Способ изготовления оптического грузонесущего кабеля

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к технологии изготовления оптических грузонесущих кабелей. Изобретение позволяет повысить надежность кабеля путем устранения влияния внешних механических нагрузок на оптические волокна , что достигается вытяжкой бронирующей проволоки с последующей фиксацией ее положения без деформации сердечника.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР,/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769737/07 (22) 23.10.89 (46) 07.04.92. Бюл. ¹ 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт геологических, геофизических и геохимических информационных систем (72) В.И.Пятахин, P.À.Øåâ÷åíêî и Н.А.Ефременко (53) 621,315(088.8) (56) Патент Великобритании ¹ 2152235A, кл; G 02 В 6/44, 1985.

Изобретение относится к технике волоконно-оптической связи и может быть использовано для изготовления оптического грузонесущего кабеля.

Известен способ изготовления оптических грузонесущих кабелей (патенты США

4.522.464 и 4.523.804, кл. 350-96.23, 1984).

Предварительно скрученные оптические волокна в этих кабелях помещают в герметичную оболочку, поверх которой навивают электрические проводники и внутренний слой брони, причем скрутку волокон и повив брони осуществляют в одном направлении с одним и тем же шагом, затем накладывают защитное покрытие и после этого наносят внешний слой брони с тем же шагом, но с противоположным направлением .скрутки.

Обладая минимальным остаточным удлинением при воздействии растягивающих усилий,.составляющих не более 3/8 от расчетного разрывного усилия, эти кабели при больших натяжениях выходят из строя, так как деформация оптических волокон в них превышает допустимую (0,5%). Это об(s1)s Н 01 В 11/22, G 02 В 6/44 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ГРУЗОНЕСУЩЕГО КАБЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к технологии изготовления оптических грузонесущих кабелей. Изобретение позволяет повысить надежность кабеля путем устранения влияния внешних механических нагрузок на оптические волокна, что достигается вытяжкой бронирующей проволоки с последующей фиксацией ее положения без деформации сердечника. стоятельство определяется тем, что способ изготовления кабеля и его конструкция не рассчитаны.на вытяжку брони, как.это предусмотрено в технологии изготовления грузонесущих электрических кабелей. Вытяжку брони осуществляют с целью стабилизации длины кабеля и выполняют при нагрузке

50 — 70% от разрывного усилия. Остаточное удлинение кабеля при этом составляет более 1,5% и поэтому при изготовлении оптического грузонесущего кабеля требуются специальные меры защиты оптического волокна от разрушения. После вытяжки кабель можно эксплуатировать при нагрузке до 50—

70% от разрывного усилия, так как он удлиняется только в пределах упругих деформаций (Горбенко Л.А. Кабели и RpoBQда для геофизических работ. М.: Энергия, 1977, с.120 — 122).

Наиболее близким является способ изготовления и устройство оптического грузо.несущего кабеля, по которому предварительно скрученные оптические волокна кабеля помещают в герметичную обо1725264

55 лочку, поверх которой навивают электрические проводники и экструдируют защитную оболочку, на которую накладывают два слоя бронирующей стальной проволоки встречного повива, B способе изготовления и конструкции этого кабеля также не предусмотрена предварительная вытяжка брони, что снижает надежность работы кабеля в условиях динамических нагрузок и ограничивает верхний предел допускаемого натяжения, который не превышает 3/8 расчетного разрывного усилия. В то же время, в отличие от двух предыдущих способов изготовления, этот способ рассчитан на классическую технологию наложения брони, что существенно упрощает производство.

Целью изобретения является повышение надежности кабеля путем устранения влияния внешних механических нагрузок на оптическое волокно. Устранение влияния внешних нагрузок на оптическое волокно позволяет осуществлять предварительную вытяжку брони. Это обстоятельство существенно расширяет эксплуатационные возможности и повышает верхний предел допускаемого натяжения оптического грузонесущего кабеля, а также позволяет сохранить его работоспособность в условиях динамических нагрузок при выполнении спуско-подъемных операций. Устранение остаточной (неуп ругай) деформации кабеля после предварительной вытяжки брони упрощает процесс разметки кабеля, повышает достоверность измерений по стволу скважины при выполнении каротажных работ.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно скрученный пучок оптических волокон помещают в герметичную оболочку, поверх которой последовательно накладывают электрические проводники и защитную оболочку, выполняют защитную оболочку двухслойной с зазором между слоями, зазор заполняют полимеризующей жидкостью, после наложения бронирующей проволоки осуществляют ее вытяжку и полимеризуют жидкость в зазоре, Возможность взаимного продольного перемещения слоев защитной оболочки друг относительно друга позволяет вытягивать броню, не удлиняя герметичную оболочку и расположенное в ней оптическое волокно, В процессе вытяжки жидкость, заполняющая зазор между слоями защитной оболочки, выполняют роль смазки. Предварительная вытяжка брони стабилизирует кабель по длине и в дальнейшем он уже удлиняется только в пределах упругих деформаций, которые при нагрузках 50-7070 от разрывного усилия не превышают допу5

45 скаемых для оптического волокна. Кроме того, возможность взаимного перемещения слоев защитной оболочки существенно сглаживает динамические продольные и скручивающие нагрузки, воздействующие на герметичную оболочку в процессе бронирования и приводящие к разрушению оптических волокон. Поэтому данный способ позволяет использовать классическую технологию бронирования, применяемую для изготовления электрических грузонесущих кабелей.

После вытяжки брони жидкость, заполняющую зазор между слоями защитной оболочки, пол имеризуют, например, нагреванием с тем, чтобы предотвратить перемещение герметичной оболочки относительно защитной в процессе эксплуатации.

На чертеже изображено устройство оптического грузонесущего кабеля, которое позволяет реализовать способ изготовления. Оптические волокна 1 скручивают вокруг центрального элемента 2. На скрутку волокон экструдируют герметичную оболочку 3, поверх которой навивают оплетку на медных проводников 4, на которую накладывают с обжатием первый слой защитной оболочки 5. Поверх полученного модуля экструдируют без обжатия второй слой защитной оболочки 6. В процессе экструзии зазор между слоями 5 и 6 защитной оболочки заполняют полимеризующейся жидкостью 7.

Накладывают поверх второго слоя защитной оболочки два слоя бронирующей проволоки 8 и 9 встречного повива по классической технологии, используемой при изготовлении электрических грузонесущих кабелей. Затем осуществляют предварительную вытяжку бронирующей проволоки 8 и 9 под нагрузкой 50 — 700 0 от разрывного усилия за 8 — 10 спусков в скважину. Полимеризуют жидкость, заполняющую свободное пространство между слоями защитной оболочки, например, нагреванием.

Формула изобретения

Способ изготовления оптического грузонесущего кабеля, при котором предварительно скрученный пучок оптических волокон помещают в герметичную оболочку, поверх которой последовательно накладывают электрические проводники, защитную оболочку и по крайней мере один слой бронирующей стальной проволоки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности кабеля путем устранения влияния внешних механических нагрузок на оптическое волокно, оболочку выполняют двухслойной с зазором между слоями, зазор

1725264

35

45

Составитель Н. Ефременко

Редактор А. Козориз Техред М.Моргентал корректор С. Шевкун

Заказ 1179 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 заполняют полимеризующейся жидкостью, после наложения бронирующей проволоки осуществляют ее вытяжку и полимеризуют жидкость в зазоре.