Кабель волоконно-оптический с силовым элементом (варианты)

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Совместное закрытое акционерное общество Белтелекабель(72) Автор Малолетний Валентин Валентинович(73) Патентообладатель Совместное закрытое акционерное общество Белтелекабель(57) 1. Кабель волоконно-оптический с силовым элементом, содержащий наружную защитную полимерную оболочку в форме восьмерки, внутри которой размещены оптические волокна, а свободное пространство заполнено гидрофобным компаундом или водоблокирующими элементами в виде нитей, или лент, или порошка, и внешний силовой элемент из стальной проволоки или из троса, свитого из стальных проволок, расположенный внутри названной оболочки, отличающийся тем, что оптические волокна смонтированы не менее чем в двух оптических модулях, стальные проволоки внешнего силового элемента содержат цинковое покрытие с поверхностной плотностью цинка не менее 50 г/м 2, при этом внешний силовой элемент в наружной защитной полимерной оболочке размещен отдельно от оптических модулей и дополнительно включает арамидные нити с прочностью на разрыв не менее 300 кг/мм 2. 97982013.12.30 2. Кабель волоконно-оптический по п. 1, отличающийся тем, что оптические модули содержат от 4 до 48 оптических волокон и гидроизоляцию в виде гидрофобного геля или ленточного водоблокирующего материала. 3. Кабель волоконно-оптический по п. 1, отличающийся тем, что выполнен с предельным растягивающим усилием не менее 6 кН и рабочей температурой эксплуатации в диапазоне от 60 до 60 С. 4. Кабель волоконно-оптический по п. 1, отличающийся тем, что арамидные нити выполнены из параарамида или метаарамида. 5. Кабель волоконно-оптический по п. 1, отличающийся тем, что защитная полимерная оболочка выполнена в виде шланга из полиэтилена. 6. Кабель волоконно-оптический с силовым элементом, содержащий наружную защитную полимерную оболочку в форме восьмерки, внутри которой размещены оптические волокна, а свободное пространство заполнено гидрофобным компаундом или водоблокирующими элементами в виде нитей, или лент, или порошка, и внешний силовой элемент из стальной проволоки или из троса, свитого из стальных проволок, расположенный внутри названной оболочки, отличающийся тем, что оптические волокна смонтированы не менее чем в двух оптических модулях, стальные проволоки внешнего силового элемента содержат цинковое покрытие с поверхностной плотностью цинка не менее 50 г/м 2, при этом внешний силовой элемент размещен в наружной защитной полимерной оболочке отдельно от оптических модулей. 7. Кабель волоконно-оптический по п. 6, отличающийся тем, что каждый оптический модуль содержит от 4 до 48 оптических волокон и гидроизоляцию в виде гидрофобного геля или ленточного водоблокирующего материала. 8. Кабель волоконно-оптический по п. 6, отличающийся тем, что выполнен с предельным растягивающим усилием не менее 6 кН и рабочей температурой эксплуатации в диапазоне от 60 до 60 С. 9. Кабель волоконно-оптический по п. 6, отличающийся тем, что защитная полимерная оболочка выполнена в виде шланга из полиэтилена.(56) 1.57022 1, 2006. 2.107374 1, 2011. 3.53463 1, 2006. 4.112779 1, 2012 (прототип). Полезная модель относится к области электротехники, а кабель может использоваться для прокладки оптических линий связи вблизи высоковольтных линий электропередачи напряжением. Известен оптический кабель связи для прокладки в телефонной канализации, трубах,блоках, коллекторах 1. Оптический кабель содержит оптический модуль, состоящий из трубки, внутри которой расположены оптические волокна. Внутреннее пространство заполнено гидрофобным заполнителем, между оптическим модулем и защитной оболочкой расположены силовые элементы, а поверх оптического модуля наложена защитная оболочка. В оптическом модуле трубка выполнена герметичной из нержавеющей стали. Толщина стенки трубки оптического модуля выполнена в пределах, равных 0,15 - 0,5 мм, а ее внутренний диаметр в зависимости от числа оптических волокон выполнен в пределах,равным 2,04,0 мм. В качестве силовых элементов использована стальная оцинкованная проволока, или стеклопластиковые прутки, или синтетические нити, при этом внешний силовой элемент выполнен в виде несущего стального троса, а внешняя оболочка выполнена в виде восьмерочной конструкции с перемычкой. 2 97982013.12.30 Недостатком конструкции кабеля является наличие нержавеющей стальной трубки для размещения оптических волокон, что утяжеляет конструкцию и затрудняет прокладку кабеля на криволинейных участках. Известен также оптический кабель, один из вариантов которого в сердечнике содержит центральный силовой элемент, выполненный из стеклопластика, или стальной проволоки или стального троса. Кабель включает по меньшей мере один оптический модуль с не менее чем одним оптическим волокном и межмодульный гидрофобный заполнитель и/или водоблокирующую ленту, внутренную и внешнюю полимерные оболочки и заключенный между ними внешний силовой элемент из арамидных нитей 2. Недостатком конструкции такого кабеля является исполнение внешнего силового элемента исключительно из арамидных нитей, что снижает долговечность кабеля, а также повышает опасность разрушения силового элемента под воздействием влаги, проникающей под оболочку кабеля в процессе его эксплуатации. Предложена конструкция волоконно-оптического кабеля с внешним силовым элементом для прокладки в кабельной канализации, блоках, трубах, коллекторах и зданиях 3. Кабель содержит по меньшей мере один оптический модуль, состоящий из двухслойной трубки, выполненной из полиамида и полибутилентерефталата. В двухслойную трубку помещены оптические волокна и гидрофобный компаунд. Внешний силовой элемент выполнен из одной оцинкованной проволоки и расположен в защитном шланге из полимерного материала, который выполнен из полимерной композиции, не распространяющей горение. Недостатком известного кабеля является низкая механическая надежность, т.к. стальная проволока подвержена высокому растяжению, что снижает надежность кабеля в процессе эксплуатации. Наиболее близок к предлагаемой полезной модели волоконно-оптический кабель с периферийным расположением силового элемента в виде троса или проволоки, размещенной в полимерной наружной защитной оболочке, выбранный в качестве прототипа 4. Конструкция кабеля содержит силовой элемент, выполненный из анизотропного композитного материала на основе стеклопластика, или из стальной проволоки в полимерной оболочке, или из стального троса в полимерной оболочке. Предусмотрен вариант выполнения силового элемента из покрытой алюминием стальной проволоки в полимерной оболочке или из троса в полимерной оболочке, свитого из покрытых алюминием стальных проволок. Один из вариантов волоконно-оптического кабеля содержит жесткую полимерную трубу, внутри которой размещено не менее одного оптического волокна, наружную защитную полимерную оболочку и внешний силовой элемент. Последний расположен внутри названной оболочки и выполнен из покрытой алюминием стальной проволоки или из троса, свитого из покрытых алюминием стальных проволок, при этом кабель в поперечном сечении имеет форму восьмерки. Недостатком прототипа является наличие в конструкции кабеля жесткой полимерной трубы, в которую заключено оптическое волокно, и силового элемента из стеклопластика,что затрудняет прокладку кабеля на криволинейных участках. Недостатком также является выполнение внешнего силового элемента из стального троса или стальной проволоки,покрытой алюминием, что снижает надежность кабеля под воздействием гальванической коррозии стальной проволоки при попадании влаги под защитную оболочку в процессе эксплуатации кабеля. Задачей полезной модели устранение указанных недостатков и повышение надежности волоконно-оптического кабеля. Техническим результатом полезной модели является удешевление производства кабеля, повышение его надежности и улучшение технологичности монтажа за счет повышения гибкости внешнего силового элемента. Вариант 1. Технический результат достигается тем, что кабель волоконно-оптический с силовым элементом, содержащий наружную защитную полимерную оболочку в форме 3 97982013.12.30 восьмерки, внутри которой размещены оптические волокна, а свободное пространство заполнено гидрофобным компаундом или водоблокирующими элементами в виде нитей,лент или порошка и внешний силовой элемент из стальной проволоки или из троса, свитого из стальных проволок, расположенный внутри названной оболочки, согласно полезной модели, оптические волокна смонтированы не менее чем в двух оптических модулях,стальные проволоки внешнего силового элемента содержат цинковое покрытие с поверхностной плотностью цинка не менее 50 г/м 2, при этом внешний силовой элемент в наружной защитной полимерной оболочке размещен отдельно от оптических модулей и дополнительно включает арамидные нити с прочностью на разрыв не менее 300 кг/мм 2. Оптические модули содержат от 4 до 48 оптических волокон и гидроизоляцию в виде гидрофобного геля или ленточного водоблокирующего материала. Кабель выполнен с предельным растягивающим усилием не менее 6 кН и рабочей температурой эксплуатации в диапазоне от 60 до 60 С. Арамидные нити выполнены из параарамида или метаарамида. Защитная полимерная оболочка выполнена в виде шланга из полиэтилена. Вариант 2. Технический результат достигается тем, что кабель волоконно-оптический с силовым элементом, содержащий наружную защитную полимерную оболочку в форме восьмерки, внутри которой размещены оптические волокна, а свободное пространство заполнено гидрофобным компаундом или водоблокирующими элементами в виде нитей,лент или порошка, и внешний силовой элемент из стальной проволоки или из троса, свитого из стальных проволок, расположенный внутри названной оболочки, отличается тем,что оптические волокна смонтированы не менее чем в двух оптических модулях, стальные проволоки внешнего силового элемента содержат цинковое покрытие с поверхностной плотностью цинка не менее 50 г/м 2, при этом внешний силовой элемент размещен в наружной защитной полимерной оболочке отдельно от оптических модулей. Каждый оптический модуль содержит от 4 до 48 оптических волокон и гидроизоляцию в виде гидрофобного геля или ленточного водоблокирующего материала. Кабель выполнен с предельным растягивающим усилием не менее 6 кН и рабочей температурой эксплуатации в диапазоне от 60 до 60 С. Защитная полимерная оболочка выполнена в виде шланга из полиэтилена. Сущность полезной модели поясняется фиг. 1 и 2 согласно первому и второму вариантам исполнения кабеля на фиг. 3 представлен фрагмент стальной проволоки с цинковым покрытием. Кабель волоконно-оптический 1 согласно первому варианту содержит наружную защитную полимерную оболочку 2, оптический модуль 3 с оптическими волокнами 4, гидрофобный компаунд 5, внешний силовой элемент 6 со стальной проволокой 7 (или из троса, свитого из стальных проволок) с цинковым покрытием 8 и арамидными нитями 9,расположенный внутри защитной полимерной оболочки 2, выполненной в форме восьмерки 10. Кабель волоконно-оптический 1 по второму варианту, в отличие от кабеля по первому варианту, содержит внешний силовой элемент 6, включающий только стальные проволоки 7 (или из троса, свитого из стальных проволок) с цинковым покрытием 8. Кабель волоконно-оптический 1 согласно первому варианту изготавливают по известной технологии, применяемой в отраслях промышленности, выпускающих оптические кабели. Наложение наружной защитной полимерной оболочки 2 на скрученную заготовку кабеля с оптическим модулем 3, включающим от 4 до 48 оптических волокон, осуществляют на экструзионной линии. Внешний силовой элемент 6 выполняют из стальной проволоки 7, на которую наносят цинковое покрытие 8 с поверхностной плотностью цинка не менее 50 г/м 2, при этом в силовой элемент 6 дополнительно включает арамидные нити 9 с прочностью на разрыв не менее 300 кг/мм 2, которые размещают по периферии стальной проволоки 6 или троса,4 97982013.12.30 свитого из стальных проволок (на фигурах не показано). Внешний силовой элемент 6 размещают отдельно от предварительно скрученной заготовки кабеля с оптическими модулями 3 с оптическими волокнами 4, при этом цилиндрические части 11 и 12 восьмерки 10 соединяют перемычкой 13, составляющей единое целое с наружной защитной полимерной оболочкой 2. Свободное пространство между оптическими модулями 3 внутри цилиндрической части 12 восьмерки 10 защитной полимерной оболочкой 2 заполняют гидрофобным компаундом 5 - гидрофобным гелем или водоблокирующими элементами в виде нитей, или лент, или порошка (на фигурах не показано). В качестве гидрофобного компаунда 5 используют, например, гидрофобный гель марки 786 (производства Голландии). Оболочку оптического модуля 3 изготавливают из полибутилентерефталата или полиамида. Для изготовления защитной полимерной оболочки 2 применяют полиэтилен, предпочтительно тренингостойкий полиэтилен, например, марки 6081. Кабель по второму варианту изготавливают аналогично кабелю по первому варианту,при этом внешний силовой элемент 6 выполняют из стальной проволоки 7, на которую наносят цинковое покрытие 8 с поверхностной плотностью цинка не менее 50 г/м 2, и размещают отдельно от предварительно скрученной заготовки кабеля с оптическими модулями 3 с оптическими волокнами 4. Цилиндрические части 11 и 12 восьмерки 10 соединяют перемычкой 13, которая составляет единое целое с наружной защитной полимерной оболочкой 2. В таблице представлены основные технические характеристики волоконно-оптического кабеля согласно полезной модели. Количество Расчетная Растяги- РаздавлиОВ в модуле / Наружный диаметр масса ка- вающее вающее число кабеля, мм беля,усилие,усилие,модулей кг/км кН Н/см Минимальный радиус изгиба кабеля Рабочая температура эксплуатации кабеля в диапазоне от 60 до 60 С. По сравнению с прототипом, разработанный согласно полезной модели кабель, имеет следующие преимущества отсутствует центральный силовой элемент, что повышает гибкость кабеля и уменьшает допустимый радиус кривизны при изгибе, снижает его материалоемкость, при этом погонная масса кабеля не превышает 200 кг/км. Удешевление производства кабеля по сравнению с прототипом достигается за счет применения стальных проволок (троса) с цинковым покрытием вместо проволок с защитным алюминиевым покрытием. Комбинация стальных проволок (или троса, свитого из стальных проволок) с цинковым покрытием с арамидными нитями повышает его надежность в процессе эксплуатации. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6