Патент на изобретение №2158994

(54) СПОСОБ МОНТАЖА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ НА ПРОВОДЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ

(57) Реферат:

Изобретение касается способа монтажа волоконно-оптического кабеля на проводе высоковольтной воздушной линии с помощью крепежного элемента в виде, по меньшей мере, одной клейкой ленты, которую наматывают по спирали с помощью обмоточной машины вокруг провода и волоконно-оптического кабеля ее направленной внутрь клейкой стороной с шагом скрутки от 250 до 500 мм. Технический результат – упрощение и обеспечение возможности защиты от отделения волоконно-оптического кабеля при разрыве крепежного элемента. 2 с. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способу монтажа волоконно-оптического кабеля на проводе (тросе) высоковольтной воздушной линии с помощью нанесенных спирально крепежных элементов.

В настоящее время известно, что волоконно-оптический кабель может подвязываться на несущем тросе или заземляющем тросе высоковольтной воздушной линии с помощью спирально нанесенной вязальной проволоки. Для этого применяют только простую обмоточную машину и дешевые связывающие средства, однако недостатки проявляются, если связывающие средства рвутся. При таком разрыве спираль раскрывается и весь волоконно-оптический кабель отпадает по длине. Кроме того, получаются сложности за счет различных расширений при изменениях температуры так, что вероятно могут возникать напряжения или пережимы.

Другая возможность заключается в том, что волоконно-оптический кабель наматывают по спирали вокруг несущего троса или заземляющего троса. Здесь процесс нанесения даже еще упрощается, так как не требуются никакие связывающие средства, однако могут использоваться только относительно тонкие волоконно-оптические кабели. Кроме того? приемная емкость для обмоточной машины очень ограничена, так как вместе должна направляться полная длина волоконно-оптического кабеля. Кроме того, существует опасность, что намотанный волоконно-оптический кабель за счет образования гирлянды в случае воздушной высоковольтной линии перемещается к самой низкой точке в пролете. За счет этого возникают дополнительные тянущие силы на мачтах. Далее является известным, что волоконно-оптический кабель присоединяют с помощью клипсов или серег к фазовому тросу высоковольтной воздушной линии или к заземляющему тросу. При этом недостатком является то, что должна применяться очень дорогая укладочная машина со сложной механикой, причем эта машина и соответствующие удерживающие элементы должны быть точно согласованы с диаметром кабеля.

Подобные способы известны из выложенной немецкой заявки 3106207 и немецкого патента 3228239.

Задачей настоящего изобретения является нахождение простого способа для монтажа волоконно-оптического кабеля на проводе высоковольтной воздушной линии, при котором в самом простом способе присоединения путем намотки крепежного элемента имеется защита от отделения при разрыве крепежного элемента.

Поставленная задача решается способом типа, поясненного во вводной части, за счет того, что поднятый вдоль провода высоковольтной воздушной линии волоконно-оптический кабель прикрепляют с помощью, по меньшей мере, одной клейкой ленты, причем клейкую ленту спирально наматывают обмоточной машиной вокруг провода и волоконно-оптического кабеля ее указывающей внутрь клейкой стороной.

Преимущества способа согласно изобретению следует видеть в том, что волоконно-оптический кабель может подниматься обычным простым образом вдоль имеющегося провода высоковольтной воздушной линии и затем с помощью также простой обмоточной машины может закрепляться посредством навертываемой по спирали вокруг провода и волоконно-оптического кабеля клейкой ленты. Путем приклеивания клейкой ленты к узлу провод/волоконно-оптический кабель обеспечивается то, что получается хорошая фиксация так, что по всей длине пролета имеются одинаковые условия крепления. Далее обеспечивается, что также при возможно появляющемся разрыве крепежного элемента не происходит отделения волоконно-оптического кабеля, так как до и после разрыва продолжает существовать прочное клейкое соединение между проводом и волоконно-оптическим кабелем. Особенно надежное крепление получается, если, например, две клейкие ленты наносят перекрестной навивкой, так как при этом тогда на местах перекрещивания клейких лент дополнительно получается определенное склеивание между обеими клейкими лентами. Преимуществом является также то, что при подобных системах возможной является почти каждая обычная комбинация диаметров кабелей и что не появляются никакие пережимы, как это может иметь место при применении вязальных проволок.

В качестве материала для предпочтительно диэлектрических, то есть выполненных изолирующими клейких лент, могут использоваться, например, следующие материалы:
фторполимерные пленки (например, тефлон), покрытые слоем кремнийорганического клея фирмы Beiersdorf,
поливинилфторидные пленки (PVF), например, покрытые слоем акрилатного клея фирмы 3M-Scotch,
полиэфирные пленки.

В пленках могут быть также предусмотрены упрочнения (армирования), например, из стекловолокна или арамидного волокна (кевлар). Возможным является также применять упрочнения смешанно, например комбинации из стекловолокна и арамидного волокна. Возможным является также применять для улучшения прочности при растяжении тканые ленты, например, из арамидного волокна и/или стекловолокна. Нитевидные или тканевидные упрочнения могут быть пропитаны простым образом жидким клеящим материалом, за счет чего получается готовая клейкая лента. Например, тканые ленты из арамидного волокна и/или стекловолокна могут снабжаться кремнийорганическим клеем фирмы Beiersdorf.

Вышеописанная клейкая лента подвержена в эксплуатации значительным механическим нагрузкам. Поэтому в основе дальнейшей формы развития изобретения лежит задача указания пути, которым простым образом могут быть улучшены механические характеристики клейкой ленты. Эта задача решается за счет того, что наносят клейкую ленту, которая имеет дополнительно по меньшей мере одну упрочняющую накладку.

Упрочняющая накладка в желаемой и необходимой мере улучшает механические характеристики. Нанесение этой упрочняющей накладки производят целесообразно дополнительно, то есть она наносится на готовую клейкую ленту во время последующей рабочей операции. Особенно целесообразно упрочняющую накладку наносят на клеевой слой клейкой ленты, что дает простую надежность при хранении. Кроме того, в качестве исходных материалов можно использовать имеющиеся промышленные и поэтому недорогие клейкие ленты, которые для специфических требований прикрепления оптического кабеля должны только снабжаться упрочняющей накладкой.

Изобретение относится далее к высоковольтной воздушной линии с оптическим кабелем, прикрепленным на, по меньшей мере, одном проводном проводе, которая отличается тем, что оптический кабель удержан на проводе за счет прикрепления посредством по меньшей мере одной клейкой лентой.

Изобретение поясняется более подробно с помощью чертежей.

Фиг. 1 показывает уровень техники, при котором используют вяжущую проволоку.

Фиг. 2 показывает уровень техники, при котором сам волоконно-оптический кабель наматывают вокруг провода.

Фиг. 3 показывает уровень техники, при котором крепление волоконно-оптического кабеля производят с помощью отдельных крепежных элементов,
Фиг. 4 показывает устройство, изготовленное способом согласно изобретению.

Фиг. 5 и 6 показывают формы выполнения улучшенной клейкой ленты.

Фиг. 7 показывает технологическую линию для изготовления клейкой ленты согласно фиг. 5 и 6.

Фиг. 1, 2 и 3 отражают уровень техники, который соответственно этим фигурам уже был проанализирован во вводной части.

Фиг. 4 поясняет устройство между проводом 2 (заземляющий или фазный провод) высоковольтной воздушной линии и присоединенным клейкими лентами 5 и 6 волоконно-оптическим кабелем 1, которое изготовлено способом согласно изобретению. После подъема подлежащего присоединению волоконно-оптического кабеля 1 вдоль провода 2, предпочтительно заземляющего провода высоковольтной воздушной линии, его присоединяют с помощью, по меньшей мере, одной клейкой ленты 5, 6 или также 5 и 6, причем этот процесс может быть произведен известной по себе обмоточной машиной. Клеевые стороны клейких лент 5 и 6 при этом указывают к проводу 2 и к волоконно-оптическому кабелю 1, так что оба за счет этого фиксируются друг с другом. Предпочтительным оказалось, когда шаг намотки s для нанесения клейкой ленты 5 или 6 составляет величину между 250 и 500 мм.

На этой фигуре далее представлено, что вторая клейкая лента 6 намотана в виде спирали, причем она вместе с первой лентой проходит с перекрестной намоткой так, что дополнительно к удерживанию с проводом 2 и волоконно-оптическим кабелем 1 получается определенное склеивание между обеими клейкими лентами 5 и 6 в местах скрещивания ленты 7. Это дает дополнительную фиксацию всего узла, особенно тогда, когда в одной из клейких лент 5 и 6 появляется разрыв или трещина.

На фиг. 5 клейкая лента обозначена позицией 51, причем клейкая лента предпочтительно выполнена из нитей или прочной к разрыву ткани, что схематически показано путем отдельных нитей 51F. Эта ткань уже дает высокую прочность при растяжении и пропитана клеем 51F так, что образуется самоклеящая лента 51. На неиспользованной для приклеивания стороне целесообразно нанесено пленочное покрытие 51T, чтобы таким образом намотанная лента 51 могла легко сматываться с барабана. Для наглядности на чертеже показано гораздо больше клеящего материала, чем это необходимо; в действительности в большинстве случаев является достаточной пропитка нитей или ткани 51F клеящим материалом.

На клеящей (свободной) и тем самым обращенной к оптическому кабелю стороне предусмотрена, по меньшей мере, одна упрочняющая накладка 51A, которая предпочтительно состоит из множества тонких, очень прочных при растяжении нитей, ровинга или из ткани. Предпочтительно для этого используют арамидные элементарные нити, прочность при растяжении которых является соответственно высокой. Выражаясь более общим образом, прочность при растяжении примененного для накладки 51A материала должна выбираться больше, чем соответствующая прочность клейкой ленты, предпочтительно, по меньшей мере, в три-пять раз.

Упрочняющую накладку 51A наносят предпочтительно плоско, например, за счет того, что упрочняющая накладка состоит из множества нитей, которые соответственно прижимают по плоскости. Упрочняющая накладка 51A целесообразно должна покрывать только часть, предпочтительно между 70 и 10%, в частности между 10 и 20% клеящей поверхности (широкой стороны) клеящей ленты. Упрочняющую накладку 51A наносят предпочтительно примерно по центру, то есть симметрично на клеящей стороне ленты 51. Ширину ленты 51 выбирают целесообразно между 5 и 12 мм, предпочтительно между 6 и 8 мм. Толщина ленты 51 лежит преимущественно между 0,05 и 1 мм, предпочтительные значения лежат между 0,1 и 0,2 мм.

Во многих случаях может быть целесообразным снабжать клейкую ленту для ее лучшей защиты, в частности, для улучшения стойкости к УФ-излучению, дополнительным покрытием. Пример этого представлен на фиг. 6, где клейкая лента 61 снабжена снаружи битумным слоем 61B. Эта клейкая лента 61 выполнена целесообразно аналогично клейкой ленте согласно фиг. 5, то есть она содержит внутри (намеченную нитями 61F) ткань, которая пропитана клеящим материалом 61K. Битумный слой 61B целесообразно охватывает клейкую ленту 61 со всех сторон и перекрывает также имеющуюся при необходимости упрочняющую накладку 61A. Чтобы обеспечить клеящую способность клейкой ленты 61 несмотря на битумное покрытие, целесообразно на подлежащую позднее нанесению на оптический кабель и на провод стороне наносят промежуточный слой 61Z в виде тонкой пленки, которая лежит между клеящим слоем 61K и битумным слоем 61B. Непосредственно перед присоединением оптического кабеля этот промежуточный слой 61Z стягивают и за счет этого освобождают клеящую поверхность на верхней стороне клейкой ленты 61. Полученная таким образом для присоединения структура является тогда одинаковой со структурой на фиг. 5 с только той разницей, что на нижней стороне (то есть в рабочем состоянии на внешней стороне) клейкой ленты 61 еще имеется битумный слой 61B. Клейкая лента 51 или 61 целесообразно выполнена непроводящей (полностью диэлектрической).

Для нитей или ткани 51F на фиг. 5 или 61F на фиг. 6 применяют предпочтительно арамидные нити, в частности арамидную пряжу и/или элементарное стекловолокно, при необходимости, также в виде ровинга.

Клеящие материалы в соответствии с позициями 51K и 61K целесообразно должны состоять из УФ-стойких клеев, в частности из таковых, которые остаются длительно эластичными и также при более низких температурах не становятся жесткими или хрупкими. Предпочтительно в качестве клеящего вещества применяют полиизобутилен (например, “Oppanol”).

Фиг. 7 показывает устройство для изготовления ленты согласно фиг. 5 или 6, причем с запасной катушки VS стягивают имеющий форму нитей или ткани материал GF, который образует прочную при растяжении вкладку 51F или 61F клейкой ленты, например, 51 или 61. Этот прочный при растяжении материал проходит через тормозящее устройство BR и затем пропиточную ванну TB1, в которой он пропитывается клеящим материалом. На выходе предусмотрено съемное и, при необходимости, формующее устройство AS1, чтобы удерживать избыточный материал и, при необходимости, (при применении отдельных нитей) придавать ленте желаемую структуру. После достаточной сушки (например, посредством горячего воздуха или тому подобного) клейкая лента KB достигает прижимного ролика AR1, посредством которого наносят защитную пленку 51T согласно фиг. 5. На другой стороне клейкой ленты КБ посредством прижимного ролика AR2 наносят упрочняющую накладку 51A или соответственно 61A. Таким образом полученную ленту можно наматывать на барабан AT.

В случае, если должна производиться битумная пропитка, посредством прижимного ролика AR3 наносят дополнительную защитную пленку 61Z (сравни фиг. 6). Тогда клейкая лента проходит еще через вторую пропиточную ванну TB2, в которой предусмотрен жидкий битум. За счет этого может наноситься представленный на фиг. 6 внешний битумный слой 61B. Избыточный битумный материал снимают другим съемником AS2, причем посредством, при необходимости, последующего формующего устройства FE клейкая лента принимает свою окончательную форму. Таким образом полученную ленту наматывают на намоточный барабан AT.

Вместо битумного покрытия можно наносить также любой другой защитный материал (например, защитный лак или тому подобное).

Формула изобретения

1. Способ монтажа волоконно-оптического кабеля на проводе высоковольтной воздушной линии с помощью спиралеобразно нанесенных крепежных элементов, отличающийся тем, что поднятый вдоль провода (2) высоковольтной воздушной линии волоконно-оптический кабель (1) присоединяют с помощью, по меньшей мере, одной клейкой ленты (5, 6), причем клейкую ленту (5, 6) наматывают по спирали обмоточной машиной вокруг провода (2) и волоконно-оптического кабеля (1) ее направленной внутрь клейкой стороной, а шаг скрутки s составляет от 250 до 500 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют самоклеящуюся клейкую ленту (5, 6).

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (5, 6), которая содержит фторполимерную пленку или поливинилфторидную пленку.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (5, 6), которая покрыта слоем акрилатного клея или кремнийорганического клея.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (5, 6), которая содержит упрочнения, в частности упрочнения из стекловолокна и/или арамидного волокна.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в качестве клейкой ленты используют тканевую ленту с покрытием из клеящего материала.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют две клейкие ленты (5, 6) с перекрестной навивкой.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что волоконно-оптический кабель (1) присоединяют на заземляющем проводе (2) высоковольтной воздушной линии.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (51), которая дополнительно имеет, по меньшей мере, одну упрочняющую накладку (51А).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (51), упрочняющая накладка (51А) которой выполнена из множества нитей или ткани.

11. Способ по любому из п.9 или 10, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (51), упрочняющая накладка (51А) которой имеет прочность при растяжении, которая больше, чем прочность при растяжении собственно клейкой ленты.

12. Способ по любому из пп.9 – 11, отличающаяся тем, что используют клейкую ленту (51), упрочняющая накладка (51А) которой покрывает только часть, предпочтительно между 70 и 10%, в частности между 10 и 20%, широкой стороны клейкой ленты.

13. Способ по любому из пп.9 – 12, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (51), упрочняющая накладка (51А) которой выполнена из ровинга.

14. Способ по любому из пп.9 – 13, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (51), упрочняющая накладка (51А) которой нанесена на широкой стороне ленты примерно в середине.

15. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (61), на которую нанесен защитный слой, в частности битумный слой (61В) или защитный лак.

16. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (61), которая пропитана сохраняющим длительно свою эластичность клеящим веществом.

17. Способ по любому из пп.9 – 16, отличающийся тем, что клейкую ленту (61) наматывают так, что ее упрочняющая накладка (51А, 61А) обращена к оптическому кабелю.

18. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (61), в которой в качестве клеящего вещества использован полиизобутилен.

19. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (51, 61), ширина которой выбрана между 6 и 12 мм, предпочтительно между 6 и 8 мм.

20. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют клейкую ленту (51, 61), толщина которой выбрана между 0,05 и 1 мм, предпочтительно между 0,1 и 0,2 мм.

21. Высоковольтная воздушная линия с присоединенным на, по меньшей мере, одном проводе оптическим кабелем, отличающаяся тем, что оптический кабель удерживается на проводе за счет присоединения посредством, по меньшей мере, одной клейкой лентой, причем клейкая лента намотана по спирали вокруг провода (2) и волоконно-оптического кабеля (1) ее направленной внутрь клейкой стороной с шагом скрутки (s) от 250 до 500 мм.

Приоритет по пунктам:
02.06.95 по пп.1 – 9;
12.04.96 по пп.10 – 22.

РИСУНКИ

PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 21-2004

(73) Патентообладатель:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

(73) Патентообладатель:

фирма “Си Си Ай Текнолоджи, Инк.” (US)

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 13.05.2004 № 19134

Извещение опубликовано: 27.07.2004