CN106373659B - 一种弹簧铠装结构光电综合缆 - Google Patents

一种弹簧铠装结构光电综合缆 Download PDF

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Abstract

本发明属于光电缆技术领域，尤其是涉及一种弹簧铠装结构光电综合缆，由缆芯、保护层、护套层构成；缆芯由中心加强件、围线中心加强件绞合的绝缘导线及光导单元、四根填充绳构成，绝缘导线的直径与光导单元的直径一样大；其特征在于：所述铠装层由铠装层本体单向螺旋绕制而成，铠装层本体的相邻匝之间是紧贴的，铠装层本体内部具有沿轴向贯通的铠装层内孔，铠装层内孔的直径/铠装层本体的直径=0.125～0.5；在工作状态时，铠装层内孔具有冷却媒质。本发明具有以下主要有益技术效果：重量更轻、结构更紧凑、电力过载能力更强、高温下的光通信能力更稳定。

Description

一种弹簧铠装结构光电综合缆
技术领域
本发明属于光电缆技术领域，尤其是涉及一种弹簧铠装结构光电综合缆。
背景技术
随着光纤通信行业的发展，信号传输方面光进铜退的步伐日益加快，由于光纤具有体积小、重量轻、保密性好、带宽宽、寿命长、无电磁辐射等等，故被运行商所青睐，为此，行业内对于光电综合缆进行的大量的研究。如：公开号为：CN103325464A的文献公开了基站用射频拉远光电复合缆，其特征在于：它包括电缆、光缆、中心加强件和外护套，圆柱形的电缆和圆柱形的光缆设置于外护套的内部，中心加强件设置于外护套的中心处，电缆包括多根导线和导线保护层，多根导线设置于导线保护层的内部；光缆包括紧套光纤、螺旋铠管和金属编织层，紧套光纤套装于螺旋铠管内部，螺旋铠管的外部设置有金属编织层。
公告号为CN203218017U的文献公开了一种基站用射频拉远光电混合缆，包括外护套，其特征在于：所述外护套内设有若干芳纶加强件与铜导线，芳纶加强件内设有螺旋铠管，螺旋铠管内设有紧套光纤，外护套内设有中心加强件。
公告号为CN203617024U的文献公开了无线射频拉远用光电混合缆，其特征在于：由光单元部分、电单元部分、中心加强件、屏蔽层、外护套组成，中心加强件设置在混合缆中心，光单元与电单元以及填充绳以中心加强件为中心以“SZ”方式绞合成缆芯，缆芯外依次包覆包带、屏蔽层、外护套。
公告号为CN204178810U的文献公开了一种无线射频拉远单元用的室内型光电混合缆，其特征在于：由缆芯与包覆在缆芯外的阻水包带、屏蔽层、外护套组成，缆芯由单芯光缆、铜导线组成，阻水芳纶设置在缆芯缝隙，单芯光缆和铜导线通过螺旋绞和的方式成缆，阻水包带、屏蔽层、外护套依次包覆在缆芯外。
公告号为CN203839129U的文献公开了一种联锁铠装拉远光电复合缆，其特征在于，包括：中心加强件、光缆单元、电缆单元、填充材料、阻水层、联锁铠装层和外护套，所述中心加强件与光电复合缆同轴设置，所述光缆单元、电缆单元、填充材料围绕中心加强件排布并绞合成一体结构的绞合体，所述阻水层纵包于绞合体外部，所述联锁铠装层包覆于阻水层外部，所述外护套挤包于联锁铠装层外部。
公告号为CN204270724U的文献公开了一种超柔型拉远光电混合缆，其特征在于，由光纤外涂覆一层树脂的涂覆层，在涂覆层外挤包紧套层，紧套层外纵向包覆芳纶，芳纶外挤制内护套构成单芯光缆，由两根单芯光缆和两根多股软铜线采用螺旋绞合的方式绞合成缆芯，在缆芯外绞合高强度加强芳纶，芳纶外挤制聚氨酯护套。
上述混合缆或复合缆都可以用在铁塔的塔顶与塔底之间的光信号及电力传输，以及塔底到机房的传输，但是，由于位于室外的综合缆处于较恶劣的环境中，且光纤的耐高温是有限的，为此，在炎热的夏季，光信号的传输性能不是十分理想。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是揭示一种弹簧铠装结构光电综合缆，它是采用以下技术方案来实现的。
本发明的实施实例1中，一种弹簧铠装结构光电综合缆，由缆芯、包覆在缆芯之外的保护层、位于保护层之外的护套层构成；缆芯由中心加强件、围线中心加强件绞合的三根绝缘导线及一根光导单元、四根填充绳构成，两个相邻的绝缘导线形成的外间隙中具有一根与绝缘导线及保护层都外切的填充绳，绝缘导线与相邻的光导单元形成的外间隙中具有一根与绝缘导线、光导单元及保护层都外切的填充绳，绝缘导线的直径与光导单元的直径一样大，相邻的绝缘导线是相外切的、光导单元与相邻的绝缘导线是相外切的、绝缘导线与中心加强件相外切、光导单元与中心加强件相外切；所述绝缘导线由导体及包覆在导体外的绝缘层构成，所述光导单元由紧套光纤、位于紧套光纤之外的铠装层、位于铠装层之外的加强层及位于加强层之外的内护层构成；其特征在于：所述铠装层由铠装层本体单向螺旋绕制而成，铠装层本体的相邻匝之间是紧贴的，铠装层本体内部具有沿轴向贯通的铠装层内孔，铠装层内孔的直径/铠装层本体的直径=0.125～0.5；在工作状态时，铠装层内孔具有冷却媒质。
本发明的实施实例2中，一种弹簧铠装结构光电综合缆，由缆芯、包覆在缆芯之外的保护层、位于保护层之外的护套层构成；缆芯由中心加强件、围线中心加强件绞合的三根绝缘导线及一根光导单元、四根填充绳构成，两个相邻的绝缘导线形成的外间隙中具有一根与绝缘导线及保护层都外切的填充绳，绝缘导线与相邻的光导单元形成的外间隙中具有一根与绝缘导线、光导单元及保护层都外切的填充绳，绝缘导线的直径与光导单元的直径一样大，相邻的绝缘导线是相外切的、光导单元与相邻的绝缘导线是相外切的、绝缘导线与中心加强件相外切、光导单元与中心加强件相外切；所述绝缘导线由导体及包覆在导体外的绝缘层构成，所述光导单元由紧套光纤、位于紧套光纤之外的铠装层、位于铠装层之外的加强层及位于加强层之外的内护层构成；其特征在于：所述铠装层由铠装层本体单向螺旋绕制而成，铠装层本体的相邻匝之间是有间隙的，称为匝间隙，匝间隙小于紧套光纤的直径且大于零；铠装层本体内部具有沿轴向贯通的铠装层内孔，铠装层内孔的直径/铠装层本体的直径=0.125～0.5；在工作状态时，铠装层内孔具有冷却媒质。
本发明具有以下主要有益技术效果：重量更轻、结构更紧凑、电力过载能力更强、高温下的光通信能力更稳定。
附图说明
图1为本发明实施实例1解剖开一段后的立体结构示意图。
图2为图1放大的横截面结构示意图。
图3为本发明实施实例2解剖开一段后的立体结构示意图。
图4为本发明中使用的铠装层材料放大的横截面结构示意图。
具体实施方式
为了使公众能更好地理解和实施本发明，现结合说明书附图对本发明进行详细的说明，附图标记对应的名称如下：1—中心加强件、2—绝缘导线、21—导体、22—绝缘层、3—填充绳、4—光导单元、41—紧套光纤、42—铠装层、43—加强层、44—内护层、5—保护层、6—护套层、421—铠装层内孔、422—铠装层本体、d1—铠装层内孔直径、d2—铠装层本体直径。
实施实例1
请见图1和图2及图4，一种弹簧铠装结构光电综合缆，由缆芯、包覆在缆芯之外的保护层5、位于保护层5之外的护套层6构成；缆芯由中心加强件1、围线中心加强件1绞合的三根绝缘导线2及一根光导单元4、四根填充绳3构成，两个相邻的绝缘导线形成的外间隙中具有一根与绝缘导线及保护层都外切的填充绳，绝缘导线与相邻的光导单元形成的外间隙中具有一根与绝缘导线、光导单元及保护层都外切的填充绳，绝缘导线的直径与光导单元的直径一样大，相邻的绝缘导线是相外切的、光导单元与相邻的绝缘导线是相外切的、绝缘导线与中心加强件相外切、光导单元与中心加强件相外切；所述绝缘导线2由导体21及包覆在导体外的绝缘层22构成，所述光导单元4由紧套光纤41、位于紧套光纤之外的铠装层42、位于铠装层之外的加强层43及位于加强层之外的内护层44构成；其特征在于：所述铠装层由铠装层本体422单向螺旋绕制而成，铠装层本体的相邻匝之间是紧贴的，铠装层本体内部具有沿轴向贯通的铠装层内孔421，铠装层内孔的直径为d1，铠装层本体的直径为d2；d1/d2=0.125～0.5；在工作状态时，铠装层内孔具有冷却媒质。
实施实例2
请见图3和图4，并参考图1和图2，一种弹簧铠装结构光电综合缆，由缆芯、包覆在缆芯之外的保护层5、位于保护层5之外的护套层6构成；缆芯由中心加强件1、围线中心加强件1绞合的三根绝缘导线2及一根光导单元4、四根填充绳3构成，两个相邻的绝缘导线形成的外间隙中具有一根与绝缘导线及保护层都外切的填充绳，绝缘导线与相邻的光导单元形成的外间隙中具有一根与绝缘导线、光导单元及保护层都外切的填充绳，绝缘导线的直径与光导单元的直径一样大，相邻的绝缘导线是相外切的、光导单元与相邻的绝缘导线是相外切的、绝缘导线与中心加强件相外切、光导单元与中心加强件相外切；所述绝缘导线2由导体21及包覆在导体外的绝缘层22构成，所述光导单元4由紧套光纤41、位于紧套光纤之外的铠装层42、位于铠装层之外的加强层43及位于加强层之外的内护层44构成；其特征在于：所述铠装层由铠装层本体422单向螺旋绕制而成，铠装层本体的相邻匝之间是有间隙的，称为匝间隙，匝间隙小于紧套光纤的直径且大于零；铠装层本体内部具有沿轴向贯通的铠装层内孔421，铠装层内孔的直径为d1，铠装层本体的直径为d2；d1/d2=0.125～0.5；在工作状态时，铠装层内孔具有冷却媒质。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述铠装层本体的材料是钢或铝或合金。
上述所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述铠装层本体的材料是牌号为304的不锈钢。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述保护层的材料是聚酯包带，是螺旋绕包在缆芯之外的。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述加强层的材料是芳纶纱。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述填充绳的材料是聚丙烯或聚乙烯。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述绝缘层的材料是聚氯乙烯或低烟无卤聚乙烯或聚四氟乙烯。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述中心加强件的材料是钢丝或玻璃纤维增强塑料。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述内护层的材料是聚氯乙烯或低烟无卤聚乙烯或聚四氟乙烯。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述护套层的材料是聚氯乙烯或聚乙烯或聚四氟乙烯。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述紧套光纤的最外层是尼龙或聚四氟乙烯。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述紧套光纤的直径为0.4～1.0mm，铠装层本体的直径为1.8～2.2mm，绝缘导线的直径为3.2～3.8mm，光电综合缆的直径为9.2～10.0mm，导体的横截面积为1.3～1.6平方毫米。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述保护层与护套层之间还具有一金属丝构成的编织层。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述合金按重量份计，总量为100份,由以下原料构成：铜0.3～0.5份、铁0.2～0.5份、钒0.1～0.5份、硅0.1～0.5份、锰0.1～0.3份、镁0.3～1.2份、铌0.1～0.3份、碳0.2～0.7份、钴0.1～0.5份、锌0.1～0.5份、锆0.2～0.5份、钛0.1～0.3份、镍0.2～0.4份、余量为铝；其中，按质量比，钒：硅：镁：锆：铝=1:1：（2.4～3.0）：1：（186.6～979）。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述的合金按重量份计，总量为100份,由以下原料构成：铜0.3～0.5份、铁0.2～0.5份、钒0.1～0.5份、硅0.1～0.5份、锰0.1～0.3份、镁0.3～1.2份、铌0.1～0.3份、碳0.2～0.7份、钴0.1～0.5份、锌0.1～0.5份、锆0.2～0.5份、钛0.1～0.3份、镍0.2～0.4份、余量为铝；其中，按质量比，钒：硅：镁：锆：铝=1:1：2.8：1：800，此实施方式为最优实施方式。
经过测试，所述合金具有优良的抗拉、抗扭、抗压性能，重量更轻、成本更低，采用现有技术中的型号为1A60的电工纯铝材料、光缆用磷化钢丝材料(《GB/T24202-2009 光缆增强用碳素钢丝》对应的材料)、本发明中的合金，分别做成外径为1.2mm、内径为0.4mm的铠装层本体材料，然后做成内径为3mm的铠装层，样品分别记为1#、2#、3#(大范围配方)、4#(最优实施方式)，得到如下试验数据。
因此，采用本发明中的合金材料制成的铠装层具有优良的性能，抗拉强度接近钢丝、断裂伸长率接近铝、耐压力接近钢丝、密度远比钢丝轻、耐扭能力远高于钢丝和铝；采用本申请的材料以后，可以明显节省成本、减轻线缆重量、提高产品性能。
上述任一实施实例所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述铠装层内孔的直径/铠装层本体的直径=1/3；此时，铠装层本体的散热效果与抗拉强度的综合性能最优，即既达到了优良的散热效果又达到了较好的抗拉强度。
本发明中，铠装层本体形成了弹簧铠装结构，紧套光纤位于弹簧铠装结构内部，不仅使光导单元具有非常好的柔软性能、而且由于弹簧铠装结构具有较好的抗压性能，故使得弹簧铠装结构也具有优良的抗侧压性能；另外，由于铠装层本体的铠装层内孔具有冷却媒质，故使得绝缘导线的发热能被降低、热量被带走，冷却媒质可以是冷却或冷冻液，还可以冷却气体，甚至是流动的气体等；不仅保证了光纤在合适的温度下的通信性能，而且，可以降低综合缆内部的温度，使导体的载流量更大；本发明中，由于缩合缆本身的长度不会太长，因此，导体可以采用铜、铝或合金导体，采用铝或合金导体时可以使得综合缆重量更轻、成本更低；同样，铠装层本体的材料是铝或合金时可以使得综合缆重量更轻、成本更低；当然，铠装层内孔具有冷却媒质不局限于冷却媒质，实际上还可以是热媒质，可以使综合缆在较冷环境下正常使用。
因此，本发明具有以下主要有益技术效果：重量更轻、结构更紧凑、电力过载能力更强、高温下的光通信能力更稳定。
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 (9)

1.一种弹簧铠装结构光电综合缆，由缆芯、包覆在缆芯之外的保护层、位于保护层之外的护套层构成；缆芯由中心加强件、围线中心加强件绞合的三根绝缘导线及一根光导单元、四根填充绳构成，两个相邻的绝缘导线形成的外间隙中具有一根与绝缘导线及保护层都外切的填充绳，绝缘导线与相邻的光导单元形成的外间隙中具有一根与绝缘导线、光导单元及保护层都外切的填充绳，绝缘导线的直径与光导单元的直径一样大，相邻的绝缘导线是相外切的、光导单元与相邻的绝缘导线是相外切的、绝缘导线与中心加强件相外切、光导单元与中心加强件相外切；所述绝缘导线由导体及包覆在导体外的绝缘层构成，所述光导单元由紧套光纤、位于紧套光纤之外的铠装层、位于铠装层之外的加强层及位于加强层之外的内护层构成；其特征在于：所述铠装层由铠装层本体单向螺旋绕制而成，铠装层本体的相邻匝之间是紧贴的，铠装层本体内部具有沿轴向贯通的铠装层内孔，铠装层内孔的直径/铠装层本体的直径=0.125～0.5；在工作状态时，铠装层内孔具有冷却媒质；所述铠装层本体的材料是合金，所述合金按重量份计，总量为100份,由以下原料构成：铜0.3～0.5份、铁0.2～0.5份、钒0.1～0.5份、硅0.1～0.5份、锰0.1～0.3份、镁0.3～1.2份、铌0.1～0.3份、碳0.2～0.7份、钴0.1～0.5份、锌0.1～0.5份、锆0.2～0.5份、钛0.1～0.3份、镍0.2～0.4份、余量为铝；其中，按质量比，钒：硅：镁：锆：铝=1：1：（2.4～3.0）：1：（186.6～979）。
2.一种弹簧铠装结构光电综合缆，由缆芯、包覆在缆芯之外的保护层、位于保护层之外的护套层构成；缆芯由中心加强件、围线中心加强件绞合的三根绝缘导线及一根光导单元、四根填充绳构成，两个相邻的绝缘导线形成的外间隙中具有一根与绝缘导线及保护层都外切的填充绳，绝缘导线与相邻的光导单元形成的外间隙中具有一根与绝缘导线、光导单元及保护层都外切的填充绳，绝缘导线的直径与光导单元的直径一样大，相邻的绝缘导线是相外切的、光导单元与相邻的绝缘导线是相外切的、绝缘导线与中心加强件相外切、光导单元与中心加强件相外切；所述绝缘导线由导体及包覆在导体外的绝缘层构成，所述光导单元由紧套光纤、位于紧套光纤之外的铠装层、位于铠装层之外的加强层及位于加强层之外的内护层构成；其特征在于：所述铠装层由铠装层本体单向螺旋绕制而成，铠装层本体的相邻匝之间是有间隙的，称为匝间隙，匝间隙小于紧套光纤的直径且大于零；铠装层本体内部具有沿轴向贯通的铠装层内孔，铠装层内孔的直径/铠装层本体的直径=0.125～0.5；在工作状态时，铠装层内孔具有冷却媒质；所述铠装层本体的材料是合金，所述合金按重量份计，总量为100份,由以下原料构成：铜0.3～0.5份、铁0.2～0.5份、钒0.1～0.5份、硅0.1～0.5份、锰0.1～0.3份、镁0.3～1.2份、铌0.1～0.3份、碳0.2～0.7份、钴0.1～0.5份、锌0.1～0.5份、锆0.2～0.5份、钛0.1～0.3份、镍0.2～0.4份、余量为铝；其中，按质量比，钒：硅：镁：锆：铝=1：1：（2.4～3.0）：1：（186.6～979）。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述保护层与护套层之间具有一金属丝构成的编织层。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述保护层的材料是聚酯包带，是螺旋绕包在缆芯之外的。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述加强层的材料是芳纶纱。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述填充绳的材料是聚丙烯或聚乙烯。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述绝缘层及内护层的材料都是聚氯乙烯或低烟无卤聚乙烯或聚四氟乙烯。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述中心加强件的材料是钢丝或玻璃纤维增强塑料；所述护套层的材料是聚氯乙烯或聚乙烯或聚四氟乙烯；所述紧套光纤的最外层是尼龙或聚四氟乙烯。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的一种弹簧铠装结构光电综合缆，其特征在于：所述紧套光纤的直径为0.4～1.0mm，铠装层本体的直径为1.8～2.2mm，绝缘导线的直径为3.2～3.8mm，光电综合缆的直径为9.2～10.0mm，导体的横截面积为1.3～1.6平方毫米。
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