КАБЕЛЬ С ФУНКЦИЕЙ МИКРОКАНАЛИЗАЦИИ
CABLE WITH MICROCHANNEL FUNCTION

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано как для создания телекоммуникационной среды промышленного и технически сложного объекта (населенные пункты, фабрики, заводы, компрессорные станции, гидротехнические сооружения, аэродромы, и прочее), так и для создания элементарного участка информационного обмена типа «точка-точка».
В настоящее время передача информации в телекоммуникационной инфраструктуре осуществляется либо по радиоканалу, либо по направляющим структурам - кабельным линиям.
Известно множество способов прокладки кабельных линий связи. Кабели прокладывают самостоятельными трассами (в грунте, по фасадам зданий и сооружений, методом подвеса на опорах или между зданиями и сооружениями), или совместно с другими коммуникациями в попутном направлении (по эстакадам, каналам, в кабельной канализации, в лотках, тоннелях или по кабельной галерее). При этом, в соответствии с действующими нормативными документами, соблюдаются минимально допустимые расстояния между кабелями связи и сопутствующими коммуникациями.
Для случая организации информационного обмена по направляющим структурам, например, в виде оптических волокон известен метод прокладки оптических волокон по микроканализации (микротрубочная канализация). Прокладка оптических волокон осуществляется методом задувки в предварительно проложенные трубки микроканализации. Сами трубки прокладываются аналогичными способами для кабелей связи.
Известен способ прокладки оптических волокон с применением комбинированных кабелей используемых для одновременной передачи данных по оптическим волокнам и электрической энергии или электрических информационных сигналов по электрическим проводам.
Известны конструкции электрооптических кабелей (RU 136913, RU 157780, RU 2451154, RU 80027, RU 188809, RU 193930), обеспечивающие одновременную передачу оптической и электрической энергии. Общими элементами устройств-аналогов являются токопроводящие жилы, модули с оптическими волокнами и изоляционные материалы.
Наиболее близким по конструкции аналогом, взятым за прототип является кабель силовой (RU 74004, опубл. 10.06.2008) содержащий уложенные параллельно в одной плоскости или скрученные между собой токопроводящие металлические жилы, покрытые изоляцией и заключенные в ленточную броню, и содержащие в пространствах между жилами один или несколько оптических модулей с волоконно-оптическими световодами.
Общими недостатками известных конструкций является:
- отсутствие возможности изменять количество оптических волокон на этапе эксплуатации, построенные линии связи с помощью данных конструкций не масштабируемы;
- низкая ремонтопригодность, обусловленная необходимостью установки специальной комбинированной муфты (для оптических и одновременно электрических элементов);
- неудобство вывода оптических волокон из конструкции кабеля на конечной и тем более на промежуточной точке.
Задачей изобретения является создание кабеля с дополнительным функционалом, позволяющего увеличить арсенал средств строительства кабельных линий связи, увеличить гибкость и масштабируемость кабельных линий связи, сократить затраты на строительно-монтажные работы при реализации кабельной инфраструктуры телекоммуникационной среды, уменьшить затраты на содержание и контроль охранных зон коммуникаций.
Техническая задача решается путем применения кабеля с микроканализацией, предназначенного для передачи электрических сигналов и/или электроэнергии большой мощности и одновременно обеспечивающим возможность прокладки структур направляющих электромагнитную волну (в частности оптическое волокно или оптический микрокабель).
Кабель с функцией микроканализации содержит внешнюю защитную оболочку и уложенные внутри токопроводящие металлические жилы, каждая из которых покрыта изолирующей оболочкой, не менее одной полой микротрубки, выполненной из высокопрочного материала, при этом в промежутки между токопроводящими жилами и микротрубкой введен заполнитель, а микротрубка уложена в скрутку с токопроводящими жилами.
Уложенный пучок удерживается жестким на кручение с помощью защитной оболочки, также возможен вариант скрепляющей обмотки из лент материала.
Токопроводящие жилы, покрытые изоляционной оболочкой, и микротрубки закручиваются в повив с оптимальным шагом, который обеспечивает целостность кабеля с функцией микроканализации, и не приводит к сильным изгибам микротрубки, приводящим к повышенному сопротивлению задувки в нее направляющих структур.
Предлагаемый кабель содержит как минимум одну микротрубку из металла или полимера предназначенную для задувки или протягивания структур направляющих электромагнитную волну.
Благодаря наличию в структуре кабеля полой микротрубки для прокладки в том числе оптических микрокабелей достигается:
- изменение количества оптических волокон на этапе эксплуатации путем замены микрокабеля на микрокабель с требуемой емкостью оптических волокон;
- сокращение времени проведения аварийно-восстановительных работ на кабеле с микроканализацией в сравнении с электрооптическими кабелями за счет известных и отработанных способов восстановления кабелей с токоведущими жилами и известной технологии восстановления микротрубок микрокабельной канализации;
- уменьшение ширины охранной зоны коммуникаций за счет объединения функций передачи электроэнергии и информации в одном кабеле;
- сокращение финансовых и временных затрат на строительно-монтажные работы (СМР) за счет уменьшения количества прокладываемой кабельной продукции;
- уменьшение кабеленесущих систем;
- возможность контроля целостности и сохранности, а также технического мониторинга комбинированного кабеля по проложенным оптическим волокнам.
Микротрубка в кабеле может быть использована с целью передачи жидких или газообразных сред, в том числе возможна подача импульсной среды, газа и жидкости для пожаротушения. Так, например, с помощью кабельных линий, построенных на основе кабеля предлагаемой конструкции, возможно создать систему забора контрольных проб воздуха в зданиях и сооружениях в которые заходит кабель.
На фиг.представлено поперечное сечение кабеля с функцией микроканализации, где
1 - внешняя оболочка,
2 - заполнитель,
3 - изолирующее покрытие токопроводящей жилы,
4 - токопроводящая жила,
5- микротрубка.
Пример.
Кабель с функцией микроканализации (фиг.) содержит защитную внешнюю оболочку (1), выполненную, например, из полимера высокой прочности, медные или алюминиевые токопроводящие жилы (4), покрытые изоляционной оболочкой (3), выполненной, например, из поливинилхлоридного пластиката, минимум одну микротрубку (5) из металла или полимера высокой плотности и заполнитель (2), например, из поливинилацетатной (полиолефиновой) композиции. Токопроводящие жилы (4), покрытые изоляционной оболочкой (3), и микротрубки закручиваются в повив с оптимальным шагом, который обеспечивает целостность кабеля с функцией микроканализации, и не приводит к сильным изгибам микротрубки, приводящим к повышенному сопротивлению задувки в нее направляющих структур.
Предложенный кабель функционирует следующим образом:
- микротрубка предназначена для прокладки в ней в процессе эксплуатации направляющих структур, необходимых в конкретной ситуации;
- токопроводящие жилы позволяют передавать электрическую энергию, в том числе сигналы электросвязи.
Используется кабель следующим образом:
Для подключения объектов к сетям инженерно-технического обеспечения, в т.ч. к сетям электрификации и телекоммуникации, используется кабель предлагаемой конструкции.
Кабель с функцией микроканализации, конструкция которого и материалы соответствуют условиям прокладки и строительства, прокладывается между зданиями и сооружениями - между электрощитовыми и помещениями трансформаторных подстанций. При отсутствии требований вывода оптических волокон в транзитных пунктах допускается организация непрерывности микротрубок в транзитных зданиях и сооружениях.
По микротрубкам из состава проложенных кабелей методом задувки или протягивания прокладываются микрокабели с требуемым количеством оптических волокон/