СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА ДЛЯ ПОДВОДНОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ
COUPLING FOR UNDERWATER FIBRE-OPTIC CABLE

Изобретение относится к области морского приборостроения и может быть использовано для соединения подводных волоконно-оптических кабелей.
Известны аналоги конструкции соединительных муфт для подводных волоконно-оптических кабелей (патент США №4601536, НКИ 350-96.20, заявка Франции №2607939, МКИ G02B 6/38). Эти конструкции рассчитаны на подводные волоконно-оптические кабели, где оптические волокна уложены с большим запасом по длине. Особенностью этих конструкций является полная заливка полиэтиленом прочного корпуса с силовыми узлами крепления бронеповива с переходом на полиэтиленовую оболочку кабеля. При прокладке подводных кабелей на дно соединительные муфты и кабель испытывают значительные осевые нагрузки. В кабелях, где оптические волокна уложены с большим запасом по длине, перемещение оптических волокон в местах установки соединительных муфт при осевой нагрузке практически не наблюдается. Следует отметить, что конструкции с полиэтиленовой заливкой обеспечивают надежную герметизацию прочного корпуса муфты и имеют большой срок службы в морской воде, но требуют при монтаже и ремонте кабельной линии очень сложную оснастку, большие время выполнения работ (более суток для монтажа одной муфты) и стоимость.
На умеренных глубинах прокладки (до 2000 м) широко используются подводные волоконно-оптические кабели с центральным модулем (трубкой), где оптические волокна расположены с малым запасом по длине (до 1%). Известна конструкция подводной муфты для волоконно-оптического кабеля (патент WО 9630789 (А1), МПК G02B 6/44), выбранная в качестве прототипа. Эта конструкция содержит герметичный корпус в виде стакана с торцевыми крышками, узлы силовой заделки бронеповива и узлы герметизации кабеля, размещенные на торцевых крышках, кассеты для укладки оптических волокон и мест их сварки, размещенные внутри герметичного корпуса, и концевые изгибные муфты. Эта конструкция соединительной муфты не использует полиэтиленовую заливку, что существенно упрощает оснастку, требует меньше времени для монтажа и ремонта, имеет меньшую стоимость. При постановке на дно в таких подводных волоконно-оптических кабелях с центральным модулем наблюдаются значительные перемещения оптических волокон в местах расположения соединительных муфт. В прототипе отсутствуют компенсаторы перемещений оптических волокон, что снижает надежность работы муфты при постановке и нештатных ситуациях. Отсутствие полиэтиленовой заливки также отражается на надежности и сроке службы муфты в морской воде. Отмеченные недостатки снижают надежность прототипа при использовании в волоконно-оптических кабелях с центральным модулем.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности соединительных муфт для подводного волоконно-оптического кабеля с центральным модулем.
Для решения указанной технической задачи в герметичном корпусе соединительной муфты установлены компенсаторы перемещений оптических волокон, выполненные в виде петель оптических волокон, размещенных в защитных кожухах, модули оптических волокон в герметичном корпусе содержат участки в виде скрепленных между собой колец, при этом защитный кожух компенсатора выполнен в виде прямоугольного короба с ложементом, расположенным на одной из его открытых сторон, свободный конец оптического модуля закреплен к внутренней поверхности короба в зоне размещения ложемента, петли оптических волокон образованы выходящими из модуля и уходящими в адаптер (пластиковую трубку) оптическими волокнами, один конец адаптера закреплен к внутренней поверхности короба с другой стороны ложемента, а второй конец закреплен на кассете для укладки оптических волокон и мест их сварки, герметичный корпус снабжен протектором от коррозии, выполненным в виде двух кожухов, охватывающих стакан герметичного корпуса с зазором и жестко скрепленных с ним одним концом.
При осевых нагрузках кабеля оптические волокна в соединительной муфте втягиваются в модуль кабеля, при этом они притормаживаются на участках модуля, где он сформован в виде скрепленных между собой колец, что позволяет выбрать слабину укладки оптических волокон внутри модуля в кабеле, далее перемещение происходит за счет свободной длины петли оптических волокон, размещенных в защитных кожухах. Выполнение защитного кожуха компенсатора в виде прямоугольного короба с ложементом, расположенным по одной из его открытых сторон, закрепление свободного конца оптического модуля к внутренней поверхности короба в зоне размещения ложемента, образование петли выходящими из модуля и уходящими в адаптер оптическими волокнами, закрепление одного конца адаптера к внутренней поверхности короба с другой стороны ложемента, а второго - на кассете для укладки оптических волокон и мест их сварки, обеспечивает перемещение петли оптических волокон только вдоль короба без пространственной закрутки и перехлеста и ограничивает радиус изгиба оптических волокон на ложементе при предельном перемещении петли. Применение протектора также способствует повышению надежности соединительной муфты при работе в морской воде, а выполнение его в виде двух кожухов, охватывающих стакан герметичного корпуса и жестко скрепленных с ним одним концом, дополнительно обеспечивает удобный монтаж и незначительное увеличение наружного диаметра муфты. Установка протекторов с зазором относительно стакана герметичного корпуса увеличивает площадь контакта протекторов с морской водой в два раза, что обеспечивает его эффективную работу при заиливании муфты в грунте.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения повышают надежность соединительной муфты при использовании в подводных волоконно-оптических кабелях с центральным модулем (трубкой).
На фиг.1 изображена соединительная муфта для подводного волоконно-оптического кабеля.
На фиг.2 изображен компенсатор перемещений оптических волокон в защитном кожухе.
На фиг.3 изображен участок модуля оптических волокон в виде скрепленных между собой колец.
На фиг.4 показана монтажная схема оптических волокон.
Соединительная муфта для подводного волоконно-оптического кабеля 1 (см. фиг.1) содержит герметичный корпус в виде стакана 2 с торцевыми крышками 3, узлы силовой заделки бронеповива 4 и узлы герметизации 5 кабеля 1, размещенные на торцевых крышках 3, кассеты 6 для укладки оптических волокон и мест их сварки, размещенные внутри герметичного корпуса, изгибные муфты 7, компенсаторы перемещений оптических волокон 8, выполненные в виде петель оптических волокон 9 (см. фиг.2), размещенных в защитных кожухах 10, модули 11 оптических волокон (см. фиг.3, 4) в герметичном корпусе содержат участки в виде скрепленных между собой колец 12. Защитный корпус компенсатора 10 выполнен в виде прямоугольного короба с ложементом 13 (см. фиг.2, 4), расположенным на одной из его открытых сторон, свободный конец 14 оптического модуля 11 закреплен к внутренней поверхности короба в зоне расположения ложемента 13, петли оптических волокон 9 образованы выходящими из модуля 11 и уходящими в адаптер 15 оптическими волокнами. Один конец адаптера 15 (см. фиг.4) закреплен к внутренней поверхности короба с другой стороны ложемента 13, а второй конец адаптера 15 закреплен на кассете 6. Протектор герметичного корпуса (см. фиг.1) выполнен в виде двух кожухов 16, охватывающих стакан 2 с зазором и жестко скрепленных с ним одним концом 17.
При осевых нагрузках кабеля 1 оптические волокна в соединительной муфте втягиваются в модуль 11 кабеля 1, на участках, где модуль сформован в виде скрепленных между собой колец 12, движение оптических волокон притормаживается, что позволяет выбрать слабину укладки оптических волокон внутри модуля в кабеле 1. Далее перемещение происходит за счет свободной длины петли 9 оптических волокон, размещенной в кожухе 10, петля оптических волокон 9 втягивается в свободный конец 14 оптического модуля 11, перемещаясь в прямоугольном коробе 10 без пространственной закрутки и перехлеста до ложемента 13, который ограничивает радиус изгиба петли оптических волокон 9 при предельных осевых нагрузках кабеля 1.