АВАРИЙНЫЙ ОПТИКО-ВОЛОКОННЫЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к области электросвязи и может быть использована при построении систем аварийной внутрикорабельной связи. Аварийный оптико-волоконный кабель должен работать в условиях агрессивной среды. Под агрессивной средой понимается воздействие ряда факторов: высокая температура, воздействие нефтепродуктов и химических веществ, наличие электрических разрядов, работа в условиях морской воды, прокладка кабеля с большим радиусом изгиба, наличие грызунов и насекомых.
Известен Волоконно-оптический кабель, патент Франции №2778753 А1 кл. G02В 6/44, 1999 г. Кабель содержит волоконный световод, заключенный в оболочку с продольными упрочняющими элементами. Поперечное сечение оболочки имеет форму овала с малой осью, упрочняющие элементы расположены симметрично относительно указанной оси.
Прототипом заявляемого кабеля является Патент США №5999677 1999 г. Волоконно-оптический кабель. ВОК, состоящий из оптических волокон, сердечника на основе трубки, армирующих и защитных покровов и наружной оболочки.
Недостатками, как аналога, так и прототипа является то, что они не могут работать в условиях агрессивной среды. Не обеспечивают длительную работу при большой температуре, например 140°C. Прочность кабеля на разрыв составляет всего 300 кГ, при этом кабель не имеет водозащиту и т.д.
Целью полезной модели является повышения надежности и живучести кабеля при работе его в агрессивных средах.
Поставленная цель достигается тем, что аварийный оптико-волоконный кабель, состоящий из оптических волокон, сердечника на основе центральной трубки, армирующих и защитных покровов и наружной оболочки, оптические волокна выполнены из кварца со ступенчатым профилем показателя преломления в полиамидной оболочки, а компаунд заполнитель представляет собой желеобразное вещество по показателю преломления близкое к оптическому волокну, причем водозащитные ленты выполнены из металлической фольги и имеют противоположное направление намотки относительно друг друга, поверх всего надета медная гофрированная трубка, а наружный защитный чехол выполнен из полиэтилена высокой плотности.
На Фиг. показано поперечное сечение оптико-волоконного кабеля. Кабель состоит из:
1 - пучков оптического волокна;
2 - компаунда заполнителя;
3 - внутренней защитной трубки;
4 - водозащитной ленты 1;
5 - водозащитной ленты 2;
6 - защитного чехла из полиэстера;
7 - гофрированной металлической трубки;
8 - наружного защитного чехла.
Пучки оптического волокна 1, содержат до 18 волокон, выполненных из кварца со ступенчатым показателем преломления в полиамидной оболочке с затуханием 3 дБ/км. Диаметр сердцевины 80 мкм, числовая апертура составляет 0,26, a f=400 МГц/км.
Компаунд заполнитель 2, представляет собой желеобразное вещество по показателю преломления близкое к самому волокну.
Внутренняя защитная трубка 3, внутри которой проходят оптические волокна 1, изготовлена из полиэстера.
Водозащитные ленты 4 и 5, выполнены из металлической фольги и имеют противоположное направление намотки относительно друг друга.
Поверх лент 4 и 5 нанесен защитный чехол 6, выполненный из полиэстера. Поверх всего надета медная гофрированная трубка 7, она служит для предохранения пучков оптических волокон 1 от механических повреждений при прокладке кабеля и защиты от электромагнитных импульсов.
Наружный защитный чехол 8 выполнен из полиэтилена высокой плотности, не выделяющего галогенов при горении, и служит для защиты кабеля от микроорганизмов, грызунов и химических веществ.
Сечение оптико-волоконного кабеля по наружному диаметру составляет 19 мм. Внутренняя защитная трубка 3 ОВК изготовлена из полиэстера, внутри нее проходят оптические волокна 1 которые находятся в компаунд-заполнителе 2. Пучок волокон содержит до 18 волокон. Внутренняя защитная трубка 3 обернута водозащищенной лентой 4. Далее нанесены два слоя из высокопрочного стекловолокна и вторая водозащищенная лента 5, имеющая противоположное первой направление намотки. Поверх нанесен защитный чехол 6 из полиэстера.
Все перечисленные элементы составляют сердцевину ОВК. Поверх всего надеты медная гофрированная труба 7, и внешний защитный чехол 8.
АОВК успешно прошел предварительные испытания и рекомендован к серийному производству.
Испытания на стойкость к внешнему воздействию включало циклическое воздействие температуры от 85°C до 140°C в течение 30 суток. После этих испытаний коэффициент затухания не превышал заданного значения.
В процессе испытаний опытные образцы оптических волокон подвергались воздействию температуры 180°C в течение 180 суток. Гофрированная медная трубка проходила испытания на коррозийную стойкость в автоклаве в 3,5% раствора хлористого натрия в течение 30 суток при температуре 140°C. Прочность кабеля на разрыв составляет 1800 кг. Минимальный радиус изгиба 10 диаметров кабеля. ОВК выдерживает импульсный ток растекания величиной 110 кА (60 мкс).
На графике показана зависимость коэффициента затухания сигнала (ДБ/км) от количества волокон в кабеле для длины волны 1550 нм.
От использования заявляемой полезной модели следует ожидать повышения механической прочности на порядок, теплостойкости в 3-4 раза и надежности работы кабеля в аварийных условиях по сравнению с существующими корабельными кабелями.