ES2955699T3

ES2955699T3 - Cable optoeléctrico

Info

Publication number: ES2955699T3
Application number: ES20210663T
Authority: ES
Inventors: Florin Chirita; Vili Popescu; Cristian Gheorghe; Baris Sönmez
Original assignee: Prysmian SpA
Current assignee: Prysmian SpA
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2023-12-05
Anticipated expiration: 2040-11-30
Also published as: US11508496B2; PL3832671T3; EP3832671C0; BR102020024541A2; AU2020281045A1; IT201900022977A1; EP3832671A1; US20210174988A1; EP3832671B1

Abstract

Se divulga un cable optoeléctrico que comprende uno o más conductores eléctricos, en el que cada conductor comprende un núcleo eléctricamente conductor y una capa eléctricamente aislante que lo rodea. El cable también comprende una unidad óptica incrustada dentro de uno de los núcleos eléctricamente conductores. La unidad óptica comprende al menos dos fibras ópticas (comprendiendo cada fibra óptica un núcleo, un revestimiento y un revestimiento) y un único amortiguador que rodea conjuntamente todas las fibras ópticas. Dado que todas las fibras ópticas de la unidad óptica están rodeadas -y protegidas- conjuntamente por un único amortiguador, se obtiene una unidad óptica de tamaño reducido. Esto permite reducir la sección transversal del conductor eléctrico en el que está dispuesta la unidad óptica. En particular se obtienen conductores eléctricos con una sección transversal inferior a 10 mm 2 . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cable optoeléctrico

ANTECEDENTES

[0001] La presente descripción se refiere al campo de cables para instalación en edificios. En particular, la presente descripción se refiere a un cable optoeléctrico adecuado para la instalación en edificios.

ESTADO DE LA TÉCNICA

[0002] Como es sabido, las comunicaciones ópticas utilizan la luz para transportar información. Las fibras ópticas son el tipo de canal más común para las comunicaciones ópticas. Una fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica (o no conductora eléctrica) que comprende un núcleo rodeado por un revestimiento, tanto el núcleo como el revestimiento están hechos típicamente de materiales a base de sílice. El núcleo y el revestimiento tienen diferentes índices de refracción, de modo que la reflexión total se produce en su límite, lo que confina la luz y permite su transmisión a lo largo de la fibra. Una fibra óptica típicamente también comprende un recubrimiento de una sola capa o de doble capa (por ejemplo, un recubrimiento de acrilato) que proporciona protección mecánica al núcleo y al revestimiento. Las fibras ópticas para comunicaciones ópticas típicamente tienen un núcleo con un diámetro de aproximadamente 8-9 micras, un revestimiento con un diámetro externo de aproximadamente 125 micras y un recubrimiento con un diámetro externo de aproximadamente 180-250 micras.

[0003] Las fibras ópticas se pueden usar para comunicaciones de larga distancia, así como para proporcionar conexiones de alta velocidad en distancias cortas. Por ejemplo, se pueden usar fibras ópticas para implementar la arquitectura de red FTTX (Fibra a la X) para telecomunicaciones de última milla. En las redes FTT^x, las fibras ópticas generalmente se ejecutan desde el sótano de un edificio a través de los diversos pisos del edificio, para proporcionar una conexión de datos de alta velocidad a cada usuario del edificio. Se conocen fibras ópticas y cables ópticos que comprenden fibras ópticas, cuyas características (tales como tamaño, peso y propiedades de flexión) son particularmente adecuadas para su instalación en edificios, típicamente en conductos dentro de las paredes del edificio.

[0004] Estos conductos a menudo albergan también otros tipos de cables, como los cables eléctricos que distribuyen energía de BT (baja tensión) desde el cuadro de distribución ubicado en el sótano del edificio a los usuarios finales. Como se sabe, los cables eléctricos comprenden uno o más conductores eléctricos. Por ejemplo, un cable eléctrico monofásico que conecta el cuadro de distribución en el sótano del edificio al panel de disyuntores proporcionado en las instalaciones del usuario generalmente comprende tres conductores eléctricos, a saber, un conductor de fase, un conductor neutro y un conductor de tierra. Cada conductor eléctrico comprende un núcleo conductor de electricidad (ya sea sólido o hecho de un haz de alambres de metal, típicamente de cobre o aluminio) rodeado por una capa aislante. Una funda rodea conjuntamente los tres conductores eléctricos aislados y los protege contra impactos mecánicos y, dependiendo de las aplicaciones del cable, también contra el agua y el fuego.

[0005] El aumento de la demanda de redes FTTX y la frecuente necesidad de instalar cables ópticos y eléctricos dentro de los mismos conductos han llevado a la concepción de cables optoeléctricos, que comprenden tanto fibras ópticas como conductores eléctricos dentro de la misma funda. Dichos cables permiten proporcionar tanto alimentación de BT como conexión de datos de alta velocidad con una sola instalación, ahorrando así costes de instalación y espacio dentro de los conductos del edificio.

[0006] El conocido cable Afumex® Duo de Prysmian Cables and Systems (véase, por ejemplo, Comina Massimo: "Smart grid solutions bring your network a smart step ahead", Smart Grip Solutions, 28 de marzo de 2012, páginas 1-16, XP055953456 recuperado de la URL de Internet: https://www.prysmiangroup.com/sites/default/files/business_markets/^iTiarkets/downloads/datasheets/smartgrid_FINAL_LOW.pdf) es un cable optoeléctrico que comprende tres conductores eléctricos de cobre y dos fibras ópticas incrustadas entre los cables conductores del conductor de tierra. Cada fibra óptica (núcleo, revestimiento y recubrimiento de acrilato) es una fibra óptica monomodo G.657A estándar con un diámetro exterior de 245 micras ± 5 micras y está protegida individualmente por un amortiguador respectivo. Cada amortiguador tiene un diámetro exterior de 900 micras ± 25 micras y está hecho de nylon (poliamida).

RESUMEN

[0007] En el cable Afumex® Duo, cada fibra óptica amortiguada tiene un diámetro exterior de aproximadamente 900 micras, por lo tanto, el tamaño del conjunto óptico que comprende las dos fibras ópticas amortiguadas dispuestas una al lado de la otra es de aproximadamente 1,8 mm.

[0008] El solicitante ha realizado algunas pruebas y ha encontrado que, para acomodar adecuadamente en un conductor eléctrico dicho conjunto óptico sin el riesgo de romperlo, la sección transversal de este conductor eléctrico (y, por simetría, también de los otros conductores eléctricos del cable) no debe ser inferior a 10 mm2 Una sección transversal más pequeña (por ejemplo, 6 mm2) implica problemas en el procedimiento de fabricación, lo que puede provocar la rotura de las fibras ópticas.

[0009] El solicitante se ha enfrentado entonces al problema de proporcionar un cable optoeléctrico para la instalación en edificios con uno de los conductores eléctricos que comprende al menos dos fibras ópticas incrustadas en su núcleo, donde cada conductor eléctrico (incluido el que aloja las fibras ópticas) puede fabricarse con su núcleo conductor que tiene una sección transversal menor que 10 mm2.

[0010] Según realizaciones de la presente descripción, el problema anterior se resuelve mediante un cable optoeléctri

[0011] Dado que todas las fibras ópticas de la unidad óptica están rodeadas y protegidas conjuntamente por un único amortiguador, se obtiene una unidad óptica con un tamaño reducido. Como se analizará en detalle a continuación, el Solicitante ha descubierto que se puede proporcionar una unidad óptica que comprende dos fibras ópticas rodeadas conjuntamente por un único amortiguador, cuyo diámetro exterior es de 900 micras, a saber, la mitad del tamaño máximo de un conjunto óptico que comprende dos fibras ópticas singularmente amortiguadas dispuestas una al lado de la otra.

[0012] Esto permite reducir la sección transversal del núcleo conductor del conductor eléctrico donde está dispuesta la unidad óptica. Se pueden obtener conductores eléctricos con sección transversal de sus núcleos conductores inferior a 10 mm2. Esto permite usar el cable según realizaciones de la presente divulgación en aplicaciones en las que, por ejemplo, se requieren núcleos conductores de clase 5 con sección transversal de 6 mm2 cada uno.

[0013] Por lo tanto, según un primer aspecto, la presente descripción proporciona un cable optoeléctrico para la instalación en edificios que comprende;

- un conductor eléctrico que comprende un núcleo eléctricamente conductor y una capa de aislamiento eléctrico que rodea el núcleo eléctricamente conductor;

- una unidad óptica incrustada dentro del núcleo eléctricamente conductor, y

- una funda externa que rodea el conductor eléctrico,

donde la unidad óptica comprende al menos dos fibras ópticas, comprendiendo cada una un núcleo, un revestimiento y un recubrimiento, comprendiendo además la unidad óptica un amortiguador que rodea conjuntamente las al menos dos fibras ópticas.

[0014] En una realización, en el cable optoeléctrico de la descripción, el amortiguador es un tubo que rodea firmemente las fibras ópticas. Dependiendo del número de fibras ópticas rodeadas, el tubo amortiguador tiene un diámetro interno en contacto directo con al menos algunas de las fibras ópticas contenidas en el mismo, estando otras fibras ópticas en contacto indirecto con el diámetro interno (entran en contacto con el diámetro interno poniendo en contacto una o más fibras ópticas en contacto directo con el diámetro interno del tubo amortiguador). Por lo tanto, las fibras ópticas están dispuestas de forma compacta dentro del amortiguador, sin sustancialmente ningún grado de libertad.

[0015] En una realización, el amortiguador está hecho de un material que tiene un Shore D mayor que 45.

[0016] En una realización, el núcleo eléctricamente conductor está hecho de un haz de alambres metálicos, y la unidad óptica está dispuesta entre dichos alambres metálicos.

[0017] En una realización, los alambres metálicos están trenzados alrededor del amortiguador.

[0018] En una realización, el amortiguador está en contacto directo con los alambres metálicos.

[0019] En una realización, la unidad óptica comprende de 2 a 12 fibras ópticas, por ejemplo, de 2 a 8 o de 2 a 4 fibras ópticas.

[0020] En una realización, las fibras ópticas están dispuestas sustancialmente paralelas a un eje longitudinal de la unidad óptica.

[0021] En una realización, la unidad óptica puede comprender un compuesto de bloqueo de agua que llena los vacíos entre las fibras ópticas y el amortiguador. Por ejemplo, el compuesto de bloqueo de agua podría ser un compuesto de gelatina.

[0022] En una realización, la unidad óptica tiene un diámetro exterior de 1 mm como máximo.

[0023] En una realización, el cable optoeléctrico de la presente descripción comprende al menos dos conductores eléctricos, por ejemplo, tres. La unidad óptica está dispuesta en al menos uno de dichos conductores eléctricos.

[0024] En una realización, una capa de mica puede estar presente entre el núcleo eléctricamente conductor y la capa aislante. De lo contrario, el núcleo eléctricamente conductor y la capa aislante están en contacto directo entre sí.

[0025] En una realización, una capa de mica puede estar presente en una posición radialmente interna con respecto a y en contacto directo con la funda que rodea los conductores eléctricos.

[0026] Para el propósito de la presente descripción y de las reivindicaciones adjuntas, excepto donde se indique lo contrario, todos los números que expresan cifras, cantidades, porcentajes, y así sucesivamente, deben entenderse como modificadas, en todos los casos, por el término "aproximadamente". Además, todos los intervalos incluyen cualquier combinación de los puntos máximos y mínimos descritos e incluyen cualquier intervalo intermedio en los mismos, que puede o no enumerarse específicamente en esta invención.

[0027] La presente descripción, en al menos uno de los aspectos mencionados, se puede implementar de acuerdo con una o más de las siguientes realizaciones, combinadas opcionalmente entre sí.

[0028] A efectos de la presente descripción y de las reivindicaciones adjuntas, las palabras «un» o «unos» debe entenderse que incluye uno o al menos uno y el singular también incluye el plural a menos que sea obvio que se quiere decir otra cosa. Esto se hace meramente por conveniencia y para dar una idea general de la descripción. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[0029] La presente descripción quedará completamente clara después de leer la siguiente descripción detallada, dada a modo de ejemplo y no de limitación, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

- la Figura 1 muestra un cable optoeléctri

descripción; y

- la Figura 2 muestra con más detalle la unidad óptica comprendida en el cable de la Figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0030] La Figura 1 muestra un cable optoeléctrico 10 para instalación en edificios según una realización de la presente descripción.

[0031] El cable 10 comprende una cantidad de conductores eléctricos aislados. A modo de ejemplo no taxativo, el cable 10 representado en la Figura 1 comprende tres conductores eléctricos aislados 1, 2 y 3. Por ejemplo, desde el punto de vista eléctrico, el cable 10 puede ser un cable eléctrico monofásico que comprende un conductor de fase 1, un conductor neutro 2 y un conductor de tierra 3.

[0032] Cada conductor eléctrico aislado 1,2, 3 comprende un núcleo conductor de electricidad 11,21, 31 y una capa aislante 12, 22, 32 que rodea el respectivo núcleo conductor de electricidad 11, 21, 31.

[0033] Cada núcleo eléctricamente conductor 11, 21, 31 puede ser sólido o un haz de alambres de metal, al menos un núcleo conductor 11, 21, 31 está hecho de un haz de alambres de metal. Los alambres metálicos pueden trenzarse alrededor del eje longitudinal del conductor. Por ejemplo, el núcleo eléctricamente conductor 31 (que, como se analizará en detalle a continuación, alberga una unidad óptica) puede estar hecho de un haz de alambres metálicos, mientras que los otros núcleos eléctricamente conductores 11 y 21 pueden ser sólidos o estar hechos de haces respectivos de alambres metálicos. Los núcleos eléctricamente conductores 11,21, 31 pueden estar hechos de cobre, aluminio o un compuesto de los mismos.

[0034] Cada capa eléctricamente aislante 12, 22, 32 está hecha de un material eléctricamente aislante. El material eléctricamente aislante puede ser, por ejemplo, PVC (cloruro de polivinilo), un material ignífugo tal como una composición de polímero LSOH o XLPE (polietileno reticulado). El material aislante utilizado para las capas aislantes puede ser de color, con el fin de permitir que el operador de campo que instala el cable 10 distinga fácilmente cada conductor eléctrico aislado 1, 2, 3. Por ejemplo, la capa aislante 12 del conductor de fase 1 puede ser marrón, la capa aislante 22 del conductor neutro 2 puede ser azul y la capa aislante 32 del conductor de tierra 3 puede ser amarilla y verde.

[0035] El cable 10 también comprende una funda 5 que rodea todos los conductores eléctricos aislados 1, 2, 3. La funda 5 puede ser la capa más externa del cable 10. La funda 5 puede estar hecha de un material eléctricamente aislante. El material eléctricamente aislante puede ser, por ejemplo, PVC (cloruro de polivinilo) o un material retardante de llama, tal como un polímero LSOH o PE (polietileno). La funda 5 puede tener un espesor que varía, por ejemplo, de 1,4 mm a 1,8 mm.

[0036] Opcionalmente, el cable 10 también puede comprender un lecho 6 que llena el espacio libre (a saber, el espacio no ocupado por los conductores eléctricos aislados 1, 2, 3) dentro de la funda 5. El lecho 6 puede estar hecho de caucho. Cuando falta alguna capa del lecho, se puede aplicar una fina capa de polvo de talco, contra la adherencia de los materiales de aislamiento al material de la funda externa.

[0037] Se puede proporcionar una cinta de material polimérico para rodear los conductores eléctricos aislados 1, 2, 3 dentro de la funda 5. En este caso, el lecho 6 puede omitirse.

[0038] En una realización, se pueden proporcionar varillas de relleno en el espacio libre como se definió anteriormente, en lugar del lecho 6.

[0039] El cable 10 también comprende una unidad óptica 7. La unidad óptica 7 puede incrustarse dentro del núcleo conductor de cualquiera de los conductores eléctricos aislados 1,2, 3. A modo de ejemplo no taxativo, la unidad óptica 7 puede disponerse entre los alambres metálicos del núcleo conductor 31 del conductor de tierra aislado 3. De acuerdo con otras realizaciones no representadas en los dibujos, la unidad óptica 7 puede estar incrustada en el núcleo conductor de cualquiera de los otros conductores eléctricos aislados 1 (fase) o 2 (neutro).

[0040] La unidad óptica 7 comprende al menos dos fibras ópticas. A modo de ejemplo no taxativo, la unidad óptica 7 mostrada en la Figura 2 comprende dos fibras ópticas 70a, 70b. La unidad óptica 7 podría comprender 2-12 fibras ópticas, sin aumentar sustancialmente las dimensiones generales del cable (siendo el aumento, por ejemplo, de no más de 0,1 mm de diámetro).

[0041] Cada fibra óptica 70a, 70b comprende un núcleo 71a, 71b rodeado por un revestimiento 72a, 72b. El núcleo 71a, 71b y el revestimiento 72a, 72b generalmente están hechos de materiales a base de sílice con diferentes índices de reflexión. Cada fibra óptica 70a, 70b también comprende un recubrimiento 73a, 73b que proporciona protección mecánica al núcleo y al revestimiento. Los recubrimientos 73a, 73b pueden ser recubrimientos de una sola capa o de doble capa. Los recubrimientos 73a, 73b pueden estar hechos de un material de acrilato.

[0042] Las fibras ópticas 70a, 70b pueden ser fibras de comunicación monomodo. Sus núcleos 71a, 71b pueden tener un diámetro de aproximadamente 8-9 micras, sus revestimientos 72a, 72b pueden tener un diámetro externo de aproximadamente 125 micras y sus recubrimientos 73a, 73b pueden tener un diámetro externo comprendido entre 180 micras y 250 micras, por ejemplo, de 180, 200 o 250 micras. Por ejemplo, las fibras ópticas 70a, 70B pueden cumplir con las especificaciones ITU-T G.657 A2 (11/2009) y/o ITU-T G.657 B2/B3 (11/2009) que definen las características de las fibras monomodo insensibles a la flexión para las redes de acceso y las instalaciones del cliente.

[0043] Las fibras ópticas 70a, 70B pueden estar dispuestas longitudinalmente, sustancialmente paralelas al eje longitudinal de la unidad óptica 7.

[0044] La unidad óptica 7 también comprende un amortiguador 74. El amortiguador 74 rodea conjuntamente todas las fibras ópticas de la unidad óptica 7, en el presente caso las fibras ópticas 70a, 70b. El amortiguador 74 puede ser un amortiguador tubular, las fibras ópticas 70a, 70b están dispuestas dentro de él. Las dos fibras ópticas 70a, 70B están dispuestas una al lado de la otra en estrecho contacto recíproco y el diámetro interno del amortiguador 74 es sustancialmente igual a la suma de los diámetros externos de las fibras 70a, 70B (específicamente, de sus recubrimientos 73a, 73B). Por lo tanto, las fibras ópticas 70a, 70b están dispuestas de forma compacta dentro del amortiguador 74, sin sustancialmente ningún grado de libertad.

[0045] Opcionalmente, la unidad óptica 7 también puede comprender un compuesto de bloqueo de agua 75 que llena los vacíos entre las fibras ópticas 70a, 70b y la superficie interna del amortiguador 74. Por ejemplo, el compuesto de bloqueo de agua 75 puede ser un compuesto de gelatina.

[0046] En una realización, el amortiguador 74 está externamente en contacto directo con el material del núcleo eléctricamente conductor 31, por ejemplo, con los cables metálicos del núcleo eléctricamente conductor 31. Por ejemplo, los cables metálicos del núcleo eléctricamente conductor 31 pueden estar trenzados alrededor del amortiguador 74, de modo que la unidad óptica 7 esté sustancialmente en el centro del núcleo conductor 31.

[0047] El amortiguador 74 puede estar hecho de un material lo suficientemente duro como para garantizar la protección mecánica a las fibras ópticas 70a, 70b contra las tensiones mecánicas ejercidas por los alambres metálicos del núcleo conductor 31 que rodean el amortiguador 74, para preservar el rendimiento de la fibra, por ejemplo, en términos de pérdidas por microflexión. El amortiguador 74 está hecho de un material que tiene un Shore D mayor que 45, por ejemplo, mayor que 50, por ejemplo, hasta 80.

[0048] El amortiguador 74 puede estar hecho de una composición de polímero LSOH. Ejemplos de una composición de polímero LSOH adecuada son compuestos ECCOH™ (comercializados por PolyOne). Alternativamente, el amortiguador 74 puede estar hecho de tereftalato de polibutileno (PBT).

[0049] El uso de un material con Shore D superior a 45 puede garantizar una protección mecánica adecuada a las fibras ópticas 70a, 70b incluso con un amortiguador relativamente delgado 74. El solicitante ha estimado que un espesor de amortiguador comprendido entre 200 micras y 500 micras puede garantizar una protección mecánica adecuada de las fibras 70a, 70b, al tiempo que mantiene el diámetro externo total de la unidad óptica 7 a un valor que permite su incrustación en un conductor eléctrico con núcleo conductor cuya sección transversal es menor que 10 mm2 Por ejemplo, suponiendo que las dos fibras 70a, 70b están amortiguadas y el diámetro exterior de cada fibra varía de 200 micras a 250 micras como se describió anteriormente, el diámetro exterior resultante del amortiguador 74 puede estar comprendido entre 600 micras y 1 mm.

[0050] Ejemplos de dimensiones de unidades de fibra óptica según la presente descripción y que contienen dos fibras ópticas se proporcionan en la Tabla I. El diámetro de fibra se refiere a una única fibra óptica. El tamaño del amortiguador se refiere a un tubo amortiguador hecho de una composición de polímero LSOH.

[0051] La composición de polímero LSOH utilizada para el amortiguador 74, como generalmente está hecha de material termoplástico, típicamente exhibe una mala adhesión al material de acrilato de los recubrimientos de fibra 73a, 73b. La pared interna del amortiguador 74 puede estar entonces en contacto directo con las fibras 70a, 70b, sin la necesidad de proporcionar ningún lubricante que requeriría aumentar el diámetro interno del tubo amortiguador 74 y luego de toda la unidad óptica 7.

[0052] Dado que todas las fibras ópticas de la unidad óptica 7 están rodeadas conjuntamente, y protegidas, por un único amortiguador 74, la unidad óptica 7 tiene un tamaño externo más pequeño que el tamaño típico de un conjunto óptico que comprende fibras ópticas con amortiguador singular dispuestas una al lado de la otra. Esto permite reducir la sección transversal del núcleo conductor 31 del conductor eléctrico 3 donde está dispuesta la unidad óptica 7 y, por lo tanto, para preservar la simetría de la construcción del cable, también de los núcleos conductores de los otros conductores eléctricos aislados 1, 2 del cable. En particular, cada conductor eléctrico aislado 1, 2, 3 puede fabricarse con una sección transversal de su núcleo conductor 11, 21, 31 inferior a 10 mm2, tal como 6 mm2. Esto permite el uso del cable 10 en aplicaciones donde, por ejemplo, se requieren núcleos conductores de Clase 5 con una sección transversal de 6 mm2.

[0053] El Solicitante ha realizado algunas pruebas en un cable optoeléctrico con la estructura representada en las Figuras 1 y 2. Las dos fibras ópticas eran fibras G.657.A2 250 micrones BendBright®-XS, fabricadas y vendidas por Prysmian Group. Se dispusieron estrechamente en un amortiguador hecho de LSOH, en particular PolyOne ECCOH™ 6150 con Shore D igual a 53 y espesor de 200 micras. La unidad óptica que incluye las dos fibras BendBright®-XS y el amortiguador LSOH estaba incrustada en el conductor de tierra de un cable eléctrico monofásico que comprende un conductor de fase, un conductor neutro y un conductor de tierra. Cada conductor eléctrico consistía en un haz de alambres de cobre rodeados por una capa aislante hecha de PVC. La sección transversal del núcleo conductor de cada conductor eléctrico tenía un área de 6 mm2. El cable también comprendía una funda exterior hecha de PVC. El espesor de la funda era de 1,8 mm.

[0054] Las pruebas realizadas en el cable y sus resultados se resumen en la Tabla II que se expone a continuación.

Tabla II

[0055] En cuanto a la prueba de aplastamiento, su propósito típico es determinar la capacidad de un cable que comprende fibras ópticas para resistir el aplastamiento. La prueba de aplastamiento se llevó a cabo de acuerdo con IEC 60794-1-21 E3A, aplicando cargas a partir de 1000 N hasta 5000 N utilizando una placa de aplastamiento de 100 mm aplicada durante 15 minutos. Cada carga se aplicó en tres posiciones longitudinales diferentes del cable, que estaban separadas recíprocamente por 500 mm. Las fibras ópticas del cable se conectaron a una fuente de luz y un medidor de potencia para medir las variaciones de potencia y, por lo tanto, la atenuación óptica. Los criterios de aprobación/reprobación para la prueba fueron:

(i) aumento de la atenuación óptica de las fibras antes y después de la aplicación de la carga de 1000 N ≤ 0,05 dB; y

(ii) no hay daños estructurales en el cable y sus componentes (funda) después de la aplicación de todas las cargas.

[0056] La atenuación de las fibras ópticas se midió antes, durante y después de la aplicación de todas las cargas. Se mantuvo sustancialmente sin cambios. La inspección visual del cable después de la aplicación de todas las cargas no reveló daños en el cable y sus componentes. La prueba de aplastamiento fue entonces aprobada.

[0057] En cuanto a la prueba de impacto, su propósito típico es determinar la capacidad de un cable que comprende fibras ópticas para resistir impactos. La prueba de impacto se realizó de acuerdo con IEC 60794-1-21 E4, en tres posiciones longitudinales diferentes del cable, que estaban separadas recíprocamente por 500 mm. Se aplicaron seis valores diferentes de energía de impacto, a saber, 5 Nm, 10 Nm, 15 Nm, 20 Nm, 25 Nm y 30 Nm, a temperatura ambiente (20 °C). El radio del martillo era de 300 mm. Las fibras ópticas del cable se conectaron a una fuente de luz y un medidor de potencia para medir las variaciones de potencia y, por lo tanto, la atenuación óptica. Los criterios de aprobación/reprobación para la prueba fueron:

(i) aumento de la atenuación óptica de las fibras antes y después de los impactos ≤ 0,05 dB; y

(ii) no hay daños estructurales al cable y sus componentes (funda) después de los impactos.

[0058] La atenuación de las fibras ópticas se midió antes, durante y después de los impactos. Se mantuvo sustancialmente sin cambios. La inspección visual del cable después de los impactos no reveló daños en el cable ni en sus componentes. La prueba de impacto fue entonces aprobada.

[0059] En lo que respecta a la prueba de flexión del cable, el propósito típico de esta prueba es determinar la capacidad de un cable que comprende fibras ópticas para resistir la flexión alrededor de un mandril de prueba. La prueba de flexión del cable se llevó a cabo de acuerdo con IEC 60794-1-21 E11A, utilizando dos mandriles diferentes con diámetros de 50 mm y 100 mm. Las fibras ópticas del cable se conectaron a una fuente de luz y un medidor de potencia para medir las variaciones de potencia y, por lo tanto, la atenuación óptica. La prueba para cada diámetro del mandril se realizó tres veces (3 ciclos de prueba). El criterio de aprobación/reprobación para la prueba fue:

(i) aumento de la atenuación óptica de las fibras antes y después de la flexión ≤0,05 dB; y

[0060] La atenuación de las fibras ópticas se midió antes, durante y después de la flexión. Se mantuvo sustancialmente sin cambios. La inspección visual del cable después de la flexión no reveló daños en el cable ni en sus componentes. La prueba de flexión fue entonces aprobada.

[0061] En cuanto a la prueba de alta tensión, su propósito típico es verificar que el cable probado cumple con el estándar internacional mencionado anteriormente. La prueba de alto voltaje se llevó a cabo de acuerdo con IEC 60502-1 conectando el cable a una fuente de voltaje de 4 KV y un Kilovoltímetro de 6 KV. Se aplicó una tensión de 3,5 KV CA durante 5 minutos. No se ha producido ninguna avería del aislamiento.

[0062] En cuanto a la prueba de resistencia eléctrica de los conductores, el propósito típico de dicha prueba es verificar que el cable probado cumpla con la norma internacional mencionada anteriormente. Esta prueba se llevó a cabo de acuerdo con IEC 60228, conectando el cable a un micro-ohmímetro para medir la resistencia eléctrica de cada conductor eléctrico del cable. El criterio de aprobación/reprobación para la prueba fue:

(i) resistencia eléctrica de cada conductor ≤ 3,08 ohm/km.

[0063] Las resistencias de medición fueron: 3,058 ohm/Km para el conductor de fase, 3,057 ohm/Km para el conductor neutro y 3,080 ohm/Km para el conductor de tierra. La prueba de resistencia eléctrica de los conducores fue entonces aprobada.

[0064] Por lo tanto, el cable probado mostró un buen rendimiento tanto desde el punto de vista óptico como desde el punto de vista eléctrico.

[0065] El cable de la presente descripción se puede fabricar de acuerdo con lo siguiente.

[0066] El material amortiguador (por ejemplo, material polimérico de LSOH) se extruye longitudinalmente alrededor de 2-4 fibras ópticas dispuestas longitudinalmente, en forma de un tubo. Después del cabezal de la extrusora, la unidad óptica así obtenida se pasa a través de un canal de enfriamiento lleno de agua, para enfriarla y evitar deformaciones del amortiguador durante el bobinado en el tambor de recogida.

[0067] Los alambres de cobre se estiran para obtener el diámetro deseado de los alambres individuales (0,3 mm, por ejemplo) y se agrupan paralelamente (por ejemplo, 20 x 0,3 mm). Los grupos de cables (por ejemplo, 4 grupos) se trenzan para formar el núcleo eléctricamente conductor que tiene, en este ejemplo, una sección transversal de 6 mm2.

[0068] En uno de los núcleos eléctricamente conductores (por ejemplo, el conductor de tierra), la unidad óptica, como se fabricó anteriormente, se coloca aproximadamente en el medio de los haces de alambres (4, en el presente ejemplo), para garantizar que se aplique la menor tensión de torsión a las fibras ópticas y, en consecuencia, la integridad de las fibras.

[0069] Cada núcleo eléctricamente conductor que contiene opcionalmente la unidad óptica se aísla extruyendo un material eléctricamente aislante (por ejemplo, PVC) longitudinalmente alrededor. El material aislante puede comprender un color estandarizado para fines de identificación. Después del cabezal de la extrusora, el conductor aislado se pasa a través de un canal de enfriamiento lleno de agua, para enfriarlo y evitar deformaciones de aislamiento durante el bobinado en el tambor de recogida.

[0070] Los conductores eléctricos así obtenidos se trenzan entre sí en sentido SZ, S o Z.

[0071] Se pueden proporcionar una o más varillas de relleno con sección transversal sustancialmente redonda trenzadas con los conductores eléctricos o en el centro del trenzado de los conductores eléctricos, dependiendo del número de conductores en el cable y/o del requisito de aplicación.

[0072] En lugar de varillas de relleno, se puede proporcionar una capa de lecho mediante extrusión alrededor de los conductores eléctricos aislados.

[0073] En ausencia de un lecho, se puede enrollar una cinta helicoidalmente alrededor de los conductores eléctricos aislados y, opcionalmente, alrededor de la/s varilla/s de relleno.

[0074] El trenzado de los conductores eléctricos (y, opcionalmente, de la/s varilla/s de relleno) se enfundan luego extruyendo un material de enfundado (por ejemplo, PVC) longitudinalmente alrededor.

[0075] Si el diseño del cable no comprende lecho ni cinta enrollada, la funda se aplica por extrusión a presión que permite la penetración del material de la funda en los espacios entre los conductores eléctricos aislados y, si las hay, las varillas de relleno. En este caso hay una aplicación de polvo de talco entre el aislamiento y la funda, lo que evita la unión del material de la funda al material de aislamiento.

[0076] Después del cabezal extrusor, el cable optoeléctrico se pasa a través de un canal de enfriamiento lleno de agua, para enfriarlo y evitar deformaciones de la funda durante el bobinado en el tambor de recogida.

[0077] Junto con la aplicación de la funda, también se puede llevar a cabo un procedimiento de marcado de la funda del cable mediante chorro de tinta, estampado, muescas o lámina de impresión en caliente. El procedimiento de marcado debe coincidir con el tipo de material de la funda.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un cable optoeléctrico (10) para instalación en edificios que comprende:

- un conductor eléctrico (3) que comprende un núcleo eléctricamente conductor (31) y una capa eléctricamente aislante (32) que rodea el núcleo eléctricamente conductor (31);

- una unidad óptica (7) incrustada dentro del núcleo eléctricamente conductor (31); y

- una funda exterior (5) que rodea el conductor eléctrico (3)

donde la unidad óptica (7) comprende al menos dos fibras ópticas (70a, 70b), donde cada fibra óptica (70a, 70b) comprende un núcleo (71a, 71b), un revestimiento (72a, 72b) y un recubrimiento (73a, 73b), donde la unidad óptica (7) comprende además un amortiguador (74) que rodea conjuntamente las al menos dos fibras ópticas (70a, 70b).

2. El cable optoeléctrico (10) según la reivindicación 1, donde el amortiguador (74) es un tubo que rodea firmemente la fibra óptica (70a, 70B).

3. El cable optoeléctrico (10) según la reivindicación 1, donde el amortiguador (74) está hecho de un material que tiene un Shore D mayor que 45.

4. El cable optoeléctrico (10) según la reivindicación 1, donde el núcleo eléctricamente conductor (31) está hecho de un haz de alambres metálicos y donde la unidad óptica (7) está dispuesta entre dichos alambres metálicos.

5. El cable optoeléctrico según la reivindicación 4, donde los alambres metálicos están trenzados alrededor del amortiguador (74).

6. El cable optoeléctrico (10) según la reivindicación 4, donde el amortiguador (74) está en contacto directo con los alambres metálicos.

7. El cable optoeléctrico según la reivindicación 1, donde la unidad óptica (7) incluye de 2 a 12 fibras ópticas.

8. El cable optoeléctrico según la reivindicación 7, donde la unidad óptica (7) incluye de 2 a 8 fibras ópticas.

9. El cable optoeléctrico (10) según la reivindicación 1, donde las fibras ópticas (70a, 70B) están dispuestas paralelas a un eje longitudinal de la unidad óptica (7).

10. El cable optoeléctrico (10) según la reivindicación 1, donde la unidad óptica (7) comprende un compuesto de bloqueo de agua (75) que llena los huecos entre las fibras ópticas (70a, 70b) y el amortiguador (74).

11. El cable optoeléctrico (10) según la reivindicación 1, donde la unidad óptica (7) tiene un diámetro exterior de 1 mm como máximo.

12. El cable optoeléctrico (10) según la reivindicación 1, que comprende al menos dos conductores eléctricos (1, 2, 3), estando dispuesta la unidad óptica (7) en al menos uno de dichos al menos dos conductores eléctricos (1, 2, 3).