CN113504617B - 一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，包括缆芯及缆芯外侧的护层结构；护层结构包括由内至外依次包覆的PET带绕包层、编织屏蔽层、外缓冲层、铠装层及外护套层；所述缆芯包括包括中心加强支撑件以及中心加强支撑件***环绕布置的数个光通信单元，相邻两光通信单元与PET带绕包层间的空隙内设有阻水件；所述光通信单元包括套管及套管内的光纤。本发明创造结构设计合理，抗菌防霉、耐老化、耐腐蚀、环保性能好，低吸湿性、导热系数低，保温性能强、抗挤压、抗冲击性强等性能，使用寿命长，信号传输稳定可靠。

Description

一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆

技术领域

本发明创造属于光缆设计制造技术领域，尤其是涉及一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆。

背景技术

随着通信技术的发展，光缆的应用越来越普及，同时，也对光缆提出了更高的要求。由于光缆的特殊性，光缆往往需要在一些恶劣环境中应用，比如，在一些严寒地区，经常发生管道或槽内积水结冰，水一旦结冰，水的体积会增大，致使光缆被压缩变形，光纤压断，造成通信中断，这些工况恶劣的地区，设施维修维护也比较困难，一旦光缆出现损坏，投入的人力物力都比较高。因此，为适应这些恶劣工况，需要对现有光缆进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，包括缆芯及缆芯外侧的护层结构；所述护层结构包括由内至外依次包覆的PET带绕包层、编织屏蔽层、外缓冲层、铠装层及外护套层；所述缆芯包括包括中心加强支撑件、以及中心加强支撑件***环绕布置的数个光通信单元，相邻两光通信单元与PET带绕包层间的空隙内设有阻水件；所述光通信单元包括套管，在套管内设有数根光纤，并填充有纤膏。

进一步，所述PET带绕包层与编织屏蔽层之间设有第二耐寒层。

进一步，所述第二耐寒层与编织屏蔽层之间设有中间缓冲层。

进一步，所述第一耐寒层采用纳米陶瓷微珠材料制作而成。

进一步，所述第二耐寒层是由内层的玻璃棉管、中间层的聚苯乙烯泡沫塑料和外层的玻璃纤维构成。

进一步，所述内缓冲层以及中间缓冲层均是由内层为硅、中间层为橡胶和外层为玻璃纤维所组成的套管。

进一步，所述编织屏蔽层是采用镀锡铜丝编织而成的编织网。

进一步，所述外缓冲层采用弹性体护套层。

进一步，所述套管采用PBT松套管。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造结构设计合理，护层紧密包覆缆芯部分，且在缆芯部分设置了外侧阻水件以及内侧支撑件，光缆具有优越的横向阻水和纵向阻水功能，同时，光缆质轻，所设置的第一耐寒层、第二耐寒层、内缓冲层、中间缓冲层和外缓冲层起到多重防护的作用，抗菌防霉、耐老化、耐腐蚀、环保性能好，低吸湿性、导热系数低，保温性能强、抗挤压、抗冲击性强等性能，室外敷设及管道敷设的光缆结冰后均不会发生被挤压缩变形，光纤压断等严重的问题，使用寿命长，信号传输稳定可靠。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为本发明创造实施例中光通信单元的示意图；

图3为本发明创造实施例中心体为中空结构时的示意图；

图4为本发明创造实施例中心加强支撑件中的中心体设有安装槽时的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，如图1和图2所示，包括缆芯及缆芯外侧的护层结构；所述护层结构包括由内至外依次包覆的PET带绕包层1、编织屏蔽层2、外缓冲层3、铠装层4及外护套层5；所述缆芯包括包括中心加强支撑件6以及中心加强支撑件***环绕布置的数个光通信单元7，相邻两光通信单元与PET带绕包层间的空隙内设有阻水件8；光通信单元包括套管9及套管外侧的第一耐寒层10，在套管内设有数根光纤11，并填充有纤膏；所述光纤外侧设有内缓冲层12，套管采用PBT松套管。本光缆的护层结构设计合理，保证光缆信号传输的稳定，同时，还确保了光缆具有优越的耐温、防潮、抗压、防动物齿咬等功能，完全满足通信发展对光缆的要求。

为了进一步提高耐寒性能和缓冲性能，在一个可选的实施例中，上述PET带绕包层与编织屏蔽层之间设有第二耐寒层13。上述第二耐寒层与编织屏蔽层之间设有中间缓冲层14。

中心加强支撑件包括中心体15，在中心体***布置有若干内侧支撑体16，在一个可选的实施例中，内侧支撑体与中心体为分别加工制作的两种部件，作为举例，内侧支撑体可以采用阻水纱制作。中心体采用具有一定强度且具有压缩性的材料制作，如橡胶材料。通过中心体与内侧支撑体的组合式结构，中心体始终保证本光缆抗拉、抗压不易损坏，而中心体与内侧支撑体匹配，即提高了光缆中心部分的抗压、抗拉、抗弯性能，同时，还使得光缆中心具有良好的防水阻水效果，避免光缆中心有水流淌导致的影响光缆正常工作以及寿命。

需要指出的是，由于作内侧支撑体采用阻水纱制作，而阻水纱是由工业涤纶长丝、高分子膨胀吸水树酯和粘合剂组成，也就是说，即使有部分水或潮气进入光缆中心，则内侧支撑体也会吸附水分，吸水后内侧支撑体产生微量膨胀，对光通信单元的支撑作用更好，而非失去支撑或是支撑作用减弱，因此，中心体与内侧支撑体的组合形式设计，有效保障了光缆的抗压耐冲击阻水性能。

优选的，如图3所示，所述中心体内部为中空结构，其内部设有缓冲腔17，在光缆受挤压时，中心体能够承受一定的挤压作用力(或冲击力)，当载荷较大时，则允许中心体先于光通信单元部分产生一定的形变，以起到动态保护光通信单元的目的，这样的结构设计，能避免光通信单元部分损坏。

需要指出的是，内侧支撑体优选对应两光通信单元之间的缝隙布置，以保证内侧支撑体(以及阻水件)布置在相邻两光通信单元间发挥支撑作用，并且，更利于吸附从两光通信单元之间入内的水分，根据制作工艺的不同。

实际上，内侧支撑体和阻水件实际上共同起到隔开两侧光通信单元的作用，保证相邻两光通信单元间的缝隙作为形变缓冲间隙，由于光通信单元内部的各光纤均间隔布置，在极端受载的情况下，随着光通信单元整体压迫形变而产生位移，允许光纤产一定的移位，加之光纤外侧包覆有内缓冲层，即使在较为极端的载荷冲击下，光纤间不会发生摩擦损坏，这样可避免直接压迫光纤，造成光纤损坏，最大限度保护光纤，确保其正常工作。

作为进一步改进的方案，所述中心加强支撑件整体采用橡胶材料制作，中心体及***的内侧支撑体为一体成型结构，整体性更好，保障光缆具有更好的抗压、抗弯折能力，不易损坏。制作时，利用PET带绕包层直接将缆芯部分包裹紧实，对缆芯部分产生一定的预压力，中心加强支撑件对光通信单元产生较好的支撑作用，且确保光通信单元在常态下，处于两内侧支撑体之间的凹陷部分，结构稳定性更佳。

在一个可选的实施例中，为了提高常态下内侧支撑体与中心体间位置关系相对稳定，如图4所示，在所述中心体外圆周上对应每一内侧支撑体均设有安装槽，内侧支撑体部分结构嵌入安装槽内，作为举例，内侧支撑体嵌入安装槽内的部分为内侧支撑体横截面总面积的1/7-1/2，并且，在内侧支撑体嵌入式安装在安装槽内时，同样保证各内侧支撑体间留有形变间隙18。这样的结构设计，在光缆承受冲击较大，或是受扭转、挤压作用力而存在偏于光缆中心的载荷较大时，可允许内侧支撑体移位，用空间位置来补偿光通信单元的形变，光通信单元受损坏的几率大幅减小。

上述第一耐寒层采用纳米陶瓷微珠材料制作而成，它具有质轻、密度小、化学稳定性好，具有优良的保温隔热效果。上述外缓冲层采用弹性体护套层，使得光缆具有较高机械强度的同时，还具有高回弹性，保证了光缆不易变形，具有突出的抗压耐冲击性能。

在一个可选的实施例中，上述第二耐寒层是由内层的玻璃棉管、中间层的聚苯乙烯泡沫塑料和外层的玻璃纤维构成。通常，上述玻璃棉管是采用离心技术，将熔融玻璃纤维化并加以热固性树脂为主的环保型配方粘结剂加工而成，外侧的玻璃限位层提高了机械性能，对内部缆芯起保护作用，中间设置的聚苯乙烯泡沫塑料层可有效隔温。第二耐寒层质轻、抗菌防霉、耐老化、耐腐蚀、环保性能好，且具有A1级防火，永久不燃、低吸湿性、导热系数低，保温性能强、抗挤压、抗冲击性强等性能，管道或槽内结冰后，不会发生光缆被挤压缩变形，光纤压断等严重的问题。

在一个可选的实施例中，上述内缓冲层以及中间缓冲层均是由内层为硅、中间层为橡胶和外层为玻璃纤维所组成的套管。优选的，橡胶采用丁腈橡胶，由此制得的缓冲层具有抗压耐冲击性能好，结构强度高，大幅提高光缆的安全可靠性及使用寿命。

通常，编织屏蔽层是采用镀锡铜丝编织而成的编织网。作为举例，编织屏蔽层是采用直径不小于0.1mm的镀锡铜丝编织而成的编织网，其编织紧密度不小于90％。将编织屏蔽层替代传统的综合护套屏蔽层，其加工设备及工艺都比较简单，编织屏蔽层抗张拉，同时柔软易弯曲。

制作本发明创造提供的光缆时，先将包覆有内缓冲层的数根光纤依次穿过排线板进入挤塑机模具内，然后采用套塑和填充工艺一次性完成纤膏填充和PBT套管的制作，并在PBT套管外包覆一层第一耐寒层后完成光通信单元的制作。

根据需求，将加强件及数根制作好的光通信单元及阻水纱采用成缆和填充工艺进行绞合，在绞合的若干光通信单元外再将PET带采用绕包工艺包覆在缆芯外侧，然后采用高速编织机在PET带外编织一层屏蔽层，再采用挤塑工艺在编织屏蔽层外包覆一层外缓冲层，然后在外缓冲层外依次包覆铠装层和外护套即制成本发明的抗压耐冲击耐寒型通信光缆。可根据需要，在PET带绕包层外侧包覆第二耐寒层和中间缓冲层，进一步提高耐寒和缓冲性能。

本发明创造结构设计合理，护层紧密包覆缆芯部分，且在缆芯部分设置了外侧阻水件以及内侧支撑件，光缆具有优越的横向阻水和纵向阻水功能，同时，光缆质轻，所设置的第一耐寒层、第二耐寒层、内缓冲层、中间缓冲层和外缓冲层起到多重防护的作用，抗菌防霉、耐老化、耐腐蚀、环保性能好，低吸湿性、导热系数低，保温性能强、抗挤压、抗冲击性强等性能，室外敷设及管道敷设的光缆结冰后均不会发生被挤压缩变形，光纤压断等严重的问题，使用寿命长，信号传输稳定可靠。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，其特征在于：包括缆芯及缆芯外侧的护层结构；所述护层结构包括由内至外依次包覆的PET带绕包层、编织屏蔽层、外缓冲层、铠装层及外护套层；

所述缆芯包括中心加强支撑件、以及中心加强支撑件***环绕布置的数个光通信单元，相邻两光通信单元与PET带绕包层间的空隙内设有外侧阻水件；

所述光通信单元包括套管及套管外侧的第一耐寒层，套管内设有数根光纤，并填充有纤膏；所述光纤外侧设有内缓冲层；

所述中心加强支撑件包括中心体，在中心体***布置有若干内侧支撑体；中心体与内侧支撑体为组合式结构，中心体为中空结构，其内部设有缓冲腔，内侧支撑体采用阻水纱制作，中心体采用具有压缩性的材料制作，当光缆受力时，由中心体承载，并在载荷较大时，允许中心体先于光通信单元形变，以起到动态保护作用；

在所述中心体外圆周上对应每一内侧支撑体均设有安装槽，内侧支撑体部分结构嵌入安装槽内，内侧支撑体嵌入安装槽内的部分为内侧支撑体横截面总面积的1/7-1/2，并且，各内侧支撑体间留有形变间隙。

2.根据权利要求1所述的一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，其特征在于：所述PET带绕包层与所述编织屏蔽层之间设有第二耐寒层。

3.根据权利要求2所述的一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，其特征在于：所述第二耐寒层与编织屏蔽层之间设有中间缓冲层。

4.根据权利要求1所述的一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，其特征在于：所述第一耐寒层采用纳米陶瓷微珠材料制作而成。

5.根据权利要求2所述的一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，其特征在于：所述第二耐寒层是由内层的玻璃棉管、中间层的聚苯乙烯泡沫塑料和外层的玻璃纤维构成。

6.根据权利要求1所述的一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，其特征在于：所述内缓冲层是由内层为硅、中间层为橡胶和外层为玻璃纤维所组成的套管。

7.根据权利要求1所述的一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，其特征在于：所述编织屏蔽层是采用镀锡铜丝编织而成的编织网。

8.根据权利要求1所述的一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，其特征在于：所述外缓冲层采用弹性体护套层。

9.根据权利要求1所述的一种高抗压高耐冲击性能的阻水型光缆，其特征在于：所述套管采用PBT松套管。