Электрооптический кабель

Полезная модель относится к кабельной технике и может быть использована, преимущественно, для кабелей, используемых для одновременной передачи данных по оптическим волокнам и электрической энергии по электрическим проводам.
Известен кабель [US 2011/0011617, Al, Н01В 7/08, 11.01.2008], выполненный из скрученных между собой алюминиевых изолированных проводов большого сечения, причем, нулевой проводник выполняется из упрочненного алюминия, в том числе, с упрочняющими стальными проволоками, а в качестве защитной изоляционной оболочки в таких кабелях используется светостабилизированный сшитый полиэтилен.
Недостатком этого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, поскольку при выполнении функции передачи электрической энергии не обеспечивается функция передачи информации.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является кабель [RU 74004, U1, Н01В 9/00, 10.06.2008], содержащий уложенные параллельно в одной плоскости или скрученные между собой токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из пластмассы или резины и заключенные в коррозионно-стойкую ленточную броню, при этом, в пространствах между жилами проложены один или несколько оптических модулей, каждый из которых представляет собой пучок оптико-волоконных световодов, помещенных внутри полимерной оболочки.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая надежность в условиях воздействия значительных механических и температурных нагрузок, которые возникают в процессе эксплуатации, например, при совместной передаче электрической энергии и информации по электрооптическому кабелю. Это вызвано, например, тем, что коррозионно-стойкая ленточная броня, токопроводящие жилы и оптические модули, каждый из которых представляет собой пучок оптико-волоконных световодов, имеют разные характеристики по гибкости, деформационной стойкости, коэффициентам температурного расширения и т.п. Однако их скрутка или размещение световодов непосредственно между токопроводящими жилами может вызывать нежелательные деформации, что ухудшает характеристики кабелей по надежности и стойкости.
Задачей полезной модели является создание электрооптического кабеля, который может быть использован для одновременной передачи оптических информационных сигналов и электрической энергии по одному кабелю, и отличающегося повышенной стойкостью и надежностью в условиях возможных температурных и механических воздействий.
Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в расширении арсенала технических средств, которые могут быть использованы для одновременной передачи оптических информационных сигналов и электрической энергии или электрических сигналов по одному кабелю с одновременным повышением стойкости и надежности электрооптического кабеля.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что электрооптический кабель, покрытый внешней защитной оболочкой и содержащий две изолированные токопроводящие жилы, а также волоконно-оптический модуль с оптическими волокнами, проложенный между изолированными токопроводящими жилами, согласно полезной модели, введены два силовых элемента в виде прутков из прочного изолирующего материала, установленных вдоль волоконно-оптического модуля, выполненного в виде заключенных в упрочняющую модульную трубку оптических волокон, помещенных в гидрофобе, а также промежуточная изолирующая оболочка, в которую заключены волоконно-оптический модуль и прутки из прочного изолирующего материала, при этом, прутки из прочного изолирующего материала, установленные вплотную к волоконно-оптическому модулю, и изолированные токопроводящие жилы, установленные вплотную к внешней поверхности промежуточной изолирующей оболочки, размещены поочередно через равные центральные углы относительно продольной оси электрооптического кабеля.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, прутки выполнены или из стеклопластика, или из арамидных нитей, или полиэстеровых нитей, или из стеклоровинга.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, число оптических волокон в волоконно-оптическом модуле может быть от 1 до 8.
2
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в качестве токопроводящих жил используют медные жилы с площадью сечения 0,5-2,5 мм.
На чертеже представлен электрооптический кабель.
Электрооптический кабель покрыт внешней защитной оболочкой 1 из негорючего безгалогенного полиэтилена или полимера преимущественно высокой плотности и содержит две изолированные токопроводящие жилы 2, а также волоконно-оптический модуль 3 с оптическими волокнами, проложенный между изолированными токопроводящими жилами 2.
Кроме того, электрооптический кабель содержит два силовых элемента в виде прутков 4 из прочного изолирующего материала, например, из стеклопластика, из арамидных нитей, из полиэстеровых нитей или из стеклоровинга, установленных вдоль волоконно-оптического модуля 3, выполненного в виде заключенных в упрочняющую модульную трубку оптических волокон, помещенных в гидрофобе.
В электрооптическом кабеле имеется также промежуточная изолирующая оболочка 5, в которую заключены волоконно-оптический модуль 3 и прутки 4 из прочного изолирующего материала.
Особенностью электрооптического кабеля является то, что, прутки 4 из прочного изолирующего материала, установленные вплотную к волоконно-оптическому модулю, и изолированные токопроводящие жилы, установленные вплотную к внешней поверхности промежуточной изолирующей оболочки, размещены поочередно через равные центральные углы относительно продольной оси электрооптического кабеля.
2
Число оптических волокон в волоконно-оптическом модуле может быть от 1 до 8, в качестве токопроводящих жил используют медные жилы с площадью сечения 0,5-2,5 мм.
Используется электрооптический кабель следующим образом.
Предложенный электрооптический кабель используется для одновременной передачи данных по оптическим волокнам и электрической энергии или электрического сигнала по электрическим жилам. Он покрыт внешней защитной оболочкой и содержит две изолированные токопроводящие жилы, а также волоконно-оптический модуль с оптическими волокнами, проложенный между изолированными токопроводящими жилами.
Особенностями предложенного электрооптического кабеля является то, что в нем используется два силовых элемента в виде прутков из прочного изолирующего материала, установленных вдоль волоконно-оптического модуля, выполненного в виде заключенных в упрочняющую модульную трубку оптических волокон, помещенных в гидрофобе.
Кроме того, в нем используется промежуточная изолирующая оболочка, в которую заключены волоконно-оптический модуль и прутки из прочного изолирующего материала. При этом прутки из прочного изолирующего материала, установленные вплотную к волоконно-оптическому модулю, и изолированные токопроводящие жилы, установленные вплотную к внешней поверхности промежуточной изолирующей оболочки, размещены поочередно через равные центральные углы относительно продольной оси электрооптического кабеля.
Такая конструкция электрооптического кабеля исключает скрутку или размещение оптических волокон непосредственно между токопроводящими жилами, что может вызывать нежелательные деформации и что ухудшает характеристики кабелей по надежности и стойкости. Это существенно повышает стойкость кабеля в условиях воздействия влаги, температурных перепадов и механических воздействий, что обеспечивает повышение стойкости и надежности электрооптического кабеля. Этим самым достигается требуемый технический результат.