Кабель связи подвесной с несущими силовыми элементами
SUSPENDED COMMUNICATION CABLE WITH CORE CENTRAL MEMBERS

Изобретение относится к кабельной промышленности и может быть использовано в конструкциях кабелей, предназначенных для подвески на опорах воздушных линий связи между зданиями и сооружениями, а именно для волоконно-оптических кабелей, кабелей связи и электронной техники, может также применяться при производстве кабелей для абонентских сетей широкополосного доступа, традиционных телефонных сетей, интернет-телефонии, многоканального цифрового телевидения, структурированных кабельных систем дистанционного обучения, видеотелефонии, систем охранной сигнализации, систем видеонаблюдения, при эксплуатации на городских, корпоративных, сельских и тому подобных сетях связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен кабель самонесущий плоский с высоким значением растягивающей нагрузки включающий в себя оптические модули, расположенные параллельно, защитный слой, охватывающий оптические модули, множество силовых элементов и плоскую оболочку, покрывающую оптические модули, защитный слой и силовые элементы (патент на полезную модель CN 211603639 U, 2020 г.).
Недостатком данной полезной модели является невозможность осуществления монтажа оптического волокна, не повреждая плоскую оболочку кабеля.
Известен также волоконно-оптический кабель, который содержит слой винилового клея, закрепленный на оболочке волоконно-оптического кабеля, два силовых элемента, расположенную между силовыми элементами волоконно-оптическую линию, а также общую оболочку для расположенных параллельно друг другу волоконно-оптической линии и силовых элементов. Радиус поперечного сечения силовых элементов и их оболочки больше, чем радиус поперечного сечения волоконно-оптической линии и оболочки в месте ее расположения. Размещение силовых элементов с обеих сторон волоконно-оптической линии позволяет поддерживать форму волоконно-оптического кабеля и повышать общую конструктивную прочность на растяжение-сжатие. (CN 209624855 U, 2019 г.)
Данный волоконно-оптический кабель имеет специфическую форму и не предназначен для подвески на опорах воздушных линий связи между зданиями и сооружениями, вследствие чего невозможно монтировать на опорах линий связи, поскольку данный волоконно-оптический кабель предназначен для закрепления его на поверхностях, т.е. для внутренней установки. Для волоконно-оптического кабеля по CN 209624855 невозможно применение стандартных полевых коннекторов для оконцовки оптического кабеля, также невозможно произвести отделение силовых элементов без риска повреждения оболочки оптических волокон. Кроме того, увеличение количество оптических волокон резко увеличивает габаритные размеры кабеля из-за большого осевого расстояния между оптическими волокнами.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является кабель гибридный волоконно-оптический плоский для внутренней установки, состоящего из оптического и электрического блока, электрические блоки соединены с оптическим блоком через перемычку. Оптический блок имеет плоскую форму и содержит оптические волокна, слой защитной брони. Электрический блок имеет круглое поперечное сечение и содержит токопроводящие жилы (полезная модель CN 209729530 U, 2019 г.)
Недостатком известного кабеля является, невозможность монтажа на опорах линий связи, так как предназначен для внутренней установки, и применяемые силовые элементы в виде медных проводов не предназначены для подвески на опорах, а также невозможность применения стандартных коннектором для кабеля FTTH.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технической проблемой, решаемой настоящим изобретением, является создание устройства, обладающего совокупностью следующих качеств:
- надежность при эксплуатации кабеля;
- исключение необходимости применения дополнительных крепежей при монтаже и эксплуатации;
- возможность применения полевых коннекторов для оконцовки оптического кабеля и оперативного подключения кроссов, ремонта шнуров, различных узлов коммутаций в сетях FTTH;
- при увеличении растягивающей нагрузки кабеля, возможность применения стандартных натяжных зажимов, применяемых в сетях FTTH;
- увеличение срока эксплуатации кабеля за счет увеличения площади соприкосновения кабеля с зажимом и уменьшения осевого кручения кабеля, т.е. исключения воздействия факторов, негативно воздействующих на оптическое волокно.
Указанные технические проблемы решаются за счет предлагаемой конструкции, в которой кабель связи подвесной содержит внешнюю плоскую, круглую или иную форму оболочки, внутри которой в оптическом модуле, буфере или без них, расположены от 1 до 144 оптических волокон, а также содержащий несущие силовые элементы, при этом использованы два или более двух несущих силовых элемента, расположенных с противоположных сторон внешней оболочки и ориентированных вдоль оптических волокон, параллельно им, при этом каждый из силовых элементов снабжен собственной внешней оболочкой, связанной с внешней оболочкой оптических волокон так, что в поперечном сечении зона соединения меньше наименьшего наружного размера любой из внешних оболочек. Указание, что элемент является «связанным» с другим элементом, означает, что он может быть напрямую связан с другим элементом или они могут быть связаны через промежуточный элемент. Все внешние оболочки выполнены из одного материала и имеют одинаковый внешний размер (для круглой, плоской или иной формы). Конструктивная особенность данной конструкции кабеля в возможности отделения несущих силовых элементов от оптических волокон без повреждения внешней оболочки оптических волокон, что дает возможность устанавливать стандартные коннекторы для кабеля FTTH.
Использование не менее двух несущих силовых элементов, разнесенных на максимально возможное расстояние друг от друга, позволяет увеличить расстояние между опорами без применения специальных натяжных зажимов, причем увеличение площади соприкосновения с зажимом увеличивает качество монтажа (могут использоваться, например, известные зажимы натяжные ODWAC-22).
Использование для изготовления несущих силовых элементов стали или диэлектрического материала позволяет производить монтаж кабеля на опорах воздушных линий связи. Несущий силовой элемент может содержать, как минимум одну стальную проволоку диаметром 0,50+4,5 мм или представлять собой трос из стальных проволок диаметром 0,2+3,0 мм, скрученный с требуемым шагом скрутки. При этом проволока силового элемента выполнена из материала, выбранного из группы, включающей стальную проволоку, стальную оцинкованную проволоку, латунированную стальную проволоку, фосфатированную стальную проволоку, хромированную стальную проволоку, проволоку из нержавеющей стали и/или сочетание оных.
Если силовой элемент представляет собой трос, то:
- трос выполнен одинарной свивки и относится к группе закрытых тросов или полузакрытых тросов и образован с использованием фасонных проволок в наружном слое;
- трос выполнен двойной или тройной свивки и скручен в один слой, или в два слоя, или в три слоя, или в четыре слоя с одинаковым или разным направлением свивки по отдельным слоям;
- трос выполнен по форме поперечного сечения прядей относится к круглопрядным, или фасоннопрядным, или треугольнопрядным, или овальнопрядным, или плоскопрядным;
- трос выполнен одинарной свивки с точечным касанием проволок между слоями или с линейным касанием (ЛК) проволок между слоями;
- трос выполнен с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре (ЛК-О) проволок по слоям пряди;
- трос выполнен с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах (ЛК-Р и ЛК-РР) проволок в наружном слое пряди;
- трос выполнен одинарной свивки и представляет собой трос с линейным касанием проволок между слоями и проволоками заполнения (ЛК-3);
- трос выполнен одинарной свивки и представляет собой трос с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра (ЛК-РО и ЛК-ОР);
- трос выполнен одинарной свивки и представляет собой трос с комбинированным точечно-линейным касанием (ТЛК) проволок или с полосовым касанием (ПК) проволок.
- трос по способу свивки является нераскручивающимся, со снятым внутренним напряжением проволок путем преформации, либо раскручивающимся;
- трос представляет собой рихтованный трос со снятым внутренним технологическим напряжением, уменьшенным крутящим моментом, либо нерихтованный трос, либо нагартовкой, либо наклепом;
- направление скрутки троса, правое, или левое, или знакопеременное, то есть левое-правое;
- трос и его элементы двойной и тройной свивки скручены крестовым направлением, или односторонним направлением, или комбинированным направлением;
- трос одинарной свивки по степени крутимости представляет собой крутящийся трос или малокрутящийся трос (МК).
- в тросе при использовании оцинкованных проволок, последние, в зависимости от поверхностной плотности цинка, имеют класс С, то есть для средних агрессивных условий работы, или класс Ж, то есть для жестких агрессивных условий работы, или класс ОЖ, то есть для особожестких агрессивных условий работы.
Технический результат, обеспечиваемый при использовании кабеля, предназначенного для воздушной прокладки, состоит в обеспечении высокой эксплуатационной надежности кабеля за счет исключения повреждения защитного покрытия оптического волокна внешней оболочки в процессе монтажа на опорах воздушных линий, также состоит в обеспечении быстроты монтажа, что достигается введением в конструкцию кабеля не менее двух силовых элементов, расположенных по противоположным сторонам внешней оболочки оптического волокна, при этом не требуется использовать дополнительные монтажные инструменты. Одновременно наличие силовых элементов, разнесенных по разные стороны от внешней оболочки, позволяет уменьшить осевое кручение кабеля, при этом увеличить площадь обхвата кабеля в зажиме, а также использовать при монтаже кабеля стандартные коннекторы, обычно используемые для монтажа кабеля FTTH.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено следующее.
На фиг. 1 - изображен кабель, у которого в конструкции кабеля присутствует перемычка.
На фиг. 2 - изображен кабель, у которого оптические волокна находятся в буферном покрытии.
На фиг. 3 - изображен кабель, у которого внешняя оболочка для оптических волокон представляет в сечении круглую форму.
На фиг. 4 - изображен кабель, у которого оптические волокна находятся в оптическом модуле.
На фиг. 5 - изображен кабель, у которого оптические модули скручены вокруг центрального силового элемента и несущий силовой элемент дополнительно содержит слой изоляции.
На чертежах позициями обозначено:
1 - оптические волокна.
2 - несущий силовой элемент.
3 - перемычка.
4 - внешняя оболочка оптических волокон.
5 - внешняя оболочка несущего силового элемента.
6 - центральный силовой элемент.
7- буферное покрытие оптического волокна.
8 - оптический модуль.
9 - изоляция несущего силового элемента.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Кабель связи подвесной с несущими силовыми элементами содержит от 1 до 144 оптических волокон 1, заключенных во внешнюю оболочку 4, а также два или более двух несущих силовых элемента 2, при этом упомянутые силовые элементы ориентированы вдоль оптических волокон 1, параллельно им. Оптические волокна 1 могут быть расположены в буферном покрытии 7 (фиг. 2) или в оптическом модуле (фиг. 4, 5). Оптический модуль, преимущественно, содержит водоблокирующий материал, выбранный из группы, включающей гидрофобный наполнитель, водоблокирующую ленту, водоблокирующий порошок, водоблокирующую нить, или может содержать любые сочетания из водоблокирующей ленты, водоблокирующего порошка, водоблокирующей нити и/или сочетание оных.
Внешняя оболочка 4 оптических волокон имеет в поперечном сечении прямоугольную со скругленными углами или близкую к прямоугольной форму, или круглую, или иную форму, например овальную.
Каждый несущий силовой элемент 2 расположен в собственной внешней оболочке 5, которая соединена (в частности, выполнена за одно целое) с внешней оболочкой 4 оптических волокон 1. Несущие силовые элементы 2, находящиеся во внешней оболочке 5, расположены по двум коротким сторонам внешней оболочки 4 оптических волокон, имеющей прямоугольную форму или по двум диаметрально противоположным сторонам внешней оболочки 4 оптических волокон, имеющей, круглую или иную форму т.е. несущие силовые элементы разнесены в конструкции кабеля на максимальное расстояние друг от друга. Диаметр внешней оболочки 5 силовых элементов 2 может быть равен размеру короткой стороны внешней оболочки оптических волокон или, если внешняя плоская оболочка 4 оптических волокон в сечении не прямоугольная, диаметр внешней оболочки 5 силовых элементов 2 должен быть таким, чтобы габариты внешней оболочки 5 не выходили за пределы габаритов внешней оболочки оптических волокон.
Внешняя оболочка 5 силовых элементов 2 может непосредственно соединяться с внешней оболочкой 4 оптических волокон 1 или соединяться через перемычку 3. Перемычка 3, внешняя оболочка 4 при изготовлении могут быть выполнены целиком в одну технологическую операцию из одного и того же материала.
В качестве примера выполнения изобретения можно привести плоский кабель связи подвесной с двумя несущими силовыми элементами 2 и оптическими волокнами 1, заключенными во внешнюю оболочку 4 (см. фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 4). Внешняя оболочка 4 оптических волокон 1 имеет в поперечном сечении прямоугольную или близкую к ней форму. Силовые элементы 2 расположены параллельно оптическим волокнам 1 и заключены в оболочку 5, круглую в сечении. Внешняя оболочка 5 соединена с внешней оболочкой 4 оптических волокон 1 непосредственно (фиг. 2) или перемычкой 3 (фиг. 1 и фиг. 4). Перемычка 3, внешняя оболочка 4 оптических волокон и внешняя оболочка 5 силовых элементов при изготовлении могут быть выполнены целиком в одну технологическую операцию и изготавливаться из одного и того же материала. Несущие силовые элементы 2 расположены по двум коротким сторонам внешней оболочки 4 оптических волокон, т.е. несущие силовые элементы разнесены в конструкции кабеля на максимальное расстояние друг от друга. Диаметр внешней оболочки 5 силовых элементов 2 может быть равен размеру короткой стороны внешней плоской оболочки оптических волокон или, если внешняя оболочка 4 оптических волокон в сечении не прямоугольная, диаметр внешней оболочки 5 силовых элементов 2 должен быть таким, чтобы габариты внешней оболочки 5 не выходили за пределы габаритов внешней оболочки оптических волокон.
Другим примером выполнения изобретения является круглый кабель связи подвесной с двумя несущими силовыми элементами 2 и оптическими волокнами 1, заключенными во внешнюю круглую в сечении оболочку 4 (фиг. 3 и фиг. 5), форма оболочки 5, в которую заключены силовые элементы, также круглая. Внешняя оболочка 5 соединена с внешней круглой оболочкой 4 оптических волокон 1 непосредственно (не показано) или перемычкой 3 (фиг. 3 и фиг. 5). Перемычка 3, внешняя круглая в сечении оболочка 4 оптических волокон и внешняя оболочка 5 силовых элементов при изготовлении могут быть выполнены целиком в одну технологическую операцию и изготавливаться из одного и того же материала. Несущие силовые элементы 2 расположены по двум диаметрально противоположным сторонам внешней круглой оболочки 4 оптических волокон, т.е. несущие силовые элементы разнесены в конструкции кабеля на максимальное расстояние друг от друга. Диаметр внешней оболочки 5 силовых элементов 2 может быть равен диаметру внешней круглой оболочки оптических волокон или меньше его, чтобы габариты внешней оболочки 5 не выходили за пределы габаритов внешней круглой оболочки оптических волокон.
Несущий силовой элемент 2, в одной из предпочтительных форм выполнения, содержит как минимум одну стальную проволоку диаметром 0,50+4,5 мм (см. фиг. 4). Кроме того, по другой форме выполнения несущий силовой элемент 2 представляет собой трос из стальных проволок диаметром 0,2+3,0 мм, скрученный с требуемым шагом скрутки (см. фиг. 1, 2, 3, 5, 6, 7). Кроме того, несущий силовой элемент может быть выполнен из стальной оцинкованной проволоки, латунированной стальной проволоки, хромированной стальной проволоки, форсатированной стальной проволоки, проволоки из нержавеющей стали и/или из диэлектрического материала, такого как арамидные, или кевларовые, или полиамидные нити, или стеклонити, или представлять собой стеклопластиковый пруток и/или сочетание оных. Подбор диаметра и количества несущих элементов, а также количество элементов, из которых они состоят, производится в зависимости от требуемой механической и эксплуатационной нагрузок. При этом наличие в конструкции кабеля несущих силовых элементов, расположенных так, как описано выше, не исключает использование центрального силового элемента 6 (фиг. 2, 5), что обычно применяется в конструкции оптических кабелей.
Несущий силовой элемент 2 может дополнительно содержать слой изоляции 9 (фиг. 6). Слой изоляции 9 несущего силового элемента 2 изготовлен из материала, выбранного из группы, включающей поливинилхлоридный пластикат, светостабилизированный полиэтилен низкого или среднего, или высокого давления, сшитый полиэтилен, термоэластопласт, фторопласт, резину, вспененный полиэтилен, полиуретан, полипропилен, кремнийорганическую резину, полиолефин, материал пониженной горючести, материал с пониженной пожароопасностью и/или сочетания оных.
Внешние оболочки 4 и 5 и перемычка 3, преимущественно, изготовлены из одинакового, т.е. из одного и того же материала, и образованы в одну технологическую операцию, при этом материал внешних оболочек и перемычки выбран из группы, включающей поливинилхлоридный пластикат, светостабилизированный полиэтилен низкого или среднего, или высокого давления, сшитый полиэтилен, фторопласт, резину, вспененный полиэтилен, полиуретан, термоэластопласт, полипропилен, кремнийорганическую резину, полиолефин, материал пониженной горючести, материал с пониженной пожароопасностью и/или сочетания оных. Если перемычка отсутствует, внешние оболочки 4 и 5 выполняются из материала, описанного выше, и накладываются на оптические волокна (модуль с оптическими волокнами) за одну технологическую операцию.
Кабель в предпочтительных формах выполнения, характеризуется тем, что в нем внешняя оболочка 4 оптических волокон 1, внешняя оболочка 5 несущих силовых элементов 2 и перемычка 3 содержат в себе или состоят из материала:
не распространяющего горение при групповой прокладке,
и/или не распространяющего горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделение,
и/или не распространяющего горение при групповой прокладке и не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении,
и/или не распространяющего горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделение и с низкой токсичностью продуктов горения,
и/или не распространяющего горение при групповой прокладке и не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении и с низкой токсичностью продуктов горения,
и/или огнестойкого, не распространяющего горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделение,
и/или огнестойкого, не распространяющего горение при групповой прокладке и не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении,
и/или огнестойкого, не распространяющего горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделение и с низкой токсичностью продуктов горения,
и/или огнестойкого, не распространяющего горение при групповой прокладке и не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении и с низкой токсичностью продуктов горения.
Приведенное выше описание изобретения, а также чертежи предназначены исключительно для пояснения сущности заявленного изобретения. Другие варианты выполнения изобретения, включая изменения конструкции, замены и модификации, также могут существовать в зависимости от условий применения, не меняя при этом сущности и объема настоящего изобретения, что понятно для специалистов в данной области техники.