CN103744151A - 光单元及使用该光单元的光电缆 - Google Patents

光单元及使用该光单元的光电缆 Download PDF

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Abstract

本发明属线缆技术领域，尤涉及光单元，其特征在于它是由光纤带（1）、柔性加强件、单元护套（3）构成；光纤带由多根相互平行放置的光导纤维（11）及包覆住光导纤维的粘结层（12）构成,相邻的光导纤维之间互不接触；柔性加强件位于光纤带外侧；单元护套将光纤带、柔性加强件包覆住；本发明还公开了单元护套的配方及比例。本发明还公开了使用该光单元的光电缆。本发明中的光单元中，单元护套在经受4500N/100mm的压力情况下，光导纤维的传输性能的变化值未超过0.03dB/km。本发明的光单元具有以下主要有益效果：抗侧压力性能优良，产品柔软性好；本发明的光电缆具有以下主要有益效果：光单元可重复利用，适于高温环境。

Description

光单元及使用该光单元的光电缆
技术领域
本发明属于线缆技术领域，尤其是涉及一种光单元及使用该光单元的光电缆。
背景技术
随着FTTX的快速速推进，光电缆的需求日益增加，为此，国内外加大了对于光电缆的研发与应用。公布号为CN101958162A的专利公开了光电复合缆，包括缆芯、轧纹金属管和外护套，轧纹金属管位于缆芯外，外护套位于轧纹金属管外，所述缆芯包括各自被覆有绝缘层的至少一对导线和至少一根容纳于光纤套管内的光纤，所述的光纤套管内还容纳有用于伴随所述光纤的增强纤维；解决了增强纤维单独地对光纤增加抗拉强度的作用，及对缆体的整体的抗拉强度显著改善。公布号为CN202917234U的专利公开了光电复合缆，包括外护套，外护套中设有光电传输单元，光电传输单元包括光电传输单元包括中心导线以及成型在中心导线外部并包覆中心导线的光纤；光电传输单元将其光纤成型在中心导线的外部，而不是像传统的光电复合缆那样将预先成型的光纤与导线绞合在一起，可彻底消除由于绞合工艺而造成的光纤报废的问题。公布号为CN2916864的专利公开了光电复合缆，包括缆芯、防水层、护套，在缆芯内设有若干束管和若干个信号线对单元，信号线五对为一个绞合单元，形成SZ绞合，信号线单元外表面为绕包成型的聚酯带；护套为用皱纹钢塑复合带纵包再挤包高密度聚乙烯的复合缆护套，在高温或低温时光电复合缆运行稳定，阻水带起到良好的阻水效果。公布号为CN202258544U的专利公开了光电复合缆，它包括光纤、松套管、加强件、铜导线和护套，光纤在松套管内，松套管外套涂塑金属复合带，涂塑金属复合带外面是阻燃护套,涂塑金属复合带外套阻燃护套内装有加强件，铜导线外依次套有防火层和绝缘护套，它们装在加强件外侧阻燃护套内，在松套管内有套管填充物，故光电复合缆具有耐火 、耐高温，具防火性能。公布号号为CN202615928U的专利公开了光电复合缆，包括缆芯（1）和包裹缆芯（1）的外护套（2），缆芯（1）包括包扎层（3），包扎层（3）内设置有光纤单元（4）、信号线铜导体（5）、供电铜导体（6）和中心加强件（7），护套（2）的外周设置有凸纹（11），所述的凸纹（11）的横截面为方形，在光缆的表面设置凸纹，即减少了与安装管之间的摩擦，使得安装速度得到显著提高。公布号为CN102290140A的专利公开了光电复合缆及光电复合缆组件，该光电复合缆11在护套20的内侧具有光纤芯线12与电线15，光纤芯线12收纳在配置在截面中央的第一保护管13内，电线15配置在第一保护管13与护套20之间，且能够沿第一保护管13的周向移动。
    上述复合缆都包含有光纤及输电线或用于信号传输的电线，光纤单独在松套管中或在松套管中填充有阻水油膏一类的物质，给施工带来了不便；此外，光纤单元由于与其它松套管或输电单元一起绞合，输电线极易压扁松套管，造成光学性能的劣化；而且由于带有光纤带的松套管的绞合，在制造有缺陷时，即使在开剥缆芯后电传输单元可重复使用，但绞合过的松套管无法再次利用，会造成很大的损失。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的揭示一种光单元，进一步地揭示该种光单元形成的光电缆。本发明是通过以下技术方案来实现的。
光单元，其特征在于它是由光纤带1、柔性加强件、单元护套3构成；光纤带由多根相互平行放置的光导纤维11及包覆住光导纤维的粘结层12构成, 相邻的光导纤维之间是互不接触的；柔性加强件位于光纤带的外侧；单元护套将光纤带、柔性加强件包覆住；所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：
聚氯乙烯树脂：40～50份；邻苯二甲酸二辛酯：11～16份；邻苯二甲酸二异癸酯：3～4份；环氧大豆油：3～4份；钙锌复合稳定剂：3～4份；石蜡：6～8份；硬酯酸：2～6份；高岭土：8～12份；抗氧剂1010：0.2～0.8份；抗氧剂168：0.2～0.8份；碳酸钙：3～6份；氢氧化铝：4～8份；聚丙烯：6～7份。
上述所述的光单元，其特征在于所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：40份；邻苯二甲酸二辛酯：11份；邻苯二甲酸二异癸酯：3份；环氧大豆油：3份；钙锌复合稳定剂：3份；石蜡：6份；硬酯酸：2份；高岭土：8份；抗氧剂1010：0.2份；抗氧剂168：0.2份；碳酸钙：3份；氢氧化铝：4份；聚丙烯：6份。
上述所述的光单元，其特征在于所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：50份；邻苯二甲酸二辛酯：16份；邻苯二甲酸二异癸酯：4份；环氧大豆油：4份；钙锌复合稳定剂：4份；石蜡：8份；硬酯酸：6份；高岭土：12份；抗氧剂1010：0.8份；抗氧剂168：0.8份；碳酸钙：6份；氢氧化铝：8份；聚丙烯：7份。
上述所述的光单元，其特征在于所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：45份；邻苯二甲酸二辛酯：14份；邻苯二甲酸二异癸酯：3.5份；环氧大豆油：3.5份；钙锌复合稳定剂：3.5份；石蜡：7份；硬酯酸：4份；高岭土：10份；抗氧剂1010：0.5份；抗氧剂168：0.5份；碳酸钙：4.5份；氢氧化铝：6份；聚丙烯：6.5份。
本发明的第一及第二实施实例中所述的光单元，其特征在于所述柔性加强件位于光纤带的外侧，即光纤带的上面及下面。
本发明的第三实施实例中所述的光单元，其特征在于所述柔性加强件位于光纤带的外侧，即光纤带外侧的四周，即光纤带的上面、下面、左面、右面都有柔性加强件。
上述所述的光单元, 其特征在于所述光导纤维为2根或4根或6根或8根或10根或12根或18根或24根。
上述所述的光单元, 其特征在于所述光导纤维为单模光纤或多模光纤。
上述所述的光单元, 其特征在于所述粘结层为热固化树脂或紫外固化树脂。
上述所述的光单元, 其特征在于所述柔性加强件的材料为芳纶纱或玻璃纤维纱或锦纶纱或涤纶纱。
本发明的第四实施实例中，公开了采用上述任一实施实例中所述的光单元的光电缆，其特征在于它由位于中央的单元套管50、围绕单元套管绞合的多根电力传输线、包覆在电力传输线之外的绝缘层53、包覆在绝缘层53之外的保护层54、及挤塑包覆在保护层之外的护套层55构成；所述光单元位于单元套管之内；所述电力传输线由位于内层的导体51及包覆在导体51之外的绝缘外层52构成。 
上述所述的光电缆，其特征在于所述绝缘层的材料为聚酯带或阻水带或无纺布或云母带。
上述所述的光电缆，其特征在于所述单元套管的材料为聚氯乙烯或低烟无卤阻燃聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
上述所述的光电缆，其特征在于所述护套层的材料为聚氯乙烯或低烟无卤阻燃聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
上述所述的光电缆，其特征在于所述导体的截面积为0.5平方毫米至20平方毫米。
本发明中的光单元中，由于将柔性加强件位于光纤带的外侧、光导纤维位于光纤带中,因此，对于光导纤维的抗压保护能力更强，单元护套在经受4500N/100mm的压力情况下，光导纤维的传输性能的变化值未超过0.03dB/km。
本发明中，单元护套的材料的特殊配方，使得其具有优良的阻燃性能，氧指数达到了38以上，而且密度仅在1.2—1.35g/cm3之间，比常用的低烟无卤材料、阻燃PVC材料的密度更低，因此，材料耗用量更少，成本更低；本发明中，具有抗氧剂1010及抗氧剂168联合作用，使本单元护套具有更长的保质期及更优良的防氧化性能；本发明中的邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、环氧大豆油、硬酯酸使产品的加工性能更优、熔融指数更高；碳酸钙、聚丙烯使单元护套的材料具有了合适的硬度。
 
本发明的光电缆中，由于将单元套管放置在中央，单元套管未参与绞合，因此，在生产异常时开剥了缆芯后，单元套管及单元套管中的光单元仍可正常使用，大大节约了成本；单元套管中仅放置了至少一根光单元，是干式结构，因此，便于施工，且适合在较高温度下工作。
因此，本发明的光单元具有以下主要有益效果：抗侧压力性能优良，产品柔软性好；本发明的光电缆具有以下主要有益效果：光单元可重复利用，适于高温环境。
附图说明
图1为本发明光单元的实施实例1的立体结构示意图。
图2为图1的横截面结构示意图。
图3为本发明光单元的实施实例2的立体结构示意图。
图4为图3的横截面结构示意图。
图5为本发明光单元的实施实例3的立体结构示意图。
图6为图5的横截面结构示意图。
图7为本使用实施实例5的光单元形成的光缆的一种实施实例的横截面结构示意图。
具体实施方式
 实施实例1至实施实例3为本发明光单元的实施实例，实施实例4为本发明光电缆的实施实例。
实施实例1
请见图1至图2；光单元，其特征在于它是由光纤带1、柔性加强件2、单元护套3构成；光纤带由12根相互平行放置的光导纤维11及包覆住光导纤维的粘结层12构成, 相邻的光导纤维之间是互不接触的；柔性加强件位于光纤带的外侧, 即光纤带的上面及下面；单元护套将光纤带、柔性加强件包覆住；单元护套的上表面及下表面为平面，所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：40份；邻苯二甲酸二辛酯：11份；邻苯二甲酸二异癸酯：3份；环氧大豆油：3份；钙锌复合稳定剂：3份；石蜡：6份；硬酯酸：2份；高岭土：8份；抗氧剂1010：0.2份；抗氧剂168：0.2份；碳酸钙：3份；氢氧化铝：4份；聚丙烯：6份。
实施实例2
请见图3和图4，并参考图1和图2，光单元，其特征在于它是由光纤带1、柔性加强件2、单元护套3构成；光纤带由12根相互平行放置的光导纤维11及包覆住光导纤维的粘结层12构成, 相邻的光导纤维之间是互不接触的；柔性加强件位于光纤带的外侧, 即光纤带的上面及下面；单元护套将光纤带、柔性加强件包覆住；单元护套的上表面及下表面形成了方向面向光纤带的凹槽4；所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：50份；邻苯二甲酸二辛酯：16份；邻苯二甲酸二异癸酯：4份；环氧大豆油：4份；钙锌复合稳定剂：4份；石蜡：8份；硬酯酸：6份；高岭土：12份；抗氧剂1010：0.8份；抗氧剂168：0.8份；碳酸钙：6份；氢氧化铝：8份；聚丙烯：7份；凹槽4可以大大地提高单元护套的抗侧压力。
实施实例3
请见图5和图6，并参考图3和图4，光单元，基本同实施实例2，不同之处在于所述柔性加强件位于光纤带的外侧，即光纤带外侧的四周，即光纤带的上面、下面、左面、右面都有柔性加强件；柔性加强件由位于光纤带的上面、下面的柔性加强件2及位于光纤带的左面、右面的柔性加强件21构成；所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：45份；邻苯二甲酸二辛酯：14份；邻苯二甲酸二异癸酯：3.5份；环氧大豆油：3.5份；钙锌复合稳定剂：3.5份；石蜡：7份；硬酯酸：4份；高岭土：10份；抗氧剂1010：0.5份；抗氧剂168：0.5份；碳酸钙：4.5份；氢氧化铝：6份；聚丙烯：6.5份。
当然，上述任一实施实例中所述的光单元，其特征在于所述柔性加强件位于光纤带的外侧；但不局限于上面、下面、左面、右面。
当然，上述任一实施实例中所述的光单元，其特征在于所述光导纤维为2根或4根或6根或8根或10根或12根或18根或24根。
当然，上述任一实施实例中所述的光单元，其特征在于所述光导纤维为单模光纤或多模光纤。
当然，上述任一实施实例中所述的光单元，其特征在于所述粘结层为热固化树脂或紫外固化树脂。
当然，上述任一实施实例中所述的光单元，其特征在于所述柔性加强件的材料为芳纶纱或玻璃纤维纱或锦纶纱或涤纶纱。
当然，上述任一实施实例中所述的光单元， 其特征在于所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：40～50份；邻苯二甲酸二辛酯：11～16份；邻苯二甲酸二异癸酯：3～4份；环氧大豆油：3～4份；钙锌复合稳定剂：3～4份；石蜡：6～8份；硬酯酸：2～6份；高岭土：8～12份；抗氧剂1010：0.2～0.8份；抗氧剂168：0.2～0.8份；碳酸钙：3～6份；氢氧化铝：4～8份；聚丙烯：6～7份。
本发明中，具有12根光导纤维的光单元，采用实施实例1的结构，宽度为4.5mm，高度为1.8mm，使光单元在宽度方向，即光单元的上下方向经受4500N/100mm的压力，持续时间为1小时，光导纤维的传输性能的变化最大值为0.02dB/km。
本发明中，具有2-10根及18、24根光导纤维的光单元，采用实施实例1的结构，使光单元在宽度方向，即光单元的上下方向经受4500N/100mm的压力，持续时间为1小时，光导纤维的传输性能的变化最大值未超过0.03dB/km。
本发明中，具有2-24根光导纤维的光单元，采用实施实例2的结构，使光单元在宽度方向，即光单元的上下方向经受6000N/100mm的压力，持续时间为1小时，光导纤维的传输性能的变化最大值未超过0.02dB/km。
本发明中，具有2-24根光导纤维的光单元，采用实施实例3的结构，使光单元在宽度方向，即光单元的上下方向经受6000N/100mm的压力，持续时间为1小时，光导纤维的传输性能的变化最大值未超过0.015dB/km。
本发明中，正是由于单元护套的特殊配方，使得产品具有了更优良的抗侧压性能，采用常规的聚氯乙烯、低烟无卤阻燃聚乙烯、高度度聚乙烯、中密度聚乙烯，虽然在4500N/100mm的压力下，也达到了光导纤维的传输性能的变化最大值不超过0.03dB/km的目标，但其持续时间才1分钟；此外，单元护套的特殊配方，使得单元护套具有更优良的弹性、使得光单元具有了更优良的耐火、阻燃性能。
本发明中的光单元中，由于将柔性加强件位于光纤带的外侧;、光导纤维位于光纤带中,因此，对于光导纤维的抗压保护能力更强，单元护套在经受4500N/100mm的压力情况下，光导纤维的传输性能的变化值未超过0.03dB/km；本发明的光单元具有抗侧压力性能优良，产品柔软性好等主要有益效果。
实施实例4
请见图9和图10，一种光电缆，其特征在于它由位于中央的单元套管50、围绕单元套管绞合的多根电力传输线、包覆在电力传输线之外的绝缘层53、包覆在绝缘层53之外的保护层54、及挤塑包覆在保护层之外的护套层55构成；所述单元套管之内具有上述任一实施实例所述的光单元3；所述电力传输线由位于内层的导体51及包覆在导体51之外的绝缘外层52构成。
图9及图10中，电力传输线为8根，当然，还可为其它多根，如2根，3根，5根，6根，等等；当然，为了结构的完整和/或圆整，其中的若干根电力传 输线还可被实心或空心的填充绳所代替，当然，填充绳的材料可为聚丙烯或聚乙烯或发泡材料或其它合适的材料；所述的光单元3可为一根、二根或其它多根，光单元有多根时，以层叠的方式放置在单元套管50中；由于单元套管50除了光单元外并没有其它的液态填充物，因此，非常适合于室内使用。单元套管的直径及壁厚随着光单元的数量、光单元中光导纤维的数量而有变化，确保在单元套管的盘绕过程中不会压扁单元套管，一般来说，单元套管的壁厚不应小于0.6mm。
上述所述的光电缆，其特征在于所述绝缘层的材料为聚酯带或阻水带或无纺布或云母带。
上述所述的光电缆，其特征在于所述单元套管的材料为聚氯乙烯或低烟无卤阻燃聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
上述所述的光电缆，其特征在于所述护套层的材料为聚氯乙烯或低烟无卤阻燃聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
上述所述的光电缆，其特征在于所述导体的截面积为0.5平方毫米至20平方毫米；比较优选的导体截面积为1.5平方毫米、2平方毫米、2.5平方毫米、4平方毫米、6平方毫米、8平方毫米、10平方毫米、12平方毫米。
本发明的光电缆中，由于将单元套管放置在中央，单元套管未参与绞合，因此，在生产异常时开剥了缆芯后，单元套管及单元套管中的光单元仍可正常使用，大大节约了成本；单元套管中仅放置了至少一根光单元，是干式结构，因此，便于施工，且适合在较高温度下工作；本发明的光电缆具有以下主要有益效果：光单元可重复利用，适于高温环境。
本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.光单元，其特征在于它是由光纤带（1）、柔性加强件、单元护套（3）构成；光纤带由多根相互平行放置的光导纤维（11）及包覆住光导纤维的粘结层（12）构成, 相邻的光导纤维之间是互不接触的；柔性加强件位于光纤带的外侧；单元护套将光纤带、柔性加强件包覆住；所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：40～50份；邻苯二甲酸二辛酯：11～16份；邻苯二甲酸二异癸酯：3～4份；环氧大豆油：3～4份；钙锌复合稳定剂：3～4份；石蜡：6～8份；硬酯酸：2～6份；高岭土：8～12份；抗氧剂1010：0.2～0.8份；抗氧剂168：0.2～0.8份；碳酸钙：3～6份；氢氧化铝：4～8份；聚丙烯：6～7份。
2.根据权利要求1所述的光单元，其特征在于所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：40份；邻苯二甲酸二辛酯：11份；邻苯二甲酸二异癸酯：3份；环氧大豆油：3份；钙锌复合稳定剂：3份；石蜡：6份；硬酯酸：2份；高岭土：8份；抗氧剂1010：0.2份；抗氧剂168：0.2份；碳酸钙：3份；氢氧化铝：4份；聚丙烯：6份。
3.根据权利要求1所述的光单元，其特征在于所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：50份；邻苯二甲酸二辛酯：16份；邻苯二甲酸二异癸酯：4份；环氧大豆油：4份；钙锌复合稳定剂：4份；石蜡：8份；硬酯酸：6份；高岭土：12份；抗氧剂1010：0.8份；抗氧剂168：0.8份；碳酸钙：6份；氢氧化铝：8份；聚丙烯：7份。
4.根据权利要求1所述的光单元，其特征在于所述单元护套是由包含以下重量份的材料构成的：聚氯乙烯树脂：45份；邻苯二甲酸二辛酯：14份；邻苯二甲酸二异癸酯：3.5份；环氧大豆油：3.5份；钙锌复合稳定剂：3.5份；石蜡：7份；硬酯酸：4份；高岭土：10份；抗氧剂1010：0.5份；抗氧剂168：0.5份；碳酸钙：4.5份；氢氧化铝：6份；聚丙烯：6.5份。
5.根据权利要求1至权利要求4所述的任意一种光单元，其特征在于所述柔性加强件位于光纤带的外侧，即光纤带的上面及下面；或者所述柔性加强件位于光纤带的外侧，即光纤带外侧的四周，即光纤带的上面、下面、左面、右面都有柔性加强件。
6.根据权利要求1至权利要求4所述的任意一种光单元，其特征在于所述光导纤维为2根或4根或6根或8根或10根或12根或18根或24根。
7.根据权利要求1至权利要求4所述的任意一种光单元，其特征在于所述光导纤维为单模光纤或多模光纤；所述粘结层为热固化树脂或紫外固化树脂。
8.根据权利要求1至权利要求4所述的任意一种光单元，其特征在于所述柔性加强件的材料为芳纶纱或玻璃纤维纱或锦纶纱或涤纶纱。
9.光电缆，其特征在于它由位于中央的单元套管（50）、围绕单元套管绞合的多根电力传输线、包覆在电力传输线之外的绝缘层（53）、包覆在绝缘层（53）之外的保护层（54）、及挤塑包覆在保护层之外的护套层（55）构成；所述单元套管之内具有权利要求1或权利要求2或权利要求3或权利要求4所述的光单元；所述电力传输线由位于内层的导体（51）及包覆在导体（51）之外的绝缘外层（52）构成。
10.根据权利要求9所述的光电缆，其特征在于所述绝缘层的材料为聚酯带或阻水带或无纺布或云母带；所述单元套管的材料为聚氯乙烯或低烟无卤阻燃聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯；所述护套层的材料为聚氯乙烯或低烟无卤阻燃聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯；所述导体的截面积为0.5平方毫米至20平方毫米。
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