CN114325972B - 一种抗静压光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于光缆领域，尤其涉及一种抗静压光缆。其包括：护套、中心加强件以及若干光纤；所述护套内沿光缆轴向设有异形腔，所述异形腔包括光缆轴心处的加强件容腔和在加强件容腔外侧沿光缆周向均匀设置的、用于容纳光纤的线腔；所述加强件容腔和线腔之间设有缓冲腔，缓冲腔的两端连通相对应的加强件容腔角部和线腔；所述加强件容腔在光缆截面上呈类正多边形，其边数等于线腔数量、每个角部均对应设置一个线腔，但加强件容腔侧壁向光缆轴心内陷，形成弧形侧壁；所述中心加强件形状适配加强件容腔的形状、填充设置在加强件容腔内，其侧壁贴合加强件容腔的弧形侧壁、棱部倒圆角并延伸至缓冲腔内。本发明具有非常良好的抗静压能力，不易脆断。

Description

一种抗静压光缆

技术领域

本发明属于光缆领域，尤其涉及一种抗静压光缆。

背景技术

光缆是一种常见且常用的通讯用线缆，其在全国范围内大范围铺设和使用。

但是，随着光缆的使用增多，随之而来也形成了许多问题。如目前大量的线缆已经无法通过架空设置的方式进行有效的设置，这或是由于环境因素限制，或是由于距离因素限制，又或者是架空设置的光缆数量已经达到饱和。

因此，目前大量的光缆选择了埋地铺设甚至水下铺设的方式。

但是，现有的光缆虽然具有良好的机械性能，如GYTS和GYTA光缆，其具有金属保护层，能够使其具有相对良好的抗压性能，但是实际上该类抗压性能所针对的是自然环境中偶然引起的短时压力，而并不是长期保持的静压力。但现在的光缆如埋地铺设或水下铺设，均需要承受来自土层的静压力或水体给予的静水压力，现有的抗压光缆面对此类长期保持的压力时容易发生内部结构的老化脆断，或过大的压缩变形导致光纤受损等问题。

发明内容

为解决现有的光缆抵抗静压力的能力较差，在埋地铺设或水下铺设时，面对长期存在并保持相对稳定的压力容易快速老化脆断，或对内光纤产生挤压破坏等问题，本发明提供了一种抗静压光缆。

本发明的目的在于：

一、提高光缆的抗静压能力；

二、通过合理的结构设计，避免长期静压作用下光纤受挤压；

三、在具备良好的抗静压能力同时还具备一定的抗偶然压力的能力。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种抗静压光缆，包括：

护套、中心加强件以及若干光纤；

所述护套内沿光缆轴向设有异形腔，所述异形腔包括光缆轴心处的加强件容腔和在加强件容腔外侧沿光缆周向均匀设置的、用于容纳光纤的线腔；

所述加强件容腔和线腔之间设有缓冲腔，缓冲腔的两端连通相对应的加强件容腔角部和线腔；

所述加强件容腔在光缆截面上呈类正多边形，其边数等于线腔数量、每个角部均对应设置一个线腔，但加强件容腔侧壁向光缆轴心内陷，形成弧形侧壁；

所述中心加强件形状适配加强件容腔的形状、填充设置在加强件容腔内，其侧壁贴合加强件容腔的弧形侧壁、棱部倒圆角并延伸至缓冲腔内。

作为优选，

所述光纤为单根光纤或多根光纤构成的光纤束。

作为优选，

所述缓冲腔两端宽度大于其中部宽度。

作为优选，

所述中心加强件的中心沿光缆轴向设有空腔，并且在中心加强件内同心设有若干弹簧件。

作为优选，

所述护套内沿光缆轴向还设有裂槽，裂槽在光缆径向截面上呈纺锤形，其纺锤形尖端两端处在同一径向方向上。

作为优选，

所述裂槽数量与线腔等数量，且每个裂槽均设置在两个相邻的线腔之间中部位置。

作为优选，

所述裂槽内沿光缆轴向方向设有空心弹性管，空心弹性管设置在裂槽的纺锤形几何中心处。

作为优选，

所述裂槽沿光缆周向均匀设置，且线腔和裂槽均处在光缆的同一虚拟圆上。

本发明的有益效果是：

1)具有非常良好的抗静压能力，在长期受到相对恒定的压力作用时，不易产生应力集中导致脆断；

2)在受到静压力作用下，光缆空间被压缩，但不易对光纤形成挤压；

设有多级的抗压缓冲结构，面对偶然形成的压力时也具有良好的抗压作用。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明护套的结构示意图；

图3为图1中A部分的放大示意图；

图中：100护套，100a虚拟圆，101异形腔，1011加强件容腔，1012线腔，1013缓冲腔，102裂槽，1021空心弹性管，200光纤，300中心加强件，300a正六边形，301空腔，302弹簧件。

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

一种如图1和图2所示的抗静压光缆，其具体包括：

护套100、中心加强件300以及若干光纤200；

所述光纤200为单根光纤或多根光纤构成的光纤束；

所述护套100内沿光缆轴向设有异形腔101，所述异形腔101包括光缆轴心处的加强件容腔1011和在加强件容腔1011外侧沿光缆周向均匀设置的、用于容纳光纤200的线腔1012；

所述加强件容腔1011和线腔1012之间设有缓冲腔1013，并通过缓冲腔1013连通形成完整的异形腔101；

所述线腔1012呈适配光纤200的形状，如本实施例中所列举的光纤200为圆形光纤或光纤束，则线腔1012在光缆截面上的形状为圆形，但如用于设置其他形状的光纤200，线腔1012也应当进行适应性的调整；

所述加强件容腔1011在光缆截面上呈类正多边形，其边数等于线腔1012数量、每个角部均对应设置一个线腔1012，但加强件容腔1011侧壁向光缆轴心内陷，形成弧形侧壁，如本实施例为正六边形300a；

所述每个缓冲腔1013的两端均连通相对应的加强件容腔1011角部和线腔1012，且缓冲腔1013两端宽度大于其中部宽度，即其中部收腰缩窄，以提高光纤200的设置稳定性，确保光缆不受力情况下，光纤200不易在异形腔101内随意活动；

所述中心加强件300形状适配加强件容腔1011的形状、填充设置在加强件容腔1011内，其侧壁贴合加强件容腔1011的弧形侧壁、棱部倒圆角并延伸至缓冲腔1013内；

所述中心加强件300的中心沿光缆轴向设有空腔301，并且在中心加强件300内同心设有若干弹簧件302。

上述结构的光缆，主要以强化现有光缆耐静压能力较弱的问题为目的进行重新的结构设计，在现有的光缆中，抗静压最为优秀的光缆就是不锈钢层绞式光缆，且大多数抗静压光缆均是采用类似的硬质结构，但此类光缆的硬质结构在长期使用后容易发生疲劳断裂、脆性断裂等问题，尤其在复杂的自然环境中，硬质结构受力后局部应力集中产生脆性，非常容易发生损坏；

而本发明光缆采用常规的PE光缆料进行护套100的制备，而后通过异形腔101的设计，使得光缆在水下铺设或埋地铺设后受静压时，异形腔101的弧形侧壁作为主要的受力形变位置，通过形变的方式实现压应力的吸收和缓冲，同时由于缓冲腔1013的设置，光纤200在线腔1012和缓冲腔1013内具有一定的活动性，通过位移的方式一方面能够缓冲和吸收压应力，另一方面也能够减少光纤200受力，对光纤200进行保护；

此外，中心加强件300内设空腔301的结构使其进一步具有与异形腔101同步变形的能力，并且替代光纤200作为主要的受力对象，中心加强件300内嵌设的弹簧件302也使其具有更大的弹性模量，增强其抗静压能力，并使得静压力接触或减弱后中心加强件300的形变恢复能力得到强化。

并且相较于常规的不锈钢层绞式光缆，其抗静压能力基本持平甚至能够略微超过，但却又不产生常规硬质抗静压光缆普遍存在的疲劳损伤和脆性断裂等问题，能够大大延长其使用寿命，并且在高湿度环境中的使用效果也明显得到提升。

进一步的，

所述护套100内沿光缆轴向还设有与线腔1012等数量的裂槽102，裂槽102在光缆径向截面上呈纺锤形，其纺锤形尖端两端处在同一径向方向上，且每个裂槽102均设置在两个相邻的线腔1012之间中部位置，裂槽102内沿光缆轴向方向设有空心弹性管1021，空心弹性管1021外径与裂槽102最大宽度相等，其被限制在裂槽102的纺锤形几何中心处；

所述裂槽102沿光缆周向均匀设置，且线腔1012和裂槽102均处在光缆的同一虚拟圆100a上，具体的，本实施例中空心弹性管1021轴心以及光纤200轴心均处在同一虚拟圆100a上，并且光纤200与空心弹性管1021沿该虚拟圆100a周向均匀交替设置。

通过上述结构的改进，如图3所示，在光缆受到静压力时，能够进一步改变光纤200、线腔1012和缓冲腔1013的变形、位移趋势；

光缆受到静压力作用时，线腔1012受力沿a方向内推光纤200，不设置裂槽102则光纤200需要克服缓冲腔1013侧壁的摩擦并受到缓冲腔1013对其的挤压作用，但在设置裂槽102后，光纤200所受摩擦力和缓冲腔1013对其的挤压力均减少，缓冲腔1013会被光纤200沿周向向两侧沿b方向挤压推开，在相邻两个线腔1012作用下，裂槽102两侧壁内侧部分会沿c向挤压，进而使得空心弹性管1021沿d向被向外推出，而裂槽102两侧壁外侧宽度增大会沿e向对线腔1012进行挤压，而此时由于光纤200已经向内移动，因此光纤200实际受力减弱，并且通过一系列的形变和位移连锁，最终裂槽102会被挤压至趋于圆形，即形成密实的结构，进一步增强沿裂槽102向内部加强件容腔1011的导力效果；

与现有金属层绞式光缆相比，本光缆整体的导力形式发生大幅度的改变，整体上使得光纤200的位移变形量略微增大、受力明显减少，抗静压能力能够得到大幅度的提升，经试验，裂槽102的易位和/或空心弹性管1021的易位均会导致其抗静压能力强化显著减弱。

Claims (4)

1.一种抗静压光缆，其特征在于，包括：

护套、中心加强件以及若干光纤；

所述护套内沿光缆轴向设有异形腔，所述异形腔包括光缆轴心处的加强件容腔和在加强件容腔外侧沿光缆周向均匀设置的、用于容纳光纤的线腔；

所述加强件容腔和线腔之间设有缓冲腔，缓冲腔的两端连通相对应的加强件容腔角部和线腔；

所述加强件容腔在光缆截面上呈类正多边形，其边数等于线腔数量、每个角部均对应设置一个线腔，但加强件容腔侧壁向光缆轴心内陷，形成弧形侧壁；

所述中心加强件形状适配加强件容腔的形状、填充设置在加强件容腔内，其侧壁贴合加强件容腔的弧形侧壁、棱部倒圆角并延伸至缓冲腔内；

所述护套内沿光缆轴向还设有裂槽，裂槽在光缆径向截面上呈纺锤形，其纺锤形尖端两端处在同一径向方向上；

所述裂槽数量与线腔等数量，且每个裂槽均设置在两个相邻的线腔之间中部位置；

所述裂槽内沿光缆轴向方向设有空心弹性管，空心弹性管设置在裂槽的纺锤形几何中心处；

所述裂槽沿光缆周向均匀设置，且线腔和裂槽均处在光缆的同一虚拟圆上。

2.根据权利要求1所述的一种抗静压光缆，其特征在于，

所述光纤为单根光纤或多根光纤构成的光纤束。

3.根据权利要求1所述的一种抗静压光缆，其特征在于，

所述缓冲腔两端宽度大于其中部宽度。

4.根据权利要求1所述的一种抗静压光缆，其特征在于，

所述中心加强件的中心沿光缆轴向设有空腔，并且在中心加强件内同心设有若干弹簧件。