CN113296210A - 轻质光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于光缆领域，尤其涉及一种轻质光缆。其由内至外依次设置的内芯线、轻质缓冲层、外护套和功能性皮层；所述轻质缓冲层包覆在内芯线外部、外护套包覆在轻质缓冲层外部，且外护套的外表面紧密贴合包覆有功能性皮层；所述轻质缓冲层内切内芯线外表面、外切外护套的内表面，其在光缆的径向截面上的结构形状，由若干直径大于内芯线外径、小于外护套内径的虚拟圆以光缆轴心为中心周向均匀交错设置构成。本发明结构的光缆能够降低约50％的光缆重量，极大地降低光缆的运输成本、提高运送效率；能够有效保持光缆的各项力学性能，满足室外光缆的行业标准；能够有效减少光缆的物料使用，降低光缆制造的物料成本可达60％以上。

Description

轻质光缆

技术领域

本发明属于光缆领域，尤其涉及一种轻质光缆。

背景技术

光缆是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件，是一种常见且大量使用的基建所需物品之一。但是，由于目前的层绞式光缆，需要大量采用金属和/或非金属加强件，形成密实填充的结构，导致普通光缆的制造成本和运输成本较高。

尤其是光缆的运输成本，由于光缆的单位质量较大，运送光缆的运输成本占据光缆铺设所需成本的很大一部分，并且由于车辆限重的原因，还导致了实际光缆运输运送效率较低。

因此，制造一种轻质且能够基本满足室外光缆标准的轻质光缆，能够极大程度降低通信网络建设的成本、提高效率。

发明内容

为解决现有的光缆为满足室外使用的性能需求，大多需要密实结构填充，并且需要部分高强高密度的材料制备，导致光缆密度较大的问题，本发明提供了一种轻质光缆。

本发明的目的在于：

一、降低光缆的单位长度重量，方便光缆运输、提高运送效率；

二、确保光缆基本满足现有室外光缆的性能需求；

三、减少物料成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种轻质光缆，包括：

由内至外依次设置的内芯线、轻质缓冲层、外护套和功能性皮层；

所述轻质缓冲层包覆在内芯线外部、外护套包覆在轻质缓冲层外部，且外护套的外表面紧密贴合包覆有功能性皮层；

所述轻质缓冲层内切内芯线外表面、外切外护套的内表面，其在光缆的径向截面上的结构形状，由若干直径大于内芯线外径、小于外护套内径的虚拟圆以光缆轴心为中心周向均匀交错设置构成；

所述同一虚拟圆与内芯线内切处和与外护套外切处处在该虚拟圆的直径两端；

所述轻质缓冲层以虚拟圆相交处为分界点，与外护套内表面相切的部分为外层、与内芯线外表面相切的部分为内层，连接外层和内层的中间部分为中层，同一径向方向上的内层和外层对应有两个中层，两个中层交错连接该径向方向上内层和外层的两端。

作为优选，

所述内芯线包括中心的光纤线，光纤线外包覆束管形成内芯线，束管外包覆轻质缓冲层，构成完整的内芯线；

所述光纤线为单模光纤或多模光纤或光纤束。

作为优选，

所述轻质缓冲层的径向截面结构形状由3～4个虚拟圆构成。

作为优选，

所述轻质缓冲层以PE材料进行制备。

作为优选，

所述中层在径向截面上围绕形成封闭的空腔；

所述空腔内填充有填充物。

作为优选，

所述填充物为填充纱。

本发明的有益效果是：

1)能够降低约50％的光缆重量，极大地降低光缆的运输成本、提高运送效率；

2)能够有效保持光缆的各项力学性能，满足室外光缆的行业标准；

3)能够有效减少光缆的物料使用，降低光缆制造的物料成本可达60％以上。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明光缆单一径向方向上的受力分析图；

图中：100内芯线，101光纤线，102束管，200轻质缓冲层，201外层，202中层，203内层，204填充物，300外护套，400功能性皮层，500虚拟圆。

具体实施方式：

以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。

实施例

如图1所示的轻质光缆，其具体包括：

由内至外依次设置的内芯线100、轻质缓冲层200、外护套300和功能性皮层400；

所述内芯线100包括中心的光纤线101，光纤线101外包覆束管102形成内芯线100，束管102外包覆轻质缓冲层200，构成完整的内芯线100，所述光纤线101为单模光纤或多模光纤或光纤束；

所述外护套包覆在轻质缓冲层200外部，对内形成基础机械保护，基础机械保护包括抗磨、辅助定型等，而外护套的外表面进一步包覆有功能性皮层400，根据常见的需求可选择防潮皮进行包覆或抗紫外老化皮层进行包覆，可以提高整体光缆的防潮或抗紫外老化性能。

具体的，

所述轻质缓冲层200如图1和图2所示，其内切内芯线100外表面、外切外护套的内表面，其在光缆的径向截面上，实际可视作由若干直径大于内芯线100外径、小于外护套内径的虚拟圆500交错形成，虚拟圆500个数较优为3～4个，如本实施例的轻质缓冲层200如图1所示，其实际由四个相互交错重叠的虚拟圆500构成，所述虚拟圆500内侧一处内切内芯线100的外表面、虚拟圆500外侧一处外切外护套的内表面，同一虚拟圆500与内芯线100内切处和与外护套外切处处在该虚拟圆500的直径两端；

所述若干虚拟圆500，具体为本实施例的四个虚拟圆500以光缆径向截面圆心为中心周向均匀分布设置；

所述轻质缓冲层200以PE材料进行制备；

以上结构的光缆能够对外形成良好的支撑定型；

此外，上述结构的轻质缓冲层200，实际会形成若干层的空腔结构，并且每个虚拟圆500与其他的虚拟圆500形成若干次的相交，设由n个虚拟圆500构成轻质缓冲层200，则相交次数为2×(n-1)，如本实施例中设置的轻质缓冲层200由四个虚拟圆500构成，每个虚拟圆500均与其他的虚拟圆500各相交两次，总计相交六次，并根据实际相交情况，如图1和图2所示将轻质缓冲层200分为内层203、中层202和外层201，同一径向方向上的内层203和外层201分别属于相对的两个虚拟圆500，内层203与内芯线100外表面相切、外层201与外护套内表面相切，如图2所示每个径向方向上的内层203和外层201均对应两个中层202，两个中层202交错连接该径向方向上内层203和外层201的两端，形成抗压缓冲的性能结构；

由此形成的轻质缓冲层200在实际受到径向压力作用时，实际上两个相对的虚拟圆500会形成力的抵消，如图2所示，受到由上至下的径向压力作用时，一侧的虚拟圆500部分轻质缓冲层200会沿外层201形成F1向的作用力，而对侧的虚拟圆500部分轻质缓冲层200则会通过内层203以及与该内层203两端连接的中层202形成F2向传导的作用力；

在F1向作用力和F2向作用力的共同作用下，实际轻质缓冲层200的外层201和内层203之间由若干中层202交错形成的部分，会沿光缆的径向产生压缩，但是实际并不会将作用力大量且直接地作用在内芯线100上，主要是因为F2力是错向向外作用的，F1和F2作用力在径向上形成的了一定程度的抵消，因此实际轻质缓冲层200在径向方向上的压缩实际是由于中层202扭转引起的，但是，通过以上形式的扭转与压缩所配合的形式，能够有效地对外力形成有效的压力缓冲，并且，在抗扭曲作用上也能够产生良好的表现。

与现有的层绞式光缆进行对比，具体对比光缆的光缆型号为富通GYTS 36B1层绞式铠装光缆(国标室外12芯单模光缆室外光纤)，制备与对比光缆相同芯数和规格的本发明轻质光缆，将对比光缆中的松套管、松套管填充物204、缆芯填充物204、涂塑钢带以及中心加强件等均取消替换为本发明轻质缓冲层200，保持光缆线径和光纤线101数量，得到进行对比试验用的、具有本发明结构的试验缆；

对上述结构的试验缆和对比光缆进行力学性能试验，具体参考YD/T901-2009标准进行，均满足YD/T 901-2009的性能标准，经试验，试验缆的不圆度≤1.0％，试验缆的抗压性能保留为对比光缆的约91％，抗扭曲性能保留为对比光缆的102％，抗弯性能保留为对比光缆的约89％；

同时，对上述试验缆和对比光缆进行比重计算，经计算，试验缆的每米重量为对比光缆的每米重量的约41～43％，试验缆的物料成本为对比光缆物料成本的约31％。

经过上述试验对比可以明显看出，通过结构改进，本发明轻质光缆能够基本保持原有层绞式光缆的各项力学性能，但是整体的光缆制造成本和运输成本能够产生非常明显的下降，产生了明显的效果。

进一步的，

所述由轻质缓冲层200的中层202部分围绕包覆形成的空腔中，填充有常规的光缆填充物204，如填充纱、填充膏等，本发明采用常见的光缆填充纱进行填充；

所示填充物204的设置能够进一步提高光缆的力学性能，并且采用轻质的填充纱，能够尽可能地保持本发明光缆轻质的特点，配合产生良好的技术效果；

在设置填充纱后进行上述相同的力学性能测试，试验缆的抗压性能保留为对比光缆的约96％，抗扭曲性能保留为对比光缆的102％，抗弯性能保留为对比光缆的约92％，且试验缆的每米重量为对比光缆的每米重量的约51～52％。

但是，填充纱若设置过多或设置在他处，如在轻质光缆的轻质缓冲层200中空隙处均填充填充纱，则试验缆的各项力学性能均产生了明显的下降，不再满足YD/T 901-2009对于光缆的力学性能标准，并且试验缆的重量达到了对比光缆的约78～81％，不再具备明显的轻质特点。

通过上述结构对比和试验结果，可以明显看出，本发明光缆的轻质和基本满足光缆力学性能标准，是基于整体的轻质缓冲层200结构以及填充部位产生的特点。

Claims (6)

1.一种轻质光缆，其特征在于，包括：

由内至外依次设置的内芯线、轻质缓冲层、外护套和功能性皮层；

所述轻质缓冲层包覆在内芯线外部、外护套包覆在轻质缓冲层外部，且外护套的外表面紧密贴合包覆有功能性皮层；

所述轻质缓冲层内切内芯线外表面、外切外护套的内表面，其在光缆的径向截面上的结构形状，由若干直径大于内芯线外径、小于外护套内径的虚拟圆以光缆轴心为中心周向均匀交错设置构成；

所述同一虚拟圆与内芯线内切处和与外护套外切处处在该虚拟圆的直径两端；

所述轻质缓冲层以虚拟圆相交处为分界点，与外护套内表面相切的部分为外层、与内芯线外表面相切的部分为内层，连接外层和内层的中间部分为中层，同一径向方向上的内层和外层对应有两个中层，两个中层交错连接该径向方向上内层和外层的两端。

2.根据权利要求1所述的一种轻质光缆，其特征在于，

所述内芯线包括中心的光纤线，光纤线外包覆束管形成内芯线；

所述光纤线为单模光纤或多模光纤或光纤束。

3.根据权利要求1所述的一种轻质光缆，其特征在于，

所述轻质缓冲层的径向截面结构形状由3～4个虚拟圆构成。

4.根据权利要求1所述的一种轻质光缆，其特征在于，

所述轻质缓冲层以PE材料进行制备。

5.根据权利要求1所述的一种轻质光缆，其特征在于，

所述中层在径向截面上围绕形成封闭的空腔；

所述空腔内填充有填充物。

6.根据权利要求5所述的一种轻质光缆，其特征在于，

所述填充物为填充纱。

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