CN104020539A - 一种自承式8字型光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于光纤技术领域，涉及一种自承式“8”字型光缆。该自承式“8”字型光缆包括第一护套、第二护套以及吊带，第一护套、第二护套以及吊带连为一体且三者形成横截面为“8”字型的外护套，第一护套内设置有钢绞线，第二护套内设置有阻水带，在阻水带与第二护套外周面之间设置有钢塑复合带，阻水带中心设置有加强芯，加强芯采用玻璃钢材料制成，在加强芯与阻水带之间的圆环区域内设有环绕加强芯均匀分布的第一填充绳、第二填充绳以及第三填充绳，第一填充绳与第二填充绳之间设有信号线，第二填充绳与第三填充绳之间设有馈电线，第一填充绳与第三填充绳之间设有束管，束管中设置有均匀分布的若干光纤。

Description

一种自承式8字型光缆

技术领域

本发明属于光纤技术领域，涉及一种光缆，特别是一种自承式“8”字型光缆。 

背景技术

自承式光缆是自承式架空光缆，由于自承式光缆与高压电力线同路共舞，长期处于高压强电环境中，所以除了必须承受自身重力的长期作用外，还必须能耐受强电的影响，经受住自然环境的洗礼。如果自承式光缆机械性能设计不合理，与当地天气不相适应，光缆就会存在安全隐患，寿命就会打折扣。 

普通光缆在空中架设时还需要辅助支撑的线缆来承托光缆，成本高且安装不便。采用自承式光缆结构紧凑，抗拉强度高，此外抗外界环境能力强，光缆柔韧性和抗弯曲能力强。 

随着小区光纤入户越来越普及，光缆功能的集成化需求越来越大。普通光缆缆芯内只有光纤作为传输元件，设计不合理，只能传输光信号，对于同时需要光、电信号的场合就需要分别敷设电力电缆和光缆，造成电缆和光缆的二次敷设，导致敷设成本高，施工强度大而且排线混乱，出现故障查找困难。 

综上所述，为解决现有光缆结构上的不足，需要设计一种结构紧凑、设计合理、布线简单的自承式“8”字型光缆。 

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构紧凑、设计合理、布线简单的自承式“8”字型光缆。 

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自承式“8” 字型光缆，包括第一护套、第二护套以及连接在两者之间的吊带，所述第一护套、第二护套以及吊带连为一体且三者形成横截面为“8”字型的外护套，所述第一护套的外径小于第二护套的外径，所述第一护套内设置有钢绞线，所述第二护套内设置有阻水带，在阻水带与第二护套外周面之间设置有钢塑复合带，所述阻水带中心设置有加强芯，所述加强芯采用玻璃钢材料制成，在加强芯与阻水带之间的圆环区域内设有环绕加强芯均匀分布的第一填充绳、第二填充绳以及第三填充绳，所述第一填充绳与第二填充绳之间设有信号线，第二填充绳与第三填充绳之间设有馈电线，第一填充绳与第三填充绳之间设有束管，所述束管中设置有均匀分布的若干光纤。 

在上述的一种自承式“8”字型光缆中，所述钢绞线由中心钢丝和六根周钢丝绞合而成，所述中心钢丝设置在第一护套中部且六根周钢丝环绕中心钢丝均匀分布，相邻两周钢丝之间的外周面紧密贴合，所述中心钢丝的外周面分别与六周钢丝的外周面紧密贴合。 

在上述的一种自承式“8”字型光缆中，所述玻璃钢由以下重量份数的成分组成：玻璃纤维：40-60份，酚醛树脂：5-10份，环氧树脂：10-20份，不饱和聚酯树脂：10-20份，固化剂：1-3份，促进剂：1-3份，填料：10-15份，其中，玻璃纤维的直径为5-10μm。 

玻璃钢(FRP)是以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，质量轻而强度高，它的相对密度在1.5-2.0之间，只有碳钢的1/4-1/5，可是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，而强度可以与高级合金钢相比。而且玻璃钢具体良好的耐蚀性，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。本发明自承式“8”字型光缆中的加强芯采用酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂的复合树脂与玻璃纤维及其他原料加工制得的玻璃钢制备而成，该玻 璃钢的强度高、耐蚀性好，而且质量轻，降低了加强芯的整体质量。且本发明玻璃钢的组成成分价廉易得，易加工，极大的节约了加工工序和加工刀具设备等费用，降低了成本，并缩短了产品的制造周期，并使制得的加强芯具有轻质高强、耐腐蚀、耐久性能好、施工便捷等性能特点。 

作为优选，所述的固化剂为乌洛托品、环氧固化剂中的一种或多种，所述的促进剂为氧化镁、异辛酸钴水、芳香类固化剂中的一种或多种，所述的填料为高岭土、滑石粉、碳酸钙中的一种或多种，所述固化剂、促进剂、填料的粒径为3-10μm。进一步优选，所述的固化剂为乌洛托品，所述的促进剂为氧化镁。当酚醛树脂熔化时，其苯环上有未反应的活性点，此时乌洛托品分解并以次甲基桥将两个酚环连接起来，使树脂缩聚形成体型结构。而促进剂通常与固化剂配合使用，本发明促进剂氧化镁可以加快酚醛树脂和固化剂之间的反应，降低固化温度、缩短固化时间、减少固化剂用量。经研究表明，如果乌洛托品加入量少于1份，树脂固化交联程度不够，玻璃钢的常温抗拉强度和热韧度均较低；而乌洛托品加入量大于3份时，会使树脂交联反应过度，粘接桥内存在较多的缺陷，型芯产生明显脆性，强度和热韧度均明显下降。所以需将乌洛托品的加入量控制在本发明的重量范围内。而在本发明加强芯所用的玻璃钢中加入填料，可以降低玻璃钢成型制件加强芯的收缩率，提高制品的尺寸稳定性、表面光洁度、平滑性、耐磨性，而且可以降低成本。 

在上述的一种自承式“8”字型光缆中，所述加强芯的制备方法包括如下步骤： 

S1、按上述加强芯所用的玻璃钢的组成成分及重量份数称取原料，同时将高速注塑机中的料筒加热到90-120℃，然后将上述称取的原料充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态； 

S2、将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴分两次注射到加热 后的加强芯的模具中，经保压、冷却成型、开模制得加强芯。 

本发明为了制得质量更好的加强芯，采用高速注塑机和热流道模具。热流道模具是通过加热的办法使流道和浇口的塑料保持熔融状态，具有注塑效率高、成型塑件质量好和节约原料等优点。 

其中，步骤S2中的热流道温度为220-250℃，模具温度为160-250℃，第一注射压力为10-12MPa，第二注射压力为8-10MPa，保压压力为9-10MPa，保压时间为5-10s，冷却时间为1-5min。 

在上述的一种自承式“8”字型光缆中，所述信号线采用对绞结构排列。 

在上述的一种自承式“8”字型光缆中，所述加强芯外套设有第一套管，所述第一填充绳、信号线、第二填充绳、馈电线、第三填充绳以及束管外均套设有第二套管，相邻两第二套管之间的外周面紧密贴合且各第二套管的外周面分别与第一套管外周面紧密贴合，所述阻水带的内周面与各第二套管的外周面紧密贴合。 

在上述的一种自承式“8”字型光缆中，所述阻水带内还设置有撕裂绳。 

在上述的一种自承式“8”字型光缆中，所述阻水带与钢塑复合带之间充填有油膏。 

在上述的一种自承式“8”字型光缆中，所述外护套为PE护套料，并采用挤塑成型方式制成，可避免护套材料被紫外线杀伤而造成老化。 

在上述的一种自承式“8”字型光缆中，所述光纤可采用单模或多模形式。 

与现有技术相比，本发明错开分布各个使用单元，避免了各使用单元间的相互干扰；采用钢塑复合带结构并采用配伍合理的玻璃钢制成加强芯，增强抗拉强度、抗压强度，保证内部效用层在运输和安装过程中不受损坏，并保证光缆的压扁力，使压扁力最大短期可达到1000N/cm；采用阻水带作为阻水材料，既避免光 纤受潮，又能避免油膏对馈电线、信号线护套受污染；提供了馈电线和信号线，同时传输光、电信号，且信号线使用对绞结构，准确地涉及节距，避免串音，方便施工且节约布线成本。 

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。 

图中，10、第一护套；11、钢绞线；20、第二护套；21、钢塑复合带；22、阻水带；23、加强芯；241、第一填充绳；242、第二填充绳；243、第三填充绳；25、信号线；26、馈电线；27、束管；28、光纤；29、撕裂绳；30、吊带；40、外护套；51、第一套管；52、第二套管；60、油膏。 

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。 

如图1所示，本自承式“8”字型光缆包括第一护套10、第二护套20以及连接在两者之间的吊带30，第一护套10、第二护套20以及吊带30连为一体且三者形成横截面为“8”字型的外护套40，第一护套10的外径小于第二护套20的外径，第一护套10内设置有钢绞线11，第二护套20内设置有阻水带22，在阻水带22与第二护套20外周面之间设置有钢塑复合带21，阻水带22中心设置有加强芯23，在加强芯23与阻水带22之间的圆环区域内设有环绕加强芯23均匀分布的第一填充绳241、第二填充绳242以及第三填充绳243，第一填充绳241与第二填充绳242之间设有信号线25，第二填充绳242与第三填充绳243之间设有馈电线26，第一填充绳241与第三填充绳243之间设有束管27，束管27中设置有均匀分布的多根光纤28。 

采用第一充填绳241、信号线25、第二充填绳242、馈电线 26、第三填充绳243、束管27的分布结构，结构紧凑，错开了各个单元，避免各使用单元间的相互干扰，从而避免对光、电传输过程产生影响。 

钢塑复合带21的设置，保证了足够的压扁力，保持外护套40的圆整性，从而避免内部效用层在运输和安装过程中受到损坏，同时能增强抗拉强度、抗压强度等机械保护延长使用寿命，此外还可以保护光缆不受侵蚀以及老鼠的撕咬。 

束管27的设置可以对包裹在束管27内的光纤28进行保护，保证信号传输平稳。 

本案中还设置了馈电线26和信号线25，用于同时传输光、电信号，既方便施工又能节约布线成本。 

优选地，钢绞线11由中心钢丝和六根周钢丝绞合而成，中心钢丝设置在第一护套10中部且六根周钢丝环绕中心钢丝均匀分布，相邻两周钢丝之间的外周面紧密贴合，中心钢丝的外周面分别与六周钢丝的外周面紧密贴合。钢绞线11具有强度高、松弛性能好的特点，且展开时较挺直，采用钢绞线11作为支撑元件，利用钢丝的自身强度承受相应距离之间的拉力，最大可承受8000N的拉力。 

优选地，加强芯23采用玻璃钢材料制成，玻璃钢材料抗腐蚀、抗疲劳性能好，可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用,能提高结构的使用寿命,由于比强度很高，采用FRP材料可减轻结构自重，施工方便。本发明采用FRP材料制造加强芯23，增大了缆芯自身的强度，进一步增强整个光缆的强度，也可根据实际需要，将FRP材料替换为其他材料。 

进一步优选地，信号线25采用对绞结构排列。本发明中的信号线25为双绞线，即一对互相绝缘的金属导线按一定密度互相绞合在一起，抵御一部分外界电磁波干扰，降低信号干扰的程度，同时设计了准确的节距，能避免串音，确保信号传输平稳。 

优选地，加强芯23外套设有第一套管51，第一填充绳241、信号线25、第二填充绳242、馈电线26、第三填充绳243、束管27外均套设有第二套管52，相邻两第二套管52之间的外周面紧密贴合且各第二套管52的外周面分别与第一套管51外周面紧密贴合，阻水带22的内周面与各第二套管52的外周面紧密贴合。这样的设计结构紧凑，阻水带22将各使用单元紧密包裹，使得各使用单元在运输及安装过程中不会发生相对滑动，尤其是防止信号线25节距发生变化，影响信号传输。 

进一步优选地，阻水带22内还设置有撕裂绳29。撕裂绳29又称PP捆扎绳或PP撕裂膜，其材质一般为聚丙烯拉丝级树脂，具有可塑性好、断裂拉力强、拉伸冲击性能佳的特点且手感质地柔软，无毒无味无污染，吸水性小，此外还能耐酸碱腐蚀。撕裂绳29的设置有助于在施工时打开钢带，方便查找、维修故障。 

优选地，阻水带22与钢塑复合带21之间充填有油膏60。油膏60是一种优良的加热应用型填充复合物，具有电绝缘性能强、损耗小、硬度适宜、低温韧性好的特点，且热稳定性和抗水性优异，相容性好。油膏60具有防水、防潮、绝缘、缓冲和粘结等作用，可靠性好，维护方便，可提高电线电缆的质量和使用寿命。 

进一步优选地，外护套40为PE护套料，采用挤塑成型方式制成，可避免护套材料被紫外线杀伤而造成老化。挤塑成型连续化生产，生产效率高、成本低且产品质量均匀、使用效果好。外护套40所用材料可选择为聚乙烯材料，其具有无臭、无毒、吸水性小、耐腐蚀的特点，此外聚乙烯材料电绝缘性能优良、耐低温性能好、化学稳定性好，能抗紫外线辐射，增加光缆的使用寿命。本发明中的外护套40采用聚乙烯材料，可在低温下使用，最低可达零下40摄氏度。实际使用中，可根据需要，将聚乙烯材料替换为其他材料。 

优选地，束管27内的光纤28可采用单模或多模形式。光纤 28有多种形式选择，便于满足顾客需求。 

本自承式“8”字型光缆结构紧凑，错开分布各个使用单元，设计合理且布线简单，避免了各使用单元间的相互干扰；采用钢塑复合带结构，增强抗拉强度、抗压强度，保证内部效用层在运输和安装过程中不受损坏；设置了馈电线26和信号线25，同时传输光、电信号，方便施工且节约布线成本。 

此外，采用钢绞线11作为支撑元件，利用钢丝的自身强度承受相应距离之间的拉力。选择FRP材料制造加强芯23，既减轻结构自重，施工方便又增大了缆芯自身的强度。信号线25为双绞线，可抵御一部分外界电磁波干扰，降低信号干扰的程度，同时准确的节距设计，能避免串音，确保信号传输平稳。阻水带22将各使用单元紧密包裹，使得各使用单元在运输及安装过程中不会发生相对滑动，影响信号传输。撕裂绳29的设置有助于在施工时打开钢带，方便查找、维修故障。 

其中，自承式“8”字型光缆中加强芯所用的玻璃钢由以下重量份数的成分组成：玻璃纤维：40-60份，酚醛树脂：5-10份，环氧树脂：10-20份，不饱和聚酯树脂：10-20份，固化剂：1-3份，促进剂：1-3份，填料：10-15份，其中，玻璃纤维的直径为5-10μm。 

表1：本发明实施例1-3自承式“8”字型光缆中的加强芯所用玻 

璃钢的组成成分及其重量分数 

实施例1 

按表1实施例1中所述加强芯所用的玻璃钢的组成成分及重量份数称取原料，同时将高速注塑机中的料筒加热到100℃，然后将上述称取的原料充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态；其中，玻璃纤维的直径为5-10μm，所述固化剂、促进剂、填料的粒径为3-10μm； 

将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴分两次注射到加热后的加强芯的模具中，经保压、冷却成型、开模制得加强芯；其中，所述热流道温度为230℃，模具温度为200℃，第一注射压力为11MPa，第二注射压力为9MPa，保压压力为9MPa，保压时间为5s，冷却时间为3min。 

实施例2 

按表1实施例2中所述加强芯所用的玻璃钢的组成成分及重量份数称取原料，同时将高速注塑机中的料筒加热到90℃，然后将上述称取的原料充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态；其中，玻璃纤维的直径为5-10μm，所述固化剂、促进剂、填料的粒径为3-10μm； 

将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴分两次注射到加热后的加强芯的模具中，经保压、冷却成型、开模制得加强芯；其中，所述热流道温度为220℃，模具温度为160℃，第一注射压力为10MPa，第二注射压力为8MPa，保压压力为9MPa，保压时间为5s，冷却时间为2min。 

实施例3 

按表1实施例3中所述加强芯所用的玻璃钢的组成成分及重 量份数称取原料，同时将高速注塑机中的料筒加热到120℃，然后将上述称取的原料充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态；其中，玻璃纤维的直径为5-10μm，所述固化剂、促进剂、填料的粒径为3-10μm； 

将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴分两次注射到加热后的加强芯的模具中，经保压、冷却成型、开模制得加强芯；其中，所述热流道温度为250℃，模具温度为250℃，第一注射压力为12MPa，第二注射压力为10MPa，保压压力为10MPa，保压时间为10s，冷却时间为5min。 

将本发明实施例1-3制得自承式“8”字型光缆中的加强芯进行性能测试，测试结果如表2所示。 

表2：本发明实施例1-3制得的加强芯性能测试结果 

从表2可以得出，本发明加强芯采用配伍合理的玻璃钢制成，强度高，性能优异，应用在光缆中增强光缆的抗拉强度、抗压强度，保证内部效用层在运输和安装过程中不受损坏。 

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 

Claims (10)

1.一种自承式“8”字型光缆，包括第一护套、第二护套以及连接在两者之间的吊带，其特征在于，所述第一护套、第二护套以及吊带连为一体且三者形成横截面为“8”字型的外护套，所述第一护套的外径小于第二护套的外径，所述第一护套内设置有钢绞线，所述第二护套内设置有阻水带，在阻水带与第二护套外周面之间设置有钢塑复合带，所述阻水带中心设置有加强芯，所述加强芯采用玻璃钢材料制成，在加强芯与阻水带之间的圆环区域内设有环绕加强芯均匀分布的第一填充绳、第二填充绳以及第三填充绳，所述第一填充绳与第二填充绳之间设有信号线，第二填充绳与第三填充绳之间设有馈电线，第一填充绳与第三填充绳之间设有束管，所述束管中设置有均匀分布的若干光纤。

2.根据权利要求1中所述的自承式“8”字型光缆，其特征在于，所述钢绞线由中心钢丝和六根周钢丝绞合而成，所述中心钢丝设置在第一护套中部且六根周钢丝环绕中心钢丝均匀分布，相邻两周钢丝之间的外周面紧密贴合，所述中心钢丝的外周面分别与六周钢丝的外周面紧密贴合。

3.根据权利要求1中所述的自承式“8”字型光缆，其特征在于，所述玻璃钢由以下重量份数的成分组成：玻璃纤维：40-60份，酚醛树脂：5-10份，环氧树脂：10-20份，不饱和聚酯树脂：10-20份，固化剂：1-3份，促进剂：1-3份，填料：10-15份，其中，玻璃纤维的直径为5-10μm。

4.根据权利要求3中所述的自承式“8”字型光缆，其特征在于，所述的固化剂为乌洛托品、环氧固化剂中的一种或多种，所述的促进剂为氧化镁、异辛酸钴水、芳香类固化剂中的一种或多种，所述的填料为高岭土、滑石粉、碳酸钙中的一种或多种，所述固化剂、促进剂、填料的粒径为3-10μm。

5.根据权利要求3中所述的自承式“8”字型光缆，其特征在于，所述加强芯的制备方法包括如下步骤：

S1、按权利要求3中所述加强芯所用的玻璃钢的组成成分及重量份数称取原料，同时将高速注塑机中的料筒加热到90-120℃，然后将上述称取的原料充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态；

S2、将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴分两次注射到加热后的加强芯的模具中，经保压、冷却成型、开模制得加强芯。

6.根据权利要求5中所述的自承式“8”字型光缆，其特征在于，所述加强芯制备方法步骤S2中的热流道温度为220-250℃，模具温度为160-250℃，第一注射压力为10-12MPa，第二注射压力为8-10MPa，保压压力为9-10MPa，保压时间为5-10s，冷却时间为1-5min。

7.根据权利要求2中所述的自承式“8”字型光缆，其特征在于，所述信号线采用对绞结构排列。

8.根据权利要求7中所述的自承式“8”字型光缆，其特征在于，所述加强芯外套设有第一套管，所述第一填充绳、信号线、第二填充绳、馈电线、第三填充绳以及束管外均套设有第二套管，相邻两第二套管之间的外周面紧密贴合且各第二套管的外周面分别与第一套管外周面紧密贴合，所述阻水带的内周面与各第二套管的外周面紧密贴合。

9.根据权利要求8中所述的自承式“8”字型光缆，其特征在于，所述阻水带内还设置有撕裂绳，所述阻水带与钢塑复合带之间充填有油膏。

10.根据权利要求1或9中所述的自承式“8”字型光缆，其特征在于，所述外护套为PE护套料并采用挤塑成型方式制成，所述光纤可采用单模或多模形式。