Кабельная муфта

 

Изобретение относится к кабельной муфте для бронированных кабелей, передающие элементы которых проходят внутри центральной трубы. Брони подлежащих соединению кабелей взаимно скручены над защитной трубой, которая перекрывает область сращивания. Сверху распложена покровная спираль. Технический результат - повышение надежности при эксплуатации в условиях вечной мерзлоты за счет повышения гибкости и уменьшения толщины муфты, что снижает частоту повреждений в переходной области между кабелем и муфтой. 19 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к кабельной муфте с внешним (термо) усаживаемым покровом для мест сращивания бронированных кабелей, передающие элементы которых проходят внутри центральной трубы, предпочтительно волоконно-оптических кабелей, причем область сращивания муфты перекрыта покровной спиралью.

Из опубликованной немецкой заявки 4126464 A1 известна муфта для приема мест сращивания бронированных кабелей, предпочтительно волоконно-оптических кабелей. Эта муфта выполнена гибкой в продольном направлении и прочной на растяжение. Броня обоих введенных в муфту кабелей удалена вплоть до области входа муфты, причем после выполнения работ по сращиванию область сращивания покрывают соединительной спиралью, которую фиксируют на подготовленных концах брони кабелей. Подобные муфты особенно пригодны для использования в соединениях морских кабелей.

В областях вечной мерзлоты было до сих пор принято использовать кабельные муфты, диаметр которых, как правило, в три-пять раз больше, чем диаметр кабеля. Максимальная величина получается, если собственно муфту сращивания еще заключают в защитную муфту, например, из чугуна. Самым частым видом повреждений в области вечной мерзлоты является, однако, переходная область между кабелем и муфтой. Появляющиеся повреждения объясняются следующими эффектами.

Вследствие различных диаметров кабеля и кабельной муфты могут констатироваться различные характеристики всплывания при изменении между растаявшим и замороженным состоянием, так что в переходных областях могут действовать значительные силы. При этом в общем и целом почва в течение целого года является замерзшей, однако летом может оттаивать на поверхности до глубины порядка 1 м. Отсюда следуют различные условия. При различно сильнoм оттаивании почвы могут возникать значительные осевые смещения, причем тогда при известных условиях кабельная муфта с большим диаметром может оставаться в менее оттаявшей области так, что возникают значительные растягивающие нагрузки.

Чтобы по возможности исключить эти эффекты, до сих пор кабели перед посадкой в муфту укладывают с избыточной длиной дугами так, что относительные движения могут компенсироваться. Другим путем является применение муфты, в которой вводы и выводы кабеля расположены на одной стороне муфты. Иногда используют также конусообразные переходы от муфты к кабелю. Несмотря на это выше названные возможности повреждений в этих областях вечной мерзлоты не могут быть исключены.

В основе изобретения лежит задача создания гибкой и очень тонкой муфты, которая в основном имеет свойства кабеля так, что в направлении наружу для окружающей среды условия являются одинаковыми.

Эта задача решается согласно изобретению кабельной муфтой выше описанного вида за счет того, что места сращивания уложены в защитной трубе, что защитная труба прочно относительно давления и растяжения фиксирована на концах центральных труб введенных кабелей, причем защитная труба имеет внешний диаметр, меньший или равный внутреннему диаметру брони кабелей, что концы выполненной из свитых из отдельных проволок брони кабелей уложены над защитной трубой, причем на концах брони каждая вторая отдельная проволока вырезана так, что в каждой броне вначале образуются промежутки, в которые затем взаимно введены остающиеся длинными отдельные проволоки противоположного конца брони так, что получается опять замкнутая скрученная броня и что покровная спираль расположена на взаимно скрученной поверх защитной трубы броне кабеля.

Существенное преимущество соответствующей изобретению муфты следует видеть в том, что она является очень тонкой и имеет утолщение по сравнению с кабелями максимально 30%. За счет применения покровной спирали, которая расположена над взаимной броней кабеля, муфта остается гибкой. Впрочем, кроме того, обеспечивается хорошо проводящее электрическое соединение между бронями обоих кабелей и покровной спиралью. Это является необходимым, так как области вечной мерзлоты являются также областями с сильной грозовой поражаемостью. Причина этого лежит в плохой проводимости почвы. Кроме того, внутри муфты можно размещать заземляющий провод или на броне или на покровной спирали измерительный провод, который тогда может быть герметично выведен наружу. Здесь можно, например, также производить измерения изоляции.

Муфта согласно изобретению является пригодной для приема кабелей круглого поперечного сечения, в которых внутри центральной трубы проходят передающие элементы, например световоды. Над центральной трубой расположена внутренняя оболочка, на которую наложена броня в виде скрученных отдельных проволок. Концы броней требуемой длины соединяемых кабелей вначале отгибают от внутренней оболочки кабеля. В короткой конечной области также удаляют внутреннюю оболочку кабеля так, что центральная труба лежит свободной. На этот освобожденный конец центральной трубы после окончания монтажных работ прочно относительно давления и растяжения фиксируют защитную трубу, в которой тогда находятся места сращивания световодов. На конце второго кабеля также отгибают отдельные проволоки брони, причем эта область является больше на длину защитной трубы. В этой монтажной области также удаляют внутреннюю оболочку так, что центральная труба этого кабеля лежит свободной. Таким образом защитная труба во время монтажных работ в области мест сращивания может смещаться над этой монтажной областью так, что область мест сращивания является доступной для изготовления мест сращивания. После окончания работ по сращиванию защитную трубу отодвигают назад на конец центральной трубы первого кабеля и в этом положении на ее обоих концах фиксируют на центральных трубах обоих кабелей, предпочтительно путем обжатия, то есть опрессовки защитной трубы на центральных трубах. Таким образом пространство сращивания является защищенным. Остальную монтажную область второй центральной трубы заполняют снова подходящим наполнителем так, что переходы к защитной трубе или соответственно к внутренней оболочке проходят без ступеней. Затем производят восстановление брони, причем здесь производят взаимную скрутку концов броней обоих кабелей. Это производят таким образом, что соответственно одну отдельную проволоку брони укорачивают, в то время как следующую отдельную проволоку оставляют с ее длиной. Таким образом получаются соответственно промежутки проволок в одной броне и затем в эти промежутки проволок вставляют и скручивают оставленные с их длиной отдельные проволоки брони второго кабеля так, что получается упомянутая взаимная скрутка. Это имеет преимуществом, что за пределы области муфты проходит замкнутая броня, причем отрезки или соответственно длины отдельных световодов согласованы так, что они соответственно аксиально стыкаются. Над этой взаимной скруткой броней обоих кабелей дополнительно натягивают покровную спираль, с помощью которой обеспечивается прочность относительно растяжения и давления в продольном направлении. Эта покровная спираль имеет дополнительное действие, что она прочно прижимает друг к другу в радиальном направлении скрученные отдельные проволоки броней обоих кабелей и таким образом создает хороший электрический контакт.

Покровная спираль обоих кабелей для повышения трения может, по меньшей мере, в частичных областях быть покрыта слоем кварцевого песка. Дополнительно для обеспечения хорошего электрического перехода это "опесочивание" в частичных областях производят таким образом, что в неопесоченных областях получаются хорошие электрические переходы. Кроме того, можно смешивать кварцевый песок с проводящим материалом, например со стальными чешуйками, так что также за счет этого может быть создан хороший электрический переход. При применении покровной спирали без покрытия между отдельными проволоками брони и покровной спиралью наносят электрически проводящий материал и кварцевый песок. При полностью "опесоченной" покровной спирали следует заботиться о том, чтобы она после монтажа прижимала отдельные проволоки брони кабеля друг к другу с обеспечением электрического контакта. Кроме того, можно использовать дополнительную металлическую трубу или защитную трубу из металла, на которую затем электрически проводящие напрессовывают проволоки брони. Как уже пояснялось, защитная труба может быть выполненной из металла так, что для контактирования имеется только один единственный элемент.

Защитная труба может быть, при необходимости, снабжена отверстиями, через которые пространство сращивания может заполняться вероятно желательными наполнителями.

В конец центральной трубы введенного кабеля может вдвигаться опорная труба, через которую центральная труба опирается в месте обжатия так, что предотвращается смятие центральной трубы.

Освобожденную монтажную область второго кабеля после фиксации защитной трубы заполняют над областью сращивания наполнителем, причем здесь могут применяться полуоболочки из любого материала, разрезной шланг, термоусаживаемый шланг или подобные элементы.

На местах обжатия между центральными трубами и защитной трубой можно также для надежности наносить подходящий клей.

Муфта согласно изобретению может использоваться как в подземных кабельных установках, так и при соединениях заземляющих тросов или фазных проводов высоковольтных установок, поскольку там также требуется хорошая продольная проводимость. При применении в подземных кабельных установках кабельную муфту еще окружают внешним (термо) усаживаемым, служащим для защиты от коррозии покровом, от которого можно отказаться при использовании в высоковольтных установках.

Изобретение поясняется более подробно с помощью пяти чертежей.

Фиг. 1 показывает принцип изготовления кабельной муфты.

Фиг. 2 показывает конструкцию муфты в поперечном сечении.

Фиг. 3 показывает поперечное сечение волоконно-оптического кабеля с центральной трубой и броней.

Фиг. 4 показывает подключение измерительной линии внутри муфты.

Фиг. 5 показывает в поперечном сечении область подключения для измерительной линии согласно фиг. 4.

На фиг. 1 поясняется изготовление кабельной муфты согласно изобретению. Оба кабеля K1, K2, в которых внешние оболочки кабеля не показаны, должны быть соединены друг с другом в муфте согласно изобретению. При этом речь идет о кабелях, имеющих центральную трубу ZR1 или соответственно ZR2, в которой проходят световоды LWL. Эти световоды LWL обоих кабелей К1, К2 соединяются друг с другом в местах сращивания S. Эти места сращивания S при этом размещены внутри защитной трубы SR, которая на обеих торцевых сторонах фиксирована на центральной трубе ZR1 или соответственно ZR2. В частности, является предпочтительным фиксирование в месте обжима K, однако возможными являются также другие фиксации. На обоих концах кабелей K1 или соответственно K2 отгибают отдельные проволоки броней B1 или соответственно В2, причем длину выбирают так, что отдельные проволоки превосходят длину всей области соединения. Внутреннюю кабельную оболочку Ml кабеля K1 удаляют только так далеко от центральной трубы ZR1, чтобы было возможным насаживание и фиксирование защитной трубы SR. Внутреннюю кабельную оболочку М2 кабеля К2 в противоположность этому удаляют в монтажной области МВ так далеко, чтобы защитная труба SR могла быть отодвинута назад в состоянии монтажа. Таким образом пространство сращивания является свободно доступным для изготовления мест сращивания. После того, как изготовление соединений произведено, защитную трубу SR снова надвигают над пространством сращивания до тех пор, пока конец не встретится с центральной трубой ZR1 кабеля Kl. После этого на обоих торцевых сторонах защитной трубы SR производят фиксирование, например, обжимом K. Защитная труба SR может быть снабжена отверстиями O, через которые может прoизводиться заполнение пространства сращивания. Затем производят заполнение монтажной области MB заполнителем, который может быть выполнен в виде полуоболочек, намоточной ленты, разрезного шланга, (термо) усаживаемого шланга или подобных элементов. Заполнение производят таким образом, что на концах монтажной области MB не возникает никаких ступенек. Теперь производят изготовление брони вокруг защитной трубы SR, причем эта броня В1/В2 получается за счет взаимного вставления отдельных проволок концов кабелей K1 или соответственно К2. Для этого необходимо, чтобы одна отдельная проволока EDK1 или соответственно EDK2 (не показано) укорачивалась, в то время как следующая отдельная проволока EDL1 или соответственно EDL2 (не показано) оставалась с длиной, перекрывающей муфту. За счет этого в каждой из двух броней B1 или соответственно B2 получаются промежутки проволок DL1 или соответственно DL2 (не показано). На броне В2 второго кабеля предпринимают такие же меры так, что также и здесь образуются промежутки DL2 между также превосходящими длину муфты отдельными проволоками EDL2.

Выполнение описанным образом брони В2 на фиг.1 для обзорности не показано; однако оно является подобным выполнению на левой стороне чертежа. После этого "прореживания" отдельных проволок брони В1 или соответственно В2 эти отдельные проволоки могут скручиваться на защитной трубе SR, причем в промежутки проволок одной брони вводятся длинные отдельные проволоки другой брони. Таким образом получается законченная и последовательная скрутка в области муфты, выходящая за пределы защитной трубы SR, причем за счет этого получается также взаимное электрическое контактирование броней. После изготовления взаимно объединенной брони В1/В2 над этой областью натягивают покровную спираль, за счет чего брони В1 и В2 соединяются друг с другом прочно относительно растяжения и давления. Кроме того, получается необходимое контактирование между отдельными элементами брони. Наконец, на все устройство наносят защиту от коррозии, например (термо) усаживаемый покров, который, однако, здесь не показан.

Фиг. 2 показывает поперечное сечение через кабельную муфту согласно изобретению. Так внутри защитной трубы SR показаны световоды LWL, которые здесь также сращиваются. На внешней поверхности защитной трубы показана взаимная броня В1/В2, которая образована из взаимного введения отдельных проволок брони B1 или соответственно В2. На этот слой брони В1/В2 натянута покровная спираль DS, которая, наконец, окружена защитой от коррозии в виде (термо) усаживаемой оболочки SU.

Фиг. 3 поясняет поперечное сечение кабеля, который может использоваться для соеденения внутри кабельной муфты согласно изобретению. Внутри центральной трубы ZR1 или соответственно ZR2 проходят световоды LWL. На центральной трубе ZR1 или соответственно ZR2 натянута внутренняя оболочка M1 или соответственно М2, на которой нанесена броня В1 или соответственно В2.

Фиг. 4 поясняет, каким образом согласно изобретению может контактировать вывод для измерительной линии ML на броне, в этом случае на покровной спирали DS внутри кабельной муфты. Для этого вырезается отдельная проволока GDDS в покровной спирали DS и отрезок вынимается из соединения так, что для введения измерительной линии ML создан промежуток. Эта измерительная линия МL снабжена кабельным наконечником KS, концы которого вложены под покровной спиралью DS вокруг взаимно изготовленной брони или электрически проводящей трубы или вокруг электрически проводящей защитной трубы. За счет этого создается надежный электрический контакт. Выполнение измерительной линии ML может уплотняться клеем, предпочтительно плавким клеем, причем уплотнение происходит при (термо) усаживании покрова SU. Кроме того, видно, что все устройство муфты покрыто (термо) усаживаемым покровом SU в качестве защиты от коррозии и усажено на концах внешней оболочки АМ1 или соответственно АМ2 кабелей К1 или соответственно К2.

Фиг. 5 показывает подключение измерительной линии ML, которая снабжена кабельным наконечником KS. Этот кабельный наконечник KS внутренними концами входит с установлением контакта между покровной спиралью DS и защитной трубой SR. Этот вид контактирования конечно можно производить также на взаимной броне, как это пояснено в предыдущих примерах.

Формула изобретения

1. Кабельная муфта с внешней термоусаживаемой оболочкой для мест сращивания бронированных кабелей, передающие элементы которых проведены внутри центральной трубы, предпочтительно волоконно-оптических кабелей, причем область сращивания муфты перекрыта покровной спиралью, отличающаяся тем, что места сращивания (S) уложены в защитной трубе (SR), что защитная труба (SR) прочно относительно давления и растяжения фиксирована на концах центральных труб (ZR1,ZR2) введенных кабелей (К1, K2), причем защитная труба (SR) имеет внешний диаметр, меньший или равный внутреннему диаметру брони (В1, В2) кабелей (К1, К2), что концы выполненных из свитых из отдельных проволок (EDL1, EDK1 или соответственно EDL2, EDK2) броней (В1,В2) кабелей (К1, К2) наложены на защитную трубу (SR), причем на концах брони (В1, В2) каждая вторая отдельная проволока (EDК1, ЕDK2) вырезана так, что в каждой броне (В1, В2) вначале образованы промежутки (DL1, DL2), в которые потом взаимно введены оставшиеся длинными отдельные проволоки (EDL1, EDL2) противоположного конца брони (В1, В2) так, что получается замкнутая скрученная броня (В1/В2) и что покровная спираль (DS) расположена на наложенной поверх защитной трубы (SR) броне кабеля (К1, К2).

2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что защитная труба (SR) обжата на концах центральных труб (ZR1, ZR2) кабелей (К1, К2).

3. Муфта по п. 2, отличающаяся тем, что имеется опорная труба (STR) в концах центральных труб (ZR1, ZR2) кабелей (К1, К2), которая вдвинута в область обжатия (К).

4. Муфта по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что конец одного кабеля (К2) освобожден от своей внутренней, лежащей под броней (В2) оболочки (М2) в монтажной области (МВ), которая соответствует длине защитной трубы (SR), и эта монтажная область (МВ) после фиксации защитной трубы (SR) заполнена наполнителем (FM) до толщины внутренней оболочки (М2).

5. Муфта по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что защитная труба (SR) содержит отверстия для заполнения или вентиляции (О).

6. Муфта по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что защитная труба выполнена из пластически деформируемого материала.

7. Муфта по п.6, отличающаяся тем, что защитная труба выполнена из металла.

8. Муфта по п.4, отличающаяся тем, что наполнитель (FM) представляет собой разрезной шланг.

9. Муфта по п.4, отличающаяся тем, что наполнитель (FM) выполнен в виде полуоболочек.

10. Муфта по п.4, отличающаяся тем, что наполнитель (FM) представляет собой термоусаживаемый рукав.

11. Муфта по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что в области обжатия (К) между защитной трубой (SR) и центральной трубой (ZR1, ZR2) введен клей.

12. Муфта по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что контактный вывод заземляющего или измерительного провода (ML) прикреплен к броне и герметично выведен из муфты.

13. Муфта по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что покровная спираль (DS), по меньшей мере, в частичных областях покрыта слоем кварцевого песка.

14. Муфта по п.13, отличающаяся тем, что кварцевый песок смешан с проводящими металлическими частичками, предпочтительно стальными чешуйками.

15. Муфта по п.13 или 14, отличающаяся тем, что кварцевый песок или смесь кварцевого песка введена между наложенной поверх защитной трубы броней (В1/В2) и покровной спиралью (DS).

16. Муфта по п.13, отличающаяся тем, что покровная спираль (SD) является полностью покрытой кварцевым песком, причем покровная спираль (SD) прижимает друг к другу отдельные проволоки (EDL1, ЕDL2) брони (В1/В2) с обеспечением электрического контакта.

17. Муфта по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что покровная спираль (SD) выполнена в виде металлической трубы.

18. Муфта по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она использована в подземных кабельных установках.

19. Муфта по любому из пп.1-17, отличающаяся тем, что она использована на заземляющих тросах или фазных проводах высоковольтных установок.

20. Муфта по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что все отдельные элементы муфты выполнены с возможностью обеспечения протекания электрического тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 21.05.2004

Извещение опубликовано: 10.05.2005        БИ: 13/2005

---