Волоконно-оптический кабель связи Российский патент 2023 года по МПК H01B11/22 H01B7/02 H01B7/22 H01B7/285 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей связи, предназначенных для внутриобъектовой и наружной прокладки при сооружении волоконно-оптических линий связи.

Известен речной оптический кабель связи, пат. №2631945 (опубл. 29.09.2017, Бюл. № 28), содержащий оптические волокна в гидрофобном заполнителе в металлической трубке, вокруг которой проложены токопроводящие медные проволоки, промежуточная полимерная оболочка из полиэтилена высокого давления, и круглопроволочная броня из стальных оцинкованных проволок; наружная полимерная оболочка из полиэтилена высокого давления. Внутри металлической трубки оптические волокна помещены попарно в усиленный с помощью диэлектрических армирующих элементов и защищенный от влаги оптический модуль, общее количество которых расположено вокруг центрального диэлектрического силового элемента в гидрофобном заполнителе в медной металлической трубке. Круглопроволочная броня помещена в гидрофобный заполнитель между промежуточной и внешней полимерными оболочками. Изобретение обеспечивает возможность автономной системы питания и упрощает эксплуатацию.

Недостатками данной конструкции являются трудность доступа к оптическим волокнам при повреждении оптического кабеля и его эксплуатации, а также большой расход медной жилы.

Наиболее близкой по технической сущности является самозаиливающаяся конструкция речного оптического кабеля связи по патенту №2691625 (опубл. 17.06.2019, Бюл. № 17), содержащая оптические волокна в трубке, промежуточную полимерную оболочку из полиэтилена высокого давления, броню из элементов круглой формы и наружную полимерную оболочку из полиэтилена высокого давления. Каждая пара оптических волокон помещена в усиленный оптический модуль с двумя армирующими элементами, при этом все усиленные оптические модули скручены вокруг центрального силового элемента. Вокруг повива из усиленных оптических модулей введен экологический гидрофобный заполнитель и влагоблокирующая лента - полиэтиленовая промежуточная металлическая оболочка и усиленная полимерная оболочка. Поверх полимерной оболочки проложен повив из изолированных круглых проволок, поверх которых введена внешняя полимерная оболочка из полиэтилена высокого давления, перфорированная по всей длине кабеля.

Недостатком данной конструкции является трудность доступа к оптическим волокнам при повреждении оптического кабеля и его эксплуатации.

Задачей, на реализацию которой направлено данное техническое решение, является:

1. замена традиционного центрального элемента из стеклопластика на композицию скрученных медных жил в промежуточной оболочке. Стеклопластик не играет в бронированных конструкциях большой роли в обеспечении прочности на разрыв/растяжение, так как броня обеспечивает основную прочность. Роль центрально-силового элемента в таких конструкциях - это основа для повива модулей с оптическими волокнами и токопроводящих жил. Такой основой в данном кабеле являются скрученные медные жилы в промежуточной оболочке, которые помимо роли основы для повива еще и обеспечивают передачу электрических сигналов/напряжения.

2. обеспечение за счет алюмополимерной ленты одновременно:

а) защиты оптических волокон от диффузии ионов водорода (воды) через полимерную оболочку кабеля, что позволяет использовать различные оптические волокна и не опасаться «водяных пиков».

б) экранирования медных жил от возможного влияния электромагнитных полей внешних возбудителей (например силового кабеля, проложенного вблизи укладки кабеля МАС) при этом наведенный заряд с алюмополимерной ленты снимается через дренажный провод.

в) увеличения потенциальной емкости размещения в кабеле оптических волокон за счет замены корделей на оптические модули без изменения геометрических размеров кабеля, так как медные жилы скручены в центре, а не вместе с оптическими модулями, удалось сократить расход медной жилы за счет меньшего радиуса повива и освободить место для оптических волокон.

Таким образом, при прочих равных геометрических габаритах удалось совместить наибольшее количество оптических волокон и минимальный расход медной жилы, при том же количестве каналов передачи электрического сигнала.

Техническим результатом данного решения является: замена традиционного центрального элемента из стеклопластика на композицию скрученных медных жил в промежуточной оболочке; защита оптических волокон от диффузии ионов водорода (воды) через полимерную оболочку кабеля; экранирование медных жил от возможного влияния электромагнитных полей внешних возбудителей; увеличение потенциальной емкости размещения в кабеле оптических волокон за счет замены корделей на оптические модули без изменения геометрических размеров кабеля; а также повышение стойкости к механическим нагрузкам и к механическому воздействию.

Для решения поставленной задачи конструкция волоконно-оптического кабеля содержит сердечник с центральным элементом из изолированных медных жил, скрученных в симметричную звездную четверку, в центре которой размещена водоблокирующая нить, а вокруг звездной четверки расположена дополнительная полимерная промежуточная оболочка, на которой размещены кордели и оптические модули с оптическими волокнами, дренажный провод в гидрофобном геле, алюмополимерная лента.

Волоконно-оптический кабель предназначен для передачи информационного сигнала в составе волоконно-оптических линий связи, систем управления и контроля, а также систем мониторинга и применяется в условиях, где важно гарантировать работоспособность оборудования, систем жизнеобеспечения. Волоконно-оптический кабель прокладывают в грунт, включая болота и неглубокие несудоходные реки, в кабельной канализации, трубах, лотках, блоках, тоннелях, коллекторах, по мостам и эстакадам, между зданиями и сооружениям, внутри зданий.

Изобретение иллюстрируется чертежом. При изготовлении кабеля используют известные материалы, выпускаемые в промышленном масштабе.

Предлагаемый комбинированный волоконно-оптический кабель содержит оптические волокна 4 в защищенном от влаги оптическом модуле 5, наружную полимерную оболочку 11 и дополнительную полимерную оболочку 12, броню из стальных проволок 9, помещенную в гидрофобный гель 10 между промежуточной оболочкой 12 и наружной оболочкой 11, при этом конструкция волоконно-оптического кабеля содержит сердечник 1 с центральным элементом из изолированных медных жил, скрученных в симметричную звездную четверку, в центре которой размещена водоблокирующая нить 2, причем звездная четверка покрыта первой полимерной промежуточной оболочкой 3, на которой размещены кордели 6 и оптические модули 5 с оптическими волокнами 4, дренажный провод 7 в гидрофобном геле 10 и алюмополимерная лента 8.

Все операции выполняются на стандартном оборудовании, применяемом для изготовления кабелей. В ООО «ИНКАБ» изготовлена опытная партия кабеля, которая успешно прошла стендовые испытания, показав более высокую степень защиты от влаги при компактных геометрические размерах.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях оптических кабелей связи. Технический результат заключается в повышении защиты кабеля от влаги без изменения его геометрических размеров. Технический результат достигается тем, что в конструкции волоконно-оптического кабеля связи, содержащего оптические волокна в защищенном от влаги оптическом модуле, наружную полимерную оболочку и промежуточную полимерную оболочку, броню из стальных проволок, помещенную в гидрофобный гель между промежуточной оболочкой и наружной оболочкой, в качестве основы для повива модулей с оптическими волокнами является сердечник с центральным элементом из изолированных медных жил, скрученных в симметричную звездную четверку. В центре сердечника размещена водоблокирующая нить. Причем звездная четверка покрыта первой полимерной промежуточной оболочкой, на которой размещены кордели и оптические модули с оптическими волокнами, дренажный провод в гидрофобном геле и алюмополимерная лента. 1 ил.

Оптический кабель связи, содержащий оптические волокна в защищенном от влаги оптическом модуле, наружную полимерную оболочку и промежуточную полимерную оболочку, броню из стальных проволок, помещенную в гидрофобный гель между промежуточной оболочкой и наружной оболочкой, отличающийся тем, что конструкция волоконно-оптического кабеля содержит сердечник с центральным элементом из изолированных медных жил, скрученных в симметричную звездную четверку, в центре которого размещена водоблокирующая нить, причем звездная четверка покрыта первой полимерной промежуточной оболочкой, на которой размещены кордели и оптические модули с оптическими волокнами, дренажный провод в гидрофобном геле и алюмополимерная лента.