CN112731607A - 一种可降低光缆风压的光缆制备方法及光缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降低光缆风压的光缆制备方法及光缆，所述光缆制备方法包括通过挤塑在缆芯外侧获得护套的挤塑步骤；还包括位于挤塑步骤之后，采用盛装于冷却槽中的冷却剂，对所形成的护套进行冷却的冷却步骤，在所述冷却步骤中，利用护套的余热使得所述护套的局部表面形成并附着上气泡，在所述气泡的作用下，使得护套在经过冷却槽时发生冷却。采用本方案提供的方法，可制备出能够有效降低风压的光缆，所述光缆可由所提供的方法制备。
Description
技术领域
本发明涉及光缆技术领域，特别是涉及一种可降低光缆风压的光缆制备方法及光缆。
背景技术
自承式光缆全称全介质自承式光缆，是指光缆自身加强构件能承受自重及外界负荷。以ADSS(All Dielectric Self-Supporting)为例，ADSS光缆也常常被称作全介质自承式光缆，全介质指的是ADSS光缆使用的是都是非金属全介质材料，机械强度高、能够耐受强电环境的影响，可以自承式地架设在杆塔、铁塔直径，不需要吊线。通常ADSS都是圆形，采用芳纶纱做加强件，ADSS能承受多大张力和芳纶纱的用量直接相关，用量越多成本越高。因此减少ADSS安装使用过程中的受力，就能减少芳纶纱用量，也就减少了光缆成本。现有自承式光缆中，八字形光缆也为一种非常常用的形式，与ADSS光缆不同的是，其包括一根内嵌有金属线的吊线。
无论是哪种形式的自承式光缆，自承式光缆的机械性能主要体现在光缆最大运行张力、平均运行张力及极限抗拉强度等。在有强风的地区运用中，需要特别考虑光缆的极限抗拉强度，如添加足够多的芳纶纱在ADSS中；增加吊线的抗拉能力、强化吊线与光缆主体之间的连接强度等。
对现有自承式光缆的制备技术进行进一步优化，无疑会促进光缆行业的进一步发展。
发明内容
针对上述提出的对现有自承式光缆的制备技术进行进一步优化，无疑会促进光缆行业的进一步发展的技术问题，本发明提供了一种可降低光缆风压的光缆制备方法及光缆，采用本方案提供的方法，可制备出能够有效降低风压的光缆，所述光缆可由所提供的方法制备。
本方案的技术手段如下，一种可降低光缆风压的光缆制备方法及光缆，所述光缆制备方法包括通过挤塑在缆芯外侧获得护套的挤塑步骤；还包括位于挤塑步骤之后，采用盛装于冷却槽中的冷却剂，对所形成的护套进行冷却的冷却步骤，在所述冷却步骤中，利用护套的余热使得所述护套的局部表面形成并附着上气泡，在所述气泡的作用下，使得护套在经过冷却槽时发生冷却。
针对光缆制备，完成制备的缆芯通过挤塑机的挤出头，同时在缆芯的外围设置呈环形的挤出孔，通过所述挤出孔，向缆芯的侧面挤出用于形成光缆护套的高温熔融材料，所述材料较为常见的有聚乙烯、PE等。而后，缆芯外侧获得的挤出层经过冷却槽中的冷却剂，在所述冷却剂的作用下被迅速冷却和定型。
区别于现有技术，本方案采用在所述冷却步骤中，利用护套才被挤出时其上的余热(如针对材质为聚乙烯的护套，具体挤出位置温度一般为220～280℃)，使得护套在进入所述冷却剂后局部表面能够形成并附着上气泡，这样，利用气泡隔热的特点，在气泡存在的情况下护套的外侧发生非均匀冷却：附着的气泡导致具体覆盖位置的处塑料冷却缓慢，收缩慢，而无气泡处塑料和冷却剂直接接触，冷却速度快收缩力度大，这样，塑料由收缩慢处向收缩快处集中，温度低收缩快的地方密度大，反之气泡处温度高密度小。当完成塑料完全冷却后，在有气泡处(收缩慢的位置)即会形成一个凹坑。而以上凹坑的存在，可使得光缆在架空运用时，迎风侧和背风侧具有更低的风压，减小光缆在架空运用时的风阻，从而达到利于光缆使用安全性、节约材料成本的目的。同时，本方案提供了一种通过改变光缆表面形状优化其架空性能的技术方案；同时，本方案提供了一种通过新的冷却技术，制作表面布满凹坑的自承式架空光缆，减少光缆的风阻的技术方案，该技术方案在现有冷却方案上进行简单改进即可：现有技术中，冷却槽中的冷却剂仅考虑冷却速度问题，本方案利用护套的余热，考虑以上余热引起的冷却剂沸腾剧烈程度即可。
更进一步的技术方案为：
如上所述，在气泡存在的过程中，实际上护套的表面发生的冷却为非均匀冷却，故为提高光缆的制备效率，设置为：在气泡的存在下完成初步冷却后，去除所述气泡，使得护套被进一步冷却至可收卷状态。以上进一步冷却可采用冷却水冷却。优选的，为便于所述气泡破除，设置为所述冷却槽为间隔设置的两段，在光缆传递过程中，由前段冷却槽引出的光缆经过大气环境后进入后段冷却槽进行进一步冷却。
作为气泡的具体获得方式之一，所述气泡通过以下方式获得：升高所述冷却剂的温度，在护套进入所述冷却剂后，利用所述护套的余热获得所述气泡。
作为气泡的具体获得方式之一，所述气泡通过以下方式获得：降低所述冷却剂的沸点，在护套进入所述冷却剂后，利用所述护套的余热获得所述气泡。
降低所述冷却剂的沸点通过如下方式完成：向为水的冷却剂中添加酒精。采用本方案，冷却剂易于制备、使用相对安全、冷却成本相对较低。
以制备材质为聚乙烯的护套为例，为使得光缆在经过冷却剂逐步冷却的过程中，最终在光缆表面形成不连续的、占光缆表面积20～50％的凹坑，设置为：以体积百分比计，所述酒精在冷却剂溶液中的含量为25～75％，所述冷却剂溶液的温度为40～65℃，所述护套在冷却剂中的运动速度为20～100m/min。
为便于挤塑头与冷却槽的衔接，同时使得护套在进入冷却剂时表面更为干燥，更容易获得附着在其表面的起泡，设置为：所述挤塑步骤与冷却步骤之间还设置有空冷步骤。
作为空冷步骤的具体实现方式，设置为：所述空冷步骤为在挤塑机出口与冷却槽之间设置一段长度介于10～50cm的空冷段，在护套经过所述空冷段时被空气冷却。
作为一种不仅可降低光缆风压，同时使得其可长期保持表面形状的技术方案，设置为：所述气泡在护套表面上的覆盖面积为护套总表面积的20～50％。
本方案还提供了一种采用以上任意一项所述的光缆制备方法所制备的光缆。该光缆采用以上任意一项所述的光缆制备方法制备，最终获得的光缆表面具有不连续的，占光缆局部表面的凹坑。相比普通表面光滑均匀的光缆，风阻系数得到减少，从而在架空应用时，相同的风速，由于风压小，光缆受力减小，从而可以减小光缆中的承力元件，减小杆塔的造价。
本发明具有以下有益效果：
本方案提供的光缆制备方法中，采用在所述冷却步骤中，利用护套才被挤出时其上的余热(如针对材质为聚乙烯的护套，具体挤出位置温度一般为220～280℃)，使得护套在进入所述冷却剂后局部表面能够形成并附着上气泡，这样，利用气泡隔热的特点，在气泡存在的情况下护套的外侧发生非均匀冷却：附着的气泡导致具体覆盖位置的处塑料冷却缓慢，收缩慢，而无气泡处塑料和冷却剂直接接触，冷却速度快收缩力度大，这样，塑料由收缩慢处向收缩快处集中，温度低收缩快的地方密度大，反之气泡处温度高密度小。当完成塑料完全冷却后，在有气泡处(收缩慢的位置)即会形成一个凹坑。而以上凹坑的存在，可使得光缆在架空运用时，迎风侧和背风侧具有更低的风压，减小光缆在架空运用时的风阻，从而达到利于光缆使用安全性、节约材料成本的目的。同时，本方案提供了一种通过改变光缆表面形状优化其架空性能的技术方案；同时，本方案提供了一种通过新的冷却技术，制作表面布满凹坑的自承式架空光缆，减少光缆的风阻的技术方案，该技术方案在现有冷却方案上进行简单改进即可：现有技术中，冷却槽中的冷却剂仅考虑冷却速度问题，本方案利用护套的余热，考虑以上余热引起的冷却剂沸腾剧烈程度即可。
本方案还提供了一种采用以上任意一项所述的光缆制备方法所制备的光缆。该光缆采用以上任意一项所述的光缆制备方法制备，最终获得的光缆表面具有不连续的，占光缆局部表面的凹坑。相比普通表面光滑均匀的光缆，风阻系数得到减少，从而在架空应用时，相同的风速，由于风压小，光缆受力减小，从而可以减小光缆中的承力元件，减小杆塔的造价。
附图说明
图1是本发明所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法所制备的光缆一个具体实施例的结构示意图，该示意图的截面图；
图2是本发明所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法所制备的光缆一个具体实施例的结构示意图，该示意图为局部侧视图。
图中的附图标记分别为：1、护套，2、凹坑。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。
实施例1：
一种可降低光缆风压的光缆制备方法，该光缆制备方法包括通过挤塑在缆芯外侧获得护套1的挤塑步骤；还包括位于挤塑步骤之后，采用盛装于冷却槽中的冷却剂，对所形成的护套1进行冷却的冷却步骤，在所述冷却步骤中，利用护套1的余热使得所述护套1的局部表面形成并附着上气泡，在所述气泡的作用下，使得护套1在经过冷却槽时发生冷却。
针对光缆制备，完成制备的缆芯通过挤塑机的挤出头，同时在缆芯的外围设置呈环形的挤出孔，通过所述挤出孔，向缆芯的侧面挤出用于形成光缆护套1的高温熔融材料，所述材料较为常见的有聚乙烯、PE等。而后，缆芯外侧获得的挤出层经过冷却槽中的冷却剂，在所述冷却剂的作用下被迅速冷却和定型。
区别于现有技术，本方案采用在所述冷却步骤中，利用护套1才被挤出时其上的余热(如针对材质为聚乙烯的护套1，具体挤出位置温度一般为220～280℃)，使得护套1在进入所述冷却剂后局部表面能够形成并附着上气泡，这样，利用气泡隔热的特点，在气泡存在的情况下护套1的外侧发生非均匀冷却：附着的气泡导致具体覆盖位置的处塑料冷却缓慢，收缩慢，而无气泡处塑料和冷却剂直接接触，冷却速度快收缩力度大，这样，塑料由收缩慢处向收缩快处集中，温度低收缩快的地方密度大，反之气泡处温度高密度小。当完成塑料完全冷却后，在有气泡处(收缩慢的位置)即会形成一个凹坑。而以上凹坑的存在，可使得光缆在架空运用时，迎风侧和背风侧具有更低的风压，减小光缆在架空运用时的风阻，从而达到利于光缆使用安全性、节约材料成本的目的。同时，本方案提供了一种通过改变光缆表面形状优化其架空性能的技术方案；同时，本方案提供了一种通过新的冷却技术，制作表面布满凹坑的自承式架空光缆，减少光缆的风阻的技术方案，该技术方案在现有冷却方案上进行简单改进即可：现有技术中，冷却槽中的冷却剂仅考虑冷却速度问题，本方案利用护套1的余热，考虑以上余热引起的冷却剂沸腾剧烈程度即可。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上作进一步介绍：如上所述，在气泡存在的过程中，实际上护套1的表面发生的冷却为非均匀冷却，故为提高光缆的制备效率，设置为：在气泡的存在下完成初步冷却后，去除所述气泡，使得护套1被进一步冷却至可收卷状态。以上进一步冷却可采用冷却水冷却。
实施例3：
本实施例在实施例1的基础上作进一步介绍：作为气泡的具体获得方式之一，所述气泡通过以下方式获得：升高所述冷却剂的温度，在护套1进入所述冷却剂后，利用所述护套1的余热获得所述气泡。
实施例4：
本实施例在实施例1的基础上作进一步介绍：作为气泡的具体获得方式之一，所述气泡通过以下方式获得：降低所述冷却剂的沸点，在护套1进入所述冷却剂后，利用所述护套1的余热获得所述气泡。
实施例5：
本实施例在实施例4的基础上作进一步介绍：降低所述冷却剂的沸点通过如下方式完成：向为水的冷却剂中添加酒精。采用本方案，冷却剂易于制备、使用相对安全、冷却成本相对较低。
以制备材质为聚乙烯的护套1为例，为使得光缆在经过冷却剂逐步冷却的过程中，最终在光缆表面形成不连续的、占光缆表面积20～50％的凹坑2，设置为：以体积百分比计，所述酒精在冷却剂溶液中的含量为25～75％，所述冷却剂溶液的温度为40～65℃，所述护套1在冷却剂中的运动速度为20～100m/min。
实施例6：
本实施例在实施例1的基础上作进一步介绍：为便于挤塑头与冷却槽的衔接，同时使得护套1在进入冷却剂时表面更为干燥，更容易获得附着在其表面的起泡，设置为：所述挤塑步骤与冷却步骤之间还设置有空冷步骤。
作为空冷步骤的具体实现方式，设置为：所述空冷步骤为在挤塑机出口与冷却槽之间设置一段长度介于10～50cm的空冷段，在护套1经过所述空冷段时被空气冷却。
实施例7：
本实施例在实施例1的基础上作进一步介绍：作为一种不仅可降低光缆风压，同时使得其可长期保持表面形状的技术方案，设置为：所述气泡在护套1表面上的覆盖面积为护套1总表面积的20～50％。
实施例8：
如图1和图2所示，本实施例提供了一种采用以上任意一个实施例所述的光缆制备方法所制备的光缆。该光缆采用以上任意一项所述的光缆制备方法制备，最终获得的光缆表面具有不连续的，占光缆局部表面的凹坑2。相比普通表面光滑均匀的光缆，风阻系数得到减少，从而在架空应用时，相同的风速，由于风压小，光缆受力减小，从而可以减小光缆中的承力元件，减小杆塔的造价。
实施例9：
本实施例基于以上实施例，提供了一种具体的实现方式：光缆设置材质为聚乙烯的护套1，护套1挤出最后一区的温度为220℃～280℃之间，光缆护套1生产速度为20m/min～100m/min。距离机头最近的为第一段冷却剂，采用含酒精体积百分比为25～75％的冷却剂，将冷却剂的温度控制在40℃～65℃，机台距离第一段冷却剂的距离为10cm～50cm。这样光缆护套1后进入第一段冷却剂，遇到本发明的含酒精的冷却剂后，在光缆护套1表面会有大量气泡产生，气泡附着在光缆表面随光缆前行。由于有大量气泡附着在光缆表面，有气泡附着的光缆表面会由于冷却速度变慢，而有更大的收缩，随着光缆进入第二段冷却水，水温为20℃～40℃，光缆逐步冷却，最终在光缆表面形成不连续的，占光缆表面积20％～50％的凹坑。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在对应发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种可降低光缆风压的光缆制备方法，包括通过挤塑在缆芯外侧获得护套(1)的挤塑步骤；还包括位于挤塑步骤之后，采用盛装于冷却槽中的冷却剂，对所形成的护套(1)进行冷却的冷却步骤，其特征在于，在所述冷却步骤中，利用护套(1)的余热使得所述护套(1)的局部表面形成并附着上气泡，在所述气泡的作用下，使得护套(1)在经过冷却槽时发生冷却。
2.根据权利要求1所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法，其特征在于，在气泡的存在下完成初步冷却后，去除所述气泡，使得护套(1)被进一步冷却至可收卷状态。
3.根据权利要求1所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法，其特征在于，所述气泡通过以下方式获得：升高所述冷却剂的温度，在护套进入所述冷却剂后，利用所述护套(1)的余热获得所述气泡。
4.根据权利要求1所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法，其特征在于，所述气泡通过以下方式获得：降低所述冷却剂的沸点，在护套进入所述冷却剂后，利用所述护套(1)的余热获得所述气泡。
5.根据权利要求4所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法，其特征在于，降低所述冷却剂的沸点通过如下方式完成：向为水的冷却剂中添加酒精。
6.根据权利要求5所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法，其特征在于，以体积百分比计，所述酒精在冷却剂溶液中的含量为25～75％，所述冷却剂溶液的温度为40～65℃，所述护套(1)在冷却剂中的运动速度为20～100m/min。
7.根据权利要求1所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法，其特征在于，所述挤塑步骤与冷却步骤之间还设置有空冷步骤。
8.根据权利要求7所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法，其特征在于，所述空冷步骤为在挤塑机出口与冷却槽之间设置一段长度介于10～50cm的空冷段，在护套(1)经过所述空冷段时被空气冷却。
9.根据权利要求1所述的一种可降低光缆风压的光缆制备方法，其特征在于，所述气泡在护套(1)表面上的覆盖面积为护套(1)总表面积的20～50％。
10.一种采用权利要求1至9中任意一项所述的光缆制备方法所制备的光缆。
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| WO2018025776A1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 住友電気工業株式会社 | 低風圧電線、及び低風圧電線の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210430 |