RS64723B1 - Hibridni kabl sa cevi za prijem optičkog vlakna ili kabla - Google Patents

Description

Opis

Oblast tehnike

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na hibridni kabl koji uključuje najmanje jedan provodni element u obliku kabla ili provodnika, prema patentnom zahtevu 1.

Stanje tehnike

[0002] Trenutno su poznate prvenstveno ove vrste hibridnih kablova:

- metalno-metalni kabl, koji ispod zajedničkog omotača sadrži energetski kabl nazivnog napona 450/750V i komunikacioni kabl za prenos električnog signala;

- metalno-optički kabl, koji ispod zajedničkog omotača sadrži komunikacioni kabl za prenos električnih signala i optički kabl od optičkih vlakana.

[0003] Prethodno stanje tehnike koje se odnosi na hibridne kablove je poznato, npr. iz patentne objave CH 6665047, koja se odnosi na visokonaponski kabl koji se sastoji od tri jezgra, između kojih je smeštena cev u koju se može postaviti optičko vlakno. Osnovni nedostatak je mala površina kontakta između cevi i okolnih jezgara, što je zadato kružnim oblikom jezgara i cevi. Zbog ove karakteristike, cev može biti zarobljena između dva ili više jezgara izvan centralne ose kabla, što može onemogućiti ugradnju optičkog kabla ili vlakna u cev budući da cev može biti deformisana.

[0004] Drugi dokument koji opisuje prethodno stanje tehnike je npr. DE19544898A1, koji se odnosi na niskonaponski energetski kabl za napajanje tehničkih uređaja ili mašina, koji je opremljen spoljašnjim omotačem koji štiti kabl za napajanje i jezgra za provođenje struje. Između spoljašnjeg omotača i jezgra nalazi se slobodan prostor. U slobodnom prostoru je smešten najmanje jedan dodatni element LWL. Nedostatak je neadekvatno skladištenje LWL elementa u slobodnom prostoru kabla.

[0005] Takođe je poznat dokument DE19631820C1, koji opisuje hibridni električni kabl koji ima najmanje jedan optički kabl, ugrađen u jezgro za električnu struju i obložen, pri čemu je stvoren poprečni presek jezgra koji formira jezgro sektora, prostor u koji se ubacuju optički kablovi. Pronalazak se sastoji u činjenici da se prostor za zaštitne cevi optičkog kabla stvara putem oblasti prikaza (na ivici najmanje jednog jezgra), što se značajno razlikuje od predmetnog pronalaska koji ima konfiguraciju strogo centralno postavljene polimerne cevi.

[0006] Takođe je poznat dokument DE29505766U1, koji se odnosi na kabl za napajanje sa višejezgarnim provodnicima i jednim optičkim jezgrom sa punjenjem između jezgara i zajedničkim omotačem. Optičko jezgro se vodi koncentrično pored omotača kabla. Nedostatak je manjak zaštite optičkog jezgra od bilo kakvog pritiska spolja.

[0007] Dokument US2013294735A1 se odnosi na hibridni kabl čiji elementi, svi montirani unutar kabla, imaju kružni poprečni presek i, za razliku od predmetnog pronalaska, postoji znatna količina slobodnog prostora između jezgara ili kablova. Ovaj raspored nije pogodan zbog neadekvatne zaštite optičkih vlakana.

[0008] Dokument CN203910335U se odnosi na niskonaponski energetski kabl od kompozitnog provodnog vlakna koji sadrži spoljašnji zaštitni sloj. Oklopni sloj od metalne trake je uvučen u spoljašnji zaštitni sloj. Unutrašnja površina oklopnog sloja od metalne trake je opremljena unutrašnjim slojem obloge koji je tesno prilepljen za unutrašnji zid oklopnog sloja metalne trake. Jezgra provodnika omotana izolacionim slojem su uvučena u unutrašnji deo unutrašnjeg sloja obloge. Ovaj dokument ne sadrži cev od polimernog materijala, koja dalje nije opremljena uzdužnim žlebovima za smanjenje površine trenja i lakše pozicioniranje ili uklanjanje optičkog vlakna ili kabla. Štaviše, cev nije okružena provodnim elementom, tako da zidovi provodnog elementa koji su formirani izolacijom i koji okružuju njegovu žicu naležu na spoljnu površinu cevi, tako da je najmanje polovina spoljnog prostora cevi u kontaktu sa provodnim elementom. Dokument WO90/02286A1 obelodanjuje oblogu cevovoda za smeštaj serije elemenata od optičkih vlakana.

[0009] Generalno, kada se cevi ugrađuju u hibridni kabl, eliminiše se potreba za ugradnjom dve vrste kablova i povezani zahtevi o vremenu ugradnje, smanjujući prostorne zahteve za ugradnju jednog umesto dva kabla i uključene finansijske troškove. Prednost ovog rešenja leži u mogućnosti naknadnog uduvavanja - ugradnje kabla od optičkih vlakana prema lokalnim potrebama. U slučaju oštećenja optičkog kabla ili vlakana, ili buduće potražnje za drugom vrstom kabla ili multivlaknastim optičkim kablom, postojeći kabl se izduvava iz polimerne cevi, a zatim se ugrađuje novi kabl od optičkih vlakana. Sve ovo se može obaviti bez uklanjanja samog hibridnog kabla čak i pod punim radom metalnog kabla.

[0010] Nedostatak prethodnog stanja tehnike je minimalna kontaktna površina cevi sa preostalim jezgrima hibridnog kabla. Svaki kabl je u kontaktu sa cevi obično samo u jednoj tački na svom kolu, ili je eventualno, kod poprečnog preseka kabla koji nije kružnog oblika, kontaktna površina na omotaču kabla i cevi veoma mala. Pronalazak ima za cilj rešavanje tehničkog problema, koji se odnosi na međusobni raspored pojedinačnih žica ili kablova i drugih elemenata unutar hibridnog kabla. Naročito se bavi rasporedom cevi formirane od polimernog materijala unutar hibridnog kabla tako da uvek ostane neometan za naknadno skladištenje, posebno uduvavanjem optičkog vlakna u ili iz cevi, ili na drugi način izvršenim uklanjanjem, uz održavanje što manjeg prečnika hibridnog kabla.

Opis pronalaska

[0011] Pronalazak je izložen u priloženom skupu patentnih zahteva.

[0012] Princip pronalaska leži u specifičnoj konfiguraciji korišćene polimerne cevi kao strukturnog elementa za naknadno uduvavanje optičkog vlakna ili optičkog kabla u kabl, njegovo skladištenje, odnosno izduvavanje optičkog vlakna ili optičkog kabla iz kabla, koji mora ili može da formira deo hibridnog kabla. Hibridni kabl sadrži najmanje jedan provodni element u obliku kabla ili provodnika, npr. najmanje jedan metalni energetski kabl za prenos električne energije za nazivni napon do 3,6/6 kV i dalje sadrži najmanje jednu polimernu cev za naknadnu ugradnju optičkog vlakna ili optičkog kabla. Polimerna cev za naknadnu ugradnju kabla od optičkih vlakana prolazi kroz centar jezgra kabla tako da je okružena preostalim provodnim elementima.

[0013] Cev je raspoređena ili u sendviču, odnosno, u centru hibridnog kabla i okružena provodnim elementima koji su raspoređeni unutar hibridnog kabla tako da njegovi zidovi prijanjaju za spoljnu površinu cevi tako da je značajan, a najmanje više od polovine, deo površine cevi u kontaktu sa preostalim provodnim elementima. Ovaj raspored je prikazan na sl. 1. Poželjno je da hibridni kabl sadrži četiri provodna elementa raspoređena izvan cevi.

[0014] Cev ima unutrašnji i spoljašnji kružni poprečni presek, što je najpovoljnije u pogledu minimiziranja gubitaka u unutrašnjosti hibridnog kabla i propusne sposobnosti optičkog vlakna ili optičkog kabla unutar cevi. Unutrašnji poprečni presek cevi sadrži uzdužne žlebove za smanjenje površina trenja i olakšava postavljanje ili uklanjanje optičkog vlakna ili optičkog kabla.

[0015] Da bi se cev stabilizovala u centru hibridnog kabla, spoljni zid cevi je opremljen najmanje jednom uzdužnom produženom projekcijom, kao što je prikazano na sl. 2, čiji broj i položaj zavise od broja i veličine preostalih provodnih elemenata uskladištenih u hibridnom kablu. Broj projekcija može biti najviše jednak broju provodnih elemenata, odnosno, broju praznina između provodnih elemenata formiranih u kontaktu sa cevi. Stabilizujuća projekcija ili projekcije popunjavaju male praznine između provodnih elemenata gde oni dolaze u kontakt sa spoljnom površinom cevi.

[0016] Prema pronalasku, provodni elementi koji okružuju cev zajednički imaju prstenast oblik, čime se obezbeđuje položaj cevi unutar prstena.

[0017] Cevi su spojene u jednu jedinicu i čvrsto povezane sa svojim spoljnim zidovima, a navedena jedinica je ponovo montirana u centar hibridnog kabla.

[0018] Metalni kablovi hibridnog kabla su sastavljeni od jezgara koja se sastoje od provodne aluminijumske ili bakarne žice, izolovane neprekidnom izolacijom. Kablovsko jezgro hibridnog kabla je poželjno obloženo elementom za pokrivanje u obliku trake ili neprekidne smeše dobijene ekstruzijom i ima zajednički spoljni omotač hibridnog kabla.

Termini:

[0019]

Hibridni kabl - kabl koji se, ispod jednog zajedničkog omotača, sastoji od metalnih kablova (energetskih, komunikacionih) ili optičkih kablova ili kombinacije pojedinačnih tipova;

Metalni kabl - energetski ili komunikacioni kabl, čija je provodna žica najčešće izrađena od elektro-bakra, aluminijuma, srebra; Kabl za napajanje - koristi se za prenos električne energije;

Komunikacioni kabl - niskonaponski kabl za prenos električnog signala (telefonski, koaksijalni, kabl za podatke);

Optički kabl - sastoji se od optičkih vlakana, koja prenose svetlosne signale u pravcu svoje uzdužne ose;

Provodni element - može biti jezgro koje se sastoji od provodne žice ili napajanja, eventualno komunikacionog ili kabla od optičkih vlakana;

Cev – koristi se za uduvavanje ili izduvavanje optilčkog kabla. Poželjno je da se formira od polimernog materijala. Najčešće se pravi od polimera na bazi poliolefina. Unutrašnji zid cevi je poželjno uzdužno užlebljen tako da se, kada se optički kabl uduvava ili izduvava, respektivno, smanjuje trenje između samog kabla i cevi;

Uduvavanje optičkog kabla - proces koji podrazumeva uvođenje optičkog kabla i uređaja za guranje u cev korišćenjem komprimovanog vazduha;

Izduvavanje optičkog kabla - proces kojim se optički kabl uklanja iz cevi komprimovanim vazduhom.

Opis slika nacrta

[0020]

Sl. 1 prikazuje poprečni presek hibridnog kabla sa cevi za naknadnu ugradnju optičkog kabla koji prolazi kroz centar jezgra hibridnog kabla;

Sl. 2 prikazuje poprečni presek hibridnog kabla sa polimernom cevi za naknadnu ugradnju optičkog kabla, pri čemu cev ima projekciju;

Primer načina izvođenja

[0021] Hibridni kabl prema sl. 1, koji se sastoji od četiri provodna elementa 2, formirana uvrtanjem provodnika koji se sastoje od provodne aluminijumske žice 21 izolovane neprekidnom izolacijom 22, koji su smešteni u jezgru 1 hibridnog kabla zajedno sa cevi 1 za naknadnu ugradnju optičkog kabla, pri čemu je cev 1 raspoređena u centar hibridnog kabla i okružena provodnim elementima 2, ugrađenim u hibridni kabl tako da njihovi zidovi izrađeni od izolacije 22 naležu na spoljnu površinu cevi 1 tako da je najmanje polovina spoljne površine cevi 1 u kontaktu sa provodnim elementima 2. Jezgro 3 hibridnog kabla je omotano elementom poklopca 4 u obliku traka, a hibridni kabl ima spoljni omotač 5.

[0022] Cev 1, izrađena od polimernog materijala, ima unutrašnji i spoljašnji kružni poprečni presek, pri čemu unutrašnji poprečni presek cevi 1 sadrži uzdužne žlebove za smanjenje površine trenja i za lakše pozicioniranje ili uklanjanje optičkog vlakna ili kabla.

[0023] Da bi se cev 1 stabilizovala u centru hibridnog kabla, spoljni zid cevi 1 je opremljen najmanje jednom uzdužno produženom projekcijom 11, pri čemu je broj projekcija 11 najviše jednak broju provodnih elemenata 2, ili broju praznina koje ovi provodni elementi 2 stvaraju na mestu kontakta sa cevi 1. Ova projekcija 11 ispunjava male praznine između provodnih elemenata 2 na mestu kontakta provodnih elemenata 2 sa spoljnom površinom cevi 1.

[0024] Kablovi 2 koji okružuju polimernu cev 1 zajedno u celini imaju oblik prstena, čime se obezbeđuje položaj polimerne cevi 1 koja ima kružni poprečni presek unutar ovog prstena, pri čemu cela površina spoljnog zida polimerne cevi 1 naleže na zidove svih provodnih elemenata 2, odnosno, izolacije 22 po celoj dužini hibridnog kabla.

[0025] Cevi 1 sve čine jednu jedinicu i čvrsto su povezane jedna sa drugom svojim spoljnim zidovima, pri čemu je jedinica takođe postavljena u centar hibridnog kabla.

Industrijska upotreba

[0026] Pronalazak je industrijski upotrebljiv u elektrotehničkoj industriji.

Lista referentnih oznaka

[0027]

1 cev

11 projekcija

2 provodni element 21 žica

22 izolacija

3 jezgro kabla

Claims (2)

Patentni zahtevi

1. Hibridni kabl koji sadrži najmanje jedan provodni element (2) u obliku kabla ili provodnika, pri čemu je provodni element (2) metalni energetski kabl za prenos električne energije za nazivni napon do 3,6/6 kV, pri čemu on dalje sadrži najmanje jednu cev (1) za naknadnu ugradnju optičkog vlakna ili optičkog kabla, pri čemu se cev (1) ili sklop (1) dve ili više cevi nalazi u centru hibridnog kabla unutar jezgra (3) kabla, jezgro (3) kabla je presvučeno pokrivnim elementom (4) u obliku trake ili neprekidne smeše dobijene ekstruzijom i pokrivene spoljnim omotačem (5), naznačeno time da je najmanje jedna cev (1) izrađena od polimernog materijala koji ima unutrašnji i spoljašnji kružni poprečni presek, unutrašnji poprečni presek polimerne cevi (1) koji sadrži uzdužne žlebove za smanjenje površine trenja i lakše pozicioniranje ili uklanjanje optičkog vlakna ili kabla, pri čemu je svaka cev (1) okružena provodnim elementom (2) postavljenim unutar hibridnog kabla, tako da zidovi provodnog elementa (2) formirani od izolacije (22) i koji okružuju njegovu žicu (21) naležu na spoljnu površinu cevi (1) ili na cev (1) ili na sklop (1) cevi, tako da je najmanje polovina spoljne površine cevi (1) ili sklopa (1) cevi u kontaktu sa provodnim elementom (2), spoljni zid cevi (1) je opremljen najmanje jednom uzdužno produženom projekcijom (11) za popunjavanje praznine između pojedinačnih provodnih elemenata (2) na mestu kontakta provodnih elemenata (2) sa spoljnom površinom cevi (1),

pri čemu provodni elementi (2) koji okružuju jednu cev (1) imaju svi zajedno kao jedna jedinica oblik prstena, da bi se obezbedilo da položaj cevi (1) koja ima kružni poprečni presek bude unutar ovog prstena, pri čemu cela površina spoljnog zida cevi (1) naleže celokupnom dužinom hibridnog kabla na spoljne zidove svih provodnih elemenata (2), pri čemu su zidovi izolovani (22).

2. Upotreba hibridnog kabla prema patentnom zahtevu 1 za naknadno skladištenje optičkog vlakna ili kabla u cevi i/ili za naknadnu zamenu ili uklanjanje optičkog vlakna ili kabla iz hibridnog kabla.