Оптоволоконный кабель

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к оптическим кабелям. Сущность изобретения: оптоволоконный кабель имеет множество расположенных по центру оптических волокон. Несущим элементом для оптических волокон является наполненная гелем защитная трубка. Множество радиальных упрочняющих оплеток проходит вдоль наружной стороны защитной трубки по винтовой линии в противоположных направлениях. В бронированном кабеле может обеспечиваться упрочняющий и защитный элемент в виде гофрированного стального бронированного слоя для дополнительной защиты против возможного разрушения грызунами. Бронеоболочка обычно покрывается тонким слоем пластмассового материала в виде водонепроницаемого заливающего состава. Предусмотрен вытяжной трос для того, чтобы помочь удалению бронеоболочки и наружный полиэтиленовый чехол для дополнительной защиты кабеля. Пара диаметрально противоположных проходящих продольно упрочняющих стержней введена внутрь наружного чехла. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оптоволоконным кабелям, в частности к оптоволоконным кабелям, содержащим оптические волокна, расположенные в наполненной гелем защитной трубке.

Оптоволоконные кабели уже использовались и раньше для передачи информации с высокими интенсивностями и на дальние расстояния. Передающая среда выполнена в виде оптических волокон толщиной в волос, которые защищены от внешних воздействий благодаря тщательно разработанным и изготовленным кабельным конструкциям.

Известна неметаллическая оболочковая система для оптоволоконного кабеля, в которой трубка, включающая волокна, окружена двумя слоями профильных стержней [1] Эти профильные стержни значительно увеличивают диаметр кабеля, что ухудшает его гибкость. Другим недостатком является то, что кабель не защищен от влаги.

Известен оптоволоконный кабель с трубкой для одного или более оптических волокон и металлический экран вокруг трубки, гофрированный специальным образом. Между экраном и внешней поверхностью трубки может помещаться водонепроницаемый материал [2] Недостатком данного оптоволоконного кабеля является то, что его металлический экран не предназначен для создания необходимого усилия для защиты оптических волокон внутри трубки.

Кроме того, такая конструкция повышает чувствительность к проникновению воды в продольном направлении и ведет к удорожанию конструкции.

Исходя из вышеизложенного в основу изобретения положена задача создать такой оптоволоконный кабель, который имел бы простую конструкцию, минимально возможный диаметр при одновременной высокой прочности и продольной водонепроницаемости.

Эта задача решается за счет того, что в оптоволоконный кабель введены два слоя навитых по спирали в противоположных направлениях упрочняющих оплеток, пропитанных водонепроницаемым наполнителем и расположенных между защитной трубкой и металлической гофрированной оболочкой, при этом оптические волокна превышают длину защитной трубки на 0,15-0,35% а расстояние между упрочняющими стержнями и наружной поверхностью кабеля составляет не менее 0,5 мм.

Согласно предпочтительному примеру выполнения, пространство между гофрированной оболочкой и наружным чехлом заполнено водонепроницаемым составом, а упрочняющие оплетки покрывают по меньшей мере 50% наружной поверхности защитной трубки.

Кроме того, вытяжной трос расположен под углом 90^о относительно упрочняющих стержней.

При этом упрочняющие стержни могут быть выполнены как из металла, так и неметаллическими.

На фиг.1 дан аксонометрический срез оптоволоконного кабеля, согласно изобретению; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 то же, вариант исполнения.

Одноименные элементы фиг.1, 2, 3 имеют одинаковые цифровые обозначения.

На фиг. 1 и 2 показана конструкция бронированного кабеля согласно изобретению, который имеет одну большую наполненную гелем защитную трубку 1 из полиэфира (полибутилентерефталата). Гель является тиксотропным, т.е. гелем, впитывающим воду. Наполненная гелем защитная трубка 1 содержит множество оптических волокон 2. Радиальные упрочняющие оплетки 3, выполнены из арамидных или стекловолокнистых материалов, навиты по винтовой линии в противоположных направлениях вокруг защитной трубки 1 и пропитываются наполнителем, таким как плавящийся в горячем состоянии наполнитель на основе нефти, производимый корпорацией Witco, Нью-Йорк, или Amoco Chemical Company, Чикаго. Желательно, чтобы по меньшей мере 50% наружной площади поверхности защитной трубки 1 были покрыты этими упрочняющими оплетками 3. Гофрированная стальная бронеоболочка 4 используется поверх радиальных упрочняющих оплеток 3. Гофрированная бронеоболочка 4 заливается водонепроницаемым заливающим составам. Высокопрочный вытяжной трос 5 употребляется под бронеоболочкой 4 для того, чтобы способствовать удалению оболочки. Два стальных упрочняющих стержня 6 диаметром 1,4 мм отстоят под углом 180^о друг от друга с наружной стороны гофрированной бронеоболочки 4. Наружный чехол 7 из полиэтилена средней плотности охватывает стальные упрочняющие стержни 6 и гофрированную бронеоболочку 4 для завершения конструкции. Предпочтительно, когда упрочняющие стержни отстоят по меньшей мере на 0,5 мм от наружной поверхности чехла 7. Водонепроницаемый заливающий состав находится между гофрированной бронеоболочкой 4 и наружным чехлом 7.

Небронированная конструкция кабеля по настоящему изобретению показана на фиг. 3. Она включает одну большую наполненную гелем защитную трубку 1, выполненную из полиэфира (полибутилентерефталата). Гель представляет собой тиксотропный водонепроницаемый гель. Защитная трубка 1, наполненная гелем, содержит множество оптических волокон 2. Радиальные упрочняющие оплетки 3, выполненные из арамидных или стекловолокнистых материалов, навиваются по винтовой линии в противоположных направлениях вокруг защитной трубки 1 и пропитываются наполнителем, таким как плавящийся в горячем состоянии состав на основе нефти, производимый корпорацией Witco, Нью-Йорк, или Amoco Chemical Company, Чикаго. Желательно, чтобы по меньшей мере 50% наружной площади поверхности защитной трубки 1 покрывались упрочняющими оплетками 3. Два металлических или диэлектрических упрочняющих стержня 6 диаметром 1,4 мм отстоят под углом 180^о друг от друга на наружной стороне радиальных упрочняющих оплеток 3. Высокопрочный вытяжной трос 5 используется поверх радиальных упрочняющих оплеток 3 для того, чтобы способствовать удалению оболочки. Наружный чехол 7 из полиэтилена средней плотности охватывает упрочняющие стержни 6 и упрочняющие оплетки 3 для завершения конструкции. Предпочтительно, когда упрочняющие стержни 6 отстоят по меньшей мере на 0,5 мм от наружной поверхности чехла 7.

Как бронированная, так и небронированная конструкции показывают улучшенные характеристики по сравнению с известными техническими решениями. Защитная трубка содержит волокно избыточной длины 0,15-0,35% что способствует обработке кабеля на твердой основе. Благодаря низкой избыточной длине волокна в защитной трубке появляется возможность нахождения большего количества оптических волокон в защитной трубке, в то время как могут использоваться высоковязкие наполнители, которые не будут образовывать капель вплоть до температуры 80^оС. Однослойная полиэфирная (полибутилентерефталатная) защитная трубка сочетает высокую прочность с хорошей гибкостью.

Кабель по настоящему изобретению имеет меньший диаметр и является более легким по массе, чем кабели известных конструкций, что улучшает легкость установки в трубы. Два стальных упрочняющих стержня делают кабель более жестким, чем известные конструкции, что способствует надземным установкам. Эти упрочняющие стержни на 75% меньше, чем такие же элементы в известных конструкциях, что улучшает гибкость. Упрочняющие оплетки, навитые вокруг защитной трубки, замедляют избыточное растягивание трубки во время процесса нанесения покрытия. Сочетание стальных упрочняющих стержней и упрочняющих оплеток способствует лучшему распределению нагрузок по кабелю. Количество упрочняющих оплеток может быть увеличено в конструкции кабеля согласно изобретению для того, чтобы получить неметаллический кабель, который является менее дорогостоящим, чем неметаллические кабели известных конструкций.

Составы для наполнения и заливки сердечника используются в конструкции кабеля согласно изобретению для того, чтобы создать лучший, менее дорогостоящий барьер для проникновения воды по сравнению с разбухающей под действием воды лентой. Наружный чехол из полиэтилена средней плотности, использованный в настоящей конструкции, легче поддается обработке, является более гибким и менее дорогим, чем высокоплотный полиэтилен, используемый в известных технических решениях.

Таким образом, оптоволоконный кабель согласно изобретению обеспечивает эффективную конструкцию кабеля, которая усиливает положительные свойства и сводит к минимуму отрицательные свойства известных технических решений. Кабель является прочно укрепленным и имеет возможность функционировать соответствующим образом в течение длительного периода времени.

Формула изобретения

1. ОПТОВОЛОКОННЫЙ КАБЕЛЬ, содержащий оптические волокна, расположенные в наполненной гелем защитной трубке, металлическую гофрированную оболочку, под которой размещен вытяжной трос, два стальных упрочняющих стержня, расположенных под углом 180^o друг к другу, и наружный чехол, охватывающий упрочняющие стержни и металлическую гофрированную оболочку, отличающийся тем, что в него введены два слоя навитых по спирали в противоположных направлениях упрочняющих оплеток, пропитанных водонепроницаемым наполнителем и расположенных между защитной трубкой и металлической гофрированной оболочкой, при этом оптические волокна превышают длину защитной трубки на 0,15 0,35% а расстояние между упрочняющими стержнями и наружной поверхностью кабеля составляет не менее 0,5 мм.

2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что пространство между гофрированной оболочкой и наружным чехлом заполнено водонепроницаемым составом.

3. Кабель по п.1, отличающийся тем, что упрочняющие оплетки покрывают по меньшей мере 50% наружной поверхности защитной трубки.

4. Кабель по п.1, отличающийся тем, что вытяжной трос расположен под углом 90^o к упрочняющим стержням.

5. Кабель по п.1, отличающийся тем, что упрочняющие стержни выполнены из металла.

6. Кабель по п.1, отличающийся тем, что упрочняющие стержни выполнены неметаллическими.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3