Грозозащитный трос с оптическими волокнами

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях волоконно-оптических линий связи, встроенных в грозозащитные тросы высоковольтных линий. Известный грозозащитный трос с оптическими волокнами содержит центральный силовой элемент, оптические волокна в диэлектрических трубках и металлическую оболочку, поверх которой расположена круглопроволочная броня. Для увеличения эксплуатационной надежности за счет увеличения теплообмена между металлической оболочкой и окружающей средой поверх диэлектрических трубок намотан термостойкий диэлектрический элемент, при этом шаг намотки термостойкого диэлектрического элемента больше внешнего диаметра металлической оболочки, а толщина термостойкого диэлктрического элемента больше толщины металлической оболочки. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях волоконно-оптических линий связи, встроенных в грозозащитные тросы высоковольтных линий.

Известна конструкция грозозащитного троса, описанная в научно-техническом информационном сборнике. Связь., вып. 5 - 6. - М.: 1994 г. Портнов Э. Л., Кириченко В.П. Оптические кабели связи для высоковольтных линий стр. 2 - 43, рис. 30, стр. 29.

Конструкция содержит оптические волокна, помещенные в полимерные трубки, которые помещены в полиэтиленовую оболочку, вокруг диэлектрического оптического сердечника в полиэтиленовой оболочке - алюминиевая трубка и наружный повив из круглых проволок.

Недостаток данной конструкции заключается в малом теплообмене с окружающей средой алюминиевой оболочки и вследствие этого ее перегрев и возможность повреждения элементов оптического сердечника.

Наиболее близкой по технической сущности является конструкция грозозащитного троса с оптическими волокнами, описанная в обзорной информации Э.Л. Портнова и М.В.Макеевой. Оптические кабели с металлическими элементами, вып. 1. Телефония, телеграфия, передача данных ЦНТИ "Информсвязь" - М.: 1991 г., стр. 18, рис. 24.

Известная конструкция грозозащитного троса с оптическими волокнами содержит центральный силовой элемент, поверх которого последовательно наложены оптические волокна в диэлектрических трубках, металлическая оболочка и круглопроволочная броня. В этой конструкции поверх оптических волокон в диэлектрических трубах была наложена пластмассовая оболочка.

Недостатком данной конструкции является низкая эксплуатационная надежность вследствие плохого теплообмена между металлической оболочкой и окружающей средой. В результате при протекании больших токов молнии и аварийных токов высоковольтной линии возможен перегрев пластмассовой оболочки и диэлектрических элементов оптических волокон и их разрушение.

Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является создание такой конструкции грозозащитного троса с оптическими волокнами, которая позволит увеличить эксплуатационную надежность за счет увеличения теплообмена между металлической оболочкой и окружающей средой без изменения характеристик грозозащитного троса в сильных электромагнитных полях высоковольтной линии.

Решение данной задачи достигается за счет того, что в грозозащитном тросе с оптическими волокнами, содержащем центральный силовой элемент, оптические волокна в диэлектрических трубках и металлическую оболочку, поверх которой расположена круглопроволочная броня, поверх диэлектрических трубок намотан термостойкий диэлектрический элемент, при этом шаг намотки термостойкого диэлектрического элемента больше внешнего диаметра металлической оболочки, а толщина термостойкого диэлектрического элемента больше толщины металлической оболочки.

В новой конструкции получается зазор за счет снятия диэлектрической оболочки, соприкасавшейся с металлической оболочкой и диэлектрическими трубками. При перегреве металлической оболочки диэлектрическая оболочка оплавлялась и оплавляла диэлектрические трубки. Введение диэлектрического термостойкого диэлектрического элемента с шагом намотки большим внешнего диаметра металлической оболочки вместо диэлектрической оболочки приводит: во-первых, к появлению большего воздушного зазора и этот зазор тем больше, чем больше шаг намотки и толщина термостойкого диэлектрического элемента, во-вторых, нагрев металлической оболочки не приводит к нагреванию термостойкого диэлектрического элемента и соответственно диэлектрических трубок с оптическими волокнами.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого грозозащитного троса с оптическими волокнами.

Она содержит центральный силовой элемент 1, оптические волокна 2 в диэлектрических трубках 3, термостойкий диэлектрический элемент 4, металлическую оболочку 5 и броню из круглых проволок 6.

При воздействии токов короткого замыкания высоковольтной линии и токов молнии, протекающие по металлической оболочке 5 и броне из круглых проволок 6 грозозащитного троса, эти токи приводят к нагреванию металлических элементов, особенно металлической оболочки 5. В известной конструкции кабеля (прототип) это приводило к оплавлению диэлектрических трубок 3 и защитных покрытий оптических волокон 2, что снижало эксплуатационную надежность оптических волокон 2 и снижало срок их службы.

В новой конструкции наличие на диэлектрических трубках 3 с оптическими волокнами 2 термозащитного диэлектрического элемента 4 создает термозащитный барьер между диэлектрическими трубками 3 и металлической оболочкой 5 и улучшает теплообмен за счет увеличенного воздушного зазора между металлической оболочкой и диэлектрическими трубками.

В результате диэлектрические элементы: центральный силовой элемент 1, оптические волокна 2, диэлектрические трубки 3 не будут оплавляться.

Таким образом, предлагаемая конструкция грозозащитного троса с оптическими волокнами обеспечит более высокую эксплуатационную надежность без уменьшения механической прочности грозозащитного троса.

Формула изобретения

Грозозащитный трос с оптическими волокнами, содержащий центральный силовой элемент, оптические волокна в диэлектрических трубках и металлическую оболочку, поверх которой расположена круглопроволочная броня, отличающийся тем, что поверх диэлектрических трубок намотан термостойкий диэлектрический элемент, при этом шаг намотки термостойкого диэлектрического элемента больше внешнего диаметра металлической оболочки, а толщина термостойкого диэлектрического элемента больше толщины металлической оболочки.

РИСУНКИ

Рисунок 1