DE29619802U1

DE29619802U1 - Luftkabel mit zumindest einem im Verseilverband von elektrischen Leitern und zugfesten Tragelementen angeordneten Lichtwellenleiterelement

Info

Publication number: DE29619802U1
Application number: DE29619802U
Authority: DE
Original assignee: Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1997-01-09
Anticipated expiration: 2006-11-15
Also published as: WO1998021614A1

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 Aluminiumbändern nicht zu erreichen ist. Darüber hinaus führt diese Maßnahme zu einer Vergrößerung des Außendurchmessers der StahJbündelader 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-Al- 0 693 754 bekannt, das Edelstahiröhrchen mit einer dichten Aluminiumschicht zu versehen. Diese Schicht soll bevorzugt durch Elektrolyse in einer Wanddicke von 15 bis 20 &mgr;&eegr;&igr; aufgebracht werden.

Beiden Lösungen ist gemeinsam, daß zur Erzielung einer korrosionsbeständigen Bündelader ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich ist und der für die Aufnahme der Lichtwellenleiter zur Verfugung stehende Innenraum verringert wird. Das Aufbringen der Aluminiumschicht auf elektrolytischem Wege in der erforderlichen Wanddicke ist sehr zeitaufwendig und benötigt eine hohe Energiemenge.

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

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

Weitere vorteilhafte Ausführungen 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 Röhrchen hat die gleichen Abmessungen wie das bekannte Edelstahiröhrchen. Die verwendeten Aluminium-Legierungen haben annähernd die gleichen Festigkeitswerte wie Edelstahl, d. h. das Röhrchen verhält sich beim Verseilvorgang wie auch später im Betriebszustand aus mechanischer Sicht wie das bekannte Röhrchen. Die Werkstoffe lassen sich wie Edelstahl auch mittels Laserstrahl verschweißen.

Die Erfindung sei anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert.

ii

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

Das Luftkabel weist einen inneren tragfähigen Kern 1 in Form eines Stahldrahtes auf, aufweichen eine erste Lage aus Stahldrähten 2 aufgeseilt ist. Eine weitere Lage aus Aluminiumdrähten 3 ist auf die erste Lage aufgeseilt. Der Kern 1 sowie die Stahldrähte 2 können eine nicht dargestellte Beschichtung aus Aluminium aufweisen.

Bei dieser Konstruktion übernehmen die Stahldrähte 1 und 2 im wesentlichen die Zugkraft, wogegen die Aluminiumdrähte 3 die elektrischen Leiter bilden.

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

Das Metallröhrchen 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 Längsschlitzes gefertigt. Die Längsschweißnaht ist mit 6 bezeichnet. Als Schweißverfahren hat sich die Laserschweißung, vorzugsweise mit einem Festkörperlaser, insbesondere einem YAG-Laser, als besonders geeignet erwiesen. Auf diese Weise kann das Metallröhrchen 4 in großer Länge und hoher Fertigungsgeschwindigkeit ohne große Beeinträchtigung der Lichtwellenleiter 5 beim Schweißprozeß hergestellt werden. Die Lichtwellenleiter 5 werden bekanntlich während 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 läßt sich gut zum Rohr

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formen.

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

Claims

• · 4 • · · I • · 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.