CN113985546A - 耐水光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于通信线缆技术领域，具体为耐水光缆，缆芯组件层包括多个缆芯组件，内骨架层包括内骨架。内骨架的中心设置沿着长度方向延伸的内腔，所述缆芯组件卡在缆芯槽中，且底部与缆芯槽的底部贴合，并在相邻的缆芯组件之间设置干燥条；在相邻的两个干燥条之间形成干燥腔，所述干燥条对干燥腔以及缆芯组件进行干燥。该光缆使用中空的内骨架对光纤重新分布，并在光纤外侧设置干燥腔，这既可以避免在光纤外侧形成局部密闭的小空间，又可以通过干燥条对干燥腔持续干燥；另外，在接续过程中，通过向内骨架中部的内腔中通入热气可以预防光缆内部出现液化水，且能够对光纤进行预热干燥，从而整体提高该光缆的耐水性。

Description

耐水光缆

技术领域

本发明属于通信线缆技术领域，具体为耐水光缆。

背景技术

光缆的使用环境一般比较恶劣，例如海底、隧道、城市排水系统内等，由于水进入光缆后会增大光纤信号的衰减，且还会对光缆造成破坏。在这些环境下，如何提高光缆的耐水性，降低水对光缆的危害是技术人员首先要解决的问题。现有技术方案中，通常的防水手段是在光缆内部填充阻水油膏，通过阻水油膏将光纤包裹，另外就是增加保护层的数量，同时增加阻水包层。在光缆的允许的使用寿命期限内，如果光缆不受外力破坏，且不进行接续作业，采用上述防水措施的光缆几乎可以抵抗水或水汽的破坏，然而，在实际使用中，光缆经常遭受破坏，例如动物的啃咬蚕食、利器的扎刺，这些破坏行为会使光缆的各保护层产生裂隙，而水或水汽通过裂隙进入光缆内部；另外，在光缆的接续过程中，对于阴冷环境下使用的光缆，在切开光缆的过程中，外部空气进入光缆内部，并遇冷液化，这些水会留存到光缆内部；同时，在光缆制作过程中，各保护层之间，尤其是保护层和光纤之间会存在很小的缝隙，这些缝隙很容易形成密闭空间，从而使内部包含的水汽无法释放，常年累月下来，这些水汽也会破坏光缆。

发明内容

本发明的目的在于提供耐水光缆，该光缆使用中空的内骨架对光纤重新分布，并在光纤外侧设置干燥腔，这既可以避免在光纤外侧形成局部密闭的小空间，又可以通过干燥条对干燥腔持续干燥；另外，在接续过程中，通过向内骨架中部的内腔中通入热气可以预防光缆内部出现液化水，且能够对光纤进行预热干燥，从而整体提高该光缆的耐水性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：耐水光缆，包括外护结构、缆芯组件层和内骨架层，其中缆芯组件层包括多个缆芯组件，内骨架层包括内骨架。所述内骨架的中心设置沿着长度方向延伸的内腔，并在内骨架的外周设置多个缆芯槽，且相邻的缆芯槽之间预留槽沿；所述缆芯组件卡在缆芯槽中，且底部与缆芯槽的底部贴合，并在相邻的缆芯组件之间设置干燥条；所述干燥条的外侧接触外护结构，且缆芯组件不接触外护结构，并在相邻的两个干燥条之间形成干燥腔，所述干燥条对干燥腔以及缆芯组件进行干燥。

在上述技术方案中，多个缆芯组件分散设置在内骨架外周的缆芯槽中，且缆芯组件的底部与缆芯槽的底部贴合，而在缆芯组件和外护结构之间设置干燥腔，这可以避免缆芯组件的局部位置与外护结构之间之间形成密封腔体或狭小腔体,同时在相邻的两个缆芯组件之间设置干燥条，这些干燥条对缆芯组件以及与缆芯组件外侧的干燥腔进行干燥，从而防止水汽进入光缆内部后在局部位置滞留。另外，内骨架的中心位置为内腔，在光缆接续前，能够通过持续向内腔充入干热气体来对光缆的局部段进行预热，这既可以提高光缆内部的温度，防止在光缆内部出现液化水，同时可以通过加热来使缆芯组件和干燥腔中的水汽被干燥条快速吸收。另外，对于内部已经进水的光缆，往往需要经过存放多时，并使其内部的水分完全挥发后才能使用，而对于本方案提供的光缆，可以通过向内腔中通入干热气体来加快水分的蒸发，而可以根据实际情况选择通入气体的长度以及时间。

优选地，在内腔中设置隔离条，该隔离条具有多个向着外周辐射延伸的分区条，这些分区条的外端接触内腔的内壁，并将内腔分成多个小空间；在相互间隔的分区条上贯穿设置气孔，且分区条上的气孔将该分区条两侧的两个小空间连通。隔离条能够对内骨架进行支撑，提高内骨架的抗压性能，另外，由于内腔被分成多个小空间，且这些小空间两辆一组，每组之间通过分区条上的气孔连通，因此，可以通过向其中一个小空间通入干热气体，另一个小空间用于排气，这可以使气体在接近切割端的一段内回流，并对这一段进行热处理，而远离切割端的部分与外界空气接触的概率小，因此可以只进行局部热处理，以提高施工效率。

作为内骨架的优选方案，所述内骨架的内周设置若干沿着长度方向延伸内槽，内槽的侧壁呈弧形，且等间距分布，所述分区条的外端位于内槽中。隔离条独立加工，然后通过牵引工具将其引入内腔中，通过分区条的端部与内槽的配合可以提高分区条与内腔侧壁之间的密封性，从而保证干热气体在内腔中具有固定的流通通道，以确保各小空间具有相同的预热过程，并最终保证对各缆芯组件具有相同的热处理效果。

作为内骨架的优选方案，相邻的两个分区条之间的连接处呈弧形，分区条的外端做倒角处理，且在隔离条的中心位置设置中心加强件。中心加强件能够提高隔离条的抗拉强度，经倒角处理的分区条与内腔的摩擦力小，从而可以保证在将隔离条拉入内腔的过程中不会发生断裂。

作为干燥条的优选方案，所述干燥条的中部填充干燥填充物，在干燥条的两侧设置沿着长度方向分布的一系列侧孔，这些侧孔连通干燥腔和干燥填充物。侧孔使干燥条中的干燥填充物处于半封闭状态，在保证其干燥功能的同时可以对干燥填充物进行塑形，从而避免干燥填充物膨胀变形。

作为干燥条的优选方案，所述干燥条的下部位于相邻的两个缆芯组件之间，并与缆芯组件贴合，且干燥条的下部与其与槽沿之间通过卡合结构卡接，在生产过程中，通过该卡合结构实现对干燥条的临时固定，以保证在后续生产过程中干燥条不会脱离安装位置。

对于在干燥条上设置侧孔的方案，优选在干燥腔中设置若干分隔条，这些分隔条沿着光缆的长度方向分布，每个分隔条的两侧均接触干燥条，且所有分隔条将干燥腔分成多个小腔单元，且每个小腔单元至少通过一组侧孔连通干燥填充物；所有分隔条的外周位于同一个虚拟圆柱I上，所有干燥条的外周位于同一个虚拟圆柱II上，且虚拟圆柱I的直径小于虚拟圆柱II的直径。分隔条用于阻止水汽在干燥腔中顺着光缆的长度方向流通，使水汽聚集在个别小腔单元中，并在这些小腔单元中直接被干燥条吸收。另外，分隔条能够对干燥条进行定位，从而避免干燥条在外部压力下产生移位。

作为缆芯组件的优选方案，所述缆芯组件包括光纤带和包裹层，其中包裹层由阻水带制成，且包裹层上设置通气孔；所述光纤带位于包裹层内，并在包裹层中设置填充棉，且填充棉中吸附阻水粉。填充棉能够与光纤带紧密贴合，其吸附的阻水粉能够充分接触光纤带，在光纤带周围形成保护层，而包裹层密实包裹光纤带和填充棉，形成和填充棉共同的保护层，且当缆芯组件受热时，填充棉中的水汽通过包裹层后被干燥条吸收。

作为外护结构的优选方案，所述外护结构包括内层的自修复层，该自修复层包括中间层和中间层外侧的内护层，其中中间层的内壁贴合干燥条且干燥条的外侧嵌入中间层中；在中间层的外周设置若干条形槽，并在条形槽中填充自修复液条；所述内护层的内壁与中间层的外壁以及自修复液条的外壁熔合。当外力导致光缆破坏，且直至破坏至内护层或中间层，此时自修复液条破裂，当自修复液条内部的自修复液进入裂缝后对破裂处进行修复，通过修复裂缝，可以有效防止裂缝处的进一步破坏，对于在潮湿环境或水中的光缆来说，这可以有效提高其耐水性能。

作为外护结构的进一步优选方案，所述外护结构还包括钢绞线层和外护套，其中钢绞线层和自修复层之间设置芳纶包层I和防水层III；所述钢绞线层包括内钢绞线和外钢绞线，两层钢绞线之间设置防水包层II和芳纶包层，且在外钢绞线和外护套之间设置防水包层I。双层设置的钢绞线形成该光缆的双层抗外力结构，其能够有效降低外力穿过钢绞线层的概率；双层防水层则可以有效降低水进入光缆内部的概率，尤其是内钢绞线和外钢绞线之间的防水包层II，其在发挥防水功能的同时还受到外钢绞线的保护，因此该外护结构具有良好的防水性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的耐水光缆的横断面结构示意图；

图2为图1耐水光缆的局部剖切结构示意图；

图3为图1所示耐水光缆在中去掉部分保护层后的横断面结构示意图；

图4为图3所示结构中局部缆芯组件与内骨架的拆分结构示意图；

图5为图4所示结构中干燥条的结构示意图；

图6为图4中内骨架的结构示意图；

图7为图4中隔离条的结构示意图；

图8为缆芯组件的横截面结构示意图。

图中，外护套1、防水包层I2、外钢绞线3、防水包层II4、芳纶包层5、内钢绞线6、防水层III7、芳纶包层I8、内护层9、中间层10、缆芯组件11、干燥条12、分隔条13、内骨架14、隔离条15、内腔16、条形槽17、自修复液条18、缆芯槽19、槽沿20、凸条21、内槽22、包裹层111、光纤带112、填充棉113、干燥填充物121、插合槽122、加强件I123、侧孔124、分区条151、中心加强件152、气孔153。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

图1-图8为本发明提供的实施例，耐水光缆。该光缆包括外护结构、缆芯组件层和内骨架层，其中缆芯组件层包括六个缆芯组件11，内骨架层包括内骨架14。其中缆芯组件11包括光纤带112和紧密包裹的包裹层111，其中包裹层111由阻水带制成，且包裹层111上设置通气孔；光纤带112位于包裹层111内，并在包裹层111中设置填充棉113，且填充棉113中吸附阻水粉。所述内骨架14的中心设置沿着长度方向延伸的内腔16，并在内骨架14的外周设置六个缆芯槽19，且相邻的缆芯槽19之间预留槽沿20；所述缆芯组件11卡在缆芯槽19中，且底部与缆芯槽19的底部贴合，并在相邻的缆芯组件11之间设置干燥条12；上述干燥条12的外侧接触外护结构，且缆芯组件11不接触外护结构，并在相邻的两个干燥条12之间形成干燥腔，而干燥条12对干燥腔以及缆芯组件11进行干燥。由于缆芯组件11密实包裹，因此水汽很难从干燥腔进入缆芯组件11内部，而当缆芯组件11温度升高时，其内部的水汽则可以通过通气孔进入干燥腔中，从而被干燥条12吸收。

具体地，在内腔16中设置隔离条15，该隔离条15具有六个向着外周辐射延伸的分区条151，这些分区条151的外端接触内腔16的内壁，并将内腔16分成多个小空间；在相互间隔的分区条151上贯穿设置气孔153，且分区条151上的气孔153将该分区条151两侧的两个小空间连通。另外，隔离条15独立生产，在生产中通过牵引工具将其引入内腔16中，为顺利完成这一过程，在内腔16的的内壁设置若干沿着长度方向延伸内槽22，内槽22的侧壁呈弧形，且等间距分布。而相邻的两个分区条151之间的连接处呈弧形，分区条151的外端做倒角处理，且在隔离条15的中心位置设置中心加强件152。在牵引过程中，将分区条151的外端位于内槽22中，通过将牵引工具夹持中心加强件152并开始牵引，从而将隔离条15完整地引入内腔16中，且可以保证分区条151与内槽22紧密接触。这可以使干热气体在内腔16中具有固定的流通通道，确保各小空间具有相同的预热过程，并最终保证对各缆芯组件11具有相同的热处理效果。

上述结构中，隔离条15能够对内骨架14进行支撑，提高内骨架14的抗压性能，另外，由于内腔16被分成多个小空间，且这些小空间两辆一组，每组之间通过分区条151上的气孔153连通，因此，可以通过向其中一个小空间通入干热气体(例如干热的氮气)，另一个小空间用于排气，这可以使气体在接近切割端的一段内回流，并对这一段进行热处理，而远离切割端的部分与外界空气接触的概率小，因此可以只进行局部热处理，以提高施工效率。

另外，上述干燥条12的中部填充干燥填充物121，在干燥条12的两侧设置沿着长度方向分布的一系列侧孔124，这些侧孔连通干燥腔和干燥填充物121。另外，干燥条12的下部位于相邻的两个缆芯组件11之间，并与缆芯组件11贴合，且在干燥条12下部设置插合槽122，槽沿20的顶部设置凸条21，通过插合槽122与凸条21卡合，干燥条12被临时固定连接内骨架14，以保证在后续生产过程中干燥条12不会脱离安装位置。为提高干燥条12的抗拉强度，在干燥条12的下部设置加强件I123。另外，在干燥腔中设置若干分隔条13，这些分隔条13沿着光缆的长度方向分布，每个分隔条13的两侧均接触干燥条12，且所有分隔条13将干燥腔分成多个小腔单元，且每个小腔单元至少通过一组侧孔124连通干燥填充物121。这些分隔条13用于阻止水汽在干燥腔中顺着光缆的长度方向流通，使水汽聚集在个别小腔单元中，并在这些小腔单元中直接被干燥条12吸收；所有分隔条13的外周位于同一个虚拟圆柱I上，所有干燥条12的外周位于同一个虚拟圆柱II上，且虚拟圆柱I的直径小于虚拟圆柱II的直径。

上述侧孔124的尺寸可长可短，但长短适中的侧孔124可以使干燥条12中的干燥填充物121处于半封闭状态，在保证其干燥功能的同时可以对干燥填充物进行塑形，从而避免干燥填充物膨胀变形。

除上述结构外，本实施例中的外护结构从内到外可以归纳为三层，分别为自修复层、钢绞线层和外护套1。其中自修复层包括中间层10和中间层10外侧的内护层9，其中中间层10的内壁贴合干燥条12且干燥条12的外侧嵌入中间层10中；在中间层10的外周设置若干条形槽17，并在条形槽17中填充自修复液条18；所述内护层9的内壁与中间层10的外壁以及自修复液条18的外壁熔合。当外力导致光缆破坏，且直至破坏至内护层9或中间层10，此时自修复液条18破裂，当自修复液条18内部的自修复液进入裂缝后对破裂处进行修复，通过修复裂缝，可以有效防止裂缝处的进一步破坏，对于在潮湿环境或水中的光缆来说，这可以有效提高其耐水性能。上述钢绞线层包括内钢绞线6和外钢绞线3，两层钢绞线之间设置防水包层II4和芳纶包层5，且在外钢绞线3和外护套1之间设置防水包层I2，另外，在内钢绞线6和内护层9之间设置依次设置防水层III7和芳纶包层I8。双层设置的钢绞线形成该光缆的双层抗外力结构，其能够有效降低外力穿过钢绞线层的概率；双层防水层则可以有效降低水进入光缆内部的概率，尤其是内钢绞线6和外钢绞线3之间的防水包层II4，其在发挥防水功能的同时还受到外钢绞线3的保护，因此该外护结构具有良好的防水性能。

在该实施例中，六个缆芯组件11分散设置在内骨架14外周的缆芯槽19中，且缆芯组件11的底部与缆芯槽19的底部贴合，而在缆芯组件11和外护结构之间设置干燥腔，这可以避免缆芯组件11的局部位置与外护结构之间之间形成密封腔体或狭小腔体,同时在相邻的两个缆芯组件11之间设置干燥条12，这些干燥条对缆芯组件11以及与缆芯组件外侧的干燥腔进行干燥，从而防止水汽进入光缆内部后在局部位置滞留。另外，内骨架14的中心位置为内腔16，在光缆接续前，能够通过持续向内腔16充入干热气体来对光缆的局部段进行预热，这既可以提高光缆内部的温度，防止在光缆内部出现液化水，同时可以通过加热来使缆芯组件11和干燥腔中的水汽被干燥条12快速吸收。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.耐水光缆，包括外护结构、缆芯组件层和内骨架层，其中缆芯组件层包括多个缆芯组件，内骨架层包括内骨架，其特征在于：所述内骨架的中心设置沿着长度方向延伸的内腔，并在内骨架的外周设置多个缆芯槽，且相邻的缆芯槽之间预留槽沿；所述缆芯组件卡在缆芯槽中，且底部与缆芯槽的底部贴合，并在相邻的缆芯组件之间设置干燥条；所述干燥条的外侧接触外护结构，且缆芯组件不接触外护结构，并在相邻的两个干燥条之间形成干燥腔，所述干燥条对干燥腔以及缆芯组件进行干燥。

2.如权利要求1所述的耐水光缆，其特征在于：在内腔中设置隔离条，该隔离条具有多个向着外周辐射延伸的分区条，这些分区条的外端接触内腔的内壁，并将内腔分成多个小空间；在相互间隔的分区条上贯穿设置气孔，且分区条上的气孔将该分区条两侧的两个小空间连通。

3.如权利要求2所述的耐水光缆，其特征在于：所述内骨架的内周设置若干沿着长度方向延伸内槽，内槽的侧壁呈弧形，且等间距分布，所述分区条的外端位于内槽中。

4.如权利要求3所述的耐水光缆，其特征在于：相邻的两个分区条之间的连接处呈弧形，分区条的外端做倒角处理，且在隔离条的中心位置设置中心加强件。

5.如权利要求2所述的耐水光缆，其特征在于：所述干燥条的中部填充干燥填充物，在干燥条的两侧设置沿着长度方向分布的一系列侧孔，这些侧孔连通干燥腔和干燥填充物。

6.如权利要求5所述的耐水光缆，其特征在于：所述干燥条的下部位于相邻的两个缆芯组件之间，并与缆芯组件贴合，且干燥条的下部与其与槽沿之间通过卡合结构卡接。

7.如权利要求5所述的耐水光缆，其特征在于：在干燥腔中设置若干分隔条，这些分隔条沿着光缆的长度方向分布，每个分隔条的两侧均接触干燥条，且所有分隔条将干燥腔分成多个小腔单元，且每个小腔单元至少通过一组侧孔连通干燥填充物；所有分隔条的外周位于同一个虚拟圆柱I上，所有干燥条的外周位于同一个虚拟圆柱II上，且虚拟圆柱I的直径小于虚拟圆柱II的直径。

8.如权利要求5所述的耐水光缆，其特征在于：所述缆芯组件包括光纤带和包裹层，其中包裹层由阻水带制成，且包裹层上设置通气孔；所述光纤带位于包裹层内，并在包裹层中设置填充棉，且填充棉中吸附阻水粉。

9.如权利要求2至8任一项所述的耐水光缆，其特征在于：所述外护结构包括内层的自修复层，该自修复层包括中间层和中间层外侧的内护层，其中中间层的内壁贴合干燥条且干燥条的外侧嵌入中间层中；在中间层的外周设置若干条形槽，并在条形槽中填充自修复液条；所述内护层的内壁与中间层的外壁以及自修复液条的外壁熔合。

10.如权利要求9所述的耐水光缆，其特征在于：所述外护结构还包括钢绞线层和外护套，其中钢绞线层和自修复层之间设置芳纶包层I和防水层III；所述钢绞线层包括内钢绞线和外钢绞线，两层钢绞线之间设置防水包层II和芳纶包层，且在外钢绞线和外护套之间设置防水包层I。

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