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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Optische Kabel in einem Blitzschutzkabel. Vergleichsdaten
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Referenzmaterialien Die Aufhängung von Glasfaserkabeln an Stromleitungen (TL) findet immer mehr Verbreitung. Eine ähnliche Linie verläuft beispielsweise zwischen St. Petersburg und Finnland. Auf dem Abschnitt der digitalen Autobahn Moskau-Chabarowsk wird derzeit daran gearbeitet, ein Kabel parallel zur RRL zu verlegen. In diesem Abschnitt werden also etwa 3600 km Kommunikationsleitungen mithilfe eines optischen Kabels in einem Blitzschutzkabel an einer Stromübertragungsleitung hergestellt. Der hier veröffentlichte Artikel, der eine kurze Geschichte über den Aufbau solcher Kabel enthält, geht auf Leserwünsche ein. Optische Kommunikationskabel können unter der Erde, unter Wasser verlegt und auch an den Trägern von Freileitungen (VLAN) aufgehängt werden. Immer häufiger wird die Kombination von Freileitungen mit Stromleitungen (Abb. 1) eingesetzt, die eine Reihe von Vorteilen mit sich bringt.
Es ist bekannt, dass jedes Land über ein ausgedehntes Netz von Hochspannungsleitungen verfügt. Folglich ist es nicht erforderlich, spezielle Masten für Freileitungen zu bauen, sondern das Kabel an vorhandenen (oder im Bau befindlichen) Masten von Stromleitungen aufzuhängen, und zwar leistungsstärker als an Freileitungen. In diesem Fall ist das optische Kabel im obligatorischen Element der Stromübertragungsleitung eingeschlossen – einem geerdeten metallischen Blitzschutzkabel (Abb. 2). In der häuslichen Praxis werden optische Kabel in einem Blitzschutzkabel mit der Abkürzung OKGT bezeichnet. Dieses Kabel dient nicht nur als Stromelement, das das Kabel trägt, sondern es auch vor äußeren elektromagnetischen Einflüssen abschirmt.
Der Hauptvorteil der kombinierten Leitungen von Stromübertragungsleitungen (VLS) gegenüber unterirdischen Kommunikationsleitungen zeigt sich, wenn die Leitungsroute durch Gebiete führt, die für die unterirdische Verlegung schwer zugänglich sind, zum Beispiel Permafrostzonen mit anschwellendem Boden, Sümpfe, Felsen. Als Nachteil solcher Leitungen kann man mit Fug und Recht davon ausgehen, dass Schäden am Kabel und damit am Kabel bei Blitzeinschlägen, die häufig in Gewittergebieten auftreten, sowie durch aus verschiedenen Gründen verursachte Kurzschlüsse auf Stromleitungen auftreten. Um diese Probleme zu vermeiden, die zu Betriebsunterbrechungen von Kommunikationsleitungen führen, wurde eine spezielle Technologie zur Herstellung eines Kabels und eines an Stromleitungen aufgehängten Kabels entwickelt. Dank dieser Technologie übersteigt die Temperatur im Kabel bei einem Blitzeinschlag nicht 170...200°C, was für seine Haltbarkeit sicher ist. Zwar ist ein solches Kabel (und Kabel) deutlich teurer als üblich. Gleichzeitig ist es jedoch nicht uninteressant, dass Schäden an einem Kabel mit einem optischen Kabel etwa fünfmal seltener auftreten als bei einem Erdkabel. Grundlage für den Aufbau eines optischen Kabels sind die sogenannten Module. In der Regel handelt es sich dabei um Kunststoff- oder Metallrohre mit einem Durchmesser von 2 ... 3 mm, in denen jeweils 2 ... 24 Lichtwellenleiter (bei manchen Ausführungen bis zu 60) frei untergebracht sind. Die optische Faser besteht aus einer zweischichtigen transparenten Quarzfaser mit einem Durchmesser von 125 µm und einer schützenden Polymerbeschichtung (Außendurchmesser 250 µm). Bei den Kabeln handelt es sich sowohl um Einzelmodul- als auch um Mehrfachmodulkabel mit bis zu sechs Modulen (Abb. 3).
Kabel mit Kunststoffmodulen. Bei Einzelmodulkabeln befindet sich in der Mitte ein Modul mit relativ großem Durchmesser (Abb. 4). In Multimodulmodulen - peripher; Sie sind um ein zentrales Stützelement mit kreisförmigem Querschnitt gedreht (Abb. 5). Die maximale Anzahl an Peripheriemodulen beträgt sechs. Wenn weniger davon vorhanden sind, werden der Spule bis zu sechs Füllstoffe in der erforderlichen Anzahl hinzugefügt, um ihre zylindrische Form beizubehalten – Kunststoffschnüre mit dem gleichen Durchmesser wie die der Module.
Sowohl das Zentralmodul als auch der gesamte Satz verdrillter Peripheriemodule und Füllstoffe, der als Kern bezeichnet wird, sind von einer Polymer- oder Metallhülle umgeben. Der freie Raum innerhalb jedes Moduls und zwischen den Modulen (und ggf. Füllstoffen) im verdrillten Kern ist mit einer hydrophoben (wasserabweisenden) Verbindung gefüllt, die verhindert, dass Feuchtigkeit in die Lichtwellenleiter eindringt. Bei Kontakt von Feuchtigkeit mit einer Quarzfaser nehmen die Verluste der übertragenen Lichtkommunikationssignale zu und die mechanischen Eigenschaften der Faser verschlechtern sich bis hin zu ihrer Zerstörung. Kabeldrähte werden über den Mantel gelegt. Sie können aus Stahl oder Aluminium mit einem Durchmesser von 1,5 ... 3,25 mm sein, am weitesten verbreitet sind jedoch Stahl, aluminiumplattiert (aluminisiert) und Aldreevy – aus einer Aluminiumlegierung mit Magnesium, Silizium, Eisen. Die Wahl des Materials und des Durchmessers der Drähte hängt sowohl von der Größe des optischen Kabels als auch von den betrieblichen Anforderungen an die physikalischen und mechanischen Parameter des Kabels ab. Bei Kabeln mit Kunststoffmodulen, also „in Kunststoffausführung“, ist das Kabel eindrähtig, häufiger jedoch zweidrähtig. In allen Fällen besteht es aus einer Kombination von zwei Arten von Drähten: aluminisierte Stahldrähte, die für die mechanische Festigkeit des Kabels sorgen, und Aldre-Drähte, die eine hohe elektrische Leitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit aufweisen, die zum Schutz vor Blitzeinschlägen und erforderlich ist Kurzschlüsse, wenn ein großer Strom im Kabel auftritt, entsteht eine hohe Temperatur. und eine unzulässige Überhitzung des optischen Kabels ist möglich. So besteht beispielsweise in einer der Varianten eines zweiadrigen Kabels die innere Schicht aus einer Kombination aus aluminisierten Stahldrähten 10 x 2,0 mm und Aldreev-Drähten (5 x 2,0 mm), und die äußere Schicht besteht vollständig aus Aldreev-Drähten von 14x3,25 mm. In einem anderen Design ist das Gegenteil der Fall: Die innere Schicht besteht aus 12 x 3,25 mm Aldreev-Drähten und die äußere aus 13 x 3,25 mm Aldreev- und 5 x 3,25 mm aluminisierten Stahldrähten. Der Außendurchmesser der Kabel, sowohl Einzelmodul- als auch Mehrmodulkabel, beträgt 12,5...25 mm. Ihr Gewicht beträgt 300...1200 kg/km. Der Gesamtquerschnitt der Kabeladern beträgt 80...335 mm2. Geschätzte Bruchlast - 40...125 kN. Kabel mit Metallmodulen. Der Aufbau ihrer Adern unterscheidet sich deutlich von den Adern von Kabeln mit Kunststoffmodulen. Die Anzahl der Metallmodule im Kabel ist geringer, nämlich: 1, 2, 3, 4. Das Modulrohr besteht aus Stahl oder aluminisiertem Stahl (Edelstahl). Befinden sich im Kabel ein oder zwei Module, so liegen diese in einer Lage, die jeweils durch fünf bzw. vier aluminierte Stahldrähte ergänzt wird. Darüber hinaus fungiert ein gleicher Draht in der Mitte als Stützelement. Bei drei oder vier Modulen werden diese miteinander verdrillt und in der Mitte des Kabels platziert. Bei einigen Ausführungen werden Kabeldrähte direkt über den gesamten Metallkern gelegt (Abb. 6) – mit einer oder zwei Schichten, zum Beispiel stahlummantelt 5x3,0 mm, dann Aldreevy 12x3,0 mm und schließlich wieder Aldreevy 18x3,0. XNUMX mm.
Bei anderen Ausführungen ist der Kern von einem Rohr aus segmentierten Aldrey-Drähten umgeben, auf das eine oder zwei Lagen Kabeldrähte in Kombination aus aluminiertem Stahl und Aldrey-Drähten folgen (Abb. 7).
Kabeldurchmesser - 10...22 mm, Gewicht - 200...1000 kg/km. Der Gesamtquerschnitt der Metallelemente beträgt 70 ... 285 mm2. Geschätzte Bruchlast - 40...120 kN. Neben Kabeln in einem Blitzableiter gibt es verschiedene Arten von optischen Kabeln, die für Freileitungen konzipiert sind. Dabei handelt es sich um selbsttragende Kabel, unter deren Mantel sich ein krafttragendes Element befindet. Es kann sich um ein Stahl- oder Kunststoffkabel, einen Glasfaserstab oder eine Drehung hochfester Kunststofffäden handeln. Dabei handelt es sich um sogenannte verdrillte Kabel. Sie werden auf ein Blitzschutzkabel oder auf einen Phasendraht einer Stromübertragungsleitung gewickelt. Schließlich werden die Kabel am Erdungskabel befestigt, entweder durch ein gemeinsames Band oder durch häufig beabstandete Bänder. Nach den Informationen der letzten Jahre sind in der ausländischen Praxis von allen aufgeführten Arten von optischen Freileitungen Kabel in einem Erdungskabel am weitesten verbreitet (bis zu 85 %). Autor: D.Charlet, Moskau
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