CN1033104C - 公用工程的纤维光缆 - Google Patents

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Abstract

一种纤维光缆(20)，有一个缆心(22)，缆心有多条光纤(24)组成的光纤束(31，31)和一个细绳状的加强构件系统(35)。加强构件系统以左右交替的加捻方式或单向加捻方式缠绕着光纤，且使其耐冲击。缆心包有可含耐火塑料材料的外套(40)，外套的外径实际上小于一般纤维光缆的外径。加强构件系统的各部分与外套的内表面接触，外套的外表面为光缆的外表面。

Description

公用工程的纤维光缆
本发明涉及一种公用工程纤维光缆。
里面有许多光纤的通信光缆其应用面迅速扩大。纤维光缆可以由多条玻璃纤维组成，各玻璃纤维起码由一层涂覆材料保护着。各条光纤可以组装成多个单元，各条光纤在单元中用胶带固定在一起形成缆心。缆心在制造厂家的一条生产线上用塑料管和塑料外套封包起来。
市面上出售有多种不同设计的纤维光缆。有的光缆装有金属铠装、纵向延伸的非金属或金属加强构件，有的光缆装有油脂状填充料或超吸收性挡水材料。一般用于中心局之间的典型的纤维光缆其外径为0.5英寸左右。
虽然市面上出售的纤维光缆能满足特定的要求，但有时会要求使用可用作公用工程光缆且无须装设上述光缆中的各种辅件的简单的纤维光缆。举例说，有时候需要一种可在通信线路故障区附近用于修复工作的光缆。
纤维光缆在使用过程中可能损伤。这可能是在例如光缆无意间碰上各种各样的挖土设备、受到雷击或受到象例如地鼠之类动物的反复侵噬时发生的。这种损伤可能是局部的，这时可能有一条或数条光纤断线，也可能是全局的，例如光缆整个被切断。
在上述任何情况下，部希望尽快进行修复。这可以在换装损伤的光缆的同时采用加速修复工程的临时装置进行。一般说来，替换件是个等效光缆或零件有所改进的光缆。
临时装置必须是易于安装的，而且价线不贵。包括光缆在内的各元件必须能装入手提箱内，最好是能装入一个人可从汽车带到需要修复的故障现场的手提箱中。
修复因现有光缆损伤而中断的通信服务用的临时装置，按照本发明的要求，其光缆应该是设计简单的，但起码能在临时使用过程中提供服务的光缆。该光缆的重量应该小，这样用手才能提得动，以便携带到故障地点。此外，由于这种光缆是临时使用的，使用后可以丢掉，因而其价格应该较便宜。该光缆应柔韧，这样就不难进行安装，无须使用机械安装设备就可安装。此外，由于里面有光纤，当然里面必须装有加强构件，使光纤不致受到过度应力的作用。
因此，本发明所追求的而看来现有技术目前尚未有的，是一种质轻、小巧、价廉的纤维光缆，该光缆的强度足以使其可以在安装时不致损坏其中的光纤。本发明所追求的光缆应极其柔韧，外径比一般纤维光缆小，重量比一般纤维光缆轻。
本发明权利要求书中提出的光缆解决了现有技术的上述问题。
图1是本发明光缆的端视图，可以看到其缆心由三束光纤组成。
图2是图1的光缆用以桥接故障点时的示意平面图。
现在参看图1，图中示出了本发明总编号为20的纤维光缆。光缆20有一个缆心22，缆心22由光纤传输媒体24-24组成，缆心在图1中总的用点划线示出，每个光纤传输媒体包括一条光纤，该光纤封包在一层或多层包覆材料中。有关光纤包覆系统的介绍，可参看美国专利4,962,992。
一般说来，光缆20有多束光纤24，各光纤束用编号31表示。此外，各光纤束31通常包括多条光纤24-24，这些光纤用两条绕光纤以螺旋状反向缠绕的有色线状胶带33-33固定在一起。胶带通常是塑料材料制成的，这是本技术领域所周知的。各光纤沿缆心纵向延伸，不绞成股。各光纤束以单向扭捻的方式或以所谓左右交替加捻或S-Z加捻的方式(即捻向定期调转的方式)绞合在一起。为使捻向左右交替变化，光纤束31-3l引入一个游移式面板(图中未示出)中。装配好的光纤束31-31其捻距在大约8英寸至14英寸的范围内。在最佳实施例中，光缆20有三条光纤束31-31，每条光纤束有12根光纤。
从图1中可以看到，各光纤束31-31通常彼此靠在一起。此外，光纤束31-31最好安置在缆心22的中心位置。
从图1和2还可看到，缆心22还有加强系统35。加强系统35包括多条纵向延伸的细绳状构件37-37。在一个最佳实施例中，加强系统有8×1420袋(denier)的如Kevlar纱线之类的芳族聚酰胺纱线。
细绳状构件呈螺旋形或以左右交替加捻的方式卷绕着光纤24-24的光纤束31-31。加强构件37-37的捻距约为6至8英寸。若加强构件37-37不设螺旋形包层或左右交替加捻的包层，则光缆弯曲时，各加强构件极可能扭结。扭结的加强构件可能会将光纤压紧，从而使光纤产生不希望有的微弯曲。捻距最好为6英寸左右，且单向绞捻。
缆心套有外套40。外套40由塑料材料制成，在一个最佳实施例中，所使用的塑料为诸如聚氯乙烯(PVC)之类的防火塑料材料。外套40的塑料材料也可以是例如非卤化的塑料材料。在一个最佳实施例中，外套40的外径约为0.185±0.005英寸，内径约为0.115±0.005英寸。
应该注意的是，外套40的外表面42就是光缆20的外表面。还应该注意的是，加强构件系统35的各部分是与外套40的内表面44接触的。
这里有这样的好处，配置在缆心22中且把光纤束包起来的细绳状加强构件37-37还有另一个重要作用。当外套40被割开而触及缆心时，细绳状加强构件37-37对各光纤起到了保护作用。此外，细绳状系统不仅使光缆20具有一定的抗拉强度，而且还使其耐冲击。这时，细绳状系统在缆心22中对光纤24-24起缓冲作用，从而防止光纤损伤。
从图中显然可以看出，缆心22与塑料外套40之间没有缆心包层。这有这样的好处，细绳状加强构件37-37可以防止形成外套40的挤压塑料材料粘到光纤24-24上。这样就不难将外套40从其下面的细绳状加强构件37-37和光纤传输媒体上剥除。
制造光缆20时，外套40是制成管形套上去的，而不是靠压力挤压到缆心22上的。在该操作过程中，塑料外套套到行进着的由光纤束31-31与细绳状加强构件37-37组成的组合件上，于是使其外径大于其要求的尺寸，然后加以轧制，使其套在光纤束和细绳状加强构件组成的组合件上形成疏松的管状套筒构件。这样就可以避免压力挤压的外套所采取的紧配合，从而在现场较容易剥除外套40的各部分。这种结构提高了光缆的柔韧性，降低了光缆对微弯曲的敏感性。
由于外套中没有任何加强构件，因而进一步方便了外套40的剥除工作。外套呈管状既易于割开，又易于剥除，使细绳状加强构件37-37和光纤束31-31暴露出来。
光缆20的这种结构使其重量非常轻，从而使维修人员可以在现场携带大量这种光缆。此外，外套的材料及其厚度使光缆变得非常柔韧，因而放开和卷绕起来较容易。
另外，由于细绳状加强构件37-37是采用大约6至8英寸较长的捻距敷到光纤束31-31上的，因而较容易将细绳状加强构件从光纤束上分离。此外，采用使光纤束31-31左右交替捻绞的方式看来使光纤中的应力在搬运和安装过程中重新分布，从而减少了因包装而产生的附加损失。
本发明光缆缆心中的敛集率比许多其它纤维光缆大大提高了。敛集率是指缆芯22中各光纤24-24横截面积的总和与外套40内径所界定的横截面积的比值。该比值在大约0.42的范围。虽然细绳状加强构件绕在各光纤束上，且塑料外套作为套管套上然后轧制到缆心上，但由于光缆在修复工程中一般在永久光缆装好之前只使用一两天，而且由于该光缆较短，因而较高的敛集率对光缆20性能的影响不大。
光缆20具有若干显著的优点。这种光缆非常柔韧，在较小的缆心中可以容纳数量较多的光纤。各光纤24-24中不设缓冲件，缆心中也没有油脂状的挡水材料。缆心非常容易触及，因而减少了绞接和连接所需要的时间。由于这种光缆没有油脂状挡水材料，还由于各光纤没有缓冲件，而且由于缆芯易于触及，因而光缆20易于装设并连接到光缆在故障点两端的部分上。这样就可以使通信服务很快恢复。
图2中画出了用1光缆20修复一个或多个客户的光缆50的典型例子。在图2所画的情况中，光缆50在52处完全断掉，新形成的光缆端部为54和56。光缆20可以装在象美国专利申请号为No.07/826,703中所述的和要求保护的那种修复工具包中，这里提到该专利，可供参考。光缆20的一端58接到也装在工具包中的盒61中的光缆50的端部54上。盒61可以是美国专利申请号为No.07/826,711中所述的和要求予以保护的那一种，这里提到该专利，也供参考。光缆20从工具包中卷开之后，将其端部63拉到故障点一端的位置，然后连接到在另一个盒65中的光缆50的端部56上。
虽然光缆20最理想是适宜在野外当线路断掉时作为临时服务措施用，但它还有其它用途。例如，它可作为升降机的光缆。通常，标准的升降机光缆有12根光纤，外径约为0.225至0.275英寸。相比之下，本发明的外径约为0.185英寸的光缆却有三束各由12根光纤组成的光纤束，困而可以最大限度地使用沟槽，且垂直敷设。

Claims (15)

1.一种纤维光缆，包括：
一个缆心；
一个封包所述缆心的外套，该外套由塑料材料制成，外套的外周表面即为所述光缆的外表面；和
一个加强构件系统，由细绳状的加捻材料组成，配置在各光纤与所述外套的内表面之间，所述加强构件系统的一部分紧靠所述外套的内表面，
其特征在于：
所述缆心由多条纵向延伸的光纤束组成，每条光纤束包括多根光纤，各光纤由一个胶带系统固定在一起，该胶带系统则环绕各多根光纤并与该多根光纤连接。
2.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述每一光纤束的胶带系统包括两条胶带，两条胶带以螺旋状反向缠绕在所述各光纤束上。
3.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述光纤束用左右交替加捻的方式绞接在一起。
4.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述光纤束以单向加捻的方式绞接在一起。
5.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述外套的塑料材料是一种防火塑料材料。
6.如权利要求5所述的纤维光缆，其特征在于，所述外套的塑料材料是聚氯乙烯塑料材料。
7.如权利要求5所述的纤维光缆，其特征在于，所述塑料材料是非卤化的塑料材料。
8.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述外套由制成管状且套在所述缆心上的塑料材料制成。
9.如权利要求8所述的纤维光缆，其特征在于，所述被制成管状的外套应能疏松地套在所述缆心上。
10.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述加强构件系统的细绳状材料的加捻采取左右交替加捻的方式。
11.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述加强构件系统的细绳状材料的加捻采取单向加捻的方式。
12.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述光缆的外径不超过0.2英寸左右。
13.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述缆心中光纤横截面积的总和与所述外套内径所界定的横截面积的比值约等于或大于0.42。
14.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述加强构件系统的加捻捻距长到足以便于触及所述光纤。
15.如权利要求1所述的纤维光缆，其特征在于，所述细绳状材料包括芳族聚酰胺材料。
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