben und unten jeweils dann die in Fig. 1 mit SL1 und SL2 bezeichnete Abdichtung z. B. in Form einer Schrumpfmuffe aufgebracht.

Anstelle eines kabelförmigen Tragelements TE kann auch ein flexibler Stab vorgesehen sein, der einerseits (vgl. Fig. 1) mit seinem oberen Ende bis in den Anlaschbereich des opti­ schen Kabels OC geführt wird und dort mit dem Phasenseil PH mechanisch fest verbunden ist. Dann läuft das optische Kabel OC gemeinsam mit dem flexiblen Stab ST nach unten, wobei die­ ser Stab an seinem anderen Ende (Stablängen zwischen 2 und 4 Meter) an einem mit dem Boden verbundenen, auf Erdpotential liegenden Teil z. B. einem Mast, einem Schaltgehäuse oder der­ gleichen mechanisch gehalten wird. Auf diese Weise überbrückt der bogenförmig verlaufende Stab analog zum Tragelement TE den Bereich zwischen dem Phasenseil PH und einer mechani­ schen, auf Erdpotential liegenden Verankerung und hält dabei das Rohr RO samt den daran angebrachten Schirmisolatoren ent­ sprechend fest. Unzulässig große mechanische Beanspruchungen des optischen Kabels OC sind auf diese Weise vermieden. Es ist auch möglich, das optische Kabel OC nicht vollständig zu unterbrechen, sondern nur die im wesentlichen äußeren Mantel­ teile CS1 sowie TL nach Fig. 2 abzusetzen und die sehr dünne, im wesentlichen nur die Lichtwellenleiter und eine Füllmasse enthaltene Innenhülle CS2 weiterzuführen.

Claims (7)

1. Niederführung für ein einen Kabelmantel (CS1, CS2) und mindestens einen Lichtwellenleiter (LW) aufweisendes opti­ sches Kabel (OC), welches im Bereich einer Hochspannungs-Frei­ leitung verlegt ist, wobei das Kabel (OC) im Bereich der Niederführung durch einen Isolator (IS) hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, der Kabelmantel (CS1, CS2) im Bereich des Isolators (IS) abgesetzt ist und daß in einem so gebildeten Absetzbereich (TB) nur der Lichtwellenleiter (LW), ggf. zusammen mit einer ihn umgebende Hülle (CS2), weitergeführt ist.

2. Niederführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Kabelmantels (CS) vorgesehene Zugelemente (TL) im Bereich des Isolators (IS) ebenfalls abgesetzt sind.

3. Niederführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugelemente (TL, TE) an ihren Enden aufgefächert sind.

4. Niederführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein stabförmiges, durchgehendes Zugelement vorgesehen ist, das mit dem Isolator, vorzugsweise klebend, verbunden ist.

5. Niederführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Bereiches (TB), in dem nur der Lichtwellen­ leiter (LW) mit oder ohne Hülle (CS2) im Inneren des Isola­ tors (IS) geführt ist, zwischen 1/4 und 3/4, vorzugsweise um 2/3 der Länge des Isolators (IS) beträgt.

6. Niederführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (IS) eine Öffnung (BO) aufweist, in welche die Enden (OC1, OC2) des optischen Kabels (OC) eingebracht sind und daß diese Öffnung mit einer Vergußmasse (VM) gefüllt ist.

7. Niederführung für ein einen Kabelmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein außerhalb des optischen Kabels (OC) vorgesehenes Zugelement (TE) ebenfalls im Bereich des Isolators (IS) abge­ setzt ist.