FI97917C - Optisia kuituja sisältävä pitkänomainen vedenalainen kaapeli - Google Patents
Optisia kuituja sisältävä pitkänomainen vedenalainen kaapeli Download PDFInfo
- Publication number
- FI97917C FI97917C FI904488A FI904488A FI97917C FI 97917 C FI97917 C FI 97917C FI 904488 A FI904488 A FI 904488A FI 904488 A FI904488 A FI 904488A FI 97917 C FI97917 C FI 97917C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- optical fiber
- plastic
- cable
- metal tube
- coating layer
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 178
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 60
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 60
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 50
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 claims description 14
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 13
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 46
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 32
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 32
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 27
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 23
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 22
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 22
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 21
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 12
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 11
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000011276 addition treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4415—Cables for special applications
- G02B6/4427—Pressure resistant cables, e.g. undersea cables
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4415—Cables for special applications
- G02B6/4416—Heterogeneous cables
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/443—Protective covering
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
- G02B6/4486—Protective covering
- G02B6/4488—Protective covering using metallic tubes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Communication Cables (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
97917
Optisia kuituja sisältävä pitkänomainen vedenalainen kaapeli -Optiska fibrer innehällande längsträckt undervattenskabel
Esillä olevan keksinnön kohteena on optisia kuituja sisältävä vedenalainen kaapeli, johon kuuluu: keskeinen pitkittäinen sydänrunko; sydänrungon kehän ympärille muodostettu muovikuori; useita optisia kuituyksiköistä käsittävä kerros käämittyinä muovikuoren ulkopintaan, jolloin jokaiseen optiseen kuitu-yksikköön kuuluu optinen kuitu, joka on sijoitettu löyhästi metalliputkeen; ja useita lujiteteräslankakimppuja, jotka on järjestetty useiden optisten kuituyksiköiden kerroksen ympärille, jotka yksiköt on käämitty muovikuoren ulkopintaan.
Keksinnön eräs tavanomainen suoritusmuoto on esimerkiksi optisia kuituja sisältävä vedenalainen sähkökaapeli, joka on rakenteeltaan sellainen, että yksijohdin- tai kolmijohdinkaa-pelin kehän päälle on vedetty polyetyleenistä, vinyyliklori-dista tai vastaavasta valmistettu muovikuori, jonka kehällä on kierre- tai pitkittäisura, jolloin optinen kuitu on upotettu uraan ja muovikuoren ulkopuolelle on lisäksi järjestetty vahvistavat rautalangat tai vaihtoehtoisesti optinen kuitukaapeli on muodostettu kierukaksi tai SZ-säikeeksi sähkökaapelin kehälle, johon on kiinnitetty muovikuori ja edelleen sen ulkopuolelle vahvistavat rautalangat. Yleensä kolmijohdinkaapelin kyseessä ollessa optinen kuitu upotetaan kaapelin johtimien välisiin tyhjiin tiloihin oikean rakenteen muodostamiseksi.
Optinen kuitu on kuitenkin mekaaniselta lujuudeltaan yleensä heikko ja tällöin sen kriittinen tekijä on nurjahtaminen.
Lisäksi paikallinen taipuma tai nk. mikrotaipuma aiheuttaa optisen kuidun läpäisykäyrän merkittävän huononemisen.
Joissain tapauksissa optisen kuidun pituutta rajoittaa rul-lauslaitteen tai vastaavan kela ja tällöin optista kuitua ei voida yhdistää sähkökaapeliin pitkittäisenä sarjana ja optinen - '97917 2 kuitu pitää liittää toiseen. Silloin, kun sähkökaapelit liitetään yhteen tehtaalla, pitää myös optiset kuidut liittää samanaikaisesti.
Tällöin on siis välttämätöntä muodostaa liitosreunat sähkökaapeliin tai muovikuoressa olevaan uraan, joissa optiset kuidut on liitetty toisiinsa, jolloin ne saadaan sijoitetuksi ilman mikrotaitteita. Tämä tekniikka on ollut suurin pullonkaula optisten kuituyksiköiden valmistuksessa. Tämä tarkoittaa sitä, että yhteenliitettyinä optisten kuitujen pitää olla erillään sähkökaapelin päärungosta. Tällöin reunaosan muodostaminen on kaikkein vaikeinta huonontamatta optisen kuidun suorituskykyä. Edelleen käytettäessä useita optisia kuituja, niiden erisuuruiset reunapituudet lähes estävät niiden sijoittamisen.
Tästä syystä esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan optisia kuituja sisältävä pitkänomainen vedenalainen yksikkö, jolla on yllä kuvattu rakenne ja jossa pitkänomainen vedenalainen yksikkö on järjestetty estämään mahdollinen nurjahdus, joka heikentäisi optista kuituyksikköä pitkänomaisen vedenalaisen yksikön taivutusvaiheen aikana. Tässä mainittu nurjahdus on ratkaisevan tärkeä optisen kuidun kannalta, kun taas mahdollinen paikallistaipuma tai nk. mikrotaipuma aiheuttaa optisen kuidun läpäisykäyrän tai - ominaisuuksien huononemisen.
Tällainen optisia kuituja sisältävä pitkänomainen vedenalainen yksikkö on suunniteltu estämään sen kaikkinainen nurjahtaminen ja sillä on seuraavat erityispiirteet.
Keksinnön mukainen optisia kuituja sisältävä pitkänomainen vedenalainen kaapeli on tunnettu siitä, että metalliputkien ulkokehä on varustettu muovisella pinnoitekerroksella vahvistuksena .
Pitkänomaisen vedenalaisen yksikön tällainen järjestely mahdollistaa optisten kuituyksiköiden kaiken mahdollisen nurjah- • A b4»l 4iAii i 11 iv iAk ' ' ? 3 97917 duksen estämisen, joka nurjahdus tapahtuisi kaapelin tai vesijohdon taipuessa, joten tällä tavoin mahdollistetaan pitkänomaisen vedenalaisen yksikön vakaan toiminnan tai suorituskyvyn säilyminen pitkän ajanjakson.
Kun kyseessä on vedenalainen sähkökaapeli, sydänrunko on sähkökaapelin sydän, ja jossa optisen kuituyksikön ympärillä oleva muovinen pinnoitekerros on ominaisuuksiltaan sähköisesti heikosti johtava siten, että voimakkaasta ylijännite- tai syöksyaallosta aiheutuva mahdollinen epänormaali indusoitu jännite saadaan estetyksi esiintymästä optisen kuituyksikön metalliputkessa, jolloin vältetään metalliputken pinnoiteker-roksen eristyksen tuhoutumismahdollisuus.
Edelleen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan optisia kuituja sisältävä vedenalainen kaapeli, johon kuuluu: pitkänomainen keskeinen sydänrunko; sydänrungon ympärille järjestetty muovikuori; kerros useita muovikuoren sisään järjestettyjä optisia kuitu-yksiköitä, jolloin jokaiseen optiseen kuituyksikköön kuuluu löyhästi metalliputkeen sijoitettu optinen kuitu; ja useita lujiteteräslankakimppuja, jotka on sovitettu muovi-kuoren ulkopintaan, joka on tunnettu siitä, että jokainen metalliputki on päällystetty vahvistavalla muovimateriaalia olevalla pinnoitekerroksella, jonka sulamispiste on korkeampi kuin muovikuoren materiaalin.
Järjestettäessä tällaisessa pitkänomaisessa vedenalaisessa yksikössä optiset kuituyksiköt pitkänomaisen vedenalaisen yksikön päärungon kehällä olevan muovikuoren sisään saadaan optiset kuidut liitetyksi yhteen riippumatta pitkänomaisten vedenalaisten yksiköiden tehtaalla tapahtuvasta liittämisestä ja lisäksi mahdollistetaan pelkästään optisten kuitujen liittäminen yhteen riippumatta ylimääräisestä liitospituudesta, marginaalista tai katkeamisesta aiheutuneesta uudelleenliittä-misestä.
4 97917
Seuraavaksi keksintöä selvitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:
Kuvio 1 on poikittainen leikkauskuva esillä olevan keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän vedenalaisen sähkökaapelin eräästä suoritusmuodosta.
Kuvio 2 on poikittainen leikkauskuva keksinnön mukaisen optisen kuituyksikön eräästä suoritusmuodosta.
Kuvio 3 on poikittainen leikkauskuva keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän vedenalaisen sähkökaapelin eräästä toisesta suoritusmuodosta.
Kuviot 4 ja 5 ovat molemmat poikittaisia leikkauskuvia keksinnön mukaisten optisia kuituja sisältävien vedenalaisten vesijohtoputkien suoritusmuodoista.
Kuvio 6 on poikittainen leikkauskuva keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän vedenalaisen sähkökaapelin eräästä toisesta suoritusmuodosta.
Kuviot 7 (a) - (d) ovat selvittäviä kuvia optisten kuituyksi- köiden sijoitteluun liittyvistä kokeista.
Kuvio 8 on poikittainen leikkauskuva keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän pitkänomaisen vedenalaisen yksikön eräästä suoritusmuodosta.
Kuvio 9 on yleiskuva keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän pitkänomaisen vedenalaisen yksikön valmistusmenetelmästä .
Kuvio 10 on poikittainen leikkauskuva keksinnön mukaisen optisen kuituyksikön eräästä suoritusmuodosta.
5 97917
Esillä olevaan keksintöön liittyen on suoritettu erilaisia kokeita ja huomioitu erilaisia näkökohtia sellaisen rakenteen löytämiseksi optisia kuituja sisältävälle pitkänomaiselle vedenalaiselle yksikölle, jossa optiset kuituyksiköt voidaan mahdollisimman yksinkertaisesti sijoittaa sähkökaapelin sydämen tai muovisen vesijohtoputken tapaiseen päärunkoon ja lisäksi välttää optisen kuidun mekaanisten ja läpäisyominai-suuksien kaikenlainen huononeminen.
Suoritettiin sellainen järjestely, jossa 30 kappaletta ulko-halkaisijaltaan noin 1,0 mm olevia metalliputkia ja niissä kussakin mukana oleva optinen kuitu kierrettiin ulkohalkaisi-jaltaan noin 70 mm olevan sähkökaapelisydämen lyijykuoren päälle kierteen muotoon kierteen nousujen ollessa 70 kerrottuna 7 - 12 ja niiden päälle järjestettiin polyetyleenikuori, jonka jälkeen yksiköille suoritettiin 20 kertaa edestakainen taivutus säteellä 70 mm x 20 = 1400 mm ja optiset kuidut ja metallikuoret tarkistettiin, jolloin havaittiin, että murtumia esiintyi muutamasta optisesta kuituyksiköstä runsaaseen kymmeneen. Havaittiin siis, että metalliputken nurjahduslujuus on heikko ja jäykkyys vähäinen ja tästä syystä yllä oleva tulos.
Tästä syystä muodostettiin lisäksi polyetyleenipinnoitekerros metalliputken kehälle sen lujittamiseksi. Koska liian paksu polyetyleenipinnoitekerros aikaansaa metalliputken liian suuren ulkohalkaisijan ja epäedullisesti saattaa optisten kuituyksiköiden vaihevälit ulkopuolelta näkyviin muodostettaessa polyetyleenikuori optisten kuituyksiköiden päällyskerrok-seksi, polyetyleenipinnoitekerroksen paksuudeksi suunniteltiin 0,5 - 1,0 mm, jolloin optisen kuituyksikön ulkohalkaisija oli 2-3 mm. Sen jälkeen valmistettiin kuvioissa 7 (a) - (d) esitetyllä tavalla kahdenlaisia prototyyppejä optisia kuituja sisältävistä yksiköistä, jolloin toisessa oli vain optisia kuituyksiköitä 3 kierrettynä sen päälle ja toisessa oli sekä optisia kuituyksiköitä 3 että välissä olevia nailonlankoja 4 kierrettyinä yhteen ja lisäksi niiden päälle oli muodostettu polyetyleenikuori.
6 97917 Tällaisille tuotteille suoritettiin taivutustestejä ja sen jälkeen ne purettiin tarkastusta varten. Tällöin havaittiin seuraavat seikat.
(1) Optisten kuituyksiköiden polyetyleenipinnoitekerros osoittautui sellaiseksi, että se osittain suli pois tai deformoitui polyetyleenikuoren suulakepuristuslämpötilan vaikutuksesta (yleensä polyletyleenin sulamispiste on 120 - 130°C ja se suulakepuristetaan pinnoitekerrokseksi noin 200°C:ssa), jolloin ei saatu aikaan tehokasta lujitusta; (2) Kuvioiden 7 (c) ja (d) tapaukset osoittivat suhteellisen edullisia tuloksia ja niissä esiintyi suhteellisesti vähemmän vikoja kuin edeltävässä kohdassa 1, mutta jotkut optiset kuituyksiköt 3 olivat mukana yllä mainitussa nurjahduksessa osoittautuen edelleen riittämättömiksi lujitteiksi ja riittämättömän jäykiksi stabiilien tuotteiden aikaansaamiseksi sarj atuotannossa; (3) Vertailtaessa kuvioiden 7 (a) ja (b) mukaista harvaa kiertoa ja kuvioiden 7 (c) ja (d) mukaista tiheätä kiertoa voidaan todeta, että tiheällä kierrolla saadaan aikaan optisten kuituyksiköiden 3 yhtenäisempi liike taipumista vastaan ja paremmin estetyksi paikallisen nurjahduksen esiintyminen; ja (4) Välinailonlangoissa 4 ei esiintynyt mitään epänormaalisuuksia .
Näiden tulosten valossa voidaan vetää se johtopäätös, että optisia kuituja varten tarkoitetun metalliputken pinnoiteker-roksena on edullisinta käyttää muovimateriaalia, jolla on korkeampi sulamispiste ja suurempi jäykkyys kuin sähkökaapelin sydämen muovikuorena käytetyllä polyetyleenillä. Tämän jälkeen suoritettiin kuvioiden 7 (a) - (d) mukaisesti vastaavat kokeet korvaamalla optisten kuituyksiköiden 3 metalliputken polyetyleenipinnoitekerros nailonpinnoitekerroksella.
7 97917
Havaittiin, että kuvioissa 7 (a) - (d) esitetty järjestely aikaansaa tyydyttävän tuloksen. Tarkasteltaessa edelleen eroja (a) - (d) voitiin todeta, että myös tällä kertaa kuvioiden 7 (c) ja (d) mukaiset järjestelyt ovat parempia kuin muut ja että kun kaapeleihin kohdistettiin lisää poikittaisjännitystä ja vääntöä, ovat kuvioiden 7 (c) ja (d) mukaiset järjestelyt edelleen parempia. Suoritettaessa vastaavat kokeet polybutaa-nin, polypropyleenin ja FRP:n tapaisilla muilla materiaaleilla tulokset olivat samat kuin nailonia käytettäessä. Erityisesti FRP osoittautui paremmaksi mekaaniselta lujuudeltaan ja hyväksi jäykkyysominaisuuksiltaan.
Tämän jälkeen suoritettiin yllä kuvatun kaltaiset taivutuskokeet siten, että polyetyleenikuoreen oli järjestetty lujittavat teräslangat samalla kun edellä esitetyt näkökohdat säilyivät muuttumattomina.
Tähän mennessä saatuihin tuloksiin perustuen suoritettiin lisäkokeita siten, että optiset kuituyksiköt oli kierretty sähkökaapelin polyetyleenikuoren päälle. Tässä kokeessa optisen kuituyksikön pinnoitekerroksen paksuus oli 0,5 - 1,0 mm ja optisen kuituyksikön ulkohalkaisija oli 2-4 mm. Tässä tapauksessa kuvioissa 7 (a) ja (b) esitettyjen harvaan kierrettyjen prototyyppien lisäksi valmistettiin kuvioissa 7 (c) ja (d) esitettyjä tiheän kierto- tai käämitysrakenteen omaavia ja niissä optisiin kuituyksiköihin lisättiin välinailonlangat.
Vaikutti siltä, että lujittavilla teräslangoilla varustettuun tiheään käämintään kohdistuisi vähemmän toispuoleinen ulkopuolisen voiman kuormitus lujittavista teräslangoista ja lisäksi esiintyisi vähemmän paikallista taipumaa tai liikettä optisissa kuituyksiköissä, jolloin tämä edullisesti torjuu mahdollisten paikallisten epänormaalisuuksien esiintymistä.
Kuvion 7 (c) mukaisessa tapauksessa optisen kuidun halkaisija on alueella 2 - 4 mm ja tällöin nailonlangasta muodostuvan välikappaleen ulkohalkaisija oli 3-6 mm, eli 1-2 mm suu- 8 97917 rempi. Kuvion 7 (d) mukaisessa toisessa tapauksessa sekä optisten kuituyksiköiden että nailonlankavälikappaleiden halkaisijat olivat samat eli 2 - 4 mm. Molemmissa tapauksissa kierteen nousut olivat 7-12 kertaa suuremmat kuin optisten kuituyksiköiden keskittyneiden osien alahalkaisijat ja näiden Päällä oli alustana toimiva polypropyleenilankaa oleva kierto-kerros, jolloin yksittäisen lujittavan teräslangan ulkohal-kaisija oli 8 mm ja lisäksi mukana oli polypropyleenilankaa oleva apukerros tavanomaisissa vedenalaisissa kaapeleissa käytetyn tekniikan mukaisesti.
Tällaisille kaapeleille suoritettiin 20 kertaa edestakainen taivutus säteen ollessa 20 kertaa lujituslangan ulkohalkaisija ja tämän jälkeen tarkasteltiin optisten kuituyksiköiden vahin-goittumisastetta. Jokainen järjestely osoittautui enemmän tai vähemmän ehjäksi, mutta tarkemmin katsoen tiheän kierron tai kääminnän omaava rakenne antoi odottamattoman stabiilit ja hyvät tulokset.
Tämän jälkeen käytettiin poikittaispuristusta ja törmäystä optisten kuituyksiköiden myötölujuuden tutkimiseksi. Tuloksena oli se, että vaikka molempien järjestelyjen suorituskyky oli riittävä, kuvion 7 (c) mukainen järjestely antoi optisille kuituyksiköille suuremman myötölujuuden, koska nailonlankaiset välikappaleet jakoivat sen paineen suuremmassa määrin kuin kuvion 7 (d) mukaisessa järjestelyssä, josta syystä kuvion 7 (c) mukainen järjestely on edullinen sellaisissa tapauksissa, joissa sivuttaispaine on suurempi. Toisissa tapauksissa, joissa sivuttaispaineen kestokykyä ei tarvita, on kuitenkin edullista antaa sama halkaisija sekä optisille kuituyksiköille että nailonlankaisille välikappaleille kuviossa 7 (d) esitetyllä tavalla, sillä tällöin valmistus helpottuu ja kierto-tai käämintäyksiköiden määrä vähenee mahdollisimman paljon ja tästä syystä tuottavuus lisääntyy. Edelleen sellaisessa tapauksessa, jossa sivuttaispaineen kestokyky voi olla varsin vähäinen, voidaan käyttää sekä kuvioiden 7 (a) että (b) mukai- 9 97917 siä järjestelyjä ja siten parantaa taloudellisuutta. Nämä suoritusmuodot voidaan valita riippuen käyttöolosuhteista.
Lisäksi polypropyleenilankaa olevalle apukerrokselle uloim-‘ maisena kerroksena levitetty pinnoitemateriaali osoittautui sellaiseksi, että sillä ei ole mitään vaikutusta nailoniin, polybuteeniin ja polypropyleeniin optisten kuituyksiköiden muovipinnoitekerroksina.
Lisäksi tällä tavoin muodostetut kaapelit olisivat alttiina meriveden tai vastaavan tunkeutumiselle lujitelankojen läpi optisiin kuituyksiköihin asti. Mitä tulee kestävyyteen merivettä vastaan, vaikkakin polyetyleeniä on käytetty kaikkein laajimmin ja se on osoittautunut ongelmattomaksi, ovat myös nailon, polybuteeni ja polypropyleeni todistettavasti menestyneet pitkäaikaisissa upotusvenymä- ja murtojännityksen alenta-mistesteissä. Joissakin tapauksissa polyetyleeni on kuitenkin edullinen nailoniin verrattuna meriveden pinnan läheisyydessä olevassa ympäristössä, jossa on otettava huomioon ultraviolettisäteiden vaikutus, meriveden aiheuttama kostuminen ja toistuva kuivuminen. Tällaisessa tapauksessa on edullista käyttää polyetyleeniä olevaa lisäpinnoitekerrosta, jonka paksuus on noin 0,5 - 2,0 mm, jolloin kyseinen kerros sijoitetaan nailon-pinnoitekerroksen ulkopuolelle nailonlankavälikappaleiden ja optisten kuituyksiköiden pinnoitekerrosten lisäksi.
Molemmissa yllä kuvatuissa järjestelyissä menetelmä optisten kuituyksiköiden ja nailonlankojen kiertämiseksi voi olla SZ-säie, joka olennaisesti vastaa kierukkakäämitystä, kun taas kierukkakäämitysmenetelmä on edullisempi kuin SZ-säie tuotannon helpottamisen kannalta.
Kuvio 1 on poikkileikkauskuva keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän vedenalaisen sähkökaapelin eräästä edullisesta suoritusmuodosta.
10 97917
Kuviossa 1 viitenumero 1 esittää sähkökaapelin ytimen runkoa; 2 esittää sähkökaapelin metallikuorta, esimerkiksi lyijykuor-ta; 3 esittää optista kaapeliyksikköä, joka on kierretty metallikuoren 2 päälle joko harvana tai tiheänä käämintänä yhdessä esimerkiksi nailonlankavälikappaleen tapaisen muovivä-likkeen 4 kanssa, jolloin muovivälike 4 voidaan jättää pois ja käämiä ainoastaan optinen kuituyksikkö 3; ja viitenumerot 5, 6, 7 ja 8 esittävät vastaavassa järjestyksessä puristuskäämin-tänauhaa, polyetyleeniä ja vastaavaa olevaa muovikuorta, lujitelankaa ja polypropyleenilankaa tai vastaavaa olevaa apukerrosta.
Kuten kuviossa 2 on esitetty, optinen kuituyksikkö 3 on rakenteeltaan sellainen, että yksikössä on optinen kuitu 32 sijoitettu ruostumatonta terästä tai vastaavaa olevaan metalliputkeen 31, jonka päällä on pinnoitekerros, joka on valmistettu materiaalista, jonka sulamispiste on korkeampi kuin yllä mainitun polyetyleenikuoren 6 ja jolloin kyseeseen tulevat esimerkiksi nailon, polybuteeni tai polypropyleeni.
Kuvio 3 on poikkileikkauskuva keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän vedenalaisena sähkökaapelin eräästä toisesta suoritusmuodosta. Tässä suoritusmuodossa sähkökaapelin ytimen metallikuoren 2 päälle on muodostettu polyetyleeniä tai vastaavaa oleva muovikuori 6 ja kuviossa 2 esitetyt optiset kuituyksiköt on kierretty joko harvaan tai tiheästi sen päälle joko yksinään tai yhdessä muovivälikkeiden 4 kanssa. Lisäksi metallikuoren päälle on järjestetty puristuskäämintänauha 5, lujiteteräslankakimput 7, apukerros 8 ja vastaavat.
Kuvio 4 on poikkileikkauskuva keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän vedenalaisen vesijohtoputken eräästä suoritusmuodosta. Vesijohtoputki on rakenteeltaan sellainen, että optiset kuituyksiköt 3 on kierretty harvaan tai tiheästi polyetyleeniputkesta tai vastaavasta muodostetun vesijohto-putken 10 päälle yhdessä muovivälikkeiden 4 kanssa, jolloin jälkimmäiset on valmistettu nailonlangasta samalla tavoin kuin •i an i nm uin 11 97917 yllä mainitussa sähkökaapelissa, ja näiden päälle on järjestetty puristuskäämintänauha 5, polyetyleeniä tai vastaavaa oleva muovikuori 11 ja lisäksi niiden Päälle lujitelangat 7, apukerros 8 ja muut.
Kuvio 5 on poikkileikkauskuva keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän vedenalaisen vesijohtoputken eräästä toisesta suoritusmuodosta, jossa putki eroaa kuvion 4 mukaisesta siinä mielessä, että ulompi polyetyleenikuori 11 on jätetty pois ja lujitelangat 7 on järjestetty optisten kuituyksiköiden 3 käämintäkerroksen päälle.
Kuvio 6 on poikkileikkauskuva keksinnön mukaisen optisia kuituja sisältävän vedenalaisen sähkökaapelin eräästä lisäsuo-ritusmuodosta. Tämän suoritusmuodon rakenne on sama kuin kuvion 3 mukaisen suoritusmuodon lukuunottamatta sitä, että optisten kuituyksiköiden 3 kiertokerroksen ja muovivälikkeiden 4 päälle on muodostettu metallinauhakerros 9, joka on esimerkiksi kuparinauhaa, rautanauhaa tai ruostumatonta nauhaa.
Merenalaisissa sähkökaapeleissa esiintyy tietynlaisia syöksy-tai ylijänniteaaltoja: esimerkiksi (1) kytkentäsyöksy esiintyy käytettäessä rannalla olevaa kytkintä ja (2) ukkosimpulssi esiintyy salaman iskiessä yläpuolisiin sähköjohtoihin, jotka on liitetty merenalaisen sähkökaapelin molempiin päihin (näistä ylijännitteistä ja impulsseista käytetään tämän jälkeen yleisnimitystä syöksyt).
Kun syöksy tulee johtimeen ja merenalaisen sähkökaapelin metallikuoreen, saattaa kaapelin ytimen ulkopuolelle pituus-suuntaisesti kelattuun metalliaineeseen muodostua suuri jännite. Kun kyseessä ovat merenalaiset sähkökaapelit, nämä metal-* liaineet on normaalisti maatettu molemmista päistään nollajän- nitteeseen ja mitä pitempi kaapeli on, sitä suurempi on suhteellisesti jännite ja mitä kauempana kaapeli on maattopis-teestä, sitä suurempi jännite todennäköisesti kehittyy. Luji-teteräslangoilla ei tällaista suurta jännitettä esiinny joh- 12 97917 tuen siitä, että ne on yhtenäisesti ja tasaisesti maatettu meriveteen. Kun kyseessä ovat keksinnön mukaiset optiset kuituyksiköt, jotka on korroosiosuojattu muovimateriaalilla merivesikorroosion välttämiseksi, saattaa kehittyä suurempi jännite siitä syystä, että kaapeli on kauempana sen molemmissa päissä olevista maattopisteistä yllä esitetyllä tavalla, joten kaapeleissa saattaa tapahtua sähköpurkaus johtuen suuresta jännitteestä, joka ylittää muovisen pinnoitekerroksen dielekt-risen lujuuden ja tästä aiheutuu mahdollinen metalliputken korroosio johtuen meriveden sisäpuolisesta hyökkäyksestä tai mahdollisesti optisen kuidun vahingoittuminen johtuen Sähkö-Purkauksen energiasta.
Näiden ongelmien ratkaisemiseksi voidaan suorittaa seuraavat vastatoimenpiteet: (1) Kun optiset kuituyksiköt 3 sijoitetaan kuviossa 1 esitetyllä tavalla kaapelin muovikuoren 6 sisäpuolelle, sekä muovinen pinnoitekerros 33 optisen kuituyksikön 3 ulkopuolen pinnoittamiseksi että kaapelin muovikuori 6 muodostetaan puoli-johtavaksi syöksyn indusoiman jännitteen hajauttamiseksi kaapelin koko pituudelle järjestyksessä optisen kuituyksikön 3 metalliPutki 31 - optisen kuituyksikön 3 muovinen pinnoitekerros 33 - kaapelin muovikuori 6 - merivesi, jolloin estetään syöksyjännitteen kasvaminen; ja (2) Kun optiset kuituyksiköt 3 sijoitetaan kuviossa 3 esitetyllä tavalla kaapelin muovikuoren 6 päällä olevien lujitelan-kojen 7 alle, optisen kuituyksikön 3 muovinen pinnoitekerros 33 muodostetaan puolijohtavasta aineesta riippumatta siitä, onko kaapelin muovikuorella 6 puolijohtavia ominaisuuksia vai ei, jolloin saavutetaan sama vaikutus kuin yllä olevassa kappaleessa (1) esitettiin.
Kuten kuviossa 6 on esitetty, yllä kuvatun vaikutuksen varmistamiseksi on erittäin edullista järjestää metallinauhakerros 9 optisten kuituyksiköiden muodostuskerroksen ulkopuolelle ja 13 97917 välittömään kosketukseen siihen ottamalla mukaan puolijohtava muovinen pinnoitekerros 33, jolloin optisen kuituyksikön 3 muovisen pinnoitekerroksen 33 ja meriveden välistä maattovas-tusta saadaan pienennetyksi.
Kuten edellä on kuvattu, esillä olevan keksinnön mukaisessa optisia kuituja sisältävässä pitkänomaisessa merenalaisessa yksikössä voidaan kaapelin tai vedensiirtoputken taipumisesta aiheutuva optisen kuituyksikön nurjahdus kokonaan estää mahdollistaen siten merenalaisen kaapeliyksikön pitkäaikaisen vakaan suorituskyvyn säilymisen.
Merenalaisessa sähkökaapelissa sekä kaapelin muovikuori että optisen kuituyksikön muovinen pinnoitekerros tai ainoastaan optisen kuituyksikön muovinen pinnoitekerros voi olla puoli-johtava kerros siten, että voimakkaasta syöksystä aiheutuva mahdollinen epänormaali indusoitunut jännite saadaan estetyksi esiintymästä muovisen kuituyksikön metalliputkessa, jolloin optista kuitua voidaan käyttää tehokkaasti hyväksi, koska tällainen jännite ei siihen vaikuta.
Tämän keksinnön eräs lisäetu onkin se, että käyttämällä yllä mainittua optista kuituyksikköä, on optisten kuitujen yhteenliittäminen helppoa. Tämä selvitetään seuraavaksi yksityiskohtaisesti .
Kuviossa 8 viitenumero 1 esittää yksisydämisen tai kolmisydä-misen sähkökaapelin tai vesijohtoputken tapaisen, optisia kuituja sisältävän pitkänomaisen vedenalaisen yksikön sydän-runkoa, jonka päälle on järjestetty polyetyleeniä, vinyyliklo-ridia tai vastaavaa oleva muovikuori 6. Muovikuoren 6 päälle on kierretty optisia kuituyksiköitä 3, jotka ovat kierukan, SZ-säikeen tai vastaavan muodossa, jolloin tarvittaessa on nailonlankojen muodostamia muovisia lankavälikkeitä 4 sijoitettu optisten kuituyksiköiden 3 väliin tiheän kääminnän aikaansaamiseksi. Optisten kuituyksiköiden 3 käämintäkerroksen päälle on järjestetty puristinkäämintänauha 5 ja polypropy- 14 97917 leenilankaa oleva alusta 50 ja lisäksi siihen on järjestetty lujiteteräslankakimput 7 käyttämällä runsaasti teräslankoja ja lisäksi mukana on polypropyleenilankaa oleva korroosion suo-jauskerros 8. Lisäksi optiset kuituyksiköt 3 on järjestetty yllä mainitulla tavalla.
Vaikka muovinen lankavälike 4 voi olla joko pyöreätä tai neliömäistä tyyppiä, se on ulkohalkaisijaltaan edullisesti hieman suurempi kuin optinen kuituyksikkö 3 optisen kuituyksi-kön 3 estämiseksi joutumasta välittömän ulkopuolisen voiman kohteeksi ja se tulisi valmistaa kovuudeltaan samanlaisesta tai kovemmasta materiaalilaadusta kuin optisen kuituyksikön muovinen pinnoitekerros, esimerkiksi nailonista parhaan käytön aikaansaamiseksi.
Järjestämällä pitkänomainen vedenalainen yksikkö sellaiseksi, että optiset kuituyksiköt 3 on sijoitettu pitkänomaisen vedenalaisen yksikön päärungon kehälle järjestetyn muovikuoren 6 päälle mahdollistaa optisten kuitujen liittämisen toisiinsa riippumatta pitkänomaisten vedenalaisten yksiköiden päärunkojen mahdollisesta tehtaalla tapahtuvasta liittämisestä ja lisäksi pelkästään optisten kuitujen liittämisen riippumatta ylimääräisestä liitospituudesta, reunamarginaalista tai murtumisesta seuraavasta uudelleenliittämisestä. Liittämismenetelmää ei tarvitse yksityiskohtaisesti selvittää.
Seuraavaksi selvitetään yllä kuvatun rakenteen omaavien optisia kuituja sisältävien pitkänomaisten vedenalaisten, optisia kuituyksiköitä sisältävien yksiköiden valmistusta.
Valmistettaessa yllä kuvatun kaltaista optisia kuituja sisältävää pitkänomaista vedenalaista yksikköä sijoitetaan optiset kuituyksiköt 3 pitkänomaisen vedenalaisen yksikön päärungon 1 päälle lujitelankakoneen avulla, jolloin optisten kuituyksi-köiden 3 ja lujiteteräslankakimppujen 7 kierto tai käämintä suoritetaan rinnakkaisesti.
15 97917
Kuvio 9 on selvittävä yleiskuva optisia kuituja sisältävän pitkänomaisen vedenalaisen yksikön valmistusmenetelmän eräästä ' esimerkkitapauksesta.
Kuviossa 9 tehdasliitososalla 21a varustetun optisia kuituja sisältävän pitkänomaisen vedenalaisen yksikön päärungon 21 päällä on muovikuori. Pyörivä häkki 22 on varustettu puolalla 22a, jonka päälle optinen kuituyksikkö 3 ja muovinen lankavä-like 4 kelataan, jolloin häkkiä pyöritetään samankeskeisesti pitkänomaisen vedenalaisen yksikön päärungon 21 ympäri, jolloin optinen kuituyksikkö 3 ja muovinen lankavälike 4 saadaan kelatuksi sen päälle siten, että kierteennousu on esimerkiksi 6-15 kertaa sen nousuhalkaisija käyttämällä kiertolevyä ja laitetta 23. Toinen tapa suorittaa tämä vaihe on se, että optinen kuituyksikkö 3 ja muovinen lankavälike 4 voidaan SZ-säikeyttää niiden sijoittamiseksi paikalleen SZ pyörittämällä tiivistyslevyä ja -työkalua 23, johon on kiinnitetty syöttöpuola 22a.
Eräässä toisessa menetelmässä järjestetään tarvittava määrä samankeskeisiä kelauspuolia paikalleen ja niiden päälle kelataan optisia kuituyksiköitä 3 ja muovisia lankavälikkeitä 4, jolloin puolia voidaan pyörittää optisten kuituyksiköiden 3 ja muovisten lankavälikkeiden 4 kiertämiseksi tai SZ-säikeistämi-seksi, jolloin käytetyt puolat voivat olla suurempia kuin kuviossa 9 esitetty pyörivä häkki ja tästä syystä optisen kuituyksikön 3 ja välikkeen 4 muodostaman sarjan pituus kasvaa .
Sitten kun optiset kuituyksiköt 3 ja välikkeet 4 on tällä tavoin kiinnitetty pitkänomaisen vedenalaisen yksikön päärunkoon 21, sijoitetaan puristinkäämintänauha 5 ja alusta 6 paikalleen käyttämällä nauhankelauslaitetta 23 ja polypropy-leenilangan kelauslaitetta 24 ja lisäksi lujiteteräslangat 7 sijoitetaan paikalleen käyttämällä teräslankahäkkiä 26 ja työkalua 27.
16 97917
Sijoittamalla optinen kuituyksikkö 3 ja muovinen lankavälike 4 pitkänomaisen vedenalaisen yksikön päälle yllä esitetyllä tavalla, voidaan pitkänomaisen vedenalaisen yksikön päärunko 1 liittää toiseen normaalilla tavalla itsenäisesti. Lisäksi optinen kuituyksikkö 3 ja välike 4 voidaan myös liittää muihin vastaaviin erillisesti ja riippumatta päärunkoytimestä 1 siten, että niiden tarvittavaa ylimääräistä liitospituutta voidaan oikealla tavalla käsitellä irrottamalla tai uudel-leenkelaamalla kyseinen puola, johon ne on kelattu, jolloin eliminoidaan tarve sijoittaa reunassa olevat optiset kuituyk-siköt tavanomaisesti ja tuloksena on olennaisesti parempi vaikutus. Tämä menetelmä on luonnollisesti tehokas myös silloin, kun pitkänomaisen vedenalaisen yksikön tehtaalla liitettyjen osien halkaisija on mahdollisesti suurempi, koska optinen kuituyksikkö ja välike voidaan luonnollisesti kelata näiden osien päälle.
Edelleen on tehokasta muodostaa optisten kuituyksiköiden 3 ja välikkeiden 4 kierto tiheäksi ja tehdä välikkeen ulkohalkaisi-ja (tai korkeus neliömäisen tyypin ollessa kyseessä) hieman suuremmaksi kuin optisen kuituyksikön 3 (esimerkiksi optisen kuituyksikön halkaisija 3,0 mm ja välikkeen 3,5 mm), jolloin saadaan estetyksi optisen kuituyksikön 3 vahingoittuminen lujitelangoista aiheutuvan ulkopuolisen kelausvoiman vaikutuksesta tai sivuttaispaineesta, joka aiheutuu kulusta väkipyörän tai vastaavan kautta.
Yllä kuvatulla järjestelyllä voidaan helposti valmistaa kaiken tyyppisiä optisia kuituja sisältäviä pitkänomaisia vedenalaisia yksiköitä joutumatta vaikeuksiin optisten kuitujen liittämisessä.
Esitetyllä tavalla esillä olevan keksinnön mukaisessa optisia kuituja sisältävässä pitkänomaisessa yksikössä voidaan pitkänomainen vedenalainen yksikkö valmistaa itsenäisesti tai erillisesti optisten kuitujen ja pitkänomaisen vedenalaisen yksikön päärungon liittämisestä.
17 97917
Edelleen tässä järjestelyssä optiset kuituyksiköt voidaan sijoittaa pitkänomaiseen vedenalaiseen yksikköön rinnan tai samanaikaisesti lujitelankojen kanssa, jolloin lisäyskäsitte-lyihin ei muodostu mitään lisävaiheita.
Seuraavaksi selvitetään yllä kuvatun kaltainen optinen kuitu-yksikkö, jossa on esimerkiksi nailonia olevaa suuren sulamispisteen omaavaa materiaalia pinnoitettu metalliputken ulkopinnalle, jonka putken sisään optiset kuituyksiköt on sijoitettu, jolloin optinen kuituyksikkö on rakennettu estämään optisen kuidun mahdollinen läpäisyhäviön väheneminen, joka aiheutuisi pinnoitettaessa mainittu korkean sulamispisteen omaava materiaali .
Koska yllä mainitussa optisessa kuituyksikössä optisen kuidun 32 sisäänsä sulkeva metalliputki 31 on halkaisijaltaan noin 1 mm ja tästä syystä sen lämpökapasiteetti on erittäin alhainen, voidaan todeta, että kun metalliputki pinnoitetaan suulakepu-ristusmenetelmällä nailonilla tai vastaavalla, optiseen kuituun 32 kohdistuu muovin suulakepuristuslämpötilaan asti ulottuva lämpötilan nousu välittömästi sen suulakepuristuksen jälkeen. Esimerkiksi nailonin tapauksessa pinnoitemateriaali Pitää suulakepuristaa lämpötilassa noin 230 - 300°C, joka on paljon korkeampi kuin polyetyleenillä tarvittava. Kokeiden tuloksista todettiin, että joissakin tapauksissa nämä suulake-puristuspinnoitetut materiaalit saattavat lämmön takia vaikuttaa haitallisesti itse paikalleen sijoitettuun optiseen kuituun 32 aiheuttaen sen, että joidenkin optisten kuitujen läpäisyhäviö suurenee. Jäljempänä esitetyn suoritusmuodon tarkoituksena on saada aikaan optinen kuituyksikkö, joka on ratkaissut yllä mainitut ongelmat liittyen korkean sulamispisteen omaavan materiaalin ominaisuuksiin, jolloin kyseeseen erityisesti tulee nailon ja joka suoritusmuoto on tunnettu siitä, että optiset kuidut sisäänsä sulkevan metalliputken ulkopintaan on järjestetty muovimateriaalia oleva pinnoiteker-ros, jonka sulamispiste on korkeampi kuin polyetyleenin ja lisäksi niiden väliin on sijoitettu lämpöeristyskerros.
18 97917
Kuvio 10 on poikkileikkauskuva keksinnön mukaisen optisen kuituyksikön eräästä suoritusmuodosta.
Kuviossa 10 ruostumattomasta teräksestä tai vastaavasta valmistetun metalliputken 31 sisään on sijoitettu optinen kuitu 32 ja metalliputken 31 päälle on vedetty lämpöeristyskerros 301 sekä polypropyleenin, polybuteenin tai nailonin tapaisesta, polyetyleeniä korkeamman sulamispisteen omaavasta muovimateriaalista valmistettu pinnoitekerros 33, jolloin tarvittaessa metalliputkeen 31 voidaan lisätä hyytelöä tai gelatiinia.
Lämpöeristyskerroksena 301 käytetään muovimateriaalia, jonka sulamispiste on alhaisempi kuin polyetyleenin, jolloin kyseeseen tulee vaahtopolyetyleeni, polyvinyylikloridi tai vastaava .
Käytettäessä vaahtopolyetyleeniä lämpöeristyskerroksena pitää pinnoitekerrosta 33 sen ulkopinnalle suulakepuristettaessa suorittaa riittävä tyhjennys välittömästi ennen sen työntämistä suulakepuristuskoneen ristipäähän ei ainoastaan lämpöeris-tyskerroksen tehon lisäämiseksi vaan myös kuplien tai rakkuloiden estämiseksi muodostumasta pinnoitekerrokseen lämpöeris-tyskerroksessa 31 tapahtuvan ilmapuhalluslaajenemisen aiheuttamina pinnoitekerroksen 33 suulakepuristuksen aikana.
Kun pinnoitekerros 33 suulakepuristetaan lämpöeristyskerroksen 301 päälle, lämpöeristyskerrokseen 301 asti päällystetty sydän pitää riittävästi jäähdyttää välittömästi ennen sen työntämistä ristipäähän. Toisaalta jäähdytys välittömästi pinnoitekerroksen 33 suulakepuristuksen jälkeen on suoritettava käyttämällä jäähdytysvettä tai sellaista jäähdystysainetta, joka on jäähdytetty jäähdytyslaitteen avulla käyttämällä pikajäähdytystä välittömästi suulakepuristuksen jälkeen siten, että pinnoitekerroksen 33 suulakepuristuslämpötila ei pääse vahingoittamaan optista kuitua.
19 97917
Lisäksi lämpöeristyskerroksen 301 paksuus saa olla korkeintaan 1 mm ja sen päälle vedetyn pinnoitekerroksen 33 paksuuden pitää olla noin 1,5 - 3 mm.
Kuten yllä on kuvattu, keksinnön mukaisessa optisessa kuituyk-sikössä on optinen kuituyksikkö varustettu muovimateriaalia olevalla pinnoitekerroksella, jonka sulamispiste on korkeampi kuin polyetyleenin ja joka on muodostettu metalliputken ulkopinnalle, jonka putken sisään optiset kuidut on sijoitettu ja jolloin näiden väliin on sijoitettu lämpöeristyskerros siten, että pinnoitekerroksen suulakepuristuslämpötila ei pääse vahingoittamaan metalliputkeen sijoitettuja optisia kuituja.
Koska optisen kuituyksikön ulkopintaan on järjestetty muovimateriaalia oleva pinnoitekerros, jonka sulamispiste on korkeampi kuin polyetyleenin, polyetyleenin suulakepuristuslämpötila ei vahingoita tällaista optista kuituyksikköä edes silloin, kun se on yhdistetty sähkökaapeliin, muoviseen vesijohtoput-keen tai vastaavaan käämin tai SZ-säikeen muodossa ja polyety-leenikuoren ollessa järjestettynä sen päälle.
Tästä syystä optinen kuituyksikkö on erittäin tehokas käytettynä optisia kuituja sisältäviin sähkökaapeleihin, optisia kuituja sisältäviin vesijohtoputkiin tai vastaaviin.
Kuitenkin jopa sellaisessa merenalaisessa kaapelissa, joka on varustettu esimerkiksi nailonia olevalla pinnoitemateriaalilla varustetuilla optisilla kuituyksiköillä tai edelleen lämpö-eristysmateriaalilla, on olemassa se mahdollisuus, että tavanomaisen merenalaisen kaapelin tapaan sen apukerros 8 tulee upotetuksi meriveteen ja seurauksena on se, että optisen kuituyksikön metalliputki 31 voi joutua mikroskooppisesti kosketukseen meriveden kanssa. Jos tässä tapauksessa kosketus aikaansaadaan koko metalliputken mitalta tasaisesti ja lisäksi kyseinen vesipitoisuus on hiukkasmaisten ainesten muodossa, ei ongelmia muodostu, mutta jos metalliputkessa on joitakin alueita, joissa kosketus tapahtuu paikallisesti ja toisia 97917 20 alueita, joissa kosketusta ei tapahdu lainkaan tai jos metalliputki on kosketuksessa meriveteen vaihtelevissa määrin, on seurauksena se, että merivesi esiintyy esimerkiksi paikallisesti vesipisaroina, jolloin on olemassa se ongelma, että nk. Piilokorroosiota esiintyy paikallisesti.
Näiden ongelmien ratkaisemiseksi voidaan optisessa kuituyksi-kössä muovisen pinnoitekerroksen 33 ja metalliputken 31 välissä mahdollisesti esiintyviin rakoihin levittää korroosionesto-maalia. Tätä tarkoitusta varten voidaan siihen levittää ruos-teenestomaalia, joka muodostuu tervamaisesta, öljypohjaisesta tai niiden sekoitusta olevasta materiaalista, jollaista normaalisti levitetään sähkökaapelin korroosionestokerroksen alapintaan. Siinä tapauksessa, että korroosionestokerros on sähköisesti johtavaa materiaalia, käytetty maali on myös edullisesti johtavaa materiaalia.
:i en j tmt: i t i »-
Claims (9)
1. Optisia kuituja sisältävä vedenalainen kaapeli, johon kuuluu: ' keskeinen pitkittäinen sydänrunko (1); sydänrungon (1) kehän ympärille muodostettu muovikuori (6) ; useita optisia kuituyksiköistä (3) käsittävä kerros käämittyinä muovikuoren (6) ulkopintaan, jolloin jokaiseen optiseen kuituyksikköön (3) kuuluu optinen kuitu (32), joka on sijoitettu löyhästi metalliputkeen (31); ja useita lujiteteräslankakimppuja (7), jotka on järjestetty useiden optisten kuituyksiköiden (3) kerroksen ympärille, jotka yksiköt on käämitty muovikuoren (6) ulkopintaan, tunnettu siitä, että metalliputkien (31) ulkokehä on varustettu muovisella pinnoitekerroksella (33) vahvistuksena.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaapeli, tunnettu siitä, että mainittu sydänrunko (1) on sähkökaapelin sydän, ja jossa optisen kuituyksikön (3) ympärillä oleva muovinen pin-noitekerros (33) on ominaisuuksiltaan sähköisesti heikosti johtava.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kaapeli, tunnettu siitä, että optisen kuidun (32) sisäänsä sulkevan metalliputken (31) materiaali on ruostumaton teräs ja välittömästi sen päälle on järjestetty korroosionestoyhdiste.
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kaapeli, tunnettu siitä, että optisen kuidun (32) sisäänsä sulkevan metalliputken (31) materiaali on ruostumaton teräs ja välittömästi sen päälle on järjestetty sähköisesti johtava korroosionestoyhdiste .
5. Optisia kuituja sisältävä vedenalainen kaapeli, johon kuuluu: pitkänomainen keskeinen sydänrunko (1); sydänrungon (1) ympärille järjestetty muovikuori (6); 22 97917 kerros useita muovikuoren (6) sisään järjestettyjä optisia kuituyksiköitä (3), jolloin jokaiseen optiseen kuituyksikköön (3) kuuluu löyhästi metalliputkeen (31) sijoitettu optinen kuitu (32); ja useita lujiteteräslankakimppuja (7), jotka on sovitettu muovi-kuoren (6) ulkopintaan, tunnettu siitä, että jokainen metalliputki (31) on päällystetty vahvistavalla muovimateriaalia olevalla pinnoitekerroksella (33), jonka sulamispiste on korkeampi kuin muovikuoren (6) materiaalin.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kaapeli, tunnettu siitä, että optisen kuidun (32) sisäänsä sulkevan metalliputken (31) ulkopinnan ja muovimateriaalia olevan pinnoiteker-roksen, jonka sulamispiste on korkeampi kuin muovikuoren (6) materiaalin sulamispiste, väliin on sijoitettu lämpöeritysker-ros .
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kaapeli, tunnettu siitä, että sydänrunko (1) on sähkökaapelin sydän ja sekä muovikuori (6) että muovinen pinnoitekerros (33) on sähköisesti heikosti johtava.
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kaapeli, tunnettu siitä, että sydänrunko (1) on sähkökaapelin sydän ja sekä muovikuori (6) että muovinen pinnoitekerros sekä lämpöeris-tyskerros on sähköisesti heikosti johtava.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 5-8 mukainen kaapeli, tunnettu siitä, että optisen kuidun (32) sisäänsä sulkevan metalliputken (31) materiaali on ruostumaton teräs ja välittömästi sen päälle on järjestetty korroosionestoyhdiste. 1 Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen kaapeli, tunnettu siitä, että optisen kuidun (32) sisäänsä sulkevan metalliputken (31) materiaali on ruostumaton teräs ja välittömästi sen päälle on järjestetty sähköisesti johtava korroosionestoyhdiste . 97917 23
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23774089 | 1989-09-13 | ||
JP1237740A JP2573694B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 光ファイバ複合水底長尺体 |
JP1239333A JP2895519B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 光ファイバ複合電力ケーブル |
JP23933389 | 1989-09-14 | ||
JP1286764A JP2775914B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | 光ファイバユニット |
JP28676489 | 1989-11-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI904488A0 FI904488A0 (fi) | 1990-09-12 |
FI97917B FI97917B (fi) | 1996-11-29 |
FI97917C true FI97917C (fi) | 1997-03-10 |
Family
ID=27332502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI904488A FI97917C (fi) | 1989-09-13 | 1990-09-12 | Optisia kuituja sisältävä pitkänomainen vedenalainen kaapeli |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5333230A (fi) |
EP (1) | EP0417784B1 (fi) |
KR (1) | KR970006201B1 (fi) |
CN (1) | CN1032230C (fi) |
CA (1) | CA2025206C (fi) |
DE (1) | DE69021674T2 (fi) |
DK (1) | DK0417784T3 (fi) |
FI (1) | FI97917C (fi) |
GR (1) | GR3017579T3 (fi) |
HK (1) | HK48797A (fi) |
NO (1) | NO302982B1 (fi) |
RU (1) | RU2087015C1 (fi) |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5281757A (en) * | 1992-08-25 | 1994-01-25 | Pirelli Cable Corporation | Multi-layer power cable with metal sheath free to move relative to adjacent layers |
NO306227B1 (no) * | 1996-08-21 | 1999-10-04 | Alcatel Kabel Norge As | Fiberoptisk element |
JPH1068849A (ja) * | 1996-08-29 | 1998-03-10 | Tokin Corp | 光ファイバケーブル |
FR2769121B1 (fr) * | 1997-10-01 | 1999-12-03 | Telecommunications Sa | Cable electrique ou dielectrique avec fibres optiques |
FR2823313B1 (fr) * | 2001-04-09 | 2003-08-29 | Cit Alcatel | Cable a fibres optiques, procede de fabrication de ce cable a fibres optiques et installation pour la mise en oeuvre de ce procede |
US6771863B2 (en) | 2001-12-14 | 2004-08-03 | Sci Systems, Inc. | Fiber optic cable |
US6866430B1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-15 | Sci Systems, Inc. | Cable splicing apparatus and method |
KR100506860B1 (ko) * | 2003-12-03 | 2005-08-08 | 엘에스전선 주식회사 | 광섬유 복합 전력 케이블 |
DE102004035809A1 (de) * | 2004-07-23 | 2006-03-16 | CCS Technology, Inc., Wilmington | Optisches Kabel und Verfahren zur Herstellung eines optischen Kabels |
NO20050772A (no) * | 2005-02-11 | 2006-03-13 | Nexans | Undervanns umbilical og fremgangsmåte for dens fremstilling |
US7453367B2 (en) * | 2005-12-12 | 2008-11-18 | Veyance Technologies, Inc. | Leak detection system and method for offshore hose lines |
WO2008024031A1 (fr) * | 2006-08-16 | 2008-02-28 | Schlumberger Holdings Limited | Capteur à fibre optique de vitesse d'écoulement de liquide et/ou de gaz |
CN101211680B (zh) * | 2006-12-26 | 2010-10-06 | 上海电缆厂有限公司 | 一种光纤复合电力海底充油电缆 |
US20100079248A1 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | Johannes Ian Greveling | Optical fiber connector assembly with wire-based RFID antenna |
TW201038166A (en) * | 2008-11-14 | 2010-10-16 | Corning Inc | Equipment cabinet having improved space utilization |
CN101783209B (zh) * | 2010-03-10 | 2013-01-16 | 无锡华能电缆有限公司 | 一种光电综合智能传输导线 |
US8410909B2 (en) | 2010-07-09 | 2013-04-02 | Corning Incorporated | Cables and connector assemblies employing a furcation tube(s) for radio-frequency identification (RFID)-equipped connectors, and related systems and methods |
CN102368404B (zh) * | 2011-10-21 | 2013-09-04 | 乐星红旗电缆(湖北)有限公司 | 光纤复合高压电力电缆 |
CN103632763A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-03-12 | 中利科技集团(辽宁)有限公司 | 中压软导体光电综合缆 |
CN105044864B (zh) * | 2015-07-21 | 2018-10-16 | 江苏通光海洋光电科技有限公司 | 一种在缆芯绝缘层中隐形植入传感光纤的智能海底光缆 |
DE102016005524A1 (de) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | Norddeutsche Seekabelwerke Gmbh | Nachrichtenkabel, insbesondere Nachrichtenseekabel, sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung desselben |
CN109845052B (zh) | 2016-08-31 | 2022-01-11 | 恩耐公司 | 激光冷却系统 |
CN106405774B (zh) * | 2016-10-27 | 2021-02-02 | 天津亿利科能源科技发展股份有限公司 | 一种免熔接式双层海管监测光缆的铺设方法 |
CN106443932B (zh) * | 2016-10-27 | 2021-04-23 | 南京嘉兆仪器设备有限公司 | 一种双层保温管管内伴管铺缆的铺设结构及铺设方法 |
CN106287004A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-01-04 | 蒋菊生 | 一种电力复合供水管道 |
CN108281239A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-07-13 | 方秀琴 | 一种有线电视及电力复合的供水管道的制造方法 |
CN108302258A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-07-20 | 方秀琴 | 一种有线电视及电力复合的供水管道 |
CN106356118A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-01-25 | 凌卫康 | 一种三网合一用供水管道 |
CN107975639A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-05-01 | 蒋菊生 | 一种电力复合供水管道的制造方法 |
CN106402507B (zh) * | 2016-11-09 | 2018-02-27 | 浙江地球管业有限公司 | 一种多网合一用供水管道的制造方法 |
CN108253198A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-07-06 | 凌卫康 | 一种多网合一用供水管道 |
CN108825889A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-11-16 | 蒋菊生 | 一种防冻及低碳环保的电力复合供水管道 |
WO2018112220A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Nlight, Inc. | Fiber laser packaging |
JP2018138886A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | オムロン株式会社 | 液体浸入検知装置 |
US10784645B2 (en) | 2018-03-12 | 2020-09-22 | Nlight, Inc. | Fiber laser having variably wound optical fiber |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4153332A (en) * | 1974-07-30 | 1979-05-08 | Industrie Pirelli Societa Per Azioni | Sheathed optical fiber element and cable |
FR2460492A1 (fr) * | 1979-06-28 | 1981-01-23 | Cables De Lyon Geoffroy Delore | Cable sous-marin a fibres optiques |
US4763981A (en) * | 1981-03-02 | 1988-08-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Ultimate low-loss electro-optical cable |
DE3486260T2 (de) * | 1983-08-11 | 1994-05-19 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Wasserdichtes optisches Kabel. |
NO153511C (no) * | 1983-08-25 | 1986-04-02 | Standard Tel Kabelfab As | Brann-og oljeresistent kabel. |
US4949894A (en) * | 1984-06-07 | 1990-08-21 | Olin Corporation | Method and apparatus for forming ultra-small optical fiber cable assemblies |
GB8729455D0 (en) * | 1987-12-17 | 1988-02-03 | Telephone Cables Ltd | Submarine optical cable |
-
1990
- 1990-09-12 RU SU904831163A patent/RU2087015C1/ru active
- 1990-09-12 CA CA002025206A patent/CA2025206C/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-12 NO NO903982A patent/NO302982B1/no unknown
- 1990-09-12 FI FI904488A patent/FI97917C/fi active IP Right Grant
- 1990-09-13 EP EP90117654A patent/EP0417784B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-13 DK DK90117654.5T patent/DK0417784T3/da active
- 1990-09-13 CN CN90107807A patent/CN1032230C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-13 KR KR1019900014466A patent/KR970006201B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-09-13 DE DE69021674T patent/DE69021674T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-09-27 US US08/127,090 patent/US5333230A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-09-29 GR GR950402690T patent/GR3017579T3/el unknown
-
1997
- 1997-04-17 HK HK48797A patent/HK48797A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2025206A1 (en) | 1991-03-14 |
EP0417784B1 (en) | 1995-08-16 |
US5333230A (en) | 1994-07-26 |
NO302982B1 (no) | 1998-05-11 |
FI97917B (fi) | 1996-11-29 |
GR3017579T3 (en) | 1995-12-31 |
DE69021674D1 (de) | 1995-09-21 |
CN1050617A (zh) | 1991-04-10 |
NO903982D0 (no) | 1990-09-12 |
NO903982L (no) | 1991-03-14 |
DE69021674T2 (de) | 1996-02-22 |
AU6246590A (en) | 1991-03-21 |
EP0417784A3 (en) | 1992-03-11 |
CN1032230C (zh) | 1996-07-03 |
CA2025206C (en) | 2000-04-25 |
FI904488A0 (fi) | 1990-09-12 |
HK48797A (en) | 1997-04-25 |
KR970006201B1 (ko) | 1997-04-24 |
AU631009B2 (en) | 1992-11-12 |
RU2087015C1 (ru) | 1997-08-10 |
DK0417784T3 (da) | 1995-09-18 |
EP0417784A2 (en) | 1991-03-20 |
KR910006743A (ko) | 1991-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI97917C (fi) | Optisia kuituja sisältävä pitkänomainen vedenalainen kaapeli | |
US7324730B2 (en) | Optical fiber cables for wellbore applications | |
US4915762A (en) | Process for making a high-pressure hose | |
US3474189A (en) | Electric power cable | |
KR20140070971A (ko) | 광케이블 및 이를 포함하는 광전 복합 케이블 | |
US6605783B1 (en) | Non-metallic transmission cables and method for terminating the same | |
CA1162092A (en) | Optical fibre cables | |
JP2023548761A (ja) | 鎧装付き海底電力ケーブル | |
RU2749588C1 (ru) | Новая специальная насосно-компрессорная труба для электрического погружного насоса для добычи нефти и способ ее изготовления | |
CN211529653U (zh) | 一种充油型500kV超高压海底电缆 | |
KR20190037592A (ko) | 가공송전선을 포함하는 가공송전시스템 및 이의 시공방법 | |
JP3065967B2 (ja) | 光ファイバ複合水底長尺体 | |
GB2061597A (en) | Moisture-proof electric cable | |
JP2006156163A (ja) | 超電導導体及びその製造方法 | |
GB2101392A (en) | An electric and/or optical cable | |
CN217444124U (zh) | 轻质防串扰多芯屏蔽电缆 | |
CN212874082U (zh) | 应用于机器人手臂的柔性电缆及机器人 | |
CN211742712U (zh) | 一种低收缩交联聚乙烯绝缘电缆 | |
JP2895519B2 (ja) | 光ファイバ複合電力ケーブル | |
CN220691741U (zh) | 微波紫外固化设备专用高压电缆 | |
RU2579318C2 (ru) | Сердечник для проводов воздушных линий электропередачи | |
CN211427922U (zh) | 一种抗干扰铠装信号电缆 | |
CN214796801U (zh) | 一种耐弯折护套软电缆 | |
CN217008688U (zh) | 轻质导电纤维同轴电缆 | |
CA1204182A (en) | Jacket for electrical welding cable |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
FG | Patent granted |
Owner name: SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES, LTD |