КАБЕЛЬ ОПТИЧЕСКИЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ

Настоящая полезная модель относится к оптическому кабелю, а именно к конструкциям комбинированных кабелей, предназначенных для комплексного строительства линий электропередач и транспортных сетей связи.
В настоящее время, в связи с увеличением объемов передачи данных в сфере телекоммуникаций, развернулось повсеместное строительство внутригородских транспортных сетей ВОЛС (волоконно-оптическая линия связи) на всей территории РФ. При выборе инфраструктуры для размещения волоконно-оптического кабеля, строительно-монтажные, проектные организации, операторы связи столкнулись с тем, что единственной доступной и оптимальной инфраструктурой для размещения внутригородских ВОЛС являются опоры городского хозяйства, в частности, опоры уличного освещения и опоры воздушных линий электропередач напряжением 0,4-20 кВ. Данные сети в подавляющем большинстве были построены от 20 и более лет назад, находятся в ветхом, удручающем состоянии. При превышении допустимых механических нагрузок линии в результате размещения дополнительных элементов на опорах в виде кабелей, проводов происходит разрушение опоры, что в дальнейшем ведет к обрыву линии. Кроме того, размещение кабелей ВОЛС на данных опорах ухудшает эстетику и архитектуру городских улиц.
Из уровня техники известен комбинированный электрооптический самонесущий изолированный провод с нулевой несущей жилой (см. RU 80279 U1, H01B 11/22, 2008). Провод самонесущий изолированный содержит, по меньшей мере, одну многопроволочную токопроводящую жилу из алюминия с полимерной изоляцией, скрученную вокруг нулевой несущей многопроволочной жилы из сплава алюминия или сталеалюминевой неизолированной или содержащей полимерную изоляцию. Дополнительно провод содержит, по меньшей мере, одно оптическое волокно, заключенное в металлическую, стеклопластиковую или полимерную трубку. Трубка заполнена гидрофобным гелем и содержит силовой элемент в виде высокомодульных нитей (арамидных нитей). Снаружи трубка имеет силовой элемент из высокомодульных нитей или металлических проволок в виде повивов или оплетки, а также внешнюю защитную полимерную оболочку. Также провод дополнительно содержит вспомогательные токопроводящие изолированные жилы.
Недостатком данной полезной модели является увеличение веса кабеля за счет выноса оптического кабеля и применение к нему защитной оболочки. В итоге соотношение веса самого оптического волокна (полезной части оптического кабеля, около 2 г на 1 метр) к общему весу оптического кабеля (около 140 г на 1 метр) в составе комбинированного электрооптического самонесущего изолированного провода с нулевой несущей жилой составляет порядка 1,43%. Вес защитной оболочки, включающей силовой элемент в виде высокомодульных нитей, гидрофобный гель, оплетку из высокомодульных или металлических нитей, полимерную оболочку, составляет примерно 98,57%.
Также недостатком данной полезной модели является высокая стоимость кабеля в связи с применением высокомодульных нитей из арамидного волокна, а также необходимостью применять защитную оболочку для оптического кабеля. Также при осуществлении монтажных работ по подвесу данного провода возникают сложности монтажа, обусловленные опасностью механического повреждения оптических волокон по причине того, что оптический кабель не закреплен жестко в повиве провода, а скручен с жилами сталеалюминевого провода.
Поставленная задача состояла в разработке комбинированного кабеля с облегченной конструкцией за счет использования в качестве силового несущего элемента провода СИП с целью свести к минимуму дополнительную нагрузку на опоры городского хозяйства при подвесе ВОК.
Технический результат достигается тем, что в оптическом комбинированном кабеле, включающим многопроволочные токопроводящие жилы с полимерной изоляцией, скрученные вокруг нулевой несущей многопроволочной жилы, и трубку с расположенным в ней оптическим волокном, трубка с оптическим волокном расположена внутри нулевой несущей многопроволочной жилы.
Полезная модель поясняется конкретным вариантом ее воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 - вид в поперечном сечении кабеля оптического комбинированного с модулями с оптическими волокнами, расположенными в трубке, встроенной в центр несущей жилы;
фиг.2 - схематический вид нулевой несущей многопроволочной жилы с встроенной в ее центр трубкой, содержащей модули с оптическими волокнами.
Структура оптического комбинированного кабеля 1 (Фиг.1) содержит модули с оптическими волокнами 2 (Фиг.1, 2) общим количеством до 128 штук, размещенными в металлической трубке 3 (Фиг.1, 2), встроенной в центр нулевой несущей жилы 4 (Фиг.1, 2) стального изолированного провода (СИП). Вокруг нулевой жилы 4 (Фиг.1, 2), содержащей трубку 3 (Фиг.1, 2) с модулями с оптическими волокнами 2 (Фиг.1, 2), скручены изолированные фазные токопроводящие жилы 5 (Фиг.1). В качестве изоляции фазных 5 (Фиг.1) и нулевой 4 (Фиг.1, 2) жил используется сшитый полиэтилен 6 (Фиг.1). Металлическая трубка 3 может содержать гидрофобный гель для защиты модулей с оптическими волокнами 2.
Структура комбинированного оптического кабеля 1 (Фиг.1) с нулевой несущей жилой 4 (Фиг.1, 2), содержащей металлическую трубку 3 (Фиг.1, 2) с модулями с оптическими волокнами 2 (Фиг.1, 2), позволяет минимизировать количество кабелей и проводов, подвешиваемых на опорах городского хозяйства, в частности, опорах уличного освещения и опорах воздушных линий электропередач напряжением 0,4-20кВ, за счет сочетания функций осуществления связи и электрической передачи энергии в одном кабеле. Также, благодаря комбинированию в одном кабеле самонесущего изолированного провода и модулей с оптическими волокнами создаются условия для обеспечения комплексного строительства линий электропередач и транспортных сетей связи как при новом строительстве, так и при реконструкции электрических сетей. К тому же сокращается количество используемой арматуры для крепления при одновременном строительстве линии связи и линий электропередач по опорам городского хозяйства, так как не требуется использовать дополнительно специальную кабельную, в том числе спиральную, арматуру, а достаточно применения арматуры для крепления самонесущего изолированного провода.
Благодаря структуре настоящей полезной модели применяются оптические волокна с малым внешним диаметром, что обеспечивает возможность разместить в кабеле до 128 волокон.
За счет отсутствия несущих элементов в структуре оптоволоконной части комбинированного оптического кабеля, а также отказа от внешней защитной оболочки и переноса выполнения функций указанных элементов на нулевую несущую жилу значительно удешевляется стоимость строительства волоконно-оптической линии связи.
Характеристики кабеля оптического комбинированного:
- рабочие длины волн 1,31 и 1,5 мкм;
- коэффициент затухания ОВ в кабеле на рабочих длинах волн не более 0,5 и 0,3 дб/км соответственно;
2
2
- электрическое сопротивление 1 км фазной токопроводящей жилы постоянному току, Ом, при сечении от 16 мм до 95 мм составляет соответственно не более от 1,91 до 0,253 Ом (согласно спецификации провода СИП);
2
2
- электрическое сопротивление 1 км нулевой несущей жилы постоянному току, Ом, при сечении от 25 мм до 95 мм составляет соответственно не более от 1,380 до 0,363 Ом (согласно спецификации провода СИП);
- разрывная нагрузка не менее 6 кН;
- стойкость к воздействию размотки со скоростью не менее 1,388 м/с;
- стойкость к воздействию температур при эксплуатации в диапазоне от - 60° до +55°C.