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. Согласно изобретению конструкция грозозащитного троса с оптическими волокнами позволяет исключить поражение током молнии металлических трубок с оптическими волокнами, находящихся во внешнем повиве грозозащитного троса, в грозозащитный трос с оптическими волокнами и содержит центральный металлический элемент и повив из проволок, в который включена металлическая трубка, внутри которой помещены оптические волокна, поверх повива проволок и металлической трубки введен дополнительный проводник из тугоплавкого металла, скрученный в противоположном направлении и с меньшим шагом скрутки относительно повива проволок с металлической трубкой, причем электрическое сопротивление дополнительного проводника меньше электрического сопротивления каждой проволоки повива. 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, выпуск 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 модули, которые помещены в полиэтиленовую оболочку, вокруг диэлектрического оптического сердечника в полиэтиленовой оболочке, алюминиевую трубку и наружный повив из круглых проволок.

Недостатками данной конструкции являются: 1. Малый теплообмен с окружающей средой алюминиевой оболочки и вследствие этого ее перегрев и возможность повреждения элементов оптического сердечника при грозовых разрядах и коротком замыкании на ВЛ.

2. Трудный доступ к оптическим волокнам при эксплуатации и ремонте грозозащитного троса.

Наиболее близкой по технической сущности является конструкция грозозащитного троса с оптическими волокнами, описанная в статье О.Л. Белаш, Ю.М. Петров "Перспективные технологии сооружения волоконно-оптических линий связи на линиях электропередачи", Электросвязь, 8, 2000 г., стр.16-20, рис.5.

Конструкция грозозащитного троса с оптическими волокнами содержит центральный металлический элемент и повив из проволок, в который включена металлическая трубка, внутри которой помещены оптические волокна.

Недостатком данной конструкции является то, что при ударе молнии в трос возможно повреждение или оплавление трубки в месте удара и разрушение оптических волокон.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание такой конструкции грозозащитного троса с оптическими волокнами, которая позволяет исключить поражение током молнии металлических трубок с оптическими волокнами, находящихся во внешнем повиве грозозащитного троса.

Решение данной задачи достигается за счет того, что в грозозащитный трос с оптическими волокнами, содержащий центральный металлический элемент и повив из проволок, в который включена металлическая трубка, внутри которой помещены оптические волокна, поверх повива проволок и металлической трубки введен дополнительный проводник из тугоплавкого металла, скрученный в противоположном направлении и с меньшим шагом скрутки относительно повива проволок с металлической трубкой, причем электрическое сопротивление дополнительного проводника меньше электрического сопротивления каждой проволоки повива.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого грозозащитного троса с оптическими волокнами. Она содержит центральный металлический элемент 1, оптические волокна 2 в металлической трубке 3, повив из проволок 4, дополнительный проводник из тугоплавкого металла 5, наложенный поверх внешнего повива проволок.

При ударе молнии в грозозащитный трос удар может прийтись в металлическую трубку 3 с оптическими волокнами 2 и она может быть оплавлена, при этом, центральный металлический элемент 1 и повив из проволок 4 не защитят металлическую трубку 3 с оптическими волокнами 2, наличие дополнительного проводника из тугоплавкого металла 5 приведет к удару в этот элемент и распределению токов молнии между всеми элементами грозозащитного троса, согласно их сопротивлениям.

Меньший шаг скрутки дополнительного проводника 5 позволяет уменьшить механические нагрузки на него, т.к. шаг скрутки внешнего повива металлических проволок больше шага скрутки дополнительного проводника из тугоплавкого металла и скрутки дополнительного проводника из тугоплавкого металла и внешнего повива грозозащитного троса выполнены в противоположных направлениях.

Учитывая, что сопротивление металлической трубки значительно больше (в несколько раз) сопротивления остальных металлических элементов троса, то малая часть тока молнии лишь потечет по металлической трубке, что не приведет к повышению температуры внутренней поверхности трубки. Кроме того, трубка, находящаяся во внешнем повиве, будет быстро охлаждаться под действием окружающей среды. В результате, во-первых, не ожидается прямого попадания тока молнии в трубку с оптическими волокнами, во-вторых, протекающие токи не будут перегревать металлическую трубку с оптическими волокнами, в-третьих, повысится эксплуатационная надежность грозозащитного троса в связи с быстрым доступом к оптическим волокнам.

Следует отметить, что дополнительный проводник из тугоплавкого металла 5 может иметь любую форму и размеры.

Формула изобретения

Грозозащитный трос с оптическими волокнами, содержащий центральный металлический элемент и повив из проволок, в которой включена металлическая трубка, внутри которой помещены оптические волокна, отличающийся тем, что поверх повива проволок и металлической трубки введен дополнительный проводник из тугоплавкого металла, скрученный в противоположном направлении и с меньшим шагом скрутки относительно повива проволок с металлической трубкой, причем электрическое сопротивление дополнительного проводника меньше электрического сопротивления каждой проволоки повива.

РИСУНКИ

Рисунок 1