ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в волоконно-оптических системах для мониторинга протяженных объектов при увеличении ее пропускной способности при рабочим диапазоне температур кабеля от минус 50 до плюс 60°С с максимально допустимой нагрузкой 32 кН.
Известны конструкции оптических кабелей связи марок ОПС и ОПУ (Портнов Э.Л. Оптические кабели связи: Конструкции и характеристики. - М.: Горячая линия - Телеком, 2002, с. 99-101, рис. 4.18), которая состоит из пластмассовой трубки со свободно уложенными оптическими волокнами (волокна в пучках) и межмодульным гидрофобным заполнителем, вокруг трубки - армированные стальные круглые оцинкованные проволоки, а затем наружная защитная оболочка, изготовленная из полиэтилена.
К недостаткам известного оптического кабеля можно отнести достаточно узкий диапазон рабочих температур, а также не обеспечивается защита оптических волокон от механических воздействий, соответственно, и не обеспечиваются эксплуатационные характеристики.
Известна конструкция оптического кабеля связи, содержащем оптический модуль, состоящий из трубки, внутри которой расположены оптические волокна, внутреннее пространство заполнено гидрофобным заполнителем, между оптическим модулем и защитной оболочкой расположены силовые элементы, трубка в оптическом модуле выполнена герметичной из нержавеющей стали, при этом толщина стенки трубки оптического модуля должна быть выполнена в пределах, равным 0,15÷0,5 мм, а ее внутренний диаметр в зависимости от числа оптических волокон выбран в пределах, равным 2,0÷4,0 мм, в качестве силовых элементов могут быть использованы стальная оцинкованная проволока, стеклопластиковые прутки или синтетические нити, при этом силовые элементы оптического кабеля связи могут быть расположены в виде повива с шагом скрутки или параллельно трубки оптического модуля, а в качестве гидрофобного заполнителя в оптическом модуле использован тиксотропный гель (см патент РФ №57022 «Оптический кабель связи (варианты)», опубл. 27.09.2006 г.)
Недостатком известной конструкции оптического кабеля являются недостаточная передача виброакустических сигналов и температурных возмущений. Известная конструкция оптического кабеля не выдерживает раздавливающих нагрузок, которые воздействуют на кабель при монтаже в различных условиях его эксплуатации.
Известен оптический кабель (см. US №2014049786 А.1, 20.02.2014), содержащий сердечник, внешнюю оболочку, центральный элемент, два оптических модуля, расположенных во внешнем повиве, а сердечник кабеля по всей длине заполнен водоблокирующим материалом.
Известная конструкция оптического кабеля не обеспечивает достаточной эксплуатационной надежности и возможности получения кабеля с различными физико-механическими характеристиками.
Задачей, на решение которой предлагаемая полезная модель, является создание оптического кабеля с повышенной эксплуатационной надежностью и возможностью получения различных вариантов кабеля с различными механическими характеристиками.
Техническим результатом предлагаемой конструкции оптического кабеля является повышение эксплуатационной надежности за счет конструктивного решения и оптимального подбора физико-механических параметров комбинированием материалов, входящих в предлагаемую конструкцию оптического кабеля.
Технический результат достигается тем, что в оптическом кабеле, содержащем сердечник, внешнюю оболочку, центральный элемент, два оптических модуля, сердечник кабеля по всей длине заполнен водоблокирующим материалом, внешний повив выполнен из скрутки четырех проволок и двух оптических модулей вокруг центрального элемента, который выполнен из алюминиевых проволок или проволок из алюминиевого сплава, или проволок стальных, плакированных алюминием, при этом проволоки во внешнем повиве могут быть выполнены из алюминиевых проволок или проволок из алюминиевого сплава, или проволок стальных, плакированных алюминием, или их комбинаций, причем каждый оптический модуль выполнен в виде герметичной трубки из нержавеющей стали, внутри которой расположены оптические волокна с гидрофобным заполнителем, поверх сердечника наложена внешняя оболочка, выполненная из полиэтилена.
К отличительным признакам предлагаемого оптического кабеля относится конструктивное выполнение внешнего повива, выполненного из скрутки четырех проволок и двух оптических модулей, симметрично расположенных вокруг центрального элемента, а также применение различных материалов для центрального элемента и комбинации применяемых материалов для проволок внешнего повива, и выполнение внешней оболочки из полиэтилена.
Заявителю не известны конструкции оптических кабелей, представляющих совокупность всех признаков, характеризующих предлагаемую полезную модель, что говорит о новизне заявляемого объекта.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлен оптический кабель, с внешним повивом и внешней оболочкой в поперечном сечении.
Оптический кабель содержит внешнюю оболочку 1, сердечник в который входит центральный элемент 2, два оптических модуля 3, при этом каждый оптический модуль 3 выполнен из герметичной трубки из нержавеющей стали, внутри которой расположены оптические волокна 4, внутреннее пространство заполнено гидрофобным заполнителем, при этом два оптических модуля 3 расположены во внешнем повиве.
При этом внешний повив выполнен из скрутки четырех проволок 5 и двух оптических модулей 3, расположенных симметрично вокруг центрального элемента 2.
Симметричное расположенные внешнего повива, выполненного из скрутки четырех проволок 5 и двух оптических модулей 3 вокруг центрального элемента, позволяет обеспечить равномерное распределение эксплуатационной нагрузки по всей длине оптического кабеля, тем самым обеспечить надежность его использования в волоконно-оптических системах для мониторинга протяженных объектов при увеличении ее пропускной способности.
Необходимо отметить, что центральный элемент 2 может быть выполнен из алюминиевых проволок или проволок из алюминиевого сплава, или проволок стальных, плакированных алюминием.
При этом проволоки во внешнем повиве 5 могут быть также выполнены из алюминиевых проволок или проволок из алюминиевого сплава, или проволок стальных, плакированных алюминием, или из их комбинаций.
Причем соотношение металлических элементов внешнего повива 5 и материала центрального элемента 2 для конкретного потребителя определяют из необходимых механических параметров оптического кабеля.
Использование проволок в центральном элементе 2 и проволок во внешнем повиве 5, а именно алюминиевых проволок или проволок из алюминиевого сплава, или проволок стальных, плакированных алюминием позволяет повысить эксплуатационную надежность за счет уменьшения коррозийных процессов в оптическом кабеле, поскольку используется однородный материал, а именно алюминий и его сплавы.
Использование оптических модулей 3, которые выполнены из герметичной трубки из нержавеющей стали, с расположенными внутри оптическими волокнами 4 и гидрофобным заполнителем, а также заполнение сердечника кабеля по всей длине водоблокирующим материалом 6 для предотвращения продольного проникновения воды, обеспечивает надежность в процессе эксплуатации предлагаемой конструкции оптического кабеля.
Поверх сердечника наложена внешняя оболочка 1, которая может быть выполнена из полиэтилена, или полиэтилена высокой плотности, или из блоксополимера.
Таким образом, вся совокупность существенных признаков предлагаемой конструкции полезной модели направлена на достижение технического результата, а именно обеспечение эксплуатационной надежности.
Предлагаемая конструкция оптического кабеля, соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна на базе известного оборудования, материалов и технологий, существующих в кабельной промышленности. Сборку предлагаемого варианта оптического кабеля, осуществляют с помощью традиционного оборудования, применяемого при их производстве.
Таким образом, вся совокупность предлагаемых конструктивных решений, соответствующие подобранные материалы центрального элемента и различные комбинации материалов во внешнем повиве, а также выполнение внешней оболочки из полиэтилена позволяют обеспечить высокую эксплуатационную надежность оптического кабеля за счет подбора физико-механических параметров материалов в зависимости от конкретных условий эксплуатации, тем самым обеспечить надежность его использования в волоконно-оптических системах для мониторинга протяженных объектов при увеличении ее пропускной способности.