Водостойкий кабель

Водостойкий кабель

Реферат

 

Изобретение касается волоконно-оптического кабеля, который является устойчивым к радиальному проникновению и к продольному распространению воды. Кабель содержит растворимый в воде полимерный материал, способный разбухать под действием воды. При поступлении воды в этот кабель распространение воды блокируется за счет объединенного эффекта набухания растворимого в воде материала и образования водного раствора упомянутого материала, который имеет предварительно определенную вязкость, для препятствования протеканию остаточной воды. Растворимый в воде материал предпочтительно выбирают из полиакриламида, модифицированного поливинилового спирта, сополимеров винилового спирта/винилацетата, поливинилпирролидона и их смесей, причем материал предпочтительно является сополимером винилового спирта/винилацетата. Материал можно экструдировать, чтобы образовать трубчатые элементы для охватывания оптических волокон, например двухслойные трубчатые элементы, в которых внутренний слой сделан из растворимого в воде материала, а наружный слой сделан из обычного полимера типа ПЭ, ПП или ПБТ. 3 с. и 31 з.п.ф-лы, 5 ил., 7 табл.

Настоящее изобретение относится к кабелю, в частности волоконно-оптическому кабелю, который является устойчивым к радиальному проникновению и к продольному распространению воды.

Настоящее изобретение также касается способа сохранения высокого сопротивления прохождению воды как в жидком состоянии, так и в парообразном состоянии внутри кабелей, в частности волоконно-оптических кабелей.

Кабели и, в частности, волоконно-оптические кабели используются в условиях окружающей среды, они включают в себя контакт с водой как в жидкой форме, так и в форме пара.

Наличие молекул воды внутри оптических кабелей, и в особенности близко к оптическим волокнам, приводит к снижению пропускной способности волокон.

Упомянутое снижение пропускной способности волокон обусловлено, в частности, диффузией водяного пара через вторичное и первичное покрытия пастой на оптическом волокне и последующей конденсацией воды на границе раздела между пастой и вторичным покрытием и стеклом и первичным покрытием. Эта конденсация может приводить к локальному разъединению между пастой и вторичным покрытием или между стеклом и первичным покрытием, вызывая появление неравномерных механических напряжений ("микроизгибов"), которые могут вызывать затухание передаваемого сигнала.

Контакт оптических волокон с водой в жидком состоянии может происходить либо вследствие проникновения воды с плохо обернутого конца (во время хранения или укладки кабеля), либо вследствие случайного повреждения этой оболочки.

Наличие воды, в особенности воды в жидком состоянии, и возможности ее продольного распространения внутри кабелей также могут вызывать повреждение устройства, к которому подсоединены кабели. Следовательно, ввиду вышеупомянутого, преимущественно следует блокировать распространение воды и по возможности больше ограничивать длину кабеля, который после контакта с водой следует очищать.

Контакт оптических волокон внутри кабеля с водой в парообразном состоянии встречается, когда эта вода проникает сквозь слои, которые образуют оптический кабель, таким образом получая возможность попасть внутрь к тому месту, где расположены оптические волокна. Вплоть до весьма высоких значений относительной влажности (обычно приблизительно 75-80%) оптические волокна не имеют отрицательных последствий из-за наличия водяного пара и могут даже оставаться в таких условиях в течение нескольких лет. Выше этого порога высокая влажность в контакте с поверхностью оптических волокон может привести к недостаткам, подобным недостаткам, вызываемым контактом с водой в жидком состоянии (например, отслоению, локальному разделению между стеклом и покрытием и/или разделению между различными слоями покрытия, явлению микроизгибов), которые могут приводить к повышениям затухания. Наконец, длительный контакт воды (либо воды в жидком состоянии, либо воды в парообразном состоянии) с поверхностью волокна типа контакта, который происходит после расслоения между стеклом и первичным покрытием, может привести к снижению механической прочности стеклянной части волокна.

Диапазон решений в отношении ограничения или предотвращения попадания воды в кабели описан в прототипе.

Например, чтобы ограничить проникновение воды в жидком состоянии в волоконно-оптические кабели, известно применение введения наполнителя, блокирующего прохождение текучей среды, обычно консистентной смазки или полимеризованного масла, в структуру кабеля, с целью создания физического барьера прохождению воды в кабель. Эти наполнители, поскольку они не имеют каких-либо конкретных физико-химических взаимодействий с водой, также известны как "инертные блокирующие материалы".

Примеры этих инертных блокирующих наполнителей раскрыты в патентах ЕР 811864, США 5285513, США 5187763 и ЕР 541007.

Введение упомянутых инертных блокирующих наполнителей в структуру оптического кабеля во время изготовления часто является трудоемким, например, требуя обработку концов ("головок") этих кабелей, которые должны быть обмотаны таким образом, чтобы предотвратить какую-либо потерю наполнителя. Кроме того, во время монтажа и/или эксплуатации кабеля, чтобы обеспечить возможность осуществлять соединения между различными отрезками кабеля, необходимо вымывать блокирующий наполнитель из всех компонентов оптического кабеля, что может приводить к повреждению оптических волокон из-за воздействия растворителей и трения.

Другое известное решение в отношении ограничения поступления воды в оптические кабели предусматривает использование способных разбухать под действием воды материалов, то есть веществ, способных поглощать некоторое количество воды, вследствие чего увеличивая свой объем. В отличие от описанных выше материалов, эти материалы также известны как "активные блокирующие материалы".

Как правило, эти способные разбухать под действием воды материалы рассредотачиваются на опорах, сделанных из волокнистого пластмассового материала, например лентах или нитях, размещаемых близко к структурам кабеля, которые требуется защищать от контакта с водой.

Например, в патенте США 4867526 описан кабель, содержащий ленту, выполненную из нетканого материала (в частности, сложного полиэфира), пропитанного раствором водопоглощающего материала, в частности полиакриловой кислотой, сделанной нерастворимой с помощью структурирования, которая способна расширяться при контакте с водой.

В патенте США 5138685 описан кабель, содержащий слоистую ленту, состоящую из двух наложенных слоев из нетканого полимерного материала, между которыми помещается способный разбухать под действием воды материал в порошкообразной форме.

В патенте США 5642452 описан кабель, содержащий нити, пропитанные способным разбухать под действием воды материалом, в частности полиакриловой кислотой. Эти нити намотаны вокруг центрального армирующего элемента вместе с трубчатыми элементами, содержащими оптические волокна, которые заполнены обычным "инертным" блокирующим материалом. Согласно описанию, приведенному в этом патенте, такая конфигурация способна предотвращать продольное прохождение воды в звездообразных областях, образованных спиральной намоткой трубчатых элементов вокруг центрального элемента.

В патенте США 4767184 описан оптический кабель с имеющей канавки жилой, и в этих канавках размещаются несколько полос наложенных оптических волокон, каждая из которых покрыта пленкой полимера, содержащей способный разбухать под действием воды или набухающий материал. В сочетании с полосами оптических волокон, имеющих покрытие, содержащее способный разбухать под действием воды материал, можно использовать покрытие из того же материала, применяемое к жиле с канавками, в то время как в канавках, в которых отсутствуют полосы оптических волокон, необходимо использовать порошок, образованный из водопоглощающего материала.

В патенте Германии DE 1765647, касающемся обычных телекоммуникационных кабелей с металлическим проводником, раскрыт 4-проводный кабель, в котором жила кабеля и провода обернуты фольгой толщиной 100 мкм, сделанной из низкоомыленного высокополимеризированного поливинилового спирта.

Заявитель обнаружил, что если используются способные разбухать под действием воды волокнистые ленты, то во время изготовления кабеля необходимо включать дополнительную операцию обертывания. Кроме того, часто возникает проблема высвобождения способных разбухать под действием воды порошков, в результате чего получается, что, с одной стороны, эффект блокирования воды оказывается более низким, где это необходимо, и, с другой стороны, во время монтажа/эксплуатации структура кабеля должна быть без наличия этих порошков.

Более того, после завершения водопоглощающего эффекта известные способные разбухать под действием воды материалы ведут себя подобно инертным наполнителям, устанавливая простой физический барьер прохождению воды. Таким образом, необходимо обеспечить достаточное количество этих материалов в структуре кабеля, который требуется защитить. Однако в некоторых структурах оптического кабеля, например типа пластмассовых трубчатых элементов, содержащих свободно расположенные оптические волокна, количество подлежащего использованию материала является чрезмерным и неэкономичным, и, следовательно, в этих случаях используются обычные инертные блокирующие материалы. Также существует возможность, что нежелательное набухание этой способной разбухать под действием воды массы (даже при наличии небольшой величины относительной влажности) может вызвать явление затухания передаваемого сигнала вследствие неравномерного распределения давления на поверхность оптических волокон, даже при условиях, которые в ином случае не будут вредны для функционирования кабеля.

Кроме того, как обнаружил заявитель, оптические волокна в контакте с материалом в форме частиц с размером частиц больше приблизительно 1 мкм могут подвергаться явлению микроизгибов, в результате чего введение элементов типа полос или нитей, содержащих способные разбухать под действием воды порошки, в непосредственном контакте с волокнами представляет ощутимый риск увеличения затухания, даже независимо от наличия влаги.

В случае полос оптического волокна, покрытых пленкой из способного разбухать под действием воды материала, описанного в патенте США 4767184, заявитель обнаружил, что если используемые способные разбухать под действием воды материалы имеют тенденцию к набуханию, даже до очень незначительной степени, при наличии сравнительно низкой величины относительной влажности, которая сама по себе не будет вредной для оптических волокон, это набухание может привести либо к неравномерному распределению давления по волокну, покрытому этим материалом, либо к чрезмерному окружению оптического волокна, причем оба эти явления представляют недостатки, которые могут приводить к явлению затухания передаваемого сигнала.

Заявитель также обнаружил, что после расширения набухающий материал не способен правильно заполнять все пустоты внутри кабеля, особенно в случае, когда подлежащие заполнению пространства имеют весьма нерегулярную форму, например, типа звездообразных областей, образуемых намоткой оптических трубчатых элементов, пространств между оптическими волокнами и т.п. Таким образом, остается опасность, что в этих местах, даже после того, как связанный с ними набухающий материал достигнет максимальной возможной степени расширения, в структуре кабеля останутся каналы, хотя и меньшего размера, через которые свободно может протекать вода.

Кроме того, полное набухание способных разбухать под действием воды материалов обычно требует некоторого количества времени, в течение которого поток воды полностью не блокируется, и это может привести к повреждению значительной длины кабеля от продольного проникновения воды, особенно в случае, когда пустая часть включенной полости большая.

И наконец, любое из вышеупомянутых решений, применяемых на практике в известной технике, подразумевает введение в структуру кабеля дополнительного элемента (типа порошков, лент, фольги и т.д.). Это обычно приводит к введению дополнительных этапов в процесс изготовления кабеля, а также к возможным громоздким операциям во время соединения концов кабеля и/или восстановления поврежденных участков упомянутого кабеля.

В соответствии с настоящим изобретением было определено, что кабель, который не имеет элементов жидкого или порошкового типа для блокирования протекания воды, можно изготовить путем объединения полостей, имеющихся в этом кабеле, с твердым материалом, способным растворяться в проникающей воде, для образования с этой водой раствора, который является достаточно вязким, чтобы блокировать или по меньшей мере значительно препятствовать этому протеканию воды. В частности, упомянутый твердый материал может быть благоприятно сформирован в конструктивный элемент оптического кабеля типа трубки или жилы с прорезями, подходящий для вмещения и защиты оптических волокон.

Таким образом, один аспект настоящего изобретения касается волоконно-оптического кабеля, содержащего продольную полость, простирающуюся вдоль длины кабеля, по меньшей мере одно оптическое волокно, расположенное внутри упомянутой полости, и твердый и компактный элемент, связанный с этой полостью, отличающегося тем, что упомянутый твердый и компактный элемент содержит растворимый в воде полимерный материал, который, после случайного попадания воды в кабель, способен образовывать водный раствор с заранее определенной вязкостью, чтобы блокировать протекание воды в пределах 10 м от точки поступления воды. Этот твердый и компактный элемент предпочтительно содержит приблизительно 30% или больше, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50%, упомянутого растворимого в воде полимерного материала. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления этот твердый и компактный элемент составляет более приблизительно 75% упомянутого растворимого в воде полимерного материала.

Упомянутый водный раствор предпочтительно имеет вязкость, составляющую по меньшей мере приблизительно 10⁴ сП (10 нсек/м²) при 20^oС.

В предпочтительном варианте осуществления упомянутый твердый и компактный элемент представляет собой структурный элемент кабеля, способный вмещать и защищать, по меньшей мере, одно оптическое волокно, расположенное внутри упомянутой продольной полости. Согласно предпочтительному варианту осуществления, упомянутый твердый и компактный элемент, содержащий по меньшей мере одно оптическое волокно, представляет собой трубчатый элемент, а упомянутая продольная полость определяется внутренним объемом упомянутого трубчатого элемента. Упомянутый трубчатый элемент предпочтительно содержит двухслойную стенку, в которой внутренний слой сделан из упомянутого растворимого в воде твердого материала, а наружный слой сделан из обычного нерастворимого в воде полимерного материала. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, упомянутый трубчатый элемент содержит третий наружный слой, сделанный из растворимого в воде твердого материала. Согласно альтернативному варианту осуществления, упомянутый трубчатый элемент изготовлен из единственной оболочки, сделанной из упомянутого растворимого в воде твердого материала.

Согласно альтернативному варианту осуществления, упомянутый структурный элемент, способный вмещать, по меньшей мере, одно оптическое волокно, представляет собой имеющую канавки жилу, содержащую, по меньшей мере, одну канавку, расположенную в продольном направлении на наружной поверхности упомянутой жилы, а продольная полость определяется внутренним объемом внутри упомянутой канавки. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, стенки упомянутой канавки сделаны из растворимого в воде твердого полимерного материала. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления упомянутая имеющая канавки жила сделана полностью из упомянутого растворимого в воде твердого полимерного материала.

Согласно другому альтернативному варианту осуществления, элемент, сделанный из растворимого в воде твердого материала, включенный в кабель, в соответствии с настоящим изобретением является лентой.

В соответствии еще с одним аспектом кабель по настоящему изобретению содержит, по меньшей мере, одну оболочку из полимерного материала, расположенную так, чтобы образовывать упомянутую полость, и, по меньшей мере, один твердый элемент из растворимого в воде полимерного материала, размещенный внутри этой оболочки, отличающийся тем, что при наличии относительной влажности больше приблизительно 75% снаружи этой полости относительная влажность внутри этой полости сохраняется ниже приблизительно 75% в течение предварительно определенного периода времени. Упомянутый заранее определенный период времени предпочтительно составляет, по меньшей мере, двадцать лет.

Дополнительный предпочтительный аспект настоящего изобретения касается определяемого выше кабеля, отличающегося тем, что при наличии относительной влажности, по существу меньшей или равной приблизительно 80%, упомянутый растворимый в воде полимерный материал поглощает количество воды меньше приблизительно 25% от количества воды, которая может быть поглощена растворимым в воде твердым материалом при условии насыщения.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, соотношение между поперечным сечением упомянутой полости и частью периметра этой полости, ограниченной вышеупомянутым твердым элементом, сделанным из растворимого в воде материала, меньше приблизительно 0,5 мм. Когда вязкость упомянутого водного раствора предпочтительно составляет по меньшей мере приблизительно 10⁴ сП (10 нсек/м²), соотношение между поперечным сечением упомянутой полости и частью периметра этой полости, ограниченной упомянутым твердым элементом, сделанным из растворимого в воде материала, предпочтительно составляет меньше приблизительно 0,4 мм.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления, поперечное сечение твердого элемента, сделанного из растворимого в воде материала, составляет не менее 10% свободного поперечного сечения полости, с которой связан упомянутый элемент, это поперечное сечение предпочтительно составляет по меньшей мере 20%, в особенности приблизительно до 40% от упомянутого свободного поперечного сечения.

В соответствии со следующим предпочтительным вариантом осуществления кабель по настоящему изобретению отличается тем, что растворимый в воде полимерный материал, связанный с полостью упомянутого кабеля, также способен разбухать под действием воды. Этот материал предпочтительно разбухает, по меньшей мере, приблизительно на 5% относительно первоначального объема, когда оказывается в контакте с водой в течение приблизительно четырех минут.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, растворимый в воде полимерный материал твердого элемента, связанного с продольной полостью, имеет растворимость в воде, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 100 г/л. Упомянутый материал предпочтительно способен образовывать водный раствор с вязкостью, по меньшей мере, приблизительно 10⁴ сП (10 нсек/м²) при 20^oС. Упомянутый водный раствор предпочтительно содержит полимерный материал в количестве между приблизительно 100 г/л и приблизительно 250 г/л.

Упомянутый растворимый в воде полимерный материал, содержащийся в соответствующем настоящему изобретению кабеле, предпочтительно имеет разрушающую нагрузку больше приблизительно 15 МПа и модуль упругости больше приблизительно 100 МПа.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, упомянутый растворимый в воде полимерный материал, содержащийся в кабеле, в соответствии с настоящим изобретением выбирают из группы, состоящей из полиакриламида, модифицированного поливинилового спирта, сополимеров винилового спирта/винилацетата и поливинилпирролидона и их смесей. Этот материал предпочтительно представляет собой сополимер винилового спирта/винилацетата.

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления, упомянутый сополимер может быть получен частичным гидролизом ацетатных групп поливинилацетата гомополимера. Степень гидролиза ацетатных групп поливинилацетата гомополимера предпочтительно находится между приблизительно 50% и приблизительно 95%, еще более предпочтительно между приблизительно 70% и приблизительно 90%.

Благоприятно, что упомянутый сополимер винилового спирта/винилацетата имеет коэффициент вязкости выше приблизительно 5. Коэффициент вязкости сополимера предпочтительно составляет величину между приблизительно 8 и приблизительно 40, причем наиболее предпочтительными являются сополимеры винилового спирта/винилацетата с коэффициентом вязкости между приблизительно 10 и приблизительно 30.

Для целей настоящего изобретения выражение "твердый, компактный элемент" относится к элементу, состоящему из материала или смеси материалов, которая, при рабочих температурах кабеля (и при почти полном отсутствии воды), не является жидкой, волокнистой или порошкообразной и имеет механические свойства типа модуля упругости, разрушающей нагрузки, относительного удлинения при разрыве и т.п., которые являются подобными свойствам обычных полимерных материалов, используемых для изготовления конструктивных элементов кабеля, например, таких как жилы, оболочки или трубчатые элементы, содержащие оптические волокна. Термин "обычные материалы" относится в настоящем описании к материалу, который обычно используется в технике для производства вышеупомянутых конструктивных элементов и содержит в пределах своего значения, хотя и не ограничиваясь этим, полимерные материалы типа полиолефинов, например полиэтилена (ПЭ) (высокой, средней и низкой плотности ПЭ), полипропилена (ПП) или сополимеров этилена-пропилена (СЭП), полибутилентерефталата (ПБТ), поливинилхлорида (ПВХ) или полиамидов (ПА).

Выражение "твердый элемент, содержащий больше, чем приблизительно 75% растворимого в воде полимерного материала" предназначено для обозначения, что этот твердый элемент сделан в основном из растворимого в воде полимерного материала с необязательным дополнением других незначительных компонентов, например, типа наполнителей, пластификаторов, пигментов, красителей, агентов обработки, биоцидов или стабилизаторов, представленных в количестве меньше приблизительно 25% по весу, предпочтительно меньше приблизительно 10%.

В настоящем описании термин "материал блокирования воды", или "свойства блокирования воды", обычно предназначен для обозначения материала, способного блокировать продольное распространение воды внутри кабеля в пределах предварительно определенной длины этого кабеля. Эта длина предпочтительно меньше или равна 10 метрам.

Термин "водопоглошающий материал" предназначен для обозначения материала, который имеет тенденцию поглощать воду из окружающей среды.

В настоящем описании термин "способный разбухать под действием воды" или "набухающий" материал предназначен для обозначения водопоглощающего материала, который, при размещении его в контакте с водой, увеличивается в объеме после поглощения данного количества воды, хотя остается в твердом состоянии. Это увеличение в объеме зависит от типа материала, времени контакта этого материала с водой и количества поглощенной воды. Это определение включает в себя материалы, которые, при контакте с водой, демонстрируют увеличение объема, по меньшей мере, на 5% относительно первоначального объема, вплоть до увеличения больше, чем на 100% относительно первоначального объема для веществ с особенно высоким водопоглощением.

Термин "растворимый в воде материал" предназначен для обозначения, что блокирующий воду материал, используемый в кабеле в соответствии с настоящим изобретением, способен, по меньшей мере, частично растворяться при контакте с водой, образуя водный раствор с вязкостью предварительно определенной величины. В частности, вязкость раствора, который образуется, будет такой, что он препятствует протеканию упомянутого раствора в кабеле. Этот раствор предпочтительно имеет такую вязкость, что по существу блокирует протекание воды, которая проникла в полость, на расстояние меньше, чем приблизительно десять метров, от точки поступления упомянутой воды.

Лучше понять настоящее изобретение можно из последующего подробного описания относительно прилагаемых чертежей, на которых: фиг. 1 представляет схематический вид в поперечном разрезе примера соответствующего изобретению волоконно-оптического кабеля такого типа, который содержит трубчатый элемент с центральной опорой; фиг. 2 представляет вид в поперечном разрезе трубчатого элемента соответствующего изобретению кабеля с двухслойным покрытием, содержащим оптические волокна; фиг. 3 представляет тот же самый вид в поперечном разрезе трубчатого элемента, как на фиг.2, после поступления воды; фиг.4 представляет схематический вид в поперечном разрезе другого примера волоконно-оптического кабеля в соответствии с изобретением, имеющего жилу с канавками; фиг. 4а представляет альтернативный вариант осуществления кабеля, показанного на фиг.4; фиг. 5 представляет график вязкости растворимого в воде полимера в функции его концентрации в водном растворе.

Кабель типа так называемого трубчатого элемента (в особенности типа свободной трубки), как представлено на фиг.1, имеет в самом внутреннем в радиальном направлении положении поддерживающий элемент, содержащий усиливающий элемент, обычно сделанный из стеклополимера 5, покрытого слоем 6 полимера до данного диаметра.

Кабель имеет один или больше трубчатых элементов или трубок 7, навитых вокруг поддерживающего элемента 5 и вокруг его покрывающего слоя 6, внутри которых размещены оптические волокна 3, расположенные по отдельности или собранные в связки, ленты, мини-трубки (то есть микрооболочку, окружающую связку оптических волокон) и т.п.

Количество присутствующих трубчатых элементов (которые также могут быть расположены на нескольких слоях) и размеры этих трубчатых элементов зависят от предполагаемой пропускной способности кабеля, а также от условий использования этого кабеля.

Например, предусмотрены кабели только с одним трубчатым элементом (и в этом случае центральный элемент 5 и его покрытие 6 отсутствуют), и предусмотрены кабели с шестью, восемью или более трубчатыми элементами, навитыми одним или более слоями (например, до 24 трубчатых элементов, связываемых на двух слоях).

Трубчатые элементы 7, в свою очередь, удерживаются вместе в охватывающем слое 8, образованном, например, путем обертывания, и предпочтительно объединяются с усиливающим элементом 9, например, слоем волокон кевлар (Kevlar) или стеклянной пряжей, размер которой зависит от требований механической прочности кабеля, Две разделяющие оболочку мононити 1), расположенные продольно относительно кабеля, могут быть включены внутрь усиливающего слоя 9.

Наконец, кабель содержит защитную внешнюю оболочку 11, сделанную обычно из полиэтилена. Относительно определенных требований, также могут присутствовать дополнительные защитные слои, например металлические слои, либо внутри, либо снаружи описанной структуры.

В соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения в кабеле с описанной выше структурой трубчатые элементы 7 можно делать с двухслойной стенкой, в которой внутренний слой 7b сделан из твердого материала со свойствами блокирования воды, а наружный слой 7а сделан из обычного материала типа полибутилентерефталата (ПБТ), полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ) или сополимера этилена и пропилена (СЭП).

На фиг.2 показан трубчатый элемент 7 с двухслойной стенкой (изготовленный, например, путем совместной экструзии), самый наружный слой 7а которой сделан из обычного полимерного материала (например, ПЭ, ПП, СЭП или ПБТ), тогда как самый внутренний слой 7b сделан из твердого растворимого в воде полимерного материала. Пространство внутри трубки, не заполненное оптическими волокнами, обычно бывает пустым.

Внутри трубчатого элемента располагают одно или более оптических волокон (3), обычно свободно, раздельно или собранными в форме волоконных лент, мини-трубок или аналогичных элементов.

Материал, формирующий внутренний слой 7b трубчатого элемента, представляет собой твердый экструдируемый материал с механическими свойствами, более или менее подобными механическим свойствам наружного слоя 7а, так что толщина всего трубчатого элемента предпочтительно не отличается от типичной толщины трубчатого элемента с единственным обычным слоем.

Как правило, трубчатый элемент, например, с наружным диаметром 3 мм может иметь стенку с общей толщиной приблизительно 0,6-0,7 мм, разделенной почти на равные части между внутренним растворимым в воде слоем 7b и внешним обычным слоем 7а.

При случайном попадании воды растворимый в воде полимерный материал внутреннего слоя 7b двухслойного трубчатого элемента растворяется, по меньшей мере, частично в проникающей воде, начиная от исходного местоположения (представленного на чертеже пунктирной линией), как показано на фиг.3, образуя вязкий раствор 4, который перемещается между волокнами, таким образом заполняя свободные пространства (обычно с очертанием неправильной формы), независимо от их формы, до тех пор, пока не будет поглощено все свободное поперечное сечение трубчатого элемента.

Благодаря соответствующему выбору свойств растворимого в воде материала слоя 7b, таким способом образованный водный раствор имеет вязкость, которая является достаточно высокой, чтобы препятствовать последующему распространению воды вдоль кабеля, пока это распространение не будет блокировано в пределах нескольких метров от точки проникновения воды.

Таким образом, без введения в трубчатый элемент дополнительных материалов типа порошков, блокирующих текучих сред и т.п., которые могут вызывать, между прочим, существенное увеличение веса кабеля, образуется блокировка распространения воды, которая случайно проникла в кабель.

В дополнение к свободному поперечному сечению внутри трубчатых элементов 7, описанная выше структура кабеля содержит области 8а снаружи трубчатых элементов, обычно описываемые как звездообразные области, через которые может проходить вода, которая случайно проникла в кабель.

Согласно настоящему изобретению, слой 6 полимера для покрытия центрального элемента 5 преимущественно выполнен, полностью или в наружных слоях, из твердого растворимого в воде материала, который обладает упомянутыми выше свойствами.

Этот слой 6 покрытия может быть выполнен либо с помощью экструдирования (совместной экструзией в случае, где обеспечивается более внутренний слой обычного типа и более внешний слой из твердого блокирующего воду полимерного материала), либо посредством применения компактной ленты (продольной или спиралевидной) из твердого, полимерного блокирующего воду материала поверх центрального элемента 5 (который необязательно может быть уже частично покрыт).

Там, где это является подходящим, также можно предусмотреть, чтобы наружный слой трубчатых элементов 7 был из блокирующего воду материала или, в качестве альтернативы, весь трубчатый элемент был сделан из блокирующего воду материала.

Если требуется, то охватывающий слой 8 согласно настоящему изобретению можно делать (полностью или частично) путем обертывания компактной лентой из твердого, блокирующего воду полимерного материала или, в качестве альтернативы, экструдированным слоем из такого же материала.

Наличие слоев из твердого, растворимого в воде полимерного материала в слоях 6 и 8 и размер упомянутого твердого, растворимого в воде полимерного материала, представленного в этих слоях, определяются наличием свободных поперечных сечений (например, звездообразных областей 8а, упомянутых выше) и требованиями блокирования протекания воды в кабеле в более или менее узких местах.

В свою очередь, усиливающий слой 9 может содержать нити или стержни из твердого, растворимого в воде полимерного материала упомянутого выше типа.

Кроме того или в качестве альтернативы стержням или нитям, которые могут быть включены в усиливающий слой 9, внешняя оболочка 11 может быть образована из двух слоев, содержащих внутренний слой 11а, сделанный из твердого, растворимого в воде материала.

Основываясь на упомянутых выше принципах, настоящее изобретение также можно применять к кабелю с имеющей канавки жилой.

Кабель с имеющей канавки жилой, как показано на фиг.4, имеет, в самом внутреннем в радиальном направлении положении, усиливающий элемент 12, сделанный, например, из стеклополимера, на котором имеется жила 13 с канавками (которую обычно экструдируют), образованная в соответствии с изобретением из твердого, растворимого в воде материала. Канавки 14 проходят по непрерывной спирали или по чередующемуся s-z пути полностью вдоль всей наружной поверхности упомянутой жилы, с целью размещения в них оптических волокон 3; аналогично упомянутому выше способу оптические волокна 3 можно располагать по отдельности или собирать в виде лент, мини-трубок и т.п. на дне канавок, свободно (то есть с избытком длины) или с натяжением.

Согласно альтернативному варианту осуществления, упомянутую жилу с канавками можно делать только частично из растворимого в воде полимерного материала, как показано на фиг.4а. В этом случае изготавливают двухслойную жилу с канавками (например, путем двойного экструдирования или совместного экструдирования слоев из двух полимеров), в которой внутренняя часть 13а жилы сделана из обычного полимерного материала (например, ПЭ или ПП), а внешняя часть с канавками 13b сделана из соответствующего изобретению растворимого в воде материала.

В качестве альтернативы, имеющая канавки жила 13 может быть сделана полностью из обычного материала типа ПЭ или ПП. В этом случае в канавках можно размещать специальные U-образные элементы 15, сделанные из растворимого в воде материала, причем здесь можно, например, выполнять совместное экструдирование элементов и жилы с канавками или изготавливать элементы отдельно и впоследствии вставлять их в канавки.

Например, имеющая канавки жила может иметь диаметр между 4 и 12 мм и может содержать от 1 до 10 канавок в зависимости от пропускной способности требуемого кабеля. Размеры самих канавок определяются количеством имеющихся в них волокон (которые могут быть собраны в виде волоконных лент) и степенью свободы, предусмотренной для этих волокон.

Затем имеющую канавки жилу 13 покрывают слоем 16 полимера, предпочтительно состоящего из твердого, растворимого в воде материала, который закрывает канавки; это покрытие можно делать либо в форме экструдированной оболочки, либо в виде продольного или спиралеобразного обертывания.

Этот слой, в свою очередь, может быть окружен дополнительной усиливающей лентой 17, сделанной, например, из сложного полиэфира, и затем окружен усиливающим слоем или армированием, сделанным, например, из кевлара 18, который может включать мононити или стержни, выполненные из твердого, растворимого в воде материала.

Дополнительное обертывание 19, сделанное, например, из сложного полиэфира, окружает армирование 18 и само окружено внешней оболочкой 21, изготавливаемой обычно из полиэтилена; слой твердого, растворимого в воде материала 20 можно располагать под внешней оболочкой 21 и во всех зонах, в которые предположительно может проникнуть вода.

Как упомянуто выше, для целей настоящего изобретения твердый и компактный элемент, содержащий твердый, растворимый в воде материал, должен быт