RU168350U1

RU168350U1 - OPTICAL CABLE

Info

Publication number: RU168350U1
Application number: RU2016106600U
Authority: RU
Inventors: Юрий Владимирович Смирнов; Антон Дмитриевич Смирнов; Андрей Викторович Малай
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Старлинк"
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-01-30

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в конструкциях оптических кабелей, использующихся в системах связи и передачи информации. Технический результат, заключающийся в повышении продольной герметичности, гибкости и стойкости к многократным перегибам, достигается в оптическом кабеле, содержащем бронированную оболочку, внутри которой расположены оптические волокна с защитным полимерным покрытием, помещенные в гидрофобный заполнитель, причем, бронированная оболочка выполнена в виде повива из проволок с кратностью шага повива не более 10, в качестве проволок для повива используют 5-8 проволок диаметром 0,5-3 мм из мягких проводниковых материалов с упроченным поверхностным слоем толщиной от 10% до 30% толщины проволоки, выполненным путем нагартовки при волочении. 3 д.п.ф., 1 ил.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the construction of optical cables used in communication and information transfer systems. The technical result, which consists in increasing longitudinal tightness, flexibility and resistance to repeated kinks, is achieved in an optical cable containing an armored sheath, inside of which there are optical fibers with a protective polymer coating placed in a hydrophobic filler, and the armored sheath is made in the form of a coil of wires with multiplicity of winding pitch not more than 10, 5-8 wires with a diameter of 0.5-3 mm from soft conductive materials with a hardened surface are used as wires for winding tnym layer thickness from 10% to 30% of the thickness of the wire formed by work hardening during drawing. 3 D.P.F., 1 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в конструкциях оптических кабелей, использующихся в системах связи и передачи информации.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the construction of optical cables used in communication and information transfer systems.

Известны конструкции оптических модулей со свободной укладкой оптических волокон внутри полимерной трубки. Они используются в большинстве выпускаемых оптических кабелей модульной конструкции [Г. Мальке, П. Гессинг. Волоконно-оптические кабели. Глава 9. Перевод с немецкого. Издание второе дополненное. 2001. LINGUA-9, Новосибирск].Known designs of optical modules with free laying of optical fibers inside the polymer tube. They are used in most modular optical cables manufactured [G. Malke, P. Hessing. Fiber optic cables. Chapter 9. Translation from German. Second edition supplemented. 2001. LINGUA-9, Novosibirsk].

Эти модули выполняются из полимерных материалов с низким коэффициентом температурного расширения, например, из полиизобутелентерефтолата или поликарбоната, внутренне пространство трубок заполнено гидрофобным гелем, в котором находятся одно или несколько оптических волокон с тонким лаковым покрытием. Модули обычно имеют диаметр от 1,8 до 3 мм.These modules are made of polymeric materials with a low coefficient of thermal expansion, for example, polyisobutylene terephtholate or polycarbonate, the inner space of the tubes is filled with a hydrophobic gel, in which there are one or more optical fibers with a thin varnish coating. Modules typically have a diameter of 1.8 to 3 mm.

Недостатком полимерных модулей и оптических кабелей на их основе является ограниченный рабочий температурный диапазон из-за температурных усадок в области низких температур, приводящих к изгибу оптического волокна и возрастанию затухания.The disadvantage of polymer modules and optical cables based on them is the limited operating temperature range due to temperature shrinkage in the low temperature region, leading to bending of the optical fiber and an increase in attenuation.

Известен также оптический кабель [Г. Мальке, П. Гессинг. Волоконно-оптические кабели. Рис 9.21. Перевод с немецкого. Издание второе дополненное. 2001. LINGUA-9, Новосибирск], содержащий стальную сварную трубку, имеющую внешний диаметр 2,5 мм, с расположенными внутри ее, по меньшей мере, одним оптическим волокном с защитным полимерным покрытием и гидрофобным заполнителем и защитную полимерную оболочку.Optical cable is also known [G. Malke, P. Hessing. Fiber optic cables. Figure 9.21. Translation from German. Second edition supplemented. 2001. LINGUA-9, Novosibirsk], containing a steel welded tube having an outer diameter of 2.5 mm, with at least one optical fiber with a protective polymer coating and a hydrophobic filler and a protective polymer shell located inside it.

К недостаткам этого технического решения следует отнести относительно плохую гибкость и относительно низкую стойкость к многократным перегибам, что снижает его эксплуатационные возможности.The disadvantages of this technical solution include relatively poor flexibility and relatively low resistance to repeated bends, which reduces its operational capabilities.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является оптический кабель [RU 56007, U1, G02B 6/44, Н01В 7/00, 27.08.2006], содержащий бронированную оболочку в виде стальной трубки с расположенным внутри нее, по меньшей мере, одним оптическим волокном с защитным полимерным покрытием и гидрофобным заполнителем, причем, трубка выполнена в виде повива из преформированных стальных проволок или стренг, с кратностью шага повива не более 10.The closest in technical essence to the proposed one is an optical cable [RU 56007, U1, G02B 6/44, Н01В 7/00, 08/27/2006] containing an armored sheath in the form of a steel tube with at least one optical fiber located inside it with a protective polymer coating and a hydrophobic filler, moreover, the tube is made in the form of a coil of preformed steel wires or strands, with a multiplicity of the pitch of the coil not more than 10.

Особенностью этого технического решения является то, что, количество преформированных стальных канатных проволок или стренг составляет от 6 до 8, стальная трубка имеет сварной шов, расположенный по винтовой линии, и кабель снабжен внешней полимерной оболочкой.A feature of this technical solution is that, the number of preformed steel wire ropes or strands is from 6 to 8, the steel tube has a weld located along a helical line, and the cable is equipped with an external polymer sheath.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая продольная герметичность, вызванная выполнением бронированной оболочки в виде стальной трубки, а также обусловленные этим плохая гибкость и низкая стойкость к многократным перегибам, что ухудшает эксплуатационные характеристики оптического кабеля.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low longitudinal tightness caused by the implementation of the armored shell in the form of a steel tube, as well as the resulting poor flexibility and low resistance to repeated bending, which degrades the performance of the optical cable.

Задача, которая решается в полезной модели, заключается в повышении продольной герметичности, гибкости и стойкости к многократным перегибам с целью улучшения эксплуатационных характеристик оптического кабеля.The problem that is solved in the utility model is to increase longitudinal tightness, flexibility and resistance to repeated bending in order to improve the operational characteristics of the optical cable.

Требуемый технический результат заключается в повышении продольной герметичности, гибкости и стойкости к многократным перегибам оптического кабеля.The required technical result is to increase the longitudinal tightness, flexibility and resistance to repeated bending of the optical cable.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в оптическом кабеле, содержащем бронированную оболочку, внутри которой расположены оптические волокна с защитным полимерным покрытием, помещенные в гидрофобный заполнитель, причем, бронированная оболочка выполнена в виде повива из проволок с кратностью шага повива не более 10, согласно полезной модели, в качестве проволок для повива используют 5-8 проволок диаметром 0,5-3 мм из мягких проводниковых материалов с упроченным поверхностным слоем толщиной от 10% до 30% толщины проволоки, выполненным путем нагартовки при волочении.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that in an optical cable containing an armored sheath, inside of which there are optical fibers with a protective polymer coating placed in a hydrophobic filler, moreover, the armored sheath is made in the form of a layer of wires with a multiple of layer of layer more than 10, according to the utility model, 5-8 wires with a diameter of 0.5-3 mm made of soft conductive materials with a hardened surface layer with a thickness of 10 or more are used as wires for winding % up to 30% of the thickness of the wire, made by welding during drawing.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем что, в качестве проволоки для повива используют или медную, или алюминиевую, или нихромовую проволоку.In addition, the required technical result is achieved by the fact that, as a wire for grafting, either copper, or aluminum, or nichrome wire is used.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем что, бронированная оболочка снабжена внешней полимерной оболочкой.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the armored shell is provided with an external polymer shell.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем что, гидрофобный заполнитель выполнен в виде смеси полиизобутилена и сэвилена.In addition, the desired technical result is achieved by the fact that the hydrophobic aggregate is made in the form of a mixture of polyisobutylene and sevilen.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором показан оптический кабель в разрезе (частный случай использования 4-х оптических волокон и 6 проволок в повиве, образующего бронированную оболочку).The utility model is illustrated by the drawing, which shows the optical cable in the context (a special case of using 4 optical fibers and 6 wires in the midwife, forming an armored sheath).

На чертеже обозначены: 1- бронированная оболочка, 2 - проволока, образующая бронированную оболочку, 3 - упроченный поверхностный слой, 4 - оптическое волокно, 5 - гидрофобный заполнитель, 6 - внешняя полимерная оболочка.The drawing shows: 1 - armored sheath, 2 - wire forming an armored sheath, 3 - hardened surface layer, 4 - optical fiber, 5 - hydrophobic aggregate, 6 - external polymer shell.

Оптический кабель содержит бронированную оболочку 1, внутри которой расположены оптические волокна 4 с защитным полимерным покрытием, помещенные в гидрофобный заполнитель 5.The optical cable contains an armored sheath 1, inside of which there are optical fibers 4 with a protective polymer coating, placed in a hydrophobic aggregate 5.

В оптическом кабеле бронированная оболочка 1 выполнена в виде повива из проволок 2 с кратностью шага повива не более 10, в качестве проволок 2 для повива используют 5-8 проволок диаметром 0,5-3 мм из мягких проводниковых материалов с упроченным поверхностным слоем от 10% до 30% толщины проволоки, выполненным путем нагартовки при волочении.In an optical cable, the armored sheath 1 is made in the form of coils of wires 2 with a multiplicity of coils of no more than 10, as wires 2 for coils use 5-8 wires with a diameter of 0.5-3 mm from soft conductor materials with a strengthened surface layer of 10% up to 30% of the thickness of the wire, made by welding during drawing.

Примером используемой проволоки для повива является медная, алюминиевая или нихромовая проволока, бронированная оболочка снабжена внешней полимерной оболочкой, а гидрофобный заполнитель выполнен в виде смеси полиизобутилена и сэвилена.An example of a grafting wire used is copper, aluminum or nichrome wire, the armored sheath is provided with an external polymeric sheath, and the hydrophobic filler is made in the form of a mixture of polyisobutylene and sevilen.

Проволока для повива подвергается упрочнению, например, за счет волочения и нагартовки с толщиной от 10% до 30% ее толщины. Возможны и другие способы упрочнения поверхностного слоя, например применение биметаллического материала алюминий-медь, сталь-алюминий и т.п.The wire for coiling is hardened, for example, by drawing and rolling with a thickness of 10% to 30% of its thickness. Other methods of hardening the surface layer are possible, for example, the use of a bimetallic material aluminum-copper, steel-aluminum, etc.

Использование числа проволок 2 для повива менее 5 приводит к относительно низкой прочности бронированной оболочки, а при числе проволок более 8 - возникает излишняя сложность кабеля. Преимущественный диаметр проволок для повива составляет 2-3 мм, поскольку при меньшем диаметре может быть не обеспечена достаточная прочность бронированной оболочки, а более толстая проволока с диаметром более 3 мм. приводит к излишнему расходованию материала. Упроченный поверхностный слой составляет от 10% до 30% ее толщины, что достаточно для создания прочной бронированной оболочки. Меньшая толщина может не обеспечить требуемую прочность, а большая толщина приводит к неоправданному усложнению конструкции кабеля.Using the number of wires 2 for coiling less than 5 leads to a relatively low strength of the armored sheath, and when the number of wires is more than 8, excessive cable complexity occurs. The preferable diameter of the coils is 2-3 mm, since with a smaller diameter, sufficient strength of the armored sheath may not be provided, but a thicker wire with a diameter of more than 3 mm. leads to excessive consumption of material. The hardened surface layer is from 10% to 30% of its thickness, which is enough to create a strong armored shell. A smaller thickness may not provide the required strength, and a larger thickness leads to unnecessarily complicated cable designs.

Используется предложенный оптический кабель следующим образом.The proposed optical cable is used as follows.

Пример. Для изготовления бронированной оболочки использовали нихромовую мягкую проволоку диаметром 0,8 мм, выполненную из сплава Х20Н80. Эта проволока прошла упрочнение за счет нагартовки при волочении глубиной 0,05 мм. При проведении технологических операций изготовления кабеля нагартованный слой обеспечил увеличение его жесткости и, тем самым, создание устойчивой полости внутри бронированной оболочки. В конструкции кабеля были использованы стандартные оптические волокна на рабочую температуру 85°С, термостойкие оптические волокна на рабочую температуру до 300 и более °С и специальные оптические волокна, например, из сапфира. В последнем случае рабочая температура ОК составляет 1300°С.Example. For the manufacture of the armored shell used nichrome soft wire with a diameter of 0.8 mm, made of alloy X20H80. This wire has undergone hardening due to fretting during drawing with a depth of 0.05 mm. During technological operations of manufacturing the cable, the cured layer provided an increase in its rigidity and, thereby, the creation of a stable cavity inside the armored shell. Standard optical fibers for an operating temperature of 85 ° C, heat-resistant optical fibers for an operating temperature of up to 300 and more ° C, and special optical fibers, for example, sapphire, were used in the cable design. In the latter case, the operating temperature OK is 1300 ° C.

Экспериментальная проверка полностью подтвердила достижение требуемого технического результата, заключающегося в повышении продольной герметичности, гибкости и стойкости к многократным перегибам оптического кабеля.The experimental verification fully confirmed the achievement of the required technical result, which consists in increasing the longitudinal tightness, flexibility and resistance to repeated bending of the optical cable.

Claims

1. An optical cable containing an armored sheath, inside of which there are optical fibers with a protective polymer coating, placed in a hydrophobic filler, the armored sheath made in the form of coils of wires with a multiplicity of coils of no more than 10, characterized in that as wires for coils use 5-8 wires with a diameter of 0.5-3 mm from soft conductor materials with a hardened surface layer with a thickness of 10% to 30% of the thickness of the wire, made by rolling during drawing.

2. The optical cable according to claim 1, characterized in that either copper, or aluminum, or nichrome wire is used as the wire for the midwife.

3. The optical cable according to claim 1, characterized in that the armored sheath is provided with an external polymer sheath.

4. The optical cable according to claim 1, characterized in that the hydrophobic filler is made in the form of a mixture of polyisobutylene and sevilen.