CN219716553U - 光电复合缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光缆技术领域，提供一种光电复合缆，包括：传输单元包括光单元、电单元和内护套层，内护套层包覆光单元和电单元；加强层套设于内护套层外部；阻燃件填充于内护套层与加强层之间；耐火层包覆于加强层；阻水层包覆于耐火层；外护套层包覆于阻水层；其中，内护套层为聚烯烃套管层，外护套层为耐电痕聚乙烯套管层。本实用新型的光电复合缆，光单元和电单元嵌设于内护套层，实现光信号和电信号的同步传输，内护套层和加强层之间填充有阻燃件，加强层的外侧依次包覆有耐火层、阻水层和外护套层，整体结构有效提升光电复合缆的阻燃性能和耐电压性能，进而有利于提升光电复合缆使用的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光缆技术领域，尤其涉及一种光电复合缆。
背景技术
随着城市化的发展，智能路灯、信号灯等照明设备受到越来越广泛的应用，对户外照明设备的使用可靠性的要求也日益提升。智能路灯、信号灯等照明设备通常安装于灯杆上，通过线缆传输电信号或光信号。
现有技术中，线缆主要通过内护套和外护套对其整体结构进行保护，阻燃性能和耐电压性能不佳。安装于户外的照明设备，受外部环境的影响，在雷雨天气线缆易受到雷击破坏出现自燃现象，或在持续高温下出现燃烧现象，或遇明火易出现燃烧现象，线缆的使用可靠性不佳，进而影响户外照明设备的使用。
实用新型内容
本实用新型提供一种光电复合缆，用以解决现有的线缆存在使用可靠性不佳的问题。
本实用新型提供一种光电复合缆，包括：
传输单元，所述传输单元包括光单元、电单元和内护套层，所述内护套层包覆所述光单元和所述电单元；
加强层，套设于所述内护套层外部；
阻燃件，填充于所述内护套层与所述加强层之间；
耐火层，包覆于所述加强层；
阻水层，包覆于所述耐火层；
外护套层，包覆于所述阻水层；
其中，所述内护套层为聚烯烃套管层，所述外护套层为耐电痕聚乙烯套管层。
根据本实用新型提供的一种光电复合缆，所述阻燃件包括第一阻燃层和第二阻燃层，所述第二阻燃层套设于所述第一阻燃层外部。
根据本实用新型提供的一种光电复合缆，所述第一阻燃层为聚丙烯层，所述第二阻燃层为硅酸铝陶瓷纤维编织层。
根据本实用新型提供的一种光电复合缆，所述耐火层为云母带层。
根据本实用新型提供的一种光电复合缆，所述阻水层为双面阻水带层。
根据本实用新型提供的一种光电复合缆，所述加强层为芳纶纱层或聚酯纱层。
根据本实用新型提供的一种光电复合缆，所述外护套层的厚度为1.6～2.0mm。
根据本实用新型提供的一种光电复合缆，所述光单元包括多根光纤以及包覆于所述多根光纤外侧的第一护套层；所述电单元包括导电线芯以及包覆于所述导电线芯外侧的第二护套层；
其中，所述第一护套层为聚烯烃套管层、聚氨酯套管层或聚碳酸酯套管层，所述第二护套层为聚氯乙烯层。
根据本实用新型提供的一种光电复合缆，沿所述内护套层的径向方向，多个所述光单元设于所述内护套层的一侧，多个所述电单元设于所述内护套层的另一侧；
其中，所述内护套层呈扁平状。
根据本实用新型提供的一种光电复合缆，所述光单元的直径为1.15～1.25mm，所述电单元的直径为1.35～1.45mm。
本实用新型提供的光电复合缆，光单元和电单元嵌设于内护套层，实现光信号和电信号的同步传输，内护套层和加强层之间填充有阻燃件，加强层的外侧依次包覆有耐火层、阻水层和外护套层，内护套层为聚烯烃套管层，外护套层为耐电痕聚乙烯套管层，整体结构有效提升光电复合缆的阻燃性能和耐电压性能，进而有利于提升光电复合缆使用的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的光电复合缆的结构示意图；
图2是本实用新型提供的传输单元的结构示意图；
附图标记：1：传输单元；11：光单元；111：光纤；112：第一护套层；12：电单元；121：导电线芯；122：第二护套层；13：内护套层；2：阻燃件；21：第一阻燃层；22：第二阻燃层；3：加强层；4：耐火层；5：阻水层；6：外护套层。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合图1和图2描述本实用新型实施例的光电复合缆。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的光电复合缆，包括：传输单元1，传输单元1包括光单元11、电单元12和内护套层13，内护套层13包覆光单元11和电单元12；加强层3套设于内护套层13外部；阻燃件2填充于内护套层13与加强层3之间；耐火层4包覆于加强层3；阻水层5包覆于耐火层4；外护套层6包覆于阻水层5；其中，内护套层13为聚烯烃套管层，外护套层6为耐电痕聚乙烯套管层。
具体地，传输单元1包括光单元11和电单元12，以及包覆光单元11和电单元12的内护套层13。内护套层13的横截面形状不做具体限制，内护套层13可以为圆形或扁平形状，内护套层13内嵌设有光单元11和电单元12，光单元11的数量和电单元12的数量根据实际需求设置，例如光单元11的数量为两个，电单元12的数量为两个。光单元11和电单元12的布设方式不做具体限制，例如两个光单元11和两个电单元12绕内护套层13的中心轴线环向布设，或者两个光单元11和两个电单元12沿内护套层13的径向方向依次布设。光单元11用于传输光信号，电单元12用于传输电信号，通过光单元11和电单元12实现光信号和电信号的同步传输。
内护套层13可以选用聚烯烃材料制备形成聚烯烃套管层，也可以选用聚氯乙烯材料制备形成聚氯乙烯套管层，聚烯烃材料或者聚氯乙烯材料具有优良的阻燃性能。内护套层13为聚烯烃套管层，具有良好的阻燃性、耐磨性及耐腐蚀性。
加强层3设置在内护套层13的外部，加强层3的原材料可以选用芳纶纱纤维或者聚酯纱纤维。芳纶纱纤维的抗拉强度大于等于2800Mpa，弹性模量大于等于126Gpa，断裂伸长率大于等于2.5％，芳纶纱纤维具有密度小、拉伸模量高和断裂延伸率高等性能，此外具有良好的耐蚀性和弯曲性能。芳纶纱层的线密度范围为1100～1400D，芳纶纱层提升光电复合缆的拉伸性能的同时，柔性的芳纶纱纤维具有缓冲作用，能够有效降低内护套层13、阻燃件2和耐火层4三者之间的摩擦系数。
光缆在敷设、架空等工况下，会承受自重、摩擦、拖拽及风雪载荷等因素引起的拉力，抗拉性能差的光缆，在外力作用下会出现信号衰减或光纤断裂等现象。芳纶纱层可提升光电复合缆的抗拉性能，保障布线过程中的拉拽等外力因素不会损坏光电复合缆，避免在布线过程中出现断纤现象，保障其传输性能。
内护套层13与加强层3之间的间隙处填充有阻燃件2，阻燃件2选用阻燃性能佳的材料制备形成，阻燃件2的数量不做具体限制。阻燃件2即可以作为填充材料，以保障光电复合缆的圆整度，此外，阻燃件2的阻燃性能够抑制火焰蔓延燃烧。
耐火层4包覆于加强层3的外周面，耐火层4可选用云母带绕包于加强层3的外周面形成。耐火层4的原材料根据耐火等级要求可以为合成云母带、金云母带、粉云母带或白云母带等。遇火时耐火层4能够有效保护内部元件。阻水层5包覆于耐火层4的外周面，起到防水、隔潮作用。
光单元11和电单元12嵌设于内护套层13，内护套层13为聚烯烃套管层，内护套层13和加强层3之间设置有多个阻燃件2，加强层3的外侧设有耐火层4，加强层3两侧的阻燃件2和耐火层4以及聚烯烃套管层的结构能够有效提升光电复合缆的阻燃性能。
外护套层6可以选用耐电痕聚乙烯材料制备形成耐电痕聚乙烯套管层，耐电痕聚乙烯材料具有优良的耐电痕性能、耐环境应力开裂性能和耐紫外线照射性能。耐电痕聚乙烯套管层，在户外环境中能够适应各种恶劣天气，尤其是能够避免雷电对光电复合缆造成破坏。此外耐电痕聚乙烯具有良好的耐磨性及耐腐蚀性。
外护套层6的参数根据实际需求设置，例如耐电痕聚乙烯的密度范围为1.1～1.2g/cm3，可承受电压大于等于110KV，拉伸强度大于等于20Mpa，断裂伸长率大于等于600％，介电强度大于等于25KV/mm。
在本实用新型实施例中，光单元11和电单元12嵌设于内护套层13，实现光信号和电信号的同步传输，内护套层13和加强层3之间填充有阻燃件2，加强层3的外侧依次包覆有耐火层4、阻水层5和外护套层6，内护套层13为聚烯烃套管层，外护套层6为耐电痕聚乙烯套管层，整体结构有效提升光电复合缆的阻燃性能和耐电压性能，进而有利于提升光电复合缆使用的可靠性。
如图1所示，在可选的实施例中，阻燃件2包括第一阻燃层21和第二阻燃层22，第二阻燃层22套设于第一阻燃层21外部。
具体地，阻燃件2包括第一阻燃层21和第二阻燃层22，阻燃件2由两种阻燃材料制备形成。可以理解的是，阻燃件2可以仅由第一阻燃层21构成，阻燃件2也可以仅由第二阻燃层22构成。
第一阻燃层21的材质为阻燃聚丙烯材质，阻燃聚丙烯可承受350℃高温，遇火时内部阻燃剂与火焰发生化学反应时可抑制内部自由基的产生，隔断可燃气体溢出并吸收部分热能，抑制火焰蔓延燃烧。选用阻燃聚丙烯材料制备形成第一阻燃层21。
第二阻燃层22的材质为硅酸铝陶瓷纤维材质，选用硅酸铝陶瓷纤维通过编织工艺形成硅酸铝陶瓷纤维编织层，再将硅酸铝陶瓷纤维编织层套设于第一阻燃层21外部形成由两种阻燃材料构成的阻燃件2。硅酸铝陶瓷纤维的熔点为1760℃，导热系数为0.17W/m*k，工作温度可达900℃，起火时可吸收并隔绝大部分热能，此外，具有优良的耐腐蚀性能及电绝缘性能，介电强度大于等于5.8KV/mm。硅酸铝陶瓷纤维编织层的厚度根据实际需求设置，例如硅酸铝陶瓷纤维编织层的厚度为0.08～0.12mm。
阻燃件2由聚丙烯层和硅酸铝陶瓷纤维编织层构成，光电复合缆起火时，阻燃件2能够吸收并隔绝大部分热能，有效抑制火焰蔓延燃烧，保障内护套层13内光单元11和电单元12的信号传输。
在可选的实施例中，耐火层4为云母带层。
具体地，耐火层4选用云母带在加强层3的外周面通过绕包方式形成云母带层，根据耐火等级要求可以选用合成云母带、金云母带、粉云母带或白云母带等。
例如选用合成云母带通过绕包方式在加强层3的外周面形成耐火层4，合成云母带的厚度根据需求设置。例如选用厚度为0.15mm的合成云母带，合成云母带中云母含量大于等于55％，拉伸强度大于等于80N/cm。合成云母带为高性能绝缘材料，耐高温性能可达到1000摄氏度，遇火时能够有效保护内部元件。此外，合成云母带还具有优良的绝缘性能，其介电强度大于或等于3.3KV/mm，可有效消除内护套层13和外护套层6之间各元件摩擦产生的静电对内部电单元12传输电信号以及光单元11传输光信号的影响。
在可选的实施例中，阻水层5为双面阻水带层。
具体地，耐火层4的外周面包覆有阻水层5，阻水层5可选用阻水带通过绕包方式形成。阻水带为双面阻水带，双面阻水带由聚酯纤维非织造布、高吸水膨胀材料和聚酯纤维非织造布依次复合而成，高吸水膨胀材料采用交联聚丙烯酸酯类膨胀粉复合而成，双面阻水带耐热，不含酸碱，耐化学性能稳定。双面阻水带的参数根据实际需求选择，例如双面阻水带的厚度小于等于0.15mm，膨胀速率大于等于14mm/min，膨胀高度大于等于13mm，抗张强度大于等于55N/cm，断裂伸长率大于等于12％。
在可选的实施例中，外护套层6的厚度为1.6～2.0mm。
具体地，外护套层6的厚度根据实际需求设置，光电复合缆在敷设过程中，外护套层6直接与地面、灯杆等接触物发生摩擦。外护套层6的厚度过薄，在敷设过程中易刮伤外护套层6，受到外部环境的腐蚀会影响光电复合缆使用的可靠性。外护套层6的厚度过厚，使用过程中，产生的热量难以散失，尤其是在夏季高温环境下，热量不能及时散失，引起发热现象，影响线路的正常运行，还容易引发电气事故。此外，外护套层6的厚度过厚，会导致光电复合缆的弯曲性能下降，增加敷设难度。
外护套层6的厚度范围为1.6～2.0mm，保障其耐磨性，同时使用过程中产生的热量能及时散失至外部环境中，保障使用的可靠性，此外保障敷设的便利性。
如图1和图2所示，在可选的实施例中，光单元11包括多根光纤111以及包覆于多根光纤111外侧的第一护套层112；电单元12包括导电线芯121以及包覆于导电线芯121外侧的第二护套层122。其中，第一护套层112为聚烯烃套管层、聚氨酯套管层或聚碳酸酯套管层，第二护套层122为聚氯乙烯层。
具体地，光单元11可以为光纤带，也可以为光纤束，例如光单元11为光纤束，光纤束包括光纤111以及包裹于光纤111外侧的第一护套层112，第一护套层112内光纤111的数量为多根，光纤111的数量根据实际需求设置，例如第一护套层112内嵌设有八根光纤111。光纤111可以为单模光纤，光纤111的直径范围为235～265μm。光单元11的直径根据实际需求设置，例如光单元11的直径为1.15～1.25mm。
第一护套层112的材质可以为聚烯烃材质，选用聚烯烃制备形成聚烯烃套管层。聚烯烃材料具有优良的阻燃性能，光电复合缆因意外燃烧时，火焰由着火点位置蔓延至300mm以内火焰可自灭，聚烯烃材料热收缩率范围为1％～5％，密度范围为1.3～1.55g/cm3，邵氏硬度范围为93～97度，燃烧时烟雾释放量小，其烟密度范围为60％～100％，抗拉强度范围为11～23MPa，断裂伸长率范围为135％～180％。聚烯烃套管层包覆于多根光纤111的外侧，使得光单元11具有优良的传输性能和阻燃性能。第一护套层112的材质也可以为聚氨酯材质或聚碳酸酯材质。
电单元12由导电线芯121以及包覆导电线芯121的第二护套层122组成，导电线芯121可由多根导线绞合形成，导线的数量根据实际需求设置。导线的材质可以为铜、铝或铜铝合金等，例如导线为铜线。第二护套层122的材质可以为聚氯乙烯材质，在导电线芯121的周向表面可通过涂覆工艺形成聚氯乙烯层。聚氯乙烯材料具有优良的介电性能，介电强度大于等于18KV/mm。聚氯乙烯层的厚度范围为0.08～0.12mm，保护导电线芯121的同时，能够有效隔绝电信号扰动。电单元12的直径根据实际需求设置，例如电单元12的直径为1.35～1.45mm。
在本实用新型实施例中，光单元11包括多根光纤111以及包覆于多根光纤111外侧的第一护套层112，电单元12包括导电线芯121以及包裹于导电线芯121外侧的第二护套层122；第一护套层112可以为聚烯烃套管层、聚氨酯套管层或聚碳酸酯套管层，使得光单元11具有优良的阻燃性能，第二护套层122可以为聚氯乙烯层，使得电单元12具有优良的阻燃性能，此外能够有效隔绝电信号扰动，此结构在保障信号传输性能的同时，有利于进一步提升光电复合缆的阻燃性能。
如图1和图2所示，在可选的实施例中，沿内护套层13的径向方向，多个光单元11设于内护套层13的一侧，多个电单元12设于内护套层13的另一侧；其中，内护套层13呈扁平状。
具体地，光单元11的数量和电单元12的数量根据实际需求设置，例如光单元11的数量为两个，电单元12的数量也为两个。
内护套层13呈扁平状，沿内护套层13的径向方向，相对于内护套层13的中心轴线，内护套层13具有第一侧和第二侧，两个光单元11位于内护套层13的第一侧，两个电单元12位于内护套层13的第二侧。光单元11和电单元12相对设置，可有效避免传输过程中光信号和电信号相互之间的扰动。
内护套层13呈扁平状，阻燃件2也呈扁平状，阻燃件2的数量根据实际需求设置。两个光单元11和两个电单元12沿内护套层13的第一径向方向依次布设，两个阻燃件2沿内护套层13的第二径向方向间隔布设，第一径向方向和第二径向方向相互垂直。
内护套层13呈扁平状，在光电复合缆直径一定的情况下，内护套层13与外护套层6之间的横截面积增大，能够有效缓冲外力冲击；此外，阻燃件2的填充方式多样化，即起到提升阻燃性能的作用，又有利于保障光电复合缆的机械性能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种光电复合缆，其特征在于，包括：
传输单元，所述传输单元包括光单元、电单元和内护套层，所述内护套层包覆所述光单元和所述电单元；
加强层，套设于所述内护套层外部；
阻燃件，填充于所述内护套层与所述加强层之间；
耐火层，包覆于所述加强层；
阻水层，包覆于所述耐火层；
外护套层，包覆于所述阻水层；
其中，所述内护套层为聚烯烃套管层，所述外护套层为耐电痕聚乙烯套管层。
2.根据权利要求1所述的光电复合缆，其特征在于，所述阻燃件包括第一阻燃层和第二阻燃层，所述第二阻燃层套设于所述第一阻燃层外部。
3.根据权利要求2所述的光电复合缆，其特征在于，所述第一阻燃层为聚丙烯层，所述第二阻燃层为硅酸铝陶瓷纤维编织层。
4.根据权利要求1所述的光电复合缆，其特征在于，所述耐火层为云母带层。
5.根据权利要求1所述的光电复合缆，其特征在于，所述阻水层为双面阻水带层。
6.根据权利要求1所述的光电复合缆，其特征在于，所述加强层为芳纶纱层或聚酯纱层。
7.根据权利要求1所述的光电复合缆，其特征在于，所述外护套层的厚度为1.6～2.0mm。
8.根据权利要求1至7任一项所述的光电复合缆，其特征在于，所述光单元包括多根光纤以及包覆于所述多根光纤外侧的第一护套层；所述电单元包括导电线芯以及包覆于所述导电线芯外侧的第二护套层；
其中，所述第一护套层为聚烯烃套管层、聚氨酯套管层或聚碳酸酯套管层，所述第二护套层为聚氯乙烯层。
9.根据权利要求8所述的光电复合缆，其特征在于，沿所述内护套层的径向方向，多个所述光单元设于所述内护套层的一侧，多个所述电单元设于所述内护套层的另一侧；
其中，所述内护套层呈扁平状。
10.根据权利要求8所述的光电复合缆，其特征在于，所述光单元的直径为1.15～1.25mm，所述电单元的直径为1.35～1.45mm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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2023
- 2023-04-28 CN CN202321015225.5U patent/CN219716553U/zh active Active
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