СПОСОБ МОНТАЖА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ НА ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1998 года по МПК H02G1/02 G02B6/48 

Изобретение относится к способу монтажа волоконно-оптического кабеля на высоковольтной воздушной линии с помощью крепежных средств.

Известные решения заключаются в том, что заземляющие тросы заменяют так называемыми воздушными кабелями с заземляющими тросами или фазовые тросы кабелями фазовых тросов.

Кроме того, известно подвешивать полностью диэлектрические волоконно-оптические кабели между или рядом с фазовыми тросами. Преимущество полностью изолированных кабелей состоит в том, что они при соблюдении обширных мер безопасности могут монтироваться также без отключения энергопитания (EVU). В качестве недостатка однако должно рассматриваться то, что дополнительный кабель представляет собой дополнительную нагрузку для мачт, на которую мачты вероятно не рассчитаны, т.к. при этом необходимо учитывать как возможное обледенение, так и дополнительную ветровую нагрузку из-за нового кабеля.

Далее известным является также присоединение волоконно-оптического кабеля к заземляющим или фазовым тросам серьгами или скобами. Тонкие волоконно-оптические кабели могут также непосредственно спирально наматываться на EVU-трос, как следует, например, из выложенной немецкой заявки 3228239.

Для монтажа согласно этому названному способу EVU-линия однако должна отключаться, а именно также и в случае использования заземляющего троса, т. к. заземляющий трос всегда расположен над фазовым тросом. При подвивке волоконно-оптических кабелей дополнительным недостатком является то, что могут применяться только относительно тонкие волоконно-оптические кабели, т.к. общая длина кабеля должна направляться машиной для крепления серьгами при вращении.

Задачей настоящего изобретения является нахождение способа, которым волоконно-оптический кабель может дополнительно вводиться в трассы предприятий энергопитания (EVU), причем EVU-участок не должен отключаться. Кроме того, должна иметься возможность так устанавливать волоконно-оптический кабель, чтобы по сравнению со свободно висящим кабелем почти не появлялась дополнительная механическая нагрузка.

Поставленная задача решается способом, поясненным во вводной части, за счет того, что волоконно-оптический кабель направляют вверх от расположенного на земле кабельного барабана через направляющие ролики на первой мачте и связывают с расположенной с возможностью перемещения на заземляющем тросе высоковольтной воздушной линии машиной для протяжки кабеля, волоконно-оптический кабель с помощью машины для протяжки кабеля подтягивают вдоль заземляющего троса до следующей мачты, там переводят машину для протяжки кабеля в следующий пролет и после подтягивания всей длины волоконно-оптического кабеля направляют машину для крепления серьгами от конечной точки участка прокладки к начальной точке, причем машина для крепления серьгами выделяет крепежные средства и соединяет волоконно-оптический кабель с заземляющим тросом.

Поставленная задача далее решается способом, поясненным во вводной части, за счет того, что волоконно-оптический кабель направляют вверх от находящегося на земле кабельного барабана через направляющие ролики на первой мачте и связывают с расположенной с возможностью перемещения на заземляющем тросе высоковольтной воздушной линии машиной для протяжки кабеля и во время процесса натяжения вводят крепежные средства между кабелем и заземляющим тросом, причем крепление на заземляющем тросе позволяет скольжение вдоль пролета.

Поставленная задача далее решается способом, поясненным во вводной части, за счет того, что с помощью машины для протяжки кабеля и машины для крепления серьгами на заземляющем тросе устанавливают трубу и вводят в трубу волоконно-оптический кабель, оптические волокна или волоконно-оптические ленточные кабели.

Преимущество в случае способа согласно изобретению следует видеть, в первую очередь, в том, что необходимый волоконно-оптический кабель может монтироваться на заземляющем тросе при не отключенном участке энергопитания (EVU). Тем самым мачтовая линия или соответствующий пролет по сравнению со свободно висящим полностью диэлектрическим кабелем почти не подвергается дополнительной нагрузке. Кроме того, можно не ожидать недопустимой гололедной нагрузки зимой. Дополнительные точки мачтовой подвески для волоконно-оптического кабеля являются ненужными и сам волоконно-оптический кабель должен обладать только незначительным пределом прочности на растяжение, так как он прикреплен серьгами к заземляющему тросу. За счет способа монтажа волоконно-оптического кабеля согласно изобретению преимущество можно видеть также в том, что волоконно-оптический кабель не должен приниматься машиной для протяжки кабеля в его полной длине, как это имеет место в способах до сих пор. В новом способе волоконно- оптический кабель тянут наверх на установку от основания конечной мачты. Волоконно-оптический кабель направляют на мачте вверх, накладывают на направляющий ролик и соединяют с подвешенной на заземляющем тросе машиной для протяжки кабеля. Машина для протяжки кабеля тогда стартует и протягивает волоконно- оптический кабель до следующей мачты. Машина для протяжки кабеля может тянуться с земли или быть снабженной собственным источником энергии, например баллоном сжатого газа, батареей или двигателем внутреннего сгорания и дистанционным управлением. Целесообразным является однако также иметь электрическое питание через силовой и управляющий кабель, так называемый аварийный (резервный) кабель, который также направляется машиной для протяжки кабеля. Так источник энергии и устройство управления могут находиться или у основания мачты или также направляться вдоль земли в положении машины для протяжки кабеля. В последнем случае резервный кабель является полностью изолированным и возможно снабжен дополнительно изолирующими тарелками, например, запрессованными в горячем состоянии тарелками, так что соприкосновение с фазовым тросом, которое невозможно исключить, не представляет собой опасности для персонала, осуществляющего прокладку. Особенно предпочтительным является однако вариант способа прокладки, при котором между мачтами не нужно производить никаких действий с земли. При этом виде можно тогда отказаться от множества мер безопасности. Кроме того, отпадают проблемы с пересечением рек, улиц, поросших лесом, или застроенных участков.

Изобретение поясняется чертежами, на которых: фиг. 1 поясняет процесс натягивания волоконно-оптического кабеля вдоль пролета; фиг. 2 показывает процесс крепления серьгами; фиг. 3 показывает вариант процесса натягивания; фиг. 4 показывает крепежное средство для крепления серьгами волоконно-оптического кабеля; фиг. 5 показывает волоконно-оптический кабель или соответственно трубу с приформованным крепежным средством.

Фиг. 1 показывает в схематическом представлении расположение участка энергопитания (EVU) с фазовыми тросами 3 и заземляющим тросом 4. Кабельный барабан 10 с подлежащим прокладке волоконно-оптическим кабелем 5, а также запас резервного кабеля 6 для питания и управления машины для протяжки кабеля 7 находятся у основания первой мачты 1. Оба кабеля проведены наверх в мачте 1 и на высоте заземлительного троса 4 направлены через направляющие ролики 9. Фиг. 1 показывает ситуацию незадолго до конца прокладки внутри первого пролета. На мачте 2 волоконно-оптический кабель тогда должен временно закрепляться, т.к. машина для протяжки кабеля 7 должна переводиться в следующий пролет, чтобы иметь возможность дальше натягивать волоконно-оптический кабель. В этом случае машина для протяжки кабеля 7 питается от агрегата 11 через резервный кабель 6 и управляется соответствующими сигналами. Если резервный кабель 6 по своей длине не достаточен для нескольких пролетов, то резервный кабель 6 может быть вытянут обратно и на соответствующей последующей мачте снова подтянут наверх и присоединен к машине для протяжки кабеля 7. Процесс прокладки показан стрелкой 12.

Фиг. 2 поясняет процесс крепления серьгами, причем здесь начинают крепление серьгами волоконно-оптического кабеля 5 на заземляющем тросе 4 с дальнего конца участка энергопитания (EVU). Стрелка 14 показывает направление крепления серьгами, которое проходит противоположно ранее описанному направлению прокладки 12. В этом процессе крепления серьгами машина для протяжки кабеля заменена машиной для крепления серьгами 13, если только не применяется универсальная машина, которая комбинирует машину для протяжки кабеля с машиной для крепления скобами. При этом процессе таким образом машина для крепления серьгами или скобами отъезжает назад и закрепляет волоконно-оптический кабель 5. Возникающие в результате медленно сокращающихся дополнительных провесов избыточные длины устраняются или соответственно вытягиваются путем обратной протяжки волоконно-оптического кабеля 5 к барабану 10. При этом процессе крепления серьгами могут использоваться непрерывные или дискретные крепежные элементы.

Фиг. 3 показывает вариант соответствующего изобретению способа, который используется, в частности, при больших длинах пролетов. При этом машина для протяжки кабеля 7 стартует от следующей мачты 2, причем таким образом сила натяжения может поддерживаться малой. На соответствующих расстояниях на заземляющем тросе 4 вместе с резервным кабелем 6 навешивают ходовые ролики, так что все это катится вдоль заземляющего троса 4. Таким образом для резервного кабеля также требуется только относительно малый предел прочности при растяжении. После того как машина для протяжки кабеля 7 дошла до первой мачты 1, присоединяют волоконно-оптический кабель 5. Машина для протяжки кабеля 7 после этого движется обратно к мачте 2, причем управление машиной для протяжки кабеля 7 происходит в зависимости от оснащения. В показанном примере питание машины для протяжки кабеля 7 опять производится от агрегата 11, причем устанавливают соответствующий резервуар кабеля 15 и через кабельную или тросную лебедку стягивают через отклоняющие ролики 9. Эти устройства естественно отпадают, если применяется машина для протяжки кабеля 7 с батарейным приводом. В следующем пролете действуют соответствующим образом, причем для возможно непрерывной прокладки выгодным является второй резервный кабель для привода. Для более позднего процесса крепления серьгами или скобами справедлив способ, уже описанный в связи с фиг. 2.

Другой вариант соответствующего изобретению способа для монтажа волоконно-оптического кабеля на высоковольтной воздушной линии может использоваться тогда, когда, например, на первой мачте уже присоединены крепежные средства, которыми волоконно-оптический кабель 5, с одной стороны, фиксируется и, с другой стороны, может скользить вдоль заземляющего троса 4. Подобное крепежное средство 17 представлено, например, на фиг. 4. Оно состоит из разрезного кольца, разрез 23 которого может разводиться для подвешивания волоконно-оптического кабеля и заземлительного троса. Для волоконно-оптического кабеля при этом предусмотрена фиксирующая выемка 19, в которую может заскакивать волоконно-оптический кабель. Другая кольцевая часть 18 служит для приема заземляющего троса 4 и выполнена по диаметру так, что возможно скольжение вдоль на введенном заземляющем тросе.

Фиг. 5 показывает пример выполнения волоконно-оптического кабеля 22, кабельная оболочка которого уже снабжена крепежным элементом 20. Этот крепежный элемент 20 выполнен опять-таки так, что он содержит разрезное приемное пространство 21, причем через разрез 23 заземляющий трос крепится по типу застежки молния. Также и здесь внутренний диаметр крепежного элемента 20 выбран так, что возможно скольжение вдоль заземляющего троса, так что также и в этом случае подтягивание и крепление серьгами волоконно-оптического кабеля может производиться в одну рабочую операцию. Для обхода мачты там скользящая ножка могла бы поднимать крепежные элементы незадолго до второй мачты, так что они после прохождения точки подвеса могут быть снова прикреплены.

Следующий способ в смысле изобретения реализуется тем, что с помощью машины для протяжки кабеля и машины для крепления серьгами на заземляющем тросе монтируют трубу, что происходит таким же образом, как и монтаж волоконно-оптического кабеля на заземляющем тросе. В эту трубу можно вводить волоконно-оптический кабель, оптические волокна или волоконно-оптические ленточные кабели. Подобная труба монтируется участками от мачты к мачте и места соединения соответственно снабжаются муфтами. Такая труба может быть, например, выполнена из полиэтилена высокой плотности (HDPE) (High-Density-Polyethylen) и имеет, например, внешний диаметр 5 мм при ширине на просвет 3 мм. Введение волоконно-оптического кабеля, оптических волокон или волоконно-оптических ленточных кабелей может производиться, например, путем вдувания в трубу сжатым воздухом. Для крепления серьгами подобной трубы могут, например, использоваться крепежные средства 17 согласно фиг. 4. Подобным образом была бы применима также присоединяемая серьгами труба согласно фиг. 5. Она состоит тогда только из экструдата 17, причем вместо кабеля 22 проходит интегрированная труба 24.

Для названного способа в общем пригодными являются все типы кабеля, однако лучше всего годятся кабели с центральной трубой. В этих кабелях оболочки выполнены, например, из полипропилена, полиэтилена высокой плотности (HDPE) или эпоксидных смол. Для повышения предела прочности при растяжении в качестве армирующих элементов в этих оболочках размещены стекловолоконные армирующие элементы, проволока или заделанная в пластмассу стекло-ровница (rovings). Внешний диаметр этих волоконно-оптических кабелей в общем составляет 6-7 мм. Конструкция для соответствующего изобретению способа монтажа не играет в общем и целом никакой роли, так что не должна поясняться здесь более подробно. В качестве тянущего троса для машины для протяжки кабеля может использоваться трос из кевлара, пропитанный битумом и окруженный соответствующей пластмассовой оболочкой, причем диаметр предпочтительно составляет 4 мм.

Изобретение относится к способу монтажа волоконно-оптического кабеля на высоковольтной воздушной линии с помощью крепежных средств. Подлежащий прокладке волоконно-оптический кабель укладывают на земле, протягивают наверх на мачте через направляющие ролики, отклоняют и соединяют с машиной для протяжки кабеля и протягивают вдоль заземлительного троса.Крепление серьгами волоконно-оптического кабеля производят, начиная от дальнего конца воздушной линии к начальной точке, с помощью машины для крепления серьгами. Для решения проблемы указаны различные примеры выполнения. Преимуществом способа является простота установки кабеля при исключении дополнительных механических нагрузок. 3 с. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ монтажа волоконно-оптического кабеля на высоковольтной воздушной линии с помощью крепежных средств, отличающийся тем, что волоконно-оптический кабель направляют вверх от расположенного на земле кабельного барабана через направляющие ролики на первой мачте и соединяют с расположенной с возможностью перемещения на заземляющем тросе высоковольтной воздушной линии машиной для протяжки кабеля, волоконно-оптический кабель с помощью машины для протяжки кабеля протягивают вдоль заземляющего троса до следующей мачты, там переводят машину для протяжки кабеля в следующий пролет и после протягивания всей длины волоконно-оптического кабеля переводят машину для крепления серьгами от конечного пункта участка прокладки к начальному пункту, причем машина для крепления серьгами выдает крепежные средства и соединяет волоконно-оптический кабель с заземляющим тросом. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве крепежных средств используют подвесные монтажные петли. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что волоконно-оптический кабель или трубу снабжают проходящим в продольном направлении крепежным средством, в котором предусмотрен встроенный паз для приема заземляющего троса. 4. Способ по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что резервный кабель поднят вверх на первой мачте, а машину для протяжки кабеля стартуют с первой мачты. 5. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что резервный кабель поднят вверх на дальней мачте и тянется машиной для протяжки кабеля вдоль заземляющего троса, а машину для протяжки кабеля стартуют от дальней мачты к первой мачте и там связывают с волоконно-оптическим кабелем. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что резервный кабель направляют через подвешенные ходовые ролики вдоль заземляющего троса. 7. Способ по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что машину для протяжки кабеля или машину для крепления скобами снабжают дистанционно управляемыми приводами и перемещаемыми вместе энергоагрегатами. 8. Способ монтажа волоконно-оптического кабеля на высоковольтной воздушной линии с помощью крепежных средств, отличающийся тем, что волоконно-оптический кабель направляют наверх от находящегося на земле кабельного барабана через направляющие ролики на первой мачте и соединяют с расположенной с возможностью перемещения на заземляющем тросе высоковольтной воздушной линии машиной для протяжки кабеля и пристегивают между волоконно-оптическим кабелем и заземляющим тросом крепежные средства, причем пристегивание на заземляющем тросе позволяет скольжение внутри пролета. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве крепежных средств используют подвесные монтажные петли. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что волоконно-оптический кабель или трубу снабжают проходящим в продольном направлении крепежным средством, в котором предусмотрен встроенный паз для приема заземляющего троса. 11. Способ по одному из пп.8 - 10, отличающийся тем, что резервный кабель поднят вверх на первой мачте, а машину для протяжки кабеля стартуют с первой мачты. 12. Способ по любому из пп.8 - 10, отличающийся тем, что резервный кабель поднят вверх на дальней мачте и тянется машиной для протяжки кабеля вдоль заземляющего троса, а машину для протяжки кабеля стартуют от дальней мачты к первой мачте и там связывают с волоконно-оптическим кабелем. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что резервный кабель направляют через подвешенные ходовые ролики вдоль заземляющего троса. 14. Способ по любому из пп.8 - 13, отличающийся тем, что машину для протяжки кабеля или машину для крепления скобами снабжают дистанционно управляемыми приводами и перемещаемыми вместе энергоагрегатами. 15. Способ монтажа волоконно-оптического кабеля на высоковольтной воздушной линии с помощью крепежных средств, отличающийся тем, что монтируют трубу с помощью машины для протяжки кабеля и машины для крепления серьгами на заземляющем тросе и вводят в трубу волоконно-оптический кабель. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что в качестве крепежных средств используют подвесные монтажные петли. 17. Способ по п.15, отличающийся тем, что волоконно-оптический кабель или трубу снабжают проходящим в продольном направлении крепежным средством, в котором предусмотрен встроенный паз для приема заземляющего троса. 18. Способ по одному из пп.15 - 17, отличающийся тем, что резервный кабель поднят вверх на первой мачте, а машину для протяжки кабеля стартуют с первой мачты. 19. Способ по любому из пп.8 - 10, отличающийся тем, что резервный кабель поднят вверх на дальней мачте и тянется машиной для протяжки кабеля вдоль заземляющего троса, а машину для протяжки кабеля стартуют от дальней мачты к первой мачте и там связывают с волоконно-оптическим кабелем. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что резервный кабель направляют через подвешенные ходовые ролики вдоль заземляющего троса. 21. Способ по любому из пп.15 - 20, отличающийся тем, что машину для протяжки кабеля или машину для крепления скобами снабжают дистанционно управляемыми приводами и перемещаемыми вместе энергоагрегатами.