CN107179586A - 大芯数馈电海底光缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种大芯数馈电海底光缆，包括缆芯、绝缘层、铠装层，缆芯包括中心加强件、至少三个填充单元和至少三个光单元，光单元以中心加强件为中心围绕排布在其外侧，填充单元以中心加强件为中心排布在两两光单元之间；光单元绞合在中心加强件上，填充单元绞合在两两光单元之间的间隙处；每个光单元均包括多根光纤、包覆所有光纤的套管，套管内光纤之间的间隙填充有纤膏；填充单元至少包括一个馈电填充单元。本发明提的海底光缆，单根缆最多可以做到288根光纤，可以传输更大容量的数据；与此同时可以实现缆的轻质化，提高缆的柔度和弯曲性，降低缆的制造成本和制程风险，避免因氢损导致的光纤衰减大的问题，结构简单，利于海底光缆接头。
Description
技术领域
本发明属于海缆技术领域，具体涉及一种大芯数馈电海底光缆。
背景技术
海底光缆作为跨洋通信、岛屿通信传输的纽带，具有大容量、高可靠性、强抗干扰性等特点，在国际通信中起着极其重要的作用。为了能够传输大容量的信息，要求海缆具有足够多的光纤数，目前的海底光缆，单根缆的光纤芯数最多只能做到48根，虽然能做到单根海缆48根光纤，但其具有以下几方面的缺陷：
①、结构复杂，不利于光缆的接头；
②、易出现氢损导致的光纤衰减大的问题；
③、抗冲击、压扁性能差；
④、外径大、施工难度大，且成本高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种大芯数馈电海底光缆，单根缆最多可以做到288根光纤，可以传输更大容量的数据；与此同时可以实现缆的轻质化，提高缆的柔度和弯曲性，降低缆的制造成本和制程风险，避免因氢损导致的光纤衰减大的问题，结构简单，利于海底光缆接头。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种大芯数馈电海底光缆，包括缆芯、包覆在缆芯外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的铠装层，其特征在于：所述缆芯包括中心加强件、至少三个填充单元和至少三个光单元，所述光单元以中心加强件为中心围绕排布在其外侧，所述填充单元以中心加强件为中心排布在两两光单元之间；
所述光单元均绞合在中心加强件上，所述填充单元绞合在两两光单元之间；
每个所述光单元均包括多根光纤、包覆所有光纤的套管，所述套管内光纤之间的间隙填充有纤膏；
所述填充单元至少包括一个馈电填充单元。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述中心加强件、各光单元、各填充单元之间的间隙处均填充有阻水材料，所述阻水材料包括重量百分比为80％～90％的可乳化多元醇、重量百分比为10％～20％的聚合物增塑剂。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述光单元螺旋成型后绞合在中心加强件上，所述填充单元螺旋成型后绞合在绞合结束后的两两光单元之间。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述光单元、填充单元两者的绞合节距相同，绞合方向相同。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述缆芯包括四个光单元和四个填充单元，四个光单元以中心加强件为中心围绕排布在其外侧，四个填充单元以中心加强件为中心依次排布在两两光单元之间。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述缆芯包括六个光单元和六个填充单元，六个光单元以中心加强件为中心围绕排布在其外侧，六个填充单元以中心加强件为中心依次排布在两两光单元之间。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括每个光单元均具有36～48根光纤。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述填充单元具有一个馈电填充单元和多个柔性填充单元，一个馈电填充单元、多个柔性填充单元依次排布在两两光单元之间，各柔性填充单元上均设有识别标识。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述馈电填充单元为铜丝。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述绝缘层和缆芯之间还设有阻水带，所述阻水带包覆在缆芯外侧，所述绝缘层包覆在阻水带外侧。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述铠装层具有内外包覆的内铠层和外铠层，所述内铠层具有以中心加强件为中心围绕排布在绝缘层外侧的多根第一绞合金属丝，所述外铠层具有以中心加强件为中心围绕排布在内铠层外侧的多根第二绞合金属丝，所述第一绞合金属丝的丝径小于或等于第二绞合金属丝的丝径。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述铠装层外侧还包覆有外被PP绳层，所述外被PP绳层具有以中心加强件为中心围绕排布在外铠层外侧的多根PP绳，所述绞合金属丝之间、绞合金属丝与PP绳之间、PP绳之间均涂覆沥青。
本发明的有益效果是:
其一、多个光单元采用层绞式结构，大大扩充光缆中光纤的数量，单根缆最多可以做到288根光纤，可以传输更大容量的数据；
其二、缆芯的填充单元除形成馈电填充单元的铜丝外，其它间隙选用柔性填充材料进行填充，实现了缆的轻质化，提高光缆的柔度和弯曲性，同时减少对光电元的挤压和碰撞，降低缆的制造成本和制程风险；
其三、使用外铠保护层保护缆芯，避免因氢损导致的光纤衰减大的问题，与此同时提高光缆的抗冲击、和压扁性能；
其四、优化光缆结构，减低结构复杂程度，降低光缆接头风险；
其五、减小光缆尺寸，降低光缆的外形尺寸，降低施工难度及制造成本；
其六、选用铜丝作为缆芯的馈电填充单元，在不影响产品外形尺寸的前提下实现故障预警和故障定位功能；
其七、采用识别标识的方式区分柔性填充单元，进而区分不同的光单元，更好的实现了海缆光纤的对应于追溯能力；
其八、外被PP绳层提高海缆的耐磨性和防紫外线性能，利于安装之前以及安装过程中的运输；
其九、外被PP绳层和铠装层上涂覆的沥青提高海缆的防腐蚀性，符合在海底敷设要求；
其十、阻水带和阻水材料的使用提高海缆的纵向阻水能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例的结构示意图。
其中：2-光单元，4-绝缘层，6-铠装层，8-中心加强件，10-光单元，12-光纤，14-套管，16-纤膏，18-馈电填充单元，20-柔性填充单元，22-阻水带，24-內铠层，26-外铠层，28-外被PP绳层，30-沥青。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本实施例中公开了一种大芯数馈电海底光缆，包括缆芯2、绕包在缆芯2外侧的阻水带22、挤制在阻水带22外侧的绝缘层4、由笼绞机绞制在绝缘层4外侧的铠装层6、由笼绞机绞制在铠装层6外侧的外被PP绳层28。
上述缆芯2包括中心加强件8、至少三个填充单元和至少三个光单元10，上述光单元10以中心加强件8为中心围绕排布在其外侧，上述填充单元以中心加强件8为中心排布在两两光单元10之间；本实施例技术方案中，光单元10具有四个，四个光单元10以中心加强件8为中心围绕排布在其外侧；填充单元具有四个，四个填充单元以中心加强件8为中心依次排布在两两光单元10之间，四个填充单元为依次设置的一个馈电填充单元18和三个柔性填充单元20。
本实施例技术方案中，上述馈电填充单元18优选为铜丝，上述柔性填充单元20为细钢丝或者芳纶通过挤塑机挤制，三个柔性填充单元20分别打印不同类型的喷码标识，用以实现对不同光单元10的区分。
上述光单元10螺旋成型后绞合在中心加强件8上，上述填充单元螺旋成型后绞合在绞合结束后的两两光单元10之间；具体的，上述四个光单元10均通过笼绞机退扭绞合在中心加强件8上，上述馈电填充单元18和柔性填充单元20通过笼绞机退扭绞合在两两光单元10之间，采用两次成型、两次绞合工艺，一次生产制程制得。本实施例技术方案中，中心加强件8优选FRP，相较于传统的磷化钢丝，本实施例技术方案中中心加强件8优选FRP，具有更好的弯曲性能和柔软度。
每个上述光单元10均包括36～48根光纤12、包覆所有光纤12的不锈钢套管14，上述套管14内光纤12之间的间隙填充有纤膏16，以此单根海缆最多能做到(48*4＝)192根光纤12。
光单元10和填充单元绞合时，为了避免***的填充单元被挤入光单元10内而影响海缆的性能，本实施例技术方案中上述光单元10、填充单元两者依次螺旋成型后一次绞合在上述中心加强件8上，即采用两次成型、一次绞合工艺，四个光单元10进行内层螺旋成型，四个填充单元进行外层螺旋成型，螺旋成型结束后的光单元10和填充单元内外两层一次性绞合在中心加强件8上。
为了确保填充单元始终嵌在光单元10的缝隙中，上述光单元10、填充单元两者的绞合节距相同，绞合方向相同。
上述中心加强件8、光单元10、填充单元三者之间的间隙处填充有阻水材料，阻水材料配合阻水带22来确保海缆的纵向阻水性。相较于传统的阻水纱、阻水带等阻水材料，本实施例技术方案中优选采用双组份混合胶作为阻水材料，其中双组份混合胶包括重量百分比为80％～90％的可乳化多元醇、重量百分比为10％～20％的聚合物增塑剂。传统的阻水纱、阻水带的粘稠度大，很难饱满的填充间隙；同时，阻水纱、阻水带的阻水效果均来源于阻水粉，利用阻水粉遇水膨胀的特性来起到阻水效果，然，高盐度的海水严重影响阻水粉的膨胀效果，膨胀系数接近于零，阻水效果会严重受到影响。本实施例技术方案中优选使用的阻水材料为重量百分比为80％～90％的可乳化多元醇、重量百分比为10％～20％的聚合物增塑剂，可乳化多元醇和聚合物增塑剂均为粘稠度很小的流态，填充时，可乳化多元醇和聚合物增塑剂单独填充，流态的阻水材料易于饱满的填充间隙，可乳化多元醇和聚合物增塑剂在间隙内混合后固化，具有非常理想的阻水效果，且高盐度的海水不会影响固化后阻水材料的膨胀效果，满足深海光缆的阻水性要求。
上述铠装层6具有内外包覆的内铠层24和外铠层26，上述内铠层24具有以中心加强件8为中心围绕排布在绝缘层4外侧的多根第一绞合金属丝，上述外铠层26具有以中心加强件8为中心围绕排布在内铠层24外侧的多根第二绞合金属丝，上述第一绞合金属丝的丝径小于或等于第二绞合金属丝的丝径，以此设计，相同外径的前提下能够提高海缆的机械性能。
上述外被PP绳层28具有以中心加强件8为中心围绕排布在外铠层外侧的多根PP绳，上述绞合金属丝之间、绞合金属丝与PP绳之间、PP绳之间均涂覆沥青30，涂覆的沥青30提高海缆的防腐蚀性，符合在海底敷设要求。
实施例二
本实施例提供一种大芯数馈电海底光缆，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中，光单元10和填充单元均为六个，且六个填充单元中有一个馈电填充单元和五个柔性填充单元，本实施例技术方案中单根海缆最多能做到(48*6＝)288根光纤12。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种大芯数馈电海底光缆，包括缆芯、包覆在缆芯外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的铠装层，其特征在于：所述缆芯包括中心加强件、至少三个填充单元和至少三个光单元，所述光单元以中心加强件为中心围绕排布在其外侧，所述填充单元以中心加强件为中心排布在两两光单元之间；
所述光单元均绞合在中心加强件上，所述填充单元绞合在两两光单元之间；
每个所述光单元均包括多根光纤、包覆所有光纤的套管，所述套管内光纤之间的间隙填充有纤膏；
所述填充单元至少包括一个馈电填充单元。
2.根据权利要求1所述的大芯数馈电海底光缆，其特征在于：所述中心加强件、各光单元、各填充单元之间的间隙处均填充有阻水材料，所述阻水材料包括重量百分比为80％～90％的可乳化多元醇、重量百分比为10％～20％的聚合物增塑剂。
3.根据权利要求1所述的大芯数馈电海底光缆，其特征在于：所述光单元螺旋成型后绞合在中心加强件上，所述填充单元螺旋成型后绞合在绞合结束后的两两光单元之间。
4.根据权利要求1所述的大芯数馈电海底光缆，其特征在于：所述光单元、填充单元两者的绞合节距相同，绞合方向相同。
5.根据权利要求1所述的大芯数馈电海底光缆，其特征在于：所述缆芯包括六个光单元和六个填充单元，六个光单元以中心加强件为中心围绕排布在其外侧，六个填充单元以中心加强件为中心依次排布在两两光单元之间。
6.根据权利要求5所述的大芯数馈电海底光缆，其特征在于：每个光单元均具有36～48根光纤。
7.根据权利要求5所述的大芯数馈电海底光缆，其特征在于：所述填充单元具有一个馈电填充单元和多个柔性填充单元，一个馈电填充单元、多个柔性填充单元依次排布在两两光单元之间，各柔性填充单元上均设有识别标识。
8.根据权利要求1-7任一项所述的大芯数馈电海底光缆，其特征在于：所述绝缘层和缆芯之间还设有阻水带，所述阻水带包覆在缆芯外侧，所述绝缘层包覆在阻水带外侧。
9.根据权利要求1-7任一项所述的大芯数馈电海底光缆，其特征在于：所述铠装层具有内外包覆的内铠层和外铠层，所述内铠层具有以中心加强件为中心围绕排布在绝缘层外侧的多根第一绞合金属丝，所述外铠层具有以中心加强件为中心围绕排布在内铠层外侧的多根第二绞合金属丝，所述第一绞合金属丝的丝径小于或等于第二绞合金属丝的丝径。
10.根据权利要求9所述的大芯数馈电海底光缆，其特征在于：所述铠装层外侧还包覆有外被PP绳层，所述外被PP绳层具有以中心加强件为中心围绕排布在外铠层外侧的多根PP绳，所述绞合金属丝之间、绞合金属丝与PP绳之间、PP绳之间均涂覆沥青。
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