RU226423U1 - Кабель оптический миниатюрный полевой - Google Patents
Кабель оптический миниатюрный полевой Download PDFInfo
- Publication number
- RU226423U1 RU226423U1 RU2023134442U RU2023134442U RU226423U1 RU 226423 U1 RU226423 U1 RU 226423U1 RU 2023134442 U RU2023134442 U RU 2023134442U RU 2023134442 U RU2023134442 U RU 2023134442U RU 226423 U1 RU226423 U1 RU 226423U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- cable
- cable according
- optical
- optical fibers
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 10
- -1 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 3
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 3
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям оптических миниатюрных кабелей, предназначенных для стационарной и нестационарной прокладки (в режиме неоднократных прокладок-снятий). Кабель содержит оптические волокна, свободно (с избытком) размещенные в трубке, заполненной специальным гидрофобным гелем; упрочняющие нити; общую защитную оболочку из полимерного материала. Технический результат: обеспечение требуемых оптических характеристик в широком температурном диапазоне и механических характеристик (стойкости к многократным изгибам малого радиуса и многократным перемоткам, в том числе при отрицательной температуре ниже минус 40°С, многократным осевым закручиваниям, растяжению и раздавливающим нагрузкам) при минимальном диаметре и технологичности конструкции.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям оптических миниатюрных кабелей, предназначенных для эксплуатации в полевых условиях в режиме неоднократных прокладок-снятий.
Уровень техники
В качестве наиболее близкого аналога по совокупности признаков выбран кабель оптический бортовой радиационно-стойкий, содержащий оптические волокна, в плотном буферном покрытии из УФ-отверждаемой полиакрилатной смолы, упрочняющие арамидные нити и полимерную оболочку из термоэластопласта, наложенную с плотным обжатием (Патент на полезную модель № RU 192307 U1).
Недостатком известного кабеля является значительно больший относительно предлагаемого диаметр, меньшая стойкость к механическим воздействиям, способность работать только в условиях стационарной прокладки на объекте, худшая технологичность.
Сущность полезной модели
Решаемая полезной моделью задача заключается в создании оптического кабеля малого диаметра с высокими механическими характеристиками, способного эксплуатироваться в полевых условиях в режиме неоднократных прокладок и смоток в том числе при низкой отрицательной температуре, простого в изготовлении (технологичного).
Технический результат заключается в обеспечении требуемых оптических характеристик в широком температурном диапазоне и механических характеристик (стойкости к многократным изгибам малого радиуса и многократным перемоткам, в том числе при отрицательной температуре ниже минус 40°С, многократным осевым закручиваниям, растяжению и раздавливающим нагрузкам) при минимальном диаметре и технологичности конструкции. Кроме того, использование в конструкции вторичного защитного покрытия в виде трубки из экструзионного полимерного материала, взамен буферного слоя из дорогостоящего и ограничено доступного на рынке УФ-отверждаемого полиакриалата, нанесение которого осуществляется на узкоспециальном оборудовании, значительно упрощает производство кабеля и улучшает его технико-экономических показатели.
Указанный технический результат достигается тем, что кабель оптический миниатюрный содержит не более трех оптических волокон, свободно размещенных в трубке (таким образом, чтобы длина оптического волокна была больше, чем длина трубки) из полимерного экструзионного материала, выбираемого из группы: полибутилентерефталат; поликарбонат или комбинации этих материалов с другими материалами (двухслойная трубка), например, поликарбоната с полипропиленом; при этом трубка должна быть заполнена гидрофобным гелем, не ухудшающим свойства оптического волокна и материала трубки, предназначенным для эксплуатации в диапазоне температур, установленном для описываемого миниатюрного оптического кабеля (например, марок Lunectra ОС-393-02 или Unigel 500N); упрочняющие нити, выбранные из группы: сверхвысокомодульная арамидная, углеродная, базальтовая или стеклонить; защитную оболочку из полимерного материала, выбираемого из группы: термоэластопласт, термопластичный полиуретан, композиция пониженной пожарной опасности, не содержащая галогенов. Внутренний диаметр трубки составляет от 0,5 мм до 1,0 мм, а наружный диаметр кабеля оптического миниатюрного полевого составляет не более 2,1 мм.
Указанный технический результат достигается также тем, что защитная оболочка накладывается поверх упрочняющих нитей с плотным обжатием, обеспечивая одновременную работу всех элементов конструкции при воздействии растягивающей нагрузки и препятствуя смещению (по сечению) упрочняющих нитей.
Перечень фигур чертежей
На фиг. 1 показан поперечный разрез (пример) миниатюрного кабеля в варианте с двумя оптическими волокнами.
Осуществление полезной модели
Оптический кабель для полевых условий эксплуатации в режиме многократного применения, под которым понимаются многократные прокладки кабеля и его последующие сматывания обратно на катушку или барабан, должен обладать минимальным диаметром и массой для обеспечения мобильности и легкости прокладки даже в труднодоступных местах, где нет возможности использовать механизированные средства. При этом он должен осуществлять передачу информации с высокой скоростью и низкими потерями в условиях жестких внешних воздействий. Оптические волокна, являющиеся основными функциональными элементами оптического кабеля, по которым осуществляется передача информации, должны быть защищены от внешних воздействий различными элементами конструкции кабеля.
Кабель оптический миниатюрный для эксплуатации в условиях нестационарной прокладки содержит оптические волокна 1, свободно (с избытком) размещенные в трубке 2, заполненной специальным гидрофобным гелем 3; упрочняющие нити 4, общую защитную оболочку из полимерного материала 5.
Технология изготовления кабеля включает операции по изготовлению оптического модуля (трубки 2, заполненной гидрофобным гелем 3, с размещенными в ней оптическими волокнами 1), наложению полимерной оболочки 5 с одновременным размещением под ней нитей 4. Изготовление оптического модуля и наложение полимерной оболочки производится с помощью экструзионных линий, являющихся типовым оборудованием кабельного производства.
Материал оболочки обеспечивает стойкость кабеля к воздействию озона, диоксида азота, соляного (морского) тумана, дезактивирующих растворов, бензина и дизельного топлива и солнечного излучения.
Указанный технический результат достигается тем, что внутренний диаметр трубки составляет от 0,5 мм до 1,0 мм. При значениях менее 0,5 мм не остается пространства для размещения избыточной длины оптического волокна, предотвращающей его растяжение при растяжении кабеля, или при ее наличии при изгибе кабеля возникают дополнительные механические напряжения в оптическом волокне и оптические потери, вызванные нарушением полного внутреннего отражения. При значениях больше 1 мм увеличиваются масса и габариты кабеля, усложняя прокладку без применения механизированных средств, а также уменьшается прочность к раздавливающей нагрузке. Наружный диаметр кабеля оптического миниатюрного полевого составляет не более 2,1 мм для целей соответствия габаритов.
Целесообразно выполнить толщину стенки трубки, в которой размещается оптическое волокно, не более 0,3 мм и не менее 0,18 мм, а наружный диаметр трубки с размещенными в ней оптическими волокнами в диапазоне от 1,05 мм до 1,35 мм в зависимости от количества размещаемых в трубке оптических волокон. При этом избыточная длина оптических волокон относительно длины полимерной трубки, в которой они расположены, должна быть в диапазоне от 0,1 до 0,7%.
Характеристики кабеля оптического миниатюрного для эксплуатации в условиях нестационарной прокладки не хуже следующих:
наружный диаметр - не более 2,1 мм;
стойкость к воздействию температур при эксплуатации в диапазоне от минус 65° до 90°С;
стойкость к воздействию статической растягивающей нагрузки не менее 150 Н;
стойкость к воздействию многократных изгибов (не менее 50) с радиусом, менее 15 диаметров кабеля, в том числе при отрицательной температуре минус 50°С;
стойкость к воздействию многократных перемоток (не менее 100), в том числе при отрицательной температуре минус 50°С;
стойкость к воздействию 50 циклов осевых закручиваний на угол ±360° на длине 1 м;
стойкость к воздействию раздавливающей нагрузки не менее 700 Н/10 см;
стойкость к синусоидальной вибрации, механическим ударам, линейному ускорению и т.п.;
стойкость к воздействию солнечного излучения;
стойкость к воздействию озона, диоксида азота;
стойкость к воздействию соляного тумана;
стойкость к воздействию дезактивирующих растворов при температуре 60°С.
Модель работает следующим образом.
Изготавливают оптический кабель, характеризующийся признаками независимого пункта формулы полезной модели, и обеспечивают его прокладку (размотку) с катушки, барабана или бухты с последующей смоткой на катушку или барабан. Кабель может прокладываться и сматываться несколько раз.
В процессе эксплуатации кабеля наружная оболочка обеспечивает защиту от воздействия влаги и других агрессивных воздействий внешней среды таких как озон, диоксид азота, соляной (морской) туман, дезактивирующие растворы, разные виды нефтепродуктов и т.п. Для защиты оптических волокон от растяжения применяются упрочняющие нити, которые принимают на себя основную часть растягивающей нагрузки. Количество нитей в конструкции выбирается исходя из требуемого значения стойкости к растягивающей нагрузке и максимально допустимого диаметра кабеля. Для максимально эффективного противостояния растяжению упрочняющие нити должны быть проложены прямолинейно с одинаковым натяжением, чтобы работать одновременно. Для обеспечения равномерного распределения нитей по сечению кабеля вокруг трубки с оптическим волокном и для предотвращения перемещения нитей внутри конструкции в результате внешних воздействий, они должны быть плотно прижаты к трубке наружной оболочкой.
Для обеспечения защиты оптических волокон от воздействия влаги, а также для предотвращения продольного распространения воды вдоль оси кабеля, предотвращения неблагоприятных последствий в результате трения волокон друг о друга и стенку трубки, а также повышения стойкости к раздавливанию трубку с размещенными в ней оптическими волокнами заполняют гидрофобным гелем. При этом внутренний диаметр трубки составляет от 0,5 мм до 1,0 мм. Целесообразно выполнить толщину стенки трубки не меньше 0,18 мм, чтобы обеспечить ее прочность при всех эксплуатационных воздействиях, но не больше 0,3 мм, чтобы не превысить допустимые размеры кабеля.
В ряде случаев лучшему предотвращению перемещения нитей может обеспечить их прокладка в конструкции в виде обмотки (или двухслойной обмотки в виде встречных повивов) вокруг полимерной трубки с оптическими волокнами. Но такой вариант расположения нитей несколько снижает стойкость кабеля к растяжению, т.к. при воздействии растяжения нить вначале стремится к распрямлению, а только потом начинает противостоять растягивающей нагрузке. Кроме того, повив нитей, распрямляясь под воздействием растягивающей нагрузки, может оказывать сдавливающее и режущее действие на трубку. Поэтому в случае применения нитей в виде обмотки, обмотка должна осуществляться с большим шагом. Учитывая, что упрочняющие нити, как и другие конструкционные материалы, при воздействии растягивающей нагрузки удлиняются, для предотвращения деформации оптического волокна вследствие растяжения его размещают в защитной трубке с некоторой избыточной длиной относительно длины трубки и кабеля в целом. Таким образом, в тот момент, когда конструктивные элементы кабеля растягиваются, оптические волокна в трубке распрямляются. Однако, такая избыточная длина ограничена не только требованиями к наружному диаметру кабеля, а как следствие, трубки с оптическим волокном, но и требованиями к оптическим характеристикам и необходимостью обеспечения стойкости к изгибам и низким температурам эксплуатации. Слишком большой избыток оптического волокна в трубке может привести к тому, что радиус изгибов этого волокна может снизиться до критического значения, что приведет к нарушению эффекта полного внутреннего отражения и распространяющийся по оптическому волокну оптический сигнал будет покидать сердцевину оптического волокна, создавая значительные оптические потери. А при воздействии механических (внешних) изгибов и/или отрицательной температуры (за счет низкотемпературной усадки полимерных элементов конструкции) радиус изгибов (внутри трубки) оптического волокна будет становиться еще меньше. Эти факторы являются существенным ограничением для избыточной длины оптического волокна. Поэтому, учитывая очень ограниченные размеры кабеля и высокие требования к нему по стойкости к механическим воздействиям и температурному диапазону эксплуатации, допустимый и достаточный избыток оптических волокон в трубке должен быть в диапазоне от 0,1% до 0,7%.
Claims (10)
1. Кабель оптический миниатюрный полевой, содержащий не более трех оптических волокон, свободно размещенных в трубке из полимерного экструзионного материала, упрочняющие нити и общую защитную оболочку из полимерного материала, наложенную с плотным обжатием, упомянутая трубка заполнена гидрофобным гелем, не ухудшающим свойства оптического волокна и материала трубки, при этом внутренний диаметр трубки составляет от 0,5 мм до 1,0 мм, а наружный диаметр кабеля оптического миниатюрного полевого составляет не более 2,1 мм.
2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что материал полимерной трубки, в которой размещены оптические волокна, выбирают из группы: полибутилентерефталат; поликарбонат или комбинации этих материалов с другими материалами (двухслойная трубка), например, поликарбоната с полипропиленом.
3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что толщина стенки трубки, в которой размещается оптическое волокно, должна быть не более 0,3 мм и не менее 0,18 мм.
4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что наружный диаметр трубки, в которой размещаются оптические волокна, должен быть не менее 1,05 мм и не более 1,35 мм.
5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что избыточная длина оптических волокон относительно длины полимерной трубки, в которой они расположены, должна быть в диапазоне от 0,1% до 0,7%.
6. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что гидрофобный гель является тиксотропным.
7. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что упрочняющие нити выбраны из группы: арамидная, углеродная, базальтовая или стеклонить.
8. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что упрочняющие нити проложены параллельно трубке с оптическим волокном с одинаковым натяжением.
9. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что упрочняющие нити обвивают трубку с оптическим волокном с шагом не менее 300 мм.
10. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что защитная оболочка выполнена из полимерного материала, выбираемого из группы: термоэластопласт, термопластичный полиуретан, композиция пониженной пожарной опасности, не содержащая галогенов.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU226423U1 true RU226423U1 (ru) | 2024-06-04 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU63554U1 (ru) * | 2006-12-28 | 2007-05-27 | Закрытое акционерное общество "Москабель-Фуджикура" | Хладостойкий волоконно-оптический кабель |
RU66556U1 (ru) * | 2007-04-24 | 2007-09-10 | Закрытое акционерное общество "Интегра" | Оптический кабель диэлектрический самонесущий |
US8983257B2 (en) * | 2002-08-28 | 2015-03-17 | Nomir Medical Technologies, Inc. | Therapeutic light delivery apparatus, method, and system |
US10752773B2 (en) * | 2011-09-30 | 2020-08-25 | Subaru Corporation | Fiber-reinforced resin composite material and method for producing same |
RU2800794C2 (ru) * | 2019-03-26 | 2023-07-28 | Призмиан С.П.А. | Огнестойкий оптоволоконный кабель с большим количеством волокон |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8983257B2 (en) * | 2002-08-28 | 2015-03-17 | Nomir Medical Technologies, Inc. | Therapeutic light delivery apparatus, method, and system |
RU63554U1 (ru) * | 2006-12-28 | 2007-05-27 | Закрытое акционерное общество "Москабель-Фуджикура" | Хладостойкий волоконно-оптический кабель |
RU66556U1 (ru) * | 2007-04-24 | 2007-09-10 | Закрытое акционерное общество "Интегра" | Оптический кабель диэлектрический самонесущий |
US10752773B2 (en) * | 2011-09-30 | 2020-08-25 | Subaru Corporation | Fiber-reinforced resin composite material and method for producing same |
RU2800794C2 (ru) * | 2019-03-26 | 2023-07-28 | Призмиан С.П.А. | Огнестойкий оптоволоконный кабель с большим количеством волокон |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10180552B2 (en) | Fiber optic ribbon cable having enhanced ribbon stack coupling and methods thereof | |
AU2014385023B2 (en) | Optical cable | |
US6356690B1 (en) | Self-supporting fiber optic cable | |
US7382955B1 (en) | Optical fiber cable with system and method for mid-span access | |
AU2021203639A1 (en) | Optical communication cable | |
US4374608A (en) | Fiber optic cable | |
US7570854B2 (en) | Flat wide water swellable binder for optical fiber tubes | |
US8184935B2 (en) | Flat drop cable with center strength member | |
EP1224496A1 (en) | Fiber optic drop cable | |
JPH0564807U (ja) | 光ケーブル素子 | |
JPH04265916A (ja) | 光ファイバケーブル | |
US9086556B2 (en) | Fiber optic cable with improved flexibility, low temperature and compression resistance | |
JPH03502497A (ja) | 一体形光ケーブル | |
JPS63138309A (ja) | 耐張力ケーブル | |
WO2015024443A1 (zh) | 双层绞全干式光缆 | |
US4787702A (en) | Fiber optic cable and method of making the same | |
JP2006514324A (ja) | 直線集合構造のルースチューブ型光ケーブル | |
CA1162092A (en) | Optical fibre cables | |
RU226423U1 (ru) | Кабель оптический миниатюрный полевой | |
US10036863B2 (en) | Optical fiber cables with flat ribbon fibers | |
GB2105484A (en) | Optical fibre cables | |
EP3104204A1 (en) | Versatile easy accessable optical fiber cable | |
JP2000131571A (ja) | 光ファイバケーブル | |
WO1998006109A1 (en) | Electrical and optical cable | |
RU226378U1 (ru) | Оптический кабель |