FR2491672A1

FR2491672A1 - AERIAL CABLES COMPRISING TUBULAR CONDUCTIVE ELEMENTS CONTAINING OPTICAL FIBERS COVERED WITH A PROTECTIVE SHEATH

Info

Publication number: FR2491672A1
Application number: FR8118519A
Authority: FR
Inventors: Elio Occhini; Franco Pasini
Original assignee: Pirelli Cavi SpA; Cavi Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1980-10-02
Filing date: 1981-10-01
Publication date: 1982-04-09
Also published as: AR230120A1; AU7366481A; ES260869U; ES260869Y; BR8106278A; GB2085187A; IT1133655B; IT8025071A0

Abstract

L'INVENTION CONCERNE DES PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX CONDUCTEURS AERIENS DE TRANSPORT DE PUISSANCE ET AUX CABLES DE PROTECTION QUI CONTIENNENT UN OU PLUSIEURS ELEMENTS DE TELECOMMUNICATIONS COMPRENANT EUX-MEMES DES FIBRES OPTIQUES. LE PERFECTIONNEMENT CONSISTE EN CE QUE L'ON DISPOSE DES ORGANES DE PROTECTION 12, 13 AUTOUR DE CES ELEMENTS DE TELECOMMUNICATIONS QUI CONTIENNENT DES FIBRES OPTIQUES 11. L'INVENTION EMPECHE LA DETERIORATION DES FIBRES OPTIQUES LORSQU'ELLES SONT AMENEES A VIBRER SOUS L'EFFET DE PERTURBATIONS ATMOSPHERIQUES, NOTAMMENT DE LA FOUDRE ET DES RAFALES DE VENT.THE INVENTION CONCERNS IMPROVEMENTS PROVIDED TO AIR CONDUCTORS FOR TRANSPORT OF POWER AND PROTECTION CABLES WHICH CONTAIN ONE OR MORE TELECOMMUNICATION ELEMENTS, WHICH THEY INCLUDE OPTICAL FIBERS. THE IMPROVEMENT CONSISTS OF THE AVAILABILITY OF PROTECTIVE ORGANS 12, 13 AROUND THESE TELECOMMUNICATIONS ELEMENTS WHICH CONTAIN OPTICAL FIBERS 11. THE INVENTION PREVENTS THE DETERIORATION OF THE OPTICAL FIBERS WHEN THEY ARE CAUSED TO VIBRATE UNDER THE EFFECT ATMOSPHERIC DISTURBANCES, INCLUDING LIGHTNING AND WIND GUSTS.

Description

La présente invention concerne des perfec-The present invention relates to

tionnements apportés à des corps allongés destinés à être suspendus notamment des conducteurs aériens de transport de puissance ou des câbles de protection ou conducteurs de mise à la terre qui contiennent des éléments destinés aux télécommunications constitués par elongated bodies intended to be suspended, in particular overhead power transmission conductors or protective cables or grounding conductors which contain elements intended for telecommunications constituted by

des fibres optiques.optical fibers.

Il est bien connu, que les conducteurs aériens de transport de puissance sont suspendus par des isolateurs à des supports espacés les uns des autres. Les conducteurs de mise à la terre, également appelés dans la technique, câbles de protection peuvent être eux-aussi suspendus audessus des conducteurs de It is well known that overhead power-carrying conductors are suspended by insulators at supports spaced apart from one another. Grounding conductors, also known in the art, protection cables may also be suspended above the conductors of

transport de puissance.power transport.

Les câbles de protection sont directement The protection cables are directly

accrochés aux supports, sans isolation. hung on the supports, without insulation.

Les cables de protection ont pour fonction de protéger les conducteurs aériens contre la foudre. En The purpose of the protection cables is to protect the overhead conductors against lightning. In

effet, la foudre se dirige de préférence vers le conduc- In fact, the lightning is directed towards the conductor

teur de mise à la terre.grounding device.

Depuis longtemps on sait utiliser des conduc- For a long time it has been known to use

teurs aériens de transport de puissance ou des câbles de protection comme support pour les éléments de télécommunications, en particulier pour des paires coaxiales destinées à la transmission de signaux avec overhead transmission cables or protective cables as a support for telecommunication elements, in particular for coaxial pairs for the transmission of signals with

un procédé de modulation d'impulsions codées. a method of coded pulse modulation.

Comme on le sait, le diamètre extérieur de As we know, the outside diameter of

ces paires coaxiales peut être limité à quelques milli- these coaxial pairs can be limited to a few milli-

mètres. Cette caractéristique dimensionnelle a permis de disposer ces paires coaxiales, individuellement ou en groupe à l'intérieur de conducteurs aériens de meters. This dimensional characteristic has made it possible to arrange these coaxial pairs, individually or in groups, inside aerial conductors of

transport de puissance ou de câbles de protection cons- transport of power or protective cables

titués au moins par une couronne d'éléments allongés stowed at least by a ring of elongate elements

résistantset/ou conducteurs.resistant and / or conductive.

Les éléments allongés résistants sont dans la The elongated resistant elements are in the

plupart des cas des fils d'acier, tandis que les élé- most cases of steel wire, while

ments allongés conducteurs sont, par exemple, en alumi- conductive elongated elements are, for example, aluminum

nium. L'utilisation croissante de fibres optiques minium. The increasing use of optical fibers

dans le domaine des télécommunications a eu pour résul- in the field of telecommunications has resulted in

tat que, par analogie avec ce qui se produit dans le cas state that, by analogy with what happens in the case

des paires coaxiales et compte tenu des petites dimen- coaxial pairs and given the small dimensions

sions transversales qui caractérisent encore davantage les fibres optiques, on a prévu également pour ces dernières un passage à l'intérieur des conducteurs cross-sections which further characterize the optical fibers, the latter also provides for a passage within the conductors

aériens de puissance et des câbles de protection. overhead power and protective cables.

La structure des conducteurs aériens de trans- The structure of overhead transmission conductors

port de puissance et des câbles de protection contenant des éléments de télécommunications contenant des fibres optiques et qui sont déjà connus actuellement ne diffère pas notablement de la structure qui est utilisée pour power port and protective cables containing telecommunications elements containing optical fibers and which are already known today do not differ significantly from the structure that is used to

les paires coaxiales (voir par exemple la description the coaxial pairs (see for example the description

de la demande de brevet britannique GB 2 029 043 A). of British Patent Application GB 2 029 043 A).

Dans cette demande GB 2 029 043 A, une ou plusieurs fibres optiques sopt disposées librement à l'intérieur d'un tube conducteur étanche entouré d'éléments longitudinaux de renforcement et d'une In this application GB 2 029 043 A, one or more optical fibers sopt freely disposed inside a sealed conductive tube surrounded by longitudinal reinforcing elements and a

autre couronne composée de conducteurs.. other crown composed of drivers ..

Dans un mode de réalisation, l'élément conduc- In one embodiment, the conductive element

teur tubulaire, est un ruban d'aluminium soudé cependant que les éléments résistants sont en alliage d'aluminium tubular, is a welded aluminum ribbon while the resistant elements are made of aluminum alloy

et que la couronne extérieure est en aluminium. and that the outer ring is aluminum.

Dans une autre demande de brevet français, la demanderesse décrit des perfectionnements fondamentaux In another French patent application, the applicant describes fundamental improvements

apportés aux câbles de puissance et aux câbles de pro- power cables and power cables

tection contenant des éléments utilisés dans les télé- tection containing elements used in tele-

communications et qui comprennent eux-mêmes des fibres optiques. En effet, les perfectionnements selon cette communications and which themselves include fiber optics. Indeed, the improvements according to this

demande, permettent d'échapper au risque de détériora- request, to avoid the risk of deterioration

tion de l'élément conducteur tubulaire et le risque of the tubular conductive element and the risk

de perte des caractéristiques d'étanchéité de ce con- loss of the sealing characteristics of this

ducteur. Dans ce but, on construit un ensemble compa- ducer. For this purpose, a complex is constructed

tible du point de vue électrochimique en utilisant des from an electrochemical point of view by using

matières qui, étant compatibles entre elles, ne pro- materials which, being compatible with one another, do not

duisent pas l'effet électrochimique bien connu, respon- do not have the well-known electrochemical effect

sable des phénomènes de corrosion. sand corrosion phenomena.

En outre, l'ensemble composé d'éléments allon- In addition, the set composed of elements

gés résistants et d'éléments allongés conducteurs décrit resistant and elongated conductive elements described

dans cette demande possède des propriétés antigiratoire. in this application possesses anti-respiratory properties.

Malgré les perfectionnements importants décrits dans la demande précitée, certains inconvénients demeu- rent. En effet, si la foudre tombe sur la ligne, de Despite the important improvements described in the aforementioned application, some disadvantages remain. Indeed, if the lightning falls on the line,

fortes vibrations se transmettent aux éléments constitu- strong vibrations are transmitted to the constituent elements

tifs de cette ligne.of this line.

Ces vibrations, de forte amplitude entrent en résonance avec les fibres optiques qui, en raison de These vibrations, of high amplitude resonate with the optical fibers which, because of

leur très grande fragilité bien connue sont alors endom- their very great fragility is well known

magées. La demanderesse a pu observer de manière surpre- Magees. The plaintiff was able to observe

nante que, pour éviter la détérioration des fibres op- that, in order to avoid deterioration of the fibers

tiques, il suffit, au lieu de monter celles-ci librement dans le conducteur tubulaire, de les maintenir réunies ticks, it is sufficient, instead of mounting them freely in the tubular conductor, to keep them together

de manière à former un câble.to form a cable.

Autrement dit, les fibres optiques sont proté- In other words, optical fibers are

gées lorsque, dans leur ensemble, elles sont entourées d'au moins une gaine protectrice ou d'au moins un élément protecteur. L'objet de la présente demande est un corps when, as a whole, they are surrounded by at least one protective sheath or at least one protective element. The subject of this application is a body

allongé destiné à être suspendu, qui contient des élé- length intended to be suspended, which contains

ments utilisés dans les télécommunications et qui est constitué par une ou plusieurs fibres optiques. Ces used in telecommunications and consists of one or more optical fibers. These

fibres optiques sont enfermées dans la cavité longitu- optical fibers are enclosed in the longitudinal cavity

dinale d'un élément conducteur tubulaire étanche, entouré d'éléments allongés résistants et d'éléments allongés conducteurs, l'élément conducteur tubulaire, of a sealed tubular conductive element, surrounded by resistant elongated elements and conductive elongated elements, the tubular conductive element,

les éléments allongés résistants et les éléments allon- the elongated resistant elements and the allon-

gés conducteurs étant formés de matière compatibles entre elles du point de vue électrochimique, l'ensemble electrically conductive materials being formed from electrochemically compatible

formé par les éléments allongés résistants et les élé- formed by the elongated resistant elements and the elements

ments allongés conducteurs constituant une structure antigiratoire,ce corps allongé étant caractérisé en ce que la ou les fibres optiques sont entourées d'au conductive elongate elements constituting an anti-piratory structure, this elongated body being characterized in that the optical fiber or fibers are surrounded by

moins un élément protecteur.less a protective element.

Le dessin unique annexé représente schématique- The attached single drawing shows schematic

ment et uniquement à titre d'exemple non limitatif un only as a non-limitative example a

mode de réalisation pratique de l'invention. practical embodiment of the invention.

Le corps allongé 10 de forme cylindrique desti- The elongate body 10 of cylindrical shape

né à être suspendu peut représenter, soit un conducteur born to be suspended may represent either a driver

aérien de transport de puissance, soit un câble de pro- air transport, a cable of

tection, qui contient des éléments de télécommunications protection, which contains telecommunications elements

réalisés à l'aide de fibres optiques. made using optical fibers.

On peut prévoir une ou plusieurs fibres opti- One or more optical fibers can be provided

ques 11. La fibre ou chacune des fibres est entourée isolément d'au moins une gaine 12. Toutefois, la fibre ou chacune des fibres pourrait également être nue ou 11. The fiber or each of the fibers is surrounded in isolation by at least one sheath 12. However, the fiber or each of the fibers could also be bare or

recouverte de son seul revêtement primaire. covered with its only primary coating.

En outre, les fibres optiques il ou les élé- In addition, the optical fibers it or

ments formés des fibres optiques il enfermés individuel- formed of optical fibers that are enclosed

lement dans une gaine 12 sont réunis entre eux ou in a sheath 12 are joined together or

câblés avec une légère torsion.wired with a slight twist.

La gaine 12 peut être adhérente ou libre. Dans ce dernier cas,,la fibre 11 peut avoir une longueur The sheath 12 can be adherent or free. In the latter case, the fiber 11 may have a length

égale ou supérieure à celle de la gaine 12 qui la contient. equal to or greater than that of the sheath 12 which contains it.

Les fibres optiques 11, munies ou non d'une Optical fibers 11, whether or not equipped with a

gaine 12, sont entourées d'un élément de protection 13. sheath 12, are surrounded by a protective element 13.

Dans le cas représenté à titre d'exemple, l'élément de protection 13 est constitué par un tube en In the case represented by way of example, the protection element 13 consists of a tube

matière plastique qui adhére aux gaines 12 des fibres il. plastic material which adheres to the sheaths 12 of the fibers there.

Toutefois, dans d'autres modes de réalisations, le tube 13 peut contenir des fibres optiques libres ou encore des fibres optiques maintenues dans les gaines correspondantes. However, in other embodiments, the tube 13 may contain free optical fibers or optical fibers held in the corresponding sleeves.

Dans d'autres modes de réalisations, on uti- In other embodiments, it is

lise coame élément de -rotection 13, un ruban enroulé en 'hélice ou bien un ruban roulé longitudinalement et, dans ces deux cas, le ruban peut comporter une ou plusieurs couches. Like a protective element 13, a ribbon wound in a helix or a ribbon rolled longitudinally, and in both cases, the ribbon may comprise one or more layers.

Dans un mode de réalisation préféré, on utili- In a preferred embodiment, it is

se du papier pour le ruban roulé mais ce ruban pour- paper for the rolled ribbon but this ribbon

rait également être constitué par un ruban en matière It should also consist of a ribbon of

plastique, éventuellement expansée. plastic, possibly expanded.

Autour de l'élément de protection 13, on dis- Around the protection element 13,

pose un élément conducteur 14. Ce dernier est formé par extrusion, ou encore en roulant un ruban métallique poses a conductive element 14. The latter is formed by extrusion, or by rolling a metal ribbon

longitudinalement et en soudant les bords ainsi réunis. longitudinally and welding the edges together.

Sur le conducteur tubulaire 14 se trouve au moins une On the tubular conductor 14 is at least one

première couronne ou un premier hélicoîde 14 fait d'élé- first crown or first helicoid 14 made of

ments allongés résistants 16 qui sont cylindriques dans le cas particulier considéré. Une deuxième couronne ou un deuxième hélicoïde extérieur 17 composé d'éléments allongés conducteurs 18, eux-aussi de forme cylindrique, Elongated resistant elements 16 which are cylindrical in the particular case considered. A second ring or a second external helicoid 17 composed of conductive elongated elements 18, themselves also of cylindrical shape,

entoure ledit hélicoide intérieur 15. surrounds said inner helicoid 15.

L'ensemble formé par l'hélicoide extérieur 17 et l'hélicolde intérieur 15 est réalisé de manière à constituer une structure antigiratoire comme on l'a The assembly formed by the outer helicoid 17 and the inner helicoid 15 is made in such a way as to constitute an anti-swiveling structure as it has been

décrit dans la demande de brevet précitée. described in the aforementioned patent application.

Les éléments allongés résistants et les élé- Elongated resistant elements and

ments allongés conducteurs pourraient occuper des posi- conductive elongated

tions alternées sur les mêmes couronnes. alternations on the same crowns.

L'élément tubulaire conducteur 14 et les élé- The conductive tubular element 14 and the elements

ments cylindriques résistants 16 et conducteurs 18 sont composés de métaux compatibles entre eux du point de vue électrochimique. Dans le mode préféré de réalisation pris comme exemple, l'élément tubulaire 14 et les éléments cylindriques conducteurs 18 sont en aluminium tandis que les éléments cylindriques résistants 16 possèdent une Resilient cylindrical elements 16 and conductors 18 are composed of electrochemically compatible metals. In the preferred embodiment taken as an example, the tubular element 14 and the conductive cylindrical elements 18 are made of aluminum while the resistant cylindrical elements 16 have a

âme en fil d'acier armé 19 revêtu d'une couche exté- reinforced steel wire core 19 coated with an outer layer

rieure 20 en aluminium (voir également la demande précitée). aluminum 20 (see also the aforementioned application).

Dans un autre mode de réalisation, les élé- In another embodiment, the elements

ments 18, le conducteur 14 et la couche 20 peuvent être elements 18, the conductor 14 and the layer 20 may be

en alliage d'aluminium.in aluminum alloy.

Le rapport entre le diamètre de la cavité intérieure de l'élément conducteur tubulaire 14 et le The ratio between the diameter of the inner cavity of the tubular conductive element 14 and the

diamètre de la surface extérieure de l'élément de pro- diameter of the outer surface of the pro-

tection 13 ou du cylindre fictif circonscrit à cet élé- tection 13 or the fictitious cylinder circumscribed

ment 13, peut être quelconque dans le cas o celui-ci est constitué par un ruban enroulé. 1 13, may be any in the case where it is constituted by a ribbon wound. 1

6 24916726 2491672

Autrement dit, le tube 13 peut être maintenu libre dans l'élément conducteur 14, (dans ce cas, le In other words, the tube 13 can be kept free in the conductive element 14, (in this case the

tection est plus petit que le diamètre de la surface intérieure de l'élément conducteur tubulaire), ou encore il peut adhérer à cet élément 14 (le diamètre de la surface extérieure de l'élément de protection est égal au diamètre intérieur de l'élément conducteur tubulaire). Toutefois, dans un mode de réalisation préféré, is smaller than the diameter of the inner surface of the tubular conductive element), or it can adhere to this element 14 (the diameter of the outer surface of the protective element is equal to the inside diameter of the element tubular conductor). However, in a preferred embodiment,

l'élément conducteur tubulaire 14 est monté sur l'élé- the tubular conductive element 14 is mounted on the element

ment de protection 13 par serrage (le diamètre de la surface extérieure de l'élément de protection 13 ou celui 13 of the protection element 13 (the diameter of the outer surface of the protection element 13 or

du cylindre fictif circonscrit à.cette surface exté- of the fictitious cylinder circumscribed to this external surface.

rieure est plus grand que le diamètre de la cavité is larger than the diameter of the cavity

longitudinale de l'élément conducteur tubulaire 14). longitudinal of the tubular conductive element 14).

Dans un autre mode de réalisation de l'inven- In another embodiment of the invention,

tion, les interstices situés'à l'intérieur du tube 14 ou de l'élément de protection 13 ou'des gaines 12 sont au moins en partie remplis d'un moyen qui s'oppose au the interstices situated inside the tube 14 or the protective element 13 or sheaths 12 are at least partly filled with a means which opposes the

déplacement de l'humidité.moving moisture.

Ce moyen peut être, par exemple, une poudre qui se dilate en présence de l'humidité ou encore un This means can be, for example, a powder that expands in the presence of moisture or a

fluide visqueux dérivé du pétrole. viscous fluid derived from petroleum.

On a constaté de façon surprenante que les coups de foudre ou autres perturbations atmosphériques, comme par exemple, de fortes rafales de vent qui tendent à amorcer des phénomènes de résonance, ne causent pas It has surprisingly been found that lightning strikes or other atmospheric disturbances, such as strong gusts of wind that tend to initiate resonance phenomena, do not cause

de préjudices aux fibres optiques des conducteurs aé- damage to the optical fibers of the conductors

riens de transport de puissance ou des câbles de protec- power transmission cables or protective cables

tion suivant l'invention.according to the invention.

Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution des moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre It goes without saying that modifications can be made to the embodiments just described, in particular by substituting the equivalent technical means, without departing from the framework.

de l'invention.of the invention.

Il n'était pas évident, avant la présente invention que la présence d'une gaine de protection 13, placée à l'intérieur de l'élément tubulaire 14 puisse limiter l'amplitude vibratoire maximale des fibres, lorsque cellesci sont amenées à osciller sous l'effet de la foudre ou des rafales de vent en s'opposant à de tels effets. It was not obvious before the present invention that the presence of a protective sheath 13 placed inside the tubular element 14 can limit the maximum vibration amplitude of the fibers, when they are caused to oscillate under the effect of lightning or gusts of wind by opposing such effects.

8 24916728 2491672

Claims

R E V E N D I C A T IO N S

1.- Extended body or cable intended to be suspended, containing telecommunication elements constituted by one or more optical fibers, the or

the optical fibers being held in the cavity long

a tubular conductive member sealed and surrounded by resilient elongated members and conductive elongated members, the tubular conductive member (14), the elongate resistive members (16) and the conductive elongated members (18) being formed of compatible materials. electrochemically with each other and the assembly formed by the elongate resistant members (16) and the conductive elongated members (18) constituting a counter-rotating structure, said elongated body being characterized in that the optical fiber or the optical fibers (11) ) are surrounded by

least one protective member (12).

2. Cable according to claim 1, characterized in that each optical fiber (11) is enclosed individually within at least one

sheath (12).

3. Cable according to claim 2,

characterized in that the sheath (12) is adherent.

4. Cable according to claim 3, characterized in that the sheath (12) contains the fiber

(11) freely.

5. Cable according to one of claims 1

to 4, characterized in that the optical fibers (11) and / or the individually contained optical fibers

in at least one sheath are joined together.

6.- Cable following any one of

Claims 1 to 4, characterized in that the said

optical fibers and / or said optical fibers contained individually in at least one sheath are wired

between them.

7.- Cable according to any one of the

1 to 6, characterized in that the element of

protection is a tube (13).

8. Cable according to claim 7, characterized in that the tube (13) is made of plastic.

9. Cable according to claim 8, characterized in that the tube (13) contains the fibers

free optics.

10. Cable according to claims 5 and 8,

characterized in that the optical fibers (11) have a

longer than that of the tube (13).

11. Cable according to claims 1 to 6,

characterized in that the protective element (13)

is a ribbon wound in a helix.

12.- Cable following any of the

Claims 1 to 6, characterized in that the element

protector (13) is a ribbon rolled longitudinally.

13.- Cable following any of the

Claims 1 to 12, characterized in that the diameter

outside of the protective element (13) or that of the fictitious cylinder circumscribed to this protective element is greater than the inside diameter of the element

tubular conductor (14).

14. Cable according to one of claims 4 or 9, characterized in that the interstices located inside the tubular conductive element (14) and / or the protection element (13) and the sheaths ( 12) are at least partially filled with a material which

opposes the movement of water.

15. Cable according to claim 14, characterized in that said material is a powder

which expands in the presence of moisture.

16. Cable according to claim 14, characterized in that said material is a fluid

viscous oil derived.