CN101329432B - 用于连接至普通配电网的光缆及连接该光缆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于连接至普通配电网的光缆及连接该光缆的方法。光缆(10，100)包括：一个或多个主光纤模块(11，12，13，14)，每个主光纤模块包括光纤(111)和外护套(110)，每个主模块的光纤被所述外护套(110)包围；以及包围所述一个或多个主光纤模块的保护层(2)；该光缆的特征在于：还包括位于所述保护层(2)内的内部光缆(5)，所述内部光缆(5)包括至少一个光纤(53)的内部模块(52)，且所述内部光缆(5)的至少一个内部光纤模块(52)连接至光缆(100，101)的至少一个主光纤模块(11，12，13，14)。本发明还描述了上述光缆(10，100)的连接方法。

Description

用于连接至普通配电网的光缆及连接该光缆的方法

技术领域

本申请涉及一种用于连接普通配电网的光缆及连接该光缆的方法。

本发明尤其应用于，但不是专有的，将多个馈送点连接到所述普通配电网的现场光缆(field optical cable)。

例如，馈送点可以位于用户端或者是在用于馈送支线网络的支线连接盒中。

背景技术

文件FR2887639公开了一种光缆结构，如图1所示。

光缆1包括主光纤模块11、12、13和14，这些光纤模块一起被具有环形截面及内表面2b的封闭保护层2a包围。

每一个主光纤模块11、12、13或14都具有外护套110和包含在外护套110中的多根光纤111，所述外护套110由具有低动摩擦系数的材料制成。

主光纤模块这样设置在保护层2a中，以使得它们之间具有足够的间隙以保证能够很容易地抽出它们。

所述间隙是指所有保护层2a中的主光纤模块的截面的总和要小于保护层的内表面2b所定义的截面面积的75％。

这些特征使得可以很容易的从光缆1中抽出每一个主模块11、12、13或14，并且将很长长度的主模块推进微导管中，直至到达连接点。

文件FR2887639中也描述了利用这种光缆的典型的连接方法。

第一步，利用专用工具在保护层2a的第一区域形成第一开口，该开口为包含在保护层2a中的主光纤模块11、12、13和14提供了通道。

其中一个将转向馈送点的主光纤模块11被选择，并且之后在靠近该第一开口处被切断(sectioned)。

第二步，在保护层2a的沿着光缆1且远离第一区域的第二区域形成第二开口。

第三步，抽出所述主光纤模块11的一部分。为了达到这个目的，主光纤模快11通过第二开口被拉出以致于能够抽出其切断部分。

第四步，沿着预安装的微导管推、拉或吹(blow)主模块11的该部分使其插入微导管中。

微导管在放置有光缆1的主导管和位于用户端或者是在支线连接盒中的馈送点之间延伸。

不过，在上述第三连接步骤中，主光纤模块11、12、13和14在光缆1的保护层2a中的设置方法即使在外护套110具有低动摩擦系数时，也有纠缠和阻塞的缺点。

此外，进入光缆1的轻微渗透，特别是由于保护层2a的损坏，也能使抽出所述主模块变得困难。

例如渗透进入光缆1中的泥浆，通常使得主光纤模块11、12、13和14粘结在一起，很难抽出。

因此，抽出一段较长长度的主光纤模块、实现从单个光缆抽出不同的主光纤模块、以及从而轻松将它们连接至各自的馈送点将变得很困难。

此外，所谓的“分接式(tapping)”光缆连接方法，如在文件FR2887639中所述，在连接操作的数量方面不是最优化的。

所以，本申请的主题要解决的技术问题是提出一种包括一个或多个主光纤模块的光缆，其中每一个主光纤模块都包括光纤和外护套，每个主模块的光纤被所述外护套包围着，且所述一个和多个主模块被保护层包围，所述光缆用来避免现有技术中的问题。

发明内容

根据本发明，所提出技术问题的解决方案是：所述光缆还包括位于所述保护层内的内部光缆，所述内部光缆包括至少一个光纤的内部模块，且内部光缆的至少一个内部光纤模块连接至光缆的至少一个主光纤模块。

术语“主模块”通常是指能从光纤中抽出一段例如高达约100米长的长度的任何光纤模块，以连接到比如位于用户端或者是在支线连接盒中的馈送点而馈送各个支线网络。

内部光缆的端部因此可以通过连接手段连接至主光纤模块，由此形成“端部回路”以使单个主模块的两个不同部分可以在执行与馈送点的连接操作时被抽取。

在光缆的一端，内部光缆的内部模块的光纤因此可以有利地地连接至主光纤模块的光纤以在所述光缆中提供连续的光传输。换句话说，这构成了端部回路。

作为例子，主模块和内部模块之间的连接手段可通过焊接或机械连接件实现。

在特别优选的实施例中，光缆还包括n个主光纤模块，n为1≤n≤3的整数，其被放置在专门为其设置的管子内，这n个主模块在所述管子中是自由的；并且所述光缆中还包括位于所述保护层中的承载元件，每个所述管子固定保持在所述承载元件和所述保护层之间。

有利地，每个管子的n个主模块与另外的n个主光纤模块是隔离开的，或者换句话说每一个管子将其中的n个主模块与其他管子的n个主模块隔离开，因此有效地限制了被连接到馈送点时发生主模块纠缠的危险。这些管子也避免了由渗入到光缆内部的泥浆导致n个主模块粘结在一块的情况，因此保证了n个主模块的优化抽取。

另外，每一个主模块都可以在管子中滑动，而且当n个主模块在管腔中被充分的排列时，可以很容易的从所述管子中拔出。

更进一步的，承载元件使得管子在所述元件的周围被有条理地排列，以使在连接主模块的时候可以简易快速地访问所述管子。

最后，固定保持的管子具有使从每个管子的内部抽出n个主模块更容易的优点。

这可以便于将主光纤模块连接到不同的馈送点上。

有利地，n等于1，或者换句话说每一个主光纤模块处于专门为其设置的(specificthereto)管子中。

所以，每一个主光纤模块与其他的光纤模块都是完全隔离开的，因此可以避免在连接的时候发生纠缠。

这样有效地优化了主光纤模块的抽取。

在一个具体的实施例中，主模块的截面面积少于管子的内表面截面面积的80％。

因此该n个主模块可以从它们的管子中容易的抽出，特别是采用吹气法。

另一个具体的实施例中，管子是绕承载元件扭曲的。

可以采用任何的形态，换句话说可以是在本领域技术人员所熟知的任何形状的扭曲，特别是像S形或者Z形的螺旋形态，或者S-Z形的来回摆动(reversedoscillation)形态。

围绕承载元件的S-Z形的形态的管子是特别首选的，因为它使得访问围绕承载元件的各个管子变得更容易而且更快速。

根据本发明的特性，承载元件应该是能够向光缆提供好的机械强度的增强元件。

例如，增强元件是由可择选是否带护套(optionally-sheathed)的金属或增强纤维塑料(FRP)制成的芯型(core type)元件。

在变式中，承载元件自身也可以所述内部光缆，并且主光纤模块具体地说是位于内部光缆和光缆的保护层之间的模块。

在另一个变式中，承载元件也可以是光纤，或者主模块，或内部模块，或者可选地包含至少一个光纤或模块的管子，承载元件的这些不同的类型将如本发明中描述。

在一个优选的实施例中，所有的围绕所述光纤、模块或者管子的承载元件周围的主模块都是被金属或者合成物(FRP)芯支撑的，以增强光缆的结构。

在另一个优选实施例中，管子是由聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate，PBT)和聚碳酸酯(polycarbonate，PC)制成。

不过，所述管子的材料并不仅限于上述的聚合物，且管子可以由其他的热稳定的热塑性聚合物制成。

另外，更有利地，管子在外表面上具有着色剂和/或批注(inscriptions)，以使在与主模块连接的时候可更容易地通过视觉选择。

由此，着色剂，像批注一样，不会对主光纤模块的整体产生损害。

在另一个具体的实施例中，主模块的外护套由填充聚合物材料组成使得其能够容易的撕破。

例如，聚合物可以是聚烯烃(polyolefin)，特别是乙烯(ethylene)的聚合物和/或共聚物，或者聚酯(polyester)。

在另一个实施例中，保护层包括至少一层由聚烯烃或者聚酯或者聚氨酯材料制成的层。

在变式中，保护层包括外层和内层。

优选地，外层由高密度的聚乙烯(polyethylene)制成，内层由支撑线制成，所述支撑线可以是聚酯或者芳族聚酸胺材料。

另外，铠甲型中间层，例如由波纹状的钢制成，可以置于外层和内层之间。

一般地，为了访问管子，构成保护层的各种层必须是很容易切割的。

本发明还提供了一种利用本发明的光缆的连接方法，该方法包括以下步骤：

选择光缆的管子并且在所述光缆的第一区域将其切断，再在该第一区域将所述管子的主模块切断；

在光缆的第二区域将所述管子切断，该第二区域远离第一区域；

利用吹气操作在第二区域将所述主模块的切断部分从该专门为其设置的管子内抽出；并且

利用抽出的所述主模块部分将馈送点连接至光缆。

在一个特别有利的实施中，通过从所述管子被切断的第一区域注入气流而将所述主模块从它的管子抽出。

在一个具体实施中，连接方法包括在第一区域和/或第二区域的保护层上形成开口的步骤。

附图说明

本发明其他的特征和优点将根据本发明的光缆的实施例描述，并参考附图如下：

图1是现有技术光缆结构的截面图；

图2是根据本发明的光缆结构的截面图；

图3是根据本发明的光缆的另一结构图；

图4是根据本发明的光缆的又一结构图；并且

图5显示了主光纤模块是如何从如图3或图4的光缆中抽出的。

具体实施方式

图1上面已经描述过了，而且为了便于理解，本发明和现有技术中相同的元件采用相同的标记。

图2是构成本发明的具体实施例的光缆10的截面图。

光缆10包括9个主光纤模块11、12、13、14和包围在主光纤模块外的保护层2。

每一个主模块包括包围在光纤111外的外护套110。

术语“主光纤模块”的意思是一个或者多个光纤，最好是在1至16的数量范围内，被外部的聚合物护套包围，为了使光纤能容易地移动，并不需要将其包围的太紧。

光纤典型地具有250微米的直径。

每一个主模块在专门为其设置的管子3中延伸，所述的主模块在所述的管子中是自由的。

例如，主模块11的直径大约1.1毫米，管子3的内部直径大约1.7毫米，因此主模块的截面积小于管子内表面的截面积的80％。

光缆进一步具有光纤增强塑料(FRP)型的中央承载元件4，其在保护层2中延伸。

这个中央位置使得光缆更紧凑，并且更容易的将主模块组织在所述的承载元件周围。

在其它实施例中(没有示出)，承载元件也可不位于光缆中心。

因而，与承载元件关联的多个包含主光纤模块的实体可以在在本发明的光缆的保护层中延伸。

承载元件4的主要作用是将众多的主光纤模块组织在其周围。

如图2所示，每个管子3都与承载元件4的外表面接触，并且由保护层2所保持。

自然地，不是所有的管子都必须与承载元件和与保护层2特别是其内表面相接触。

例如，它们可以接触承载元件4或接触保护层2的内表面。

管子3只有当需要固定地保持的时候才插入保护层2与承载元件4之间。

管子优选以S-Z型捻(twist)卷绕在承载元件上，这样在抽出主光纤模块时更方便地访问每个管子。

这种卷绕方式通过在连续长度的管子段上交替进行向左边扭曲(S形扭曲(twisting))和向右边扭曲(Z形扭曲)实现。

图3是构成本发明的另一具体实施例的光缆100的截面图。

具体地说，它描述了保护层和承载元件的可能变化的其他形式，光缆100的其余组成元件与图2中所述相同。

如图3所示，所述光缆100的保护层2由外层21和内层22构成。

例如，外层21由高密度聚乙烯形成并且内层22是一组例如由聚酯制成的的支撑线(supporting strand)。

波纹状的钢材料制成的铠装型中间层23插入在外层21和内层22之间。

承载元件自身是内部光缆5。所述内部光缆5不一定用于传输信息至馈送点，或者换句话说它不一定通过抽出一段较长的长度去用于连接到所述点。

不同的管子3被保持在所述内部光缆5的外保护层51和保护层2的内层22之间。

内部光缆5同样包括多个内部光纤模块52，每个内部模块包含多个光纤53。

有利地，每个内部模块的组成元件可以与每个主模块的组成元件相同。

所述内部光缆5也具有在所述内部光缆5中延伸的刚性中央元件54。

外层51包围所有的内部模块52和刚性中央元件54，并且它可以由与保护层2相同的材料制成。

图4是构成本发明的另一详细实施例的光缆101的截面图。

与上述图2和3相同，光缆101包括主光纤模块11、12、13、14，所有主模块被一包围所述主光纤模块的保护层2包围。

每个主模块都包括围绕着光纤111的外护套110，每个主模块都是如在本发明前面已经描述过的那样。

所述外护套110可以由具有较低动摩擦系数的材料制成，如文献FR2887639中所述的材料。

光缆101还包括位于保护层2里面的内部光缆5，所述内部光缆5可参考图3所述。

所述内部光缆5包含至少一个光纤53的内部模块52。

内部光缆5的至少一个内部光纤模块52与光缆101的主光纤模块11、12、13、14的至少一个相连接。

典型地，主光纤模块11、12、13、14设置在保护层2内，其方式是使得能够拥有足够的间隙使它们易于被抽取。

上述间隙这样的，以致所有包含在保护层2中的主光纤模块和内部光缆5的截面总和小于保护层2的内表面的截面面积的80％。

这些特点使从光缆101抽取每个主模块11、12、13、14和沿微导管推动主模块的一段较长长度至连接点变得更容易。

抽取和连接所述主模块所使用的技术在文献FR2887639中已有描述。

图2、3和4所示主模块和/或内部模块11、12、13、14、52的数量和光纤111、53的数量不是限制性的。

本发明的所述光缆的优先连接方法是如专利文献FR2887639所述的“分接(tapping)”型。

第一步，用专用工具在保护层2的第一区域形成第一开口。

这个开口使得可以访问容纳在保护层2中的管子3。

选取管子3中包含主模块11的一个，所述主模块是希望连接到馈送点的模块。

主模块11的管子3在靠近光缆10、100的第一开口处被切断以便于访问所述主模块。

第二步，用专用工具在保护层2的第二区域形成第二开口。

主模块11的管子在靠近光缆的第二区域处被切断以便于访问所述主模块11，所述第二区域远离所述第一区域。

典型地，第一和第二区域之间沿光缆10、100的距离在几米到几十米范围内，但也可以在100米左右。

第三步，从第二区域拉出主模块11以抽取所述主模块被切断的部分。

通过从管子3被切断的第一区域注入一股气流到管子能够有利于从光缆的第二区域抽取主模块11的所述部分。

第四步，利用抽出的主模块部分，馈送点被连接至光缆10、100。

当将该所谓的“分接”法应用到分别示于图3和4中的光缆100、101时，内部光缆5使得主光纤模块便于被馈送，因而使在单个主光纤模块的不同部分上执行两个连接操作成为可能。

当内部光缆5的内部模块52通过连接设备6在光缆100、101的一端与光缆100、101的主光纤模块相连以形成连接回路(loop)时，主光纤模块的双重使用成为可能，如图5所示。

换句话说，更通常地，内部光缆5的内部模块52的至少一根光纤53与光缆100、101的主模块11、12、13、14的光纤111相连。

图5示例性地示出了不同的主模块11至16怎样连接至I1至IN的N个建筑物。

通过前述的分接法实现的第一连接操作用来将主模块11的一部分11a连接至建筑物I1，将主模块12的一部分12a连接至建筑物I1，将主模块13的一部分13a连接至建筑物I2，将主模块14的一部分14a连接至建筑物I2，将主模块15的一部分15a连接至建筑物I4，并且将主模块16的一部分16a连接至建筑物I4。

由于通过内部光缆5和主模块11至16之间的设置在建筑物N的连接设备6形成的回路，第二连接操作也可通过分接相同主模块11至16的其他部分来实现。

这样，第二连接操作用来将主模块11的另一部分11b连接至建筑物IN-1，将主模块12的另一部分12b连接至建筑物IN-1，将主模块13的另一部分13b连接至建筑物IN-2，将主模块14的另一部分14b连接至建筑物IN-2，将主模块15的另一部分15b连接至建筑物IN-4，并且将主模块16的另一部分16b连接至建筑物IN-4。

主模块11、12、13、14中没有用于连接目的的部分11c、12c、13c、14c保留在光缆100、101内。

这样的端部回路提供了显著有利的方式使实现x个连接操作只需要用x/2个主光纤模块。

由此在内部光缆和保护层之间的主光纤模块的总数可限制在有效的范围。

典型地，光缆的与该回路相反的一端，即，在建筑物I1旁边的模块11至16被取出的一端，通过实施例中的方法连接至一提供给光缆的馈送接驳点(feedpresence point)(图5中没有示出)。

这样的接驳点对本领域技术人员是公知的并且用于连接至所述光缆以进行光馈送。

本发明不限于上述光缆例子并且可普遍扩展至任何本发明所描述的一般现象的基础上可设想到的光缆。

Claims (17)

1.一种光缆(10，100)，包括：

一个或多个主光纤模块(11，12，13，14)，每个主光纤模块包括光纤(111)和外护套(110)，每个主光纤模块的光纤被所述外护套(110)包围；以及

包围所述一个或多个主光纤模块的保护层(2)；

其特征在于：

还包括位于所述保护层(2)内的内部光缆(5)，所述内部光缆(5)包括至少一个内部光纤(53)模块(52)，并且外层包围所述内部光纤模块，且所述内部光缆(5)的至少一个内部光纤模块(52)在所述内部光缆的一个端部上连接至光缆(100，101)的至少一个主光纤模块(11，12，13，14)的所述光纤，从而形成端部回路，使得所述主光纤模块的一个的两个不同部分能够在连接到两个不同的馈送点的操作过程中被抽取。

2.如权利要求1所述的光缆，其特征在于进一步包括n个主光纤模块(11，12，13，14)，n为1≤n≤3的整数，被放置于专门为其设置的管子(3)中，所述n个主光纤模块在所述管子(3)中是自由的；以及

位于所述保护层(2)中的承载元件(4)；

每个所述管子(3)固定保持在所述承载元件(4)和所述保护层(2)之间。

3.如权利要求2所述的光缆，其特征在于该n等于1。

4.如权利要求2或3所述的光缆，其特征在于所述n个主光纤模块(11，12，13，14)的截面面积小于所述管子(3)的内表面截面面积的80％。

5.如权利要求2所述的光缆，其特征在于所述一个或多个管子(3)是绕承载元件(4)扭曲的。

6.如权利要求5所述的光缆，其特征在于所述一个或多个管子(3)围绕所述承载元件(4)的形态是S-Z形。

7.如权利要求2所述的光缆，其特征在于承载元件(4)是增强元件。

8.如权利要求2所述的光缆，其特征在于所述承载元件(4)是包括所述内部光缆(5)。

9.如权利要求2所述的光缆，其特征在于所述管子(3)是由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚碳酸酯(PC)制成。

10.如权利要求2所述的光缆，其特征在于所述管子(3)包括着色剂。 

11.如权利要求1所述的光缆，其特征在于所述外护套(110)是由填充聚合物材料制成。

12.如权利要求1所述的光缆，其特征在于所述保护层(2)包括外层(21)和内层(22)。

13.如权利要求12所述的光缆，其特征在于该外层(21)由高密度聚乙烯制成并且内层(22)由支撑线制成。

14.如权利要求12所述的光缆，其特征在于铠装型中间层(23)插入在所述外层(21)和所述内层(22)之间。

15.一种利用如权利要求1至14限定的光缆(10，100)的连接方法，该方法包括如下步骤：

选择光缆的管子并且在所述光缆的第一区域将其切断，再在该第一区域将所述管子的主光纤模块切断；

在光缆的第二区域将所述管子切断，该第二区域远离第一区域；

利用吹气操作在第二区域将所述主光纤模块的切断部分从该专门为其设置的管子内抽出；并且

利用抽出的所述主光纤模块部分将馈送点连接至光缆。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于通过从所述管子被切断的第一区域注入气流将所述主光纤模块从专门为其设置的管子抽出。

17.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于还包括在第一区域和/或第二区域的保护层上形成开口的步骤。 

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