Оптоэлектрический кабель

Полезная модель относится к кабельной технике и может быть использована при создании оптоэлектрических кабелей для систем связи и передачи информации, в частности, для видеосистем наблюдения и охраны, когда наряду с передачей большого объема видеоинформации имеется необходимость по одному кабелю передавать и питающие напряжения для узлов и элементов видеосистем. Требуемый технический результат, заключающийся в повышении стойкости к механическим и температурным воздействиям достигается при использовании конструкции оптоэлектрического кабеля, содержащего помещенные в его внешнюю изолирующую оболочку, по крайней мере, одну токопроводящую жилу, покрытую изолирующим материалом, по крайней мере, одну волоконно-оптическую жилу, содержащую, по крайней мере, одно оптическое волокно, и, по крайней мере, один упрочняющий элемент, выполненный в виде скрученных канатных проволок, при этом, волоконно-оптическая жила выполнена в виде оптического волокна, помещенного в защитную оболочку, заполненную гидрофобом, а упрочняющий элемент непосредственно примыкает к токопроводящей жиле, содержащей проводник, покрытый изолирующим материалом, и к волоконно-оптической жиле. 9 з.п.ф, 6 ил.

Полезная модель относится к кабельной технике и может быть использована при создании оптоэлектрических кабелей (ОЭК) для систем связи и передачи информации, в частности, для видеосистем наблюдения и охраны, когда наряду с передачей большого объема видеоинформации имеется необходимость по одному кабелю передавать и питающие напряжения для узлов и элементов видеосистем.

Известен кабель, содержащий стальную трубку, 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, а кабель снабжен внешней полимерной оболочкой [RU 56007, U1, G02B 6/44, H01B 7/00, 27.08.2006].

Недостатком такой конструкции является относительно узкие функциональные возможности, поскольку подобный кабель содержит оптическое волокно, позволяющее передавать по кабелю оптический сигнал, например, в видеосистемах наблюдения и охраны, но отсутствие электрического проводника не позволяет одновременно передавать по кабелю и питающее напряжение для узлов и элементов видеосистем.

Наиболее близким к предлагаемому является техническое решение, представляющее собой кабель, содержащий уложенные параллельно в одной плоскости или скрученные между собой токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из пластмассы, и продольно наложенные ленты из нетканого полотна, заключенные в коррозионно-стойкую ленточную броню, причем, в пространство между токопроводящими жилами введен один или несколько гибких стальных бронированных малогабаритных волоконно-оптических кабелей, выполненных в виде 6-ти скрученных преформированных канатных проволок или прядей проволок, образующих свободный канал в центре, в котором расположены одно или несколько оптических волокон [RU 109907, U1, H01B 11/22, 27.10.2011].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая стойкость к воздействию возможных значительных механических и температурных воздействий, которые возникают как в процессе его изготовления, так и в процессе эксплуатации, например, в погружных системах. Это вызвано, в частности тем, что используется один или несколько гибких стальных бронированных малогабаритных волоконно-оптических кабелей, выполненных в виде 6-ти скрученных преформированных канатных проволок или прядей проволок, образующих свободный канал в центре, в котором расположены одно или несколько оптических волокон. Оптические волокна и канатная проволока имеют значительные отличия по температурным коэффициентам, что при значительных температурных изменениях может привести к повреждению оптических волокон или ухудшению их характеристик. Кроме того, при попытке повышения механической прочности кабеля за счет использования более жестких канатных проволок возможно их значительное механическое воздействие на оптические волокна, а при использовании мягких канатных проволок возможно недопустимое механическое воздействие на оптические волокна в местах изгиба кабеля.

Целью технического усовершенствования известного технического решения является повышение стойкости кабеля к механическим и температурным воздействиям.

Требуемый технический результат заключается в усовершенствовании конструкции кабеля для обеспечения большей стойкости к механическим и температурным воздействиям.

Требуемый технический результат достигается тем, что, кабель, содержащий помещенные во внешнюю изолирующую оболочку кабеля, по крайней мере, одну токопроводящую жилу, покрытую изолирующим материалом, и, по крайней мере, одну волоконно-оптическую жилу, содержащую, по крайней мере, одно оптическое волокно, введен, по крайней мере, один упрочняющий элемент, выполненный в виде скрученных канатных проволок, при этом, волоконно-оптическая жила выполнена в виде оптического волокна, помещенного в защитную оболочку, заполненную гидрофобом, а упрочняющий элемент непосредственно примыкает к токопроводящей жиле, содержащей проводник, покрытый изолирующим материалом, и к волоконно-оптической жиле.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, кабель содержит одну токопроводящую жилу, покрытую изолирующим материалом, одну волоконно-оптическую жилу и один упрочняющий элемент.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, кабель содержит одну токопроводящую жилу, покрытую изолирующим материалом, одну волоконно-оптическую жилу и два упрочняющих элемента.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, упрочняющий элемент выполнен в виде семи примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, упрочняющий элемент выполнен в виде шести примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок, причем, между шестью примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок размещено, по крайней мере, одно оптическое волокно.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, кабель содержит две токопроводящих жилы, покрытые изолирующим материалом, и один упрочняющий элемент, выполненный в виде шести примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок, причем между шестью примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок размещен, по крайней мере, одно оптическое волокно.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, кабель содержит две токопроводящих жилы, покрытые изолирующим материалом, и два упрочняющих элемента, выполненных в виде шести примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок, причем, между шестью примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок размещено, по крайней мере, одно оптическое волокно.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, поверх внешней изолирующей оболочки кабеля выполнена бронированная оболочка.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, упрочняющий элемент помещен в изолирующую оболочку упрочняющего элемента.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, пространство внутри внешней изолирующей оболочки кабеля между, по крайней мере, одной токопроводящей жилы, по крайней мере, одной волоконно-оптической жилы и, по крайней мере, одним упрочняющим элементом заполнено гидрофобом.

На чертеже представлены:

на фиг.1 - оптоэлектрический кабель, вариант с одной токопроводящей жилой, одной волоконно-оптической жилой и одним упрочняющим элементом;

на фиг.2 - оптоэлектрический кабель, вариант с двумя токопроводящими жилами и одним упрочняющим элементом, содержащим оптические волокна;

на фиг.3 - оптоэлектрический кабель, вариант с двумя токопроводящими жилами и одним упрочняющим элементом, содержащим оптические волокна изолирующую оболочку упрочняющего элемента.

на фиг.4 - оптоэлектрический кабель, вариант с двумя токопроводящими жилами и двумя упрочняющими элементами, содержащими оптические волокна;

на фиг.5 - оптоэлектрический кабель, вариант кабеля с бронированной оболочкой, с двумя токопроводящими жилами и одним упрочняющим элементом, содержащим оптические волокна;

на фиг.4 - оптоэлектрический кабель, вариант кабеля с бронированной оболочкой, с двумя токопроводящими жилами и двумя упрочняющими элементами, содержащими оптические волокна.

На чертеже обозначены: упрочняющий элемент 1, волоконно-оптическая жила 2, содержащая оптическое волокно 3, помещенное в гидрофоб, защитная оболочка 4 волоконно-оптической жилы, токопроводящая жила 5, содержащая проводник 6, покрытый изолирующим материалом 7, изолирующая оболочка 8 упрочняющего элемента, внешняя изолирующая оболочка 9 оптоэлектрического кабеля, бронированная оболочка 10, выполненная поверх внешней изолирующей оболочки 9 оптоэлектрического кабеля.

При этом, оптоэлектрический кабель содержит по крайней мере, одну токопроводящую жилу 5, содержащую проводник 6, покрытый изолирующим материалом 7, по крайней мере, одну волоконно-оптическую жилу 2, содержащую, по крайней мере, одно оптическое волокно 3 и, по крайней мере, один упрочняющий элемент 1, выполненный в виде скрученных канатных проволок.

В оптоэлектрическом кабеле волоконно-оптическая жила 2 выполнена в виде оптического волокна 3, помещенного в защитную оболочку 4, заполненную гидрофобом, а упрочняющий элемент 1 непосредственно примыкает к токопроводящей жиле 5, содержащей проводник 6, покрытый изолирующим материалом 7, и к волоконно-оптической жиле 2.

Преимущественные варианты оптоэлектрического кабеля предполагает, что он содержит одну токопроводящую жилу 5, одну волоконно-оптическую жилу 2 и один упрочняющий элемент 1.

Кроме того, оптоэлектрический кабель может содержать одну токопроводящую жилу 2, одну волоконно-оптическую жилу 2 и два упрочняющих элемента 1.

Упрочняющий элемент 1 может быть выполнен в виде семи примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок. Возможен также комбинированный вариант выполнения упрочняющего элемента 1, когда он выполнен в виде шести примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок, причем, между шестью примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок размещено, по крайней мере, одно оптическое волокно 3.

Оптоэлектрический кабель может содержать две токопроводящих жилы 2 и один упрочняющий элемент 1, выполненный в виде шести примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок, причем, между шестью примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок размещено, по крайней мере, одно оптическое волокно 3.

Помимо приведенных преимущественных вариантов выполнения оптоэлектрического кабеля он может содержать две токопроводящих жилы 5 и два упрочняющих элемента 1, выполненных в виде шести примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок, причем, между шестью примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок размещено, по крайней мере, одно оптическое волокно 3.

Возможно также такое выполнение оптоэлектрического кабеля, когда поверх его внешней изолирующей оболочки 9 выполнена бронированная оболочка 10, упрочняющий элемент 1 помещен в изолирующую оболочку 8, а пространство внутри внешней изолирующей оболочки 9 заполнено гидрофобом.

Все узлы и элементы предложенного оптоэлектрического кабеля являются стандартными элементами электротехники и техники связи и не вызывают сомнения в возможности их выполнения..

Используется оптоэлектрический кабель следующим образом.

Кабель имеет высокую прочность на растяжение, раздавливание, гибкость и температурные перепады, поэтому может быть использован при различных условиях прокладки, например, при монтаже видеосистем наблюдения и охраны.

В варианте фиг.1 упрочняющий элемент 1 от примыкает к токопроводящей жиле 5 и волоконно-оптической жиле 2, но исключается непосредственный контакт с проводником и оптическим волокном. Поэтому значительные отличия по температурным коэффициентам оптического волокна и проводника относительно канатной проволоки при значительных температурных изменениях снижает возможность повреждения оптических волокон или ухудшения их характеристик. Кроме того, при повышении механической прочности предложенного оптоэлектрического кабеля за счет использования более жестких канатных проволок в упрочняющем элементе предложенная конструкция кабеля снижает механическое воздействие на оптические волокна, как и использование мягких канатных проволок в местах изгиба кабеля.

Вариант фиг.2 позволяет использовать две токопроводящие жилы, что важно для соответствующих вариантов использования оптоэлектрического кабеля, в частности, в системах видеонаблюдения и охраны. Вариант фиг.3 позволяет уменьшить взаимное воздействие упрочняющего элемента на токопроводящие жилы за счет использования изолирующей оболочки у упрочняющего элемента. При использовании варианта фиг.4 возникает возможность при использовании двух токопроводящих жил упрочить оптоэлектронный кабель за счет использования двух упрочняющих элементов при увеличении числа используемых оптических волокон. Варианты фиг.5 и фиг.6. Позволяют существенно улучшить прочностные характеристики оптоэлектрического кабеля за счет использования бронированной оболочки.

Таким образом, благодаря предложенной конструкции оптоэлектрического кабеля достигается требуемый результат, заключающийся в повышение стойкости кабеля к механическим и температурным воздействиям, поскольку в основном варианте кабеля исключается непосредственный контакт проводника с оптическим волокном. Поэтому значительные отличия по температурным коэффициентам оптического волокна и проводника относительно канатной проволоки при значительных температурных изменениях снижает возможность повреждения оптических волокон или ухудшения их характеристик. Кроме того, при необходимости повышения механической прочности предложенного оптоэлектрического кабеля, например, за счет использования более жестких канатных проволок в упрочняющем элементе, предложенная конструкция кабеля снижает механическое воздействие на оптические волокна в местах изгиба кабеля, как при необходимости использования мягких канатных проволок.

1. Оптоэлектрический кабель, содержащий помещенные в его внешнюю изолирующую оболочку, по крайней мере, одну токопроводящую жилу, покрытую изолирующим материалом, и, по крайней мере, одну волоконно-оптическую жилу, содержащую, по крайней мере, одно оптическое волокно, отличающийся тем, что введен, по крайней мере, один упрочняющий элемент, выполненный в виде скрученных канатных проволок, при этом волоконно-оптическая жила выполнена в виде оптического волокна, помещенного в защитную оболочку, заполненную гидрофобом, а упрочняющий элемент непосредственно примыкает к токопроводящей жиле, содержащей проводник, покрытый изолирующим материалом, и к волоконно-оптической жиле.

2. Оптоэлектрический кабель по п.1, отличающийся тем, что он содержит одну токопроводящую жилу, покрытую изолирующим материалом, одну волоконно-оптическую жилу и один упрочняющий элемент.

3. Оптоэлектрический кабель по п.1, отличающийся тем, что он содержит одну токопроводящую жилу, покрытую изолирующим материалом, одну волоконно-оптическую жилу и два упрочняющих элемента.

4. Оптоэлектрический кабель по п.1, отличающийся тем, что содержащийся в нем упрочняющий элемент выполнен в виде семи примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок.

5. Оптоэлектрический кабель по п.1, отличающийся тем, что содержащийся в нем упрочняющий элемент выполнен в виде шести примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок, причем между шестью примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок размещено, по крайней мере, одно оптическое волокно.

6. Оптоэлектрический кабель по п.1, отличающийся тем, что он содержит две токопроводящих жилы, покрытые изолирующим материалом, и один упрочняющий элемент, выполненный в виде шести примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок, причем между шестью примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок размещено, по крайней мере, одно оптическое волокно.

7. Оптоэлектрический кабель по п.1, отличающийся тем, что он содержит две токопроводящих жилы, покрытые изолирующим материалом, и два упрочняющих элемента, выполненных в виде шести примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок, каждая из которых содержит шесть примыкающих друг к другу прядей канатных проволок, причем между шестью примыкающих друг к другу и скрученных между собой групп канатных проволок размещено, по крайней мере, одно оптическое волокно.

8. Оптоэлектрический кабель по п.1, отличающийся тем, что поверх его внешней изолирующей оболочки выполнена бронированная оболочка.

9. Оптоэлектрический кабель по п.1, отличающийся тем, что содержащийся в нем упрочняющий элемент помещен в изолирующую оболочку упрочняющего элемента.

10. Оптоэлектрический кабель по п.1, отличающийся тем, что пространство внутри внешней изолирующей оболочки кабеля между, по крайней мере, одной токопроводящей жилы, по крайней мере, одной волоконно-оптической жилой и, по крайней мере, одним упрочняющим элементом заполнено гидрофобом.