Грозозащитный трос с оптическим кабелем связи


 


Владельцы патента RU 2441293:

Власов Алексей Константинович (RU)
Фролов Вячеслав Иванович (RU)
Петрович Владимир Викторович (RU)
Фокин Виктор Александрович (RU)

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям грозозащитных тросов, изготавливаемых свивкой стальных проволок с встроенным оптическим кабелем, и может быть использовано для подвески на воздушных линиях электропередач для защиты от прямых ударов молнии и для оптической связи по кабелям, встроенным в грозозащитный трос. Трос с оптическим кабелем связи содержит центральную трубку с оптическими волокнами, гидрофобным заполнителем, выполненную из теплозащитного и высокопрочного композитного материала (углепластика) диаметром d1, первый повив семи проволок с диаметром d2, второй повив с чередованием семи стальных проволок с диаметром d3 и семи стальных проволок с диаметром d4 и третий повив четырнадцати стальных проволок с диаметром d5, при этом первый, второй и третий повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок первого, второго и третьего повивов, пластически деформированы, степень обжатия по площади сечения троса 2-4%, увеличена площадь контакта между проволоками третьего повива, а также между проволоками второго и первого повивов и трос в целом уплотнен. Изобретение увеличивает стойкость троса к удару молнии, вибрации, галопированию, к воздействию токов короткого замыкания, разрывного усилия после испытаний на токи короткого замыкания, при сохранении работоспособности оптического кабеля связи в течение длительного срока эксплуатации в составе ВЛ. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям грозозащитных тросов, изготавливаемых свивкой стальных проволок с встроенным оптическим кабелем, и может быть использовано для подвески на воздушных линиях электропередач (ВЛ) для защиты ВЛ от прямых ударов молнии и для оптической связи по кабелям, встроенным в грозозащитный трос.

Известен грозозащитный трос с оптическими волокнами, содержащий оптические волокна в диэлектрических трубках, центральный силовой элемент, диэлектрическую оболочку, металлическую оболочку, броню, отличающийся тем, что внешняя поверхность металлической оболочки выполнена продольно гофрированной, а броня выполнена из повива круглых проволок, в котором соседние проволоки имеют разные механическую прочность и проводимость (см. описание изобретения к патенту РФ №2114474, МПК H01B 11/22, опубликовано 27.06.1998).

Недостатками известного провода с оптическими волокнами являются:

- конструктивная и технологическая сложность изготовления узла в грозотросе с оптическими волокнами;

- сложность конструкции по размещению оптических волокон не позволит получать стандартные типы размеров грозозащитных тросов - диаметры и длины, соответствующие стандартным расстояниям между опорами (ВЛ);

- данная конструкция требует дополнительного количества нестандартных элементов и соединительных узлов, что скажется на надежности всей конструкции в целом;

- предлагаемая конструкция брони не позволит выполнить одно из основных назначений грозозащитного троса с оптическими волокнами - длительной защиты ВЛ от прямых ударов молнии из-за теплового разрушения элементов брони с уменьшенной механической прочностью;

- развитая гофрированная поверхность центрального силового элемента выполнена из металла (теплопроводного материала) способствует интенсификации передачи тепла, возникающего при ударе молнии и воздействии токов короткого замыкания, к оптическим волокнам, разрушению диэлектрических оболочек оптических волокон и потере работоспособности оптической линии связи.

Известен встроенный в грозозащитный трос оптический кабель связи, содержащий скрученные друг с другом оптические модули и металлические элементы, причем поверх скрутки выполнен повив из металлических проволок, отличающийся тем, что диаметр металлических элементов больше, чем диаметр оптических модулей (см. описание полезной модели к патенту РФ №16794, МПК G02B 6/44, опубликовано 10.02.2001).

Недостатками известного провода являются:

- увеличение диаметра металлических проволок в верхнем повиве не является определяющим фактором в эксплуатационной стойкости грозозащитного троса с встроенным оптическим кабелем связи;

- данная конструкция не работоспособна из-за низкой стойкости к прямому удару молнии и воздействию ветровых вибраций;

- применение в конструкции ОКГТ проволок с большим диаметром увеличивает суммарный диаметр изделия, что неизбежно скажется на увеличении суммарной ветровой нагрузки на изделия и опоры ВЛ или, при тех же диаметрах, существенно увеличивает величину пор в поперечном сечении изделия, что снижает теплоотвод от подверженных воздействию удара молнии проволок внешнего повива к остальным проволокам, перегреву и разрушению проволок внешнего повива при каждом ударе молнии, что, при малом числе силовых элементов в конструкции, может привезти к потере устойчивости всем изделием, обрыву грозозащитного троса и оптического кабеля на ВЛ;

- рыхлая структура конструкции и малая механическая связь внешнего слоя проволок увеличенного диаметра с внутренними слоями может привести к возникновению колебаний отдельных элементов конструкции с собственной частотой и механическому их разрушению от воздействия ветровых колебаний.

Известен грозозащитный трос, содержащий центральный стальной сердечник и скрученные вокруг него два повива из стальных проволок, слоя деблокирующего материала, полимерную оболочку из композиции сшитого полиэтилена, оптическое волокно, гидрофобный заполнитель и полимерную трубку (см. описание полезной модели к патенту РФ №45046, МПК H01B 7/10, опубликовано 10.04.2005).

Недостатком известного изобретения является:

- покрытие стальных проволок полимерной оболочкой не способствует защите от прямых ударов молнии и приводит к потере основного назначения троса.

Задачей заявляемого изобретения является увеличение стойкости грозозащитного троса с оптическим кабелем связи к удару молнии, при одновременном сохранении работоспособности оптического кабеля в течение длительного срока эксплуатации в составе ВЛ и выполнении всех технических требований, влияющих на надежность воздушных линий электропередачи.

Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем - предлагается использовать грозозащитный трос с оптическим кабелем связи, содержащий центральную трубку с оптическими волокнами, выполненную из теплозащитного и высокопрочного композитного материала диаметром d1,

первый повив семи проволок с диаметром d2, второй повив с чередованием семи стальных проволок с диаметром d3 и семи стальных проволок с диаметром d4 и третий повив четырнадцати стальных проволок с диаметром d5, при этом первый, второй и третий повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок первого, второго и третьего повивов, наружные поверхности проволок третьего повива пластически деформированы, степень обжатия площади сечения троса 2-4%, увеличена площадь контакта между проволоками третьего повива, а также между проволоками второго и первого повивов и трос в целом уплотнен.

Это позволяет, используя новую конструкцию для грозотроса с оптическим кабелем связи, новый способ его изготовления, существенно увеличить стойкость грозозащитного троса с оптическим кабелем связи к удару молнии при сохранении работоспособности оптического кабеля связи в течение длительного срока эксплуатации в составе ВЛ.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено поперечное сечение грозозащитного троса.

Грозозащитный трос содержит сердечник в виде центральной трубки 1 диаметром d1, выполненной из теплозащитного и высокопрочного композитного материала, гидрофобный заполнитель 2, оптическое волокно 3, первый повив семи стальных проволок 4 с диаметром d2, второй повив с чередованием семи стальных проволок 5 с диаметром d3 и семи стальных проволок 6 с диаметром d4 и третий повив четырнадцати стальных проволок 7 с диаметром d5. При этом первый, второй и третий повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении с линейным касанием проволок первого, второго и третьего повивов. Пластическая деформация третьего повива по наружным поверхностям проволок увеличивает площадь контакта между проволоками 7 третьего повива, а также между проволоками 6, 5 и 4 и уплотняет трос в целом.

Технология изготовления грозозащитного троса сводится к следующему.

Свивку проволок 4-7 троса осуществляют за одну технологическую операцию на традиционном оборудовании, используемом при производстве канатов и тросов. При этом шаг свивки для всех слоев проволок 4-7 сохраняется постоянным, допуская при этом различные углы свивки для каждого слоя проволок, при соответствующем подборе диаметров проволок по слоям, что позволяет исключить возможность перекрещивания проволок по отдельным слоям и обеспечить им линейное касание при свивке.

Вторая технологическая операция - это пластическая деформация изделия, которую выполняют одновременно со свивкой троса. При этом выполняют пластическое обжатие внешних проволок 7 со степенью обжатия по площади сечения троса в диапазоне 2÷4%, в результате чего, наружные поверхности проволок 7 третьего повива получаются пластически деформированными. Площадь контакта между проволоками 7 третьего повива получена увеличенной, как и между проволоками 6, 5 второго повива и проволоками 4 первого повива, что приводит к уплотнению троса.

Заявляемое изобретение позволяет повысить стойкость грозозащитного троса с оптическим кабелем связи к удару молнии, без снижения натяжения троса и обрыва проволок при разряде, при одновременном сохранении работоспособности оптического кабеля в течение длительного срока эксплуатации в составе ВЛ и соблюдении всех технических требований, влияющих на надежность воздушных линий электропередачи.

Грозозащитный трос с оптическим кабелем связи, содержащий центральную трубку с оптическими волокнами, гидрофобным заполнителем, при этом трубка выполнена из теплозащитного и высокопрочного композитного материала диаметром d1, первый повив из семи проволок с диаметром d2, второй повив с чередованием семи стальных проволок с диаметром d3 и семи стальных проволок с диаметром d4 и третий повив - из четырнадцати стальных проволок с диаметром d5, при этом первый, второй и третий повивы выполнены с одинаковым шагом свивки в одном направлении и с линейным касанием проволок первого, второго и третьего повивов, при этом выполняют пластическое обжатие внешних проволок только третьего повива с диаметром d5, со степенью обжатия по площади сечения троса 2-4%, в результате чего все повивы получаются пластически деформированными, увеличена площадь контакта между проволоками третьего повива, а также между проволоками второго и первого повивов и трос в целом уплотнен.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей связи при сооружении волоконно-оптических линий связи.

Изобретение относится к волоконно-оптической технике, в частности к области технологии изготовления волоконно-оптических модулей, и кабельным машинам. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей связи при сооружении волоконно-оптических линий связи.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей связи при сооружении волоконно-оптических линий связи.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей при сооружении волоконно-оптических линий связи. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей связи при сооружении волоконно-оптических линий связи.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей при сооружении волоконно-оптических линий связи. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях волоконно-оптических линий связи, проложенных в коллекторах, тоннелях и земле.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу получения тетрафторсилана и газу на его основе. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей при сооружениях волоконно-оптических линий связи. .

Изобретение относится к комбинированным скважинным кабелям

Изобретение относится к кабелям с двойной функцией - заземляющих проводников и оптических телекоммуникационных кабелей

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей связи при сооружении волоконно-оптических линий связи

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкциям грозозащитных и фазовых проводов высоковольтных воздушных линий электропередачи с использованием их в качестве телекоммуникационной сети на основе оптоволоконной технологии. В проводе для высоковольтных линий электропередачи, содержащем центральную алюминиевую основу с пазами, в которых расположены трубки, выполненные из термопластичного материала, с заключенными в них оптическими волокнами, внутренний слой, образованный из скрученных Z-образных алюминиевых проволок и расположенный концентрично поверх центральной алюминиевой основы, наружный слой, образованный из скрученных Z-образных алюминиевых проволок и расположенный концентрично поверх внутреннего слоя, причем формы Z-образных алюминиевых проволок и направления их повива в слоях взаимно противоположны друг другу, по контактным, между слоями, поверхностям внутренний и наружный слои имеют зубчатые выступы, образующие по всей длине провода непрерывные линии, причем зубчатые выступы выполнены с возможностью упора друг в друга при возникновении крутящих моментов на наружном слое. Изобретение позволит устранить водопроницаемость слоев в месте их контакта и появление крутящего момента у провода в целом, что повысит работоспособность провода. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в комбинированных конструкциях симметричных и оптических кабелей связи при сооружении сетей доступа офисного типа, сети общего пользования и специальных частных сетей. Конструкция содержит оптические волокна в полимерных лентах, гидрофобный заполнитель, Э-формы модуль со средней вершиной, разделяющей модуль на две камеры с двумя крайними вершинами, соединенными со средней вершиной, главный армирующий элемент в этом модуле, первый дополнительный силовой элемент во внешнем полимерном покрытии, водоблокирующую ленту, расположенную по внутренней поверхности внешней оболочки с перекрытием краев, два разрывающих внешнюю оболочку корда, расположенных симметрично относительно друг друга ближе к вершинам модуля и обозначенных на внешней поверхности внешней оболочки в виде выступов. Для легкого открытия оптического сердечника, извлечения оптических волокон, значительного уменьшения риска проникновения влаги к оптическим волокнам, уменьшения времени восстановления повреждения на ОК и защиты от проникновения влаги и механических повреждений при ремонте ОК на ОВ вводится симметричная медная пара в полимерной ленте, расположенная над средней вершиной Э-формы модуля и над соединением двух крайних его вершин на средней вершине, при этом полимерная лента симметричной пары наложена с перекрытием краев. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Оптический кабель, встроенный в сталеалюминиевый провод, в котором стальной сердечник изготовлен из стальных высокопрочных оцинкованных проволок диаметром 1,0÷5,0 мм каждая и содержит центральную трубку, выполненную из теплозащитного и высокопрочного композиционного материала с оптическими волокнами и гидрофобным компаундом. Вокруг трубки выполнен повив из шести стальных оцинкованных проволок и трубки с оптическими волокнами, с одновременной деформацией стального сердечника со степенью обжатия площади поперечного сечения сердечника 1,5÷3,0%. Стальной сердечник покрыт смазкой, стойкой к воздействию высокой температуры, слоем толщиной 0,2÷0,5 мм, далее выполнен первый повив из четырнадцати алюминиевых проволок диаметром 1,15÷4,5 мм, второй повив из четырнадцати алюминиевых проволок диаметром 1,2÷5,0 м каждая, повивы выполнены с одинаковым шагом свивки в одном направлении и с линейным касанием проволок, пластически деформированы наружные поверхности проволок верхнего повива со степенью обжатия площади поперечного сечения провода 6÷10%. Изобретение обеспечивает передачу электрической энергии на номинальное переменное напряжение 35 кВ и выше и для оптической связи по кабелю, при одновременном сохранении работоспособности оптического кабеля в течение длительного срока эксплуатации в составе воздушной линии электропередачи. 4 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к волоконно-оптическим кабелям с электрическими проводниками. Кабель включает в себя оптическое волокно, оболочку, окружающую оптическое волокно, и упрочняющий слой, расположенный между оптическим волокном и оболочкой. Упрочняющий слой включает в себя армирующий лист, который содержит множество армирующих волокон и который продолжается вокруг центральной оси и имеет круговые перекрывающиеся участки, которые по окружности перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 90°. 23 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх