CN111653390B - 一种光电混合缆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于线缆领域，尤其涉及一种光电混合缆。其包括：由内至外设置的导电线、光纤护套、金属屏蔽层和外护套；导电线设置在缆心处；光纤护套包覆在导电线外表面，由若干截面为弧形且向外呈拱形凸起的弧面沿周向首尾相接形成，弧面之间的连接处均向内凸起设有护套部，护套部设有轴向的通孔，其内部轴向固定穿设有光纤；金属屏蔽层包覆在光纤护套外部，弧面向外与金属屏蔽层的内表面相切，外护套包覆在金属屏蔽层外；导电线外固定设有若干向外凸起的拱形支撑结构，拱形支撑结构与光纤护套的弧面对应设置。本发明的光电混合缆具有良好的抗侧压能力，受到强侧向压力作用时能够对光纤进行良好的保护。

Description

一种光电混合缆
技术领域
本发明属于线缆领域，尤其涉及一种光电混合缆。
背景技术
光电混合缆(Optical power cable,OPC)是基于光缆和电缆开发、同时具备传输电信号或电力，和光信号传输能力的功能性混合缆。在电网的建设过程中，为了满足同路传输电能和信息，往往需要架设电力线和光缆。光电混合缆的诞生，实现了线路的一次架设，一次施工，一次投入，大大缩短了工期，减少了施工成本，节约了资源。例如，在现实应用实例中，架设光电混合缆比架设普通电力缆和光缆节约23％甚至更高的成本，而施工工期却比常规方法缩短了一半。
但是，现有的光电混合缆却存在着非常明显的使用缺陷。由于光电混合缆中光纤本身较为脆弱，受到强侧向压力作用或弯折过度容易造成损坏。弯折问题较好避免，但对于光电混合缆的抗压能力的改善，却较为困难。这主要原因便在于，在常规的光缆中，为提高光缆的抗压能力，能够设置厚度较大的多层抗压结构层，以实现对内部光纤的保护，提高光缆的抗压能力。但在光电混合缆中，由于加入了线径更大的导电线，导致整体线径要求不足以令其设置大厚度的各种抗压结构层，并且由于导电线的特殊性，也限制了部分抗压结构层的应用，导致目前的光电混合缆在受到强侧向压力时，内部光纤更容易受到损伤，导致光信号传输能力下降，严重情况下甚至产生光纤断裂等问题。
发明内容
为解决现有的光电混合缆存在抗压能力差，而现有的改进技术中大多采用设置更多的抗压结构层，导致整体光电混合缆线径增大、材料成本大大上升等问题，本发明提供了一种光电混合缆。
本发明的目的在于：
一、提高光电混合缆的抗压能力；
二、确保受压后光纤部分不会成为主要的受力对象，提高对光纤的保护效果；
三、确保整体光电混合缆具有良好的结构稳定性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种光电混合缆，包括：
由内至外依次设置的导电线、光纤护套、金属屏蔽层和外护套；
所述导电线设置在光电混合缆的轴心处；
所述光纤护套包覆在导电线外表面，由若干截面为弧形且向外呈拱形凸起的弧面沿周向首尾相接形成，所述弧面之间的连接处均向内凸起设有护套部，护套部向内凸起且与导电线外表面相切，且所述护套部设有轴向的通孔，其内部轴向固定穿设有光纤；
所述金属屏蔽层包覆在光纤护套外部，且光纤护套的弧面向外与金属屏蔽层的内表面相切，外护套紧密包覆在金属屏蔽层外表面；
所述导电线外表面固定设有若干向外凸起的拱形支撑结构，拱形支撑结构与光纤护套的弧面对应设置。
作为优选，
所述拱形支撑结构向外凸起与光纤护套的弧面内表面相切。
作为优选，
所述拱形支撑结构的两侧根部与光纤护套的护套部表面相切。
作为优选，
所述拱形支撑结构内填充有第一填充物。
作为优选，
所述第一填充物为明胶。
作为优选，
所述金属屏蔽层和光纤护套之间填充有第二填充物。
作为优选，
所述第二填充物为阻燃填充物。
作为优选，
所述光纤护套与拱形支撑结构之间填充有第三填充物。
作为优选，
所述第三填充物为阻水填充物。
本发明的有益效果是：
1)光缆结构稳定性高；
2)具有良好的抗侧压能力，受到强侧向压力作用时能够对光纤进行良好的保护。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A部分的放大示意图；
图中：100导电线，200拱形支撑结构，300第一填充物，400光纤护套，401弧面，402护套部，500光纤，501束管，600金属屏蔽层，700外护套，800第二填充物，900第三填充物。
具体实施方式：
以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。
实施例
一种如图1所示的光电混合缆，其包括：
由内至外依次设置的导电线100、光纤护套400、金属屏蔽层600和外护套700；
其中导电线100设置在光电混合缆的轴心处，作为光电混合缆的中心部分，起到传输电力和/或电信号的作用，采用常规的外表面有护套的铜导线、铜包铝等材料；
光纤护套400采用具备良好弹性的硅橡胶制备，其包覆在导电线100外表面，由若干截面为弧形且向外呈拱形凸起的弧面401沿周向首尾相接形成，如图1所示其由四个弧面401首尾相接形成，且每相邻的两个弧面401的连接处均向内凸起设有护套部402，护套部402设有轴向的通孔，通孔作为光纤孔，其内部轴向固定穿设有光纤500，光纤500为单模和/或多模光纤，且光纤500包覆有束管501，束管501外表面可以设有颜色，用以区分光纤500；
光纤护套400的护套部402向内凸起且与导电线100外表面相切；
金属屏蔽层600包覆在光纤护套400外部，且光纤护套400的弧面401向外与金属屏蔽层600的内表面相切，外护套700紧密包覆在金属屏蔽层600外表面，实现对内的保护。
在上述结构的光电混合缆中，首先直接采用了导电线100替代传统光缆中的中心加强件，作为支撑光电混合缆其余层结构以及对光电混合缆进行轴向取向的核心部分，还能够进一步实现传输电力或电信号的效果。
而上述结构的光纤护套400，通过设置弧面401将导电线100与金属屏蔽层600分离，且使得两者相互分离的弧面401，还具有可压缩变形、吸收应力的作用，并且在上述结构的光纤护套400中，还设有用以穿设光纤500的护套部402，光纤护套400中弧面401向外与金属屏蔽层600的内表面相切、护套部402与导电线100相切，确保了光电混合缆整体的稳定，光纤护套400还具有向外支撑起光电混合缆整体构架的作用，并且在该结构中，护套部402主要起到定位和支撑作用，当光电混合缆受到外界应力作用时，主要的受力部位处于弧面401。
如一个径向外力直接作用在外护套700上时，外护套700向内收缩变形并带动金属屏蔽层600向内收缩变形，然后传递至光纤护套400，在常规的叠套式结构光缆或光电混合缆中，通常会将光纤500设置在线缆的轴心处或轴心边缘，外部通过设置多层缓冲结构进行缓冲以避免径向外力对光纤500造成损伤，而在本发明结构中则是如图2所示，通过改变受力的方式避免光纤500直接受到径向压力作用，如力F1作用时，弧面401向内收缩变形，并向两侧撑开，弧面401首先吸收一部分力并将力继续向内传递，光纤护套400的受力大致分解为力F2和F3，力F2转化为弹性势能蓄能，抵抗形变并在外力消失后使得护套复原，而继续传导的力F3则直接通过护套部402向内传导至导电线100。
在外力作用下，采用本发明结构的光电混合缆，能够尽可能地避免光纤500受到外力作用，通过弧面401与护套部402的配合实现更强的抗压能力，实现对光纤500的保护。
进一步的；
所述导电线100外表面固定设有若干向外凸起的拱形支撑结构200，拱形支撑结构200的数量与光纤护套400的弧面401的数量相等，且一一对应，拱形支撑结构200向外凸起与光纤护套400的弧面401内表面相切，对光纤护套400的弧面401进行支撑，且拱形支撑结构200的两侧根部与光纤护套400的护套部402表面相切；
拱形支撑结构200的设置首先能够进一步对光纤护套400进行定位和固定，提高光纤护套400的设置稳定性，另一方面，在不设置拱形支撑结构200的情况下，弧面401受到持续性的外力作用时，护套部402始终还是会受到作用力对其产生的影响，而在设置拱形支撑结构200的情况下，光纤护套400在受到外力作用时，拱形支撑结构200首先能够对光纤护套400的主要受力弧面401进行支撑，并且相邻的两个拱形支撑结构200会对护套部402产生一定的“夹紧”效果，避免弧面401向两侧展开，光电混合缆的结构更不容易产生塌陷，另一方面，拱形支撑结构200还能够进一步替代护套部402，对弧面401进行由内向外的支撑，同时能够将弧面401所受的外力继续向内传导至导电线100，进一步提高对光电混合缆中光纤500的保护效果。
所述拱形支撑结构200内填充有第一填充物300；
第一填充物300为明胶或其余常见的光缆填充物，本实施例采用明胶进行填充，使得拱形支撑结构200具有更优的支撑效果，以及变形后能够产生更大的弹性势能，防止变形进一步扩大，并产生更大的弹性力促使整体光缆的复原。
所述金属屏蔽层600和光纤护套400之间填充有第二填充物800；
第二填充物800以阻燃类型的填充物为主要选择，本实施例选用防火阻燃纱作为填充，既能够增大光纤护套400与金属屏蔽层600之间的摩擦力，提高两者的配合稳定性，又能够起到阻燃防火的作用。
所述光纤护套400与拱形支撑结构200之间填充有第三填充物900；
第三填充物900以阻水类型的填充物为主要选择，本实施例选用阻水膏作为填充，阻水膏具有阻水的特性，能够有效避免光缆进水。

Claims (9)

1.一种光电混合缆，其特征在于，包括：
由内至外依次设置的导电线、光纤护套、金属屏蔽层和外护套；
所述导电线设置在光电混合缆的轴心处；
所述光纤护套包覆在导电线外表面，由若干截面为弧形且向外呈拱形凸起的弧面沿周向首尾相接形成，所述弧面之间的连接处均向内凸起设有护套部，护套部向内凸起且与导电线外表面相切，且所述护套部设有轴向的通孔，其内部轴向固定穿设有光纤；
所述金属屏蔽层包覆在光纤护套外部，且光纤护套的弧面向外与金属屏蔽层的内表面相切，外护套紧密包覆在金属屏蔽层外表面；
所述导电线外表面固定设有若干向外凸起的拱形支撑结构，拱形支撑结构与光纤护套的弧面对应设置；
所述光纤护套采用弹性材料进行制备。
2.根据权利要求1所述的一种光电混合缆，其特征在于，
所述拱形支撑结构向外凸起与光纤护套的弧面内表面相切。
3.根据权利要求1或2所述的一种光电混合缆，其特征在于，
所述拱形支撑结构的两侧根部与光纤护套的护套部表面相切。
4.根据权利要求1所述的一种光电混合缆，其特征在于，
所述拱形支撑结构内填充有第一填充物。
5.根据权利要求4所述的一种光电混合缆，其特征在于，
所述第一填充物为明胶。
6.根据权利要求1所述的一种光电混合缆，其特征在于，
所述金属屏蔽层和光纤护套之间填充有第二填充物。
7.根据权利要求6所述的一种光电混合缆，其特征在于，
所述第二填充物为阻燃填充物。
8.根据权利要求1所述的一种光电混合缆，其特征在于，
所述光纤护套与拱形支撑结构之间填充有第三填充物。
9.根据权利要求8所述的一种光电混合缆，其特征在于，
所述第三填充物为阻水填充物。
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