CN114690357A - 全介质自承式光缆、制造方法及其生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全介质自承式光缆、制造方法及其生产系统，全介质自承式光缆包括缆芯组件，缆芯组件的表面沿缆芯组件的轴向上依次包覆有第一防护层、铠装组件和第二防护层，铠装组件包括非金属加强层和固化层，非金属加强层包括非金属层和多个非金属加强件，非金属层沿缆芯组件的轴向包覆在第一防护层的表面，非金属层由非金属材料构成，多个非金属加强件沿缆芯组件的轴向嵌设在非金属材料内，并与非金属材料共同形成非金属加强层；固化层由可固化树脂固化后形成，固化层沿缆芯组件的轴向涂覆在非金属加强层的表面以及填充在非金属加强层的间隙处。本发明的全介质自承式光缆不仅防动物啃咬性能稳定，而且性价比较高。

Description

全介质自承式光缆、制造方法及其生产系统

技术领域

本发明涉及光缆技术领域，特别涉及一种全介质自承式光缆、制造方法及其生产系统。

背景技术

全介质自承式光缆（All Dielectric Self Supporting，ADSS）简称ADSS光缆，由于ADSS光缆具有独特的结构、良好的绝缘性和耐高温性，以及抗拉强度高等诸多优点，为电力通信系统中提供快速、经济的传输信道。

ADSS光缆架设线路经常经过鼠害严重、鸟类密集等地区，同时非法捕猎也可能对ADSS光缆造成枪击损伤。ADSS光缆通常包括缆芯组件和位于缆芯组件外部的外护套。为解决ADSS光缆防动物啃咬的问题，目前，ADSS光缆通常采用非金属材料比如玻纤纱或者玻纤带，在缆芯组件和外护套之间形成铠装层，以在ADSS光缆经过鼠害严重或者鸟类密集的区域时，起到防动物啃咬的功能。在实际应用中发现，ADSS光缆的防动物啃咬的性能容易失效。为此，相关技术中，采用由纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，FRP）制成杆状结构，比如玻璃纤维增强塑料杆，通过玻璃纤维增强塑料杆在缆芯组件和外护套之间形成铠装层，得到一种新型的ADSS光缆。

然而，这种新型的ADSS光缆不仅具有较大的外径和重量，而且需要大型绞笼设备才能生产，对制备过程中的工装设备有一定的要求，使得ADSS光缆的性价比还有很大的提升空间。

发明内容

本发明提供一种全介质自承式光缆、制造方法及其生产系统，不仅防动物啃咬性能稳定，而且性价比较高。

第一方面，本发明提供一种全介质自承式光缆，全介质自承式光缆包括缆芯组件，所述缆芯组件的表面沿所述缆芯组件的轴向上依次包覆有第一防护层、铠装组件和第二防护层，所述铠装组件包括非金属加强层和固化层，所述非金属加强层包括非金属层和多个非金属加强件，所述非金属层沿所述缆芯组件的轴向包覆在所述第一防护层的表面，所述非金属层由非金属材料构成，多个所述非金属加强件沿所述缆芯组件的轴向嵌设在所述非金属材料内，并与所述非金属材料共同形成所述非金属加强层；所述固化层由可固化树脂固化后形成，所述固化层沿所述缆芯组件的轴向涂覆在所述非金属层的表面，以及填充在所述非金属加强层内的间隙处。

作为一种可选的实施方式，所述非金属材料为玻纤纱，所述非金属层为由所述玻纤纱形成的玻纤纱层。

作为一种可选的实施方式，所述玻纤纱层的厚度大于或等于0.8mm。

作为一种可选的实施方式，多个所述非金属加强件沿所述缆芯组件的周向均匀嵌设并固定在所述非金属层内，所述非金属加强件的端部沿着所述缆芯组件的轴向延伸。

作为一种可选的实施方式，所述非金属加强件为纤维增强复合杆，所述纤维增强复合杆的直径大于或等于0.3mm，且小于或等于0.6mm。

作为一种可选的实施方式，所述非金属加强件包括非金属杆和套胶层，所述套胶层沿所述非金属杆的轴向套设并粘接在所述非金属杆的表面。

作为一种可选的实施方式，所述铠装组件的厚度为大于0.8mm，且小于1.0mm。

作为一种可选的实施方式，所述全介质自承式光缆包括编织层，所述编织层位于所述缆芯组件和所述第一防护层之间，并与所述缆芯组件紧密贴合。

作为一种可选的实施方式，所述编织层的编织密度大于或等于150，编织厚度大于或等于0.3mm，所述编织层为芳纶编织套。

作为一种可选的实施方式，所述缆芯组件包括缆芯、第三防护层和固化的芳纶纱层，所述第三防护层和所述芳纶纱层在沿所述缆芯的轴向上依次包覆在所述第三防护层的表面，所述编织层与所述芳纶纱层紧密贴合。

第二方面，本发明提供一种全介质自承式光缆的制造方法，所述制造方法应用于如上任一项所述的全介质自承式光缆，所述制造方法包括：

制备缆芯组件；

沿所述缆芯组件的轴向，在所述缆芯组件的表面形成第一防护层，以使所述第一防护层包覆在所述缆芯组件的表面；

在所述第一防护层的表面制备铠装组件，所述铠装组件包括非金属加强层和可固化树脂固化后形成的固化层，所述非金属加强层包括非金属层和多个非金属加强件，所述非金属层沿所述缆芯组件的轴向包覆在所述第一防护层的表面，所述非金属层由非金属材料构成；多个所述非金属加强件沿所述缆芯组件的轴向嵌设在所述非金属材料内，并与所述非金属材料共同形成所述非金属加强层；所述固化层沿所述缆芯组件的轴向涂覆在所述非金属加强层的表面，以及填充在所述非金属加强层内的间隙处；

在所述铠装组件上形成第二防护层，以使所述第二防护层包覆在所述铠装组件的表面，形成所述全介质自承式光缆。

作为一种可选的实施方式，所述非金属材料为玻纤纱，和/或，所述可固化树脂为光固化树脂或者热固化树脂。

作为一种可选的实施方式，所述在所述第一防护层的表面制备铠装组件，具体包括：

在所述第一防护层的表面制备所述非金属加强层；

沿所述缆芯组件的轴向，在所述非金属加强层的表面涂覆并形成所述固化层。

作为一种可选的实施方式，所述在所述第一防护层的表面制备所述非金属加强层，具体包括：

将多个所述非金属加强件均匀嵌入所述非金属材料，并和所述非金属材料在所述第一防护层的表面一同绞合形成所述非金属加强层。

作为一种可选的实施方式，所述沿所述缆芯组件的轴向上，在所述缆芯组件的表面形成第一防护层之前，具体包括：

在所述缆芯组件的表面编织形成编织层，所述编织层位于所述缆芯组件和所述第一防护层之间，并与所述缆芯组件紧密贴合，其中，所述编织层为芳纶编织套，所述芳纶编织套的编织密度大于或等于150，编织厚度大于或等于0.3mm。

作为一种可选的实施方式，所述制备缆芯组件，具体包括：

制备缆芯；

沿所述缆芯的轴向，在所述缆芯的表面依次包覆第三防护层和固化的芳纶纱层，所述编织层与所述芳纶纱层紧密贴合。

第三方面，本发明提供一种全介质自承式光缆的生产系统，所述生产系统应用于如上任一项所述的全介质自承式光缆，所述生产系统包括放线装置，所述放线装置的输出端依次设有第一绞合装置、第一涂覆装置、第一固化装置、第一挤塑装置和收线装置，所述全介质自承式光缆的缆芯组件在同一高度上依次通过所述第一绞合装置、所述第一涂覆装置、所述第一固化装置和所述第一挤塑装置后，并经所述收线装置收线。

本发明提供一种全介质自承式光缆、制造方法及其生产系统，通过在全介质自承式光缆内设置铠装组件，铠装组件包括非金属加强层和固化层，非金属加强层包括非金属层和多个非金属加强件，非金属层沿缆芯组件的轴向包覆在第一防护层的表面，非金属层由非金属材料构成，多个非金属加强件嵌设在非金属材料内，并与非金属材料共同形成非金属加强层。固化层由可固化树脂固化后形成，固化层沿缆芯组件的轴向涂覆在非金属加强层的表面，以及填充在非金属加强层内的间隙处。这样通过固化层能够对非金属层内的非金属材料进行固化，实现非金属加强件在非金属加强层内的固定，形成坚固的铠装组件的同时，不仅在第二防护层不慎破损后，非金属层中的非金属材料不会松散，使得全介质自承式光缆具有持续且优异的防动物破坏性能，而且由于多个非金属加强件的设置，能够增强铠装组件的强度，增强全介质自承式光缆整体的抗拉强度和结构稳定性。除此之外，本发明的全介质自承式光缆结构更加紧凑，无需大型的绞笼设备，对加工设备的要求较低，具有更高的机械性能、更优的物理防护性能以及较高的性价比。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的全介质自承式光缆的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的全介质自承式光缆的制造方法示意图一；

图3是本发明实施例提供的全介质自承式光缆的制造方法示意图二；

图4是本发明实施例提供的全介质自承式光缆的生产系统的结构示意图。

附图标记说明：

100-全介质自承式光缆；10-缆芯组件；11-缆芯；111-光单元；112-中心加强件；113-阻水层；12-第三防护层；13-芳纶纱层；20-第一防护层；30-编织层；40-铠装组件；41-非金属层；42-非金属加强件；50-第二防护层；

200-生产系统；210-放线装置；220-储线装置；230-第一绞合装置；240-涂覆装置；250-第一固化装置；260-第一挤塑装置；270-冷却装置；280-牵引装置；290-收线装置。

具体实施方式

目前，全介质自承式光缆（All Dielectric Self Supporting）简称ADSS光缆，也可以称为组合光缆。ADSS光缆通常包括缆芯组件和位于缆芯组件外部的外护套。缆芯组件中设有多个由光纤组成的光单元。ADSS光缆因其使用环境比如电力环境的要求，通常采用非金属材料对ADSS光缆的缆芯进行铠装保护。常用的非金属材料采用玻纤纱（即玻璃纤维纱）、玻纤带或者由纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，FRP）制成杆状结构，比如玻璃纤维增强塑料杆等。在实际的生产及工程应用中发明人发现，采用玻纤纱作为铠装层对ADSS光缆的缆芯进行铠装保护，防止动物啃咬时，玻纤纱在ADSS光缆的外护套被动物啃咬破损之后会变得松散，久而久之降低了对内部光纤的保护作用。玻纤带也同样存在这个问题，在包覆在玻纤带外侧的外护套破损后，玻纤带会张开，从而使得ADSS光缆失去防动物啃咬的功能。ADSS光缆的防动物啃咬的性能容易失效。相关技术中，ADSS光缆有采用玻璃纤维增强塑料杆，通过玻璃纤维增强塑料杆在缆芯组件和外护套之间形成铠装层，得到一种新型的ADSS光缆。

虽然，这种新型的ADSS光缆在外护套破损后，能够起到防动物啃咬的功能，但是为了能够起到一定的防动物啃咬的功能，这种玻璃纤维增强塑料杆的直径较大，一般大于1.0mm，从而增加了ADSS光缆的外径和重量，同时该种尺寸大小的玻璃纤维增强塑料杆在制备ADSS光缆时需要大型绞笼设备才进行铠装，使得ADSS光缆对工装设备有一定的要求，ADSS光缆整体的性价比还有很大的提升空间。除此之外，在外护套破损严重后，玻璃纤维增强塑料杆也会松散，从而降低其对缆芯组件的防护性能，使得这种新型的ADSS光缆的防动物啃咬的性能降低。

为此，本发明实施例提供一种全介质自承式光缆、制造方法及其生产系统，通过在全介质自承式光缆内设置铠装组件，铠装组件包括非金属加强层和固化层，非金属加强层包括非金属层和多个非金属加强件，非金属层沿缆芯组件的轴向包覆在第一防护层的表面，非金属层由非金属材料构成，绞合形成，多个非金属加强件嵌设在非金属材料内，并与非金属材料共同形成非金属加强层。固化层由可固化树脂固化后形成，固化层沿缆芯组件的轴向涂覆在非金属加强层的表面，以及填充在非金属加强层内的间隙处。这样通过固化层能够对非金属加强层内的非金属材料进行固化，实现非金属加强件在非金属加强层内的固定，形成坚固的铠装组件的同时，不仅能够使得全介质自承式光缆具有持续且优异的防动物破坏性能，而且能够增强铠装组件的强度，增强全介质自承式光缆整体的抗拉强度和结构稳定性。除此之外，本发明的全介质自承式光缆结构更加紧凑，无需大型的绞笼设备，对加工设备的要求较低，具有更高的机械性能、更优的物理防护性能以及较高的性价比。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

图1是本发明实施例提供的全介质自承式光缆的结构示意图。

参考图1所示，本发明提供一种全介质自承式光缆100（以下简称ADSS光缆）在沿垂直于其轴向的剖视图。参考图1所示，ADSS光缆可以包括缆芯组件10，缆芯组件10的表面沿缆芯组件10的轴向上依次包覆有第一防护层20、铠装组件40和第二防护层50。其中，第一防护层20也可以称为中护套，以便通过第一防护层20对缆芯组件10进行防护的同时，能够便于和第二防护层50对铠装组件40进行固定，从而实现对缆芯组件10的铠装防护。第二防护层50也可以称为外护套，以便包裹铠装组件40，对铠装组件40进行防护。

从图1中可以看出，铠装组件40可以包括非金属加强层和固化层，非金属加强层包括非金属层41和多个非金属加强件42，非金属层41沿缆芯组件10的轴向包覆在第一防护层20的表面。非金属层41由非金属材料构成。多个非金属加强件42沿缆芯组件10的轴向嵌设在非金属材料内，并与非金属材料共同形成非金属加强层。

在一些实施例中，多个非金属加强件42嵌设在非金属材料内后，可以与非金属材料共同通过绞合的方式形成非金属加强层。具体的，在形成非金属加强层时，首先可以将非金属加强件42以均匀或者非均匀的方式嵌入非金属材料，然后通过绞合装置将嵌设有非金属加强件42的非金属材料与非金属加强件42一同绞合到第一防护层20的表面，从而形成非金属加强层。这样不仅通过非金属层41内的非金属材料可以起到防动物啃咬的功能，而且由于非金属加强件42的存在，能够对非金属层41以及非金属加强层起到强化作用，有助于铠装组件40的强度，增加ADSS光缆整体的抗拉强度和结构稳定性。

或者，在一些实施例中，非金属材料和非金属加强件42还可以通过编织的方式形成非金属加强层。具体的，可以首先将非金属材料通过编织的方法形成非金属层41的第一部分层状结构，然后将非金属加强件42通过编织的方法形成在第一部分层状结构上，最后在非金属加强件42上再次编织非金属材料，形成非金属层41的第二部分层状结构。第二部分层状结构包覆在非金属加强件42上，并与第一部分层状结构连接，从而形成非金属层41，使得非金属层41可以非金属加强件42共同形成非金属加强层。在本实施例中，对于非金属加强层的形成方式不做进一步限定。

固化层由可固化树脂固化后形成。固化层沿缆芯组件10的轴向涂覆在非金属加强层的表面，以及填充在非金属加强层的间隙。这样通过固化层能够对非金属层41内的非金属材料进行固化，不仅可以增强非金属层41的物理性能，而且固化后的非金属层41中的非金属材料不会松散，能够形成坚固的非金属铠装组件。这样在第二防护层50不慎破损后，由于固化层的存在，非金属层41可像“铠甲”一样对缆芯组件10进行铠装保护，从而提高ADSS光缆的长期防啃咬性能，使得全介质自承式光缆100具有持续且优异的防动物破坏性能，且防动物啃咬性能稳定，而且相较于相关技术中由多个玻璃纤维增强塑料杆形铠装层的ADSS光缆，本发明实施例的全介质自承式光缆100结构更加紧凑，无需大型的绞笼设备，对加工设备的要求较低，具有更高的机械性能、更优的物理防护性能以及较高的性价比。

其中，可固化树脂可以采用现有技术中的光固化树脂、热固化树脂或者其他固化方式比如自然固化的树脂。示例性的，可固化树脂可以包括但不限于为丙烯酸酯。本实施例中，对于可固化树脂的固化方式以及可固化树脂的种类并不做进一步限定。

示例性的，非金属材料可以为玻纤纱或者其他能够对缆芯组件10进行铠装保护起到防动物啃咬的非金属材料。本实施例中，非金属层41可以为由玻纤纱形成的玻纤纱层。具体的，玻纤纱层可以由玻纤纱通过绞合或者编织等的方式形成。这样在玻纤纱被动物啃咬后，会呈粉碎状，使动物对光缆产生畏惧感，起到较好的防动物啃咬的功能，而且在经固化层固化后，会形成坚固的铠装组件40，在第二防护层50不慎破损后，非金属材料不会松散，使得ADSS光缆具有持续且优异的防动物破坏性能。

除此之外，以玻纤纱作为非金属层41应用于ADSS光缆中，由于玻纤纱具有较小的密度，在起到防护性能的同时，能够降低ADSS光缆的重量，减少ADSS光缆的运输成本。

其中，铠装组件40的厚度可以大于0.8mm，且小于1.0mm，比如铠装组件40的厚度可以为0.9mm。玻纤纱层的厚度可以大于或等于0.8mm。这样不仅使得铠装组件40具有较好的铠装防护性能以及防动物啃咬性能，而且相较于相关技术中由多个玻璃纤维增强塑料杆形铠装层的ADSS光缆，使得本实施例的ADSS光缆的结构更为紧凑，且性价比更高。

需要说明的是，在实际生产和应用中，可以根据固化层的厚度和铠装组件40的厚度对玻纤纱层的厚度在上述范围内进行适当的调整。

参考图1所示，非金属层41可以通过固化层固接于第一防护层20的表面，以便实现非金属层41在第一防护层20上的固定，使得非金属层41和铠装组件40在ADSS光缆内的设置更为可靠和牢固。

从图1中可以看出，非金属加强件42可以通过固化层与非金属层41内的非金属材料进行粘接，这样在实现非金属加强件42在非金属层41内的固定的同时，使得多个非金属加强件42能够“钢筋”一样对非金属加强层起到强化作用，从而进一步增强铠装组件40的强度，增加ADSS光缆整体的抗拉强度和结构稳定性。

本实施例中，多个非金属加强件42可以如图1中所示沿缆芯组件10的周向均匀嵌设在非金属层41内，以增强ADSS光缆在轴向各处的抗拉强度和结构稳定性的一致性。

其中，非金属加强件42为纤维增强复合杆。示例性的，本实施例中，非金属加强件42可以采用玻璃纤维增强复合材料（GFRP）、石英纤维增强塑料（QFRP）或者芳纶纤维增强复合材料(KFRP)等。这样能够利用纤维增强复合杆较高的比强度，能够对非金属加强层以及铠装组件40起到进一步强化的作用，从而增加ADSS光缆整体的抗拉强度和结构稳定性。

本实施例中，纤维增强复合杆可以包括但不限于为杆状结构，且杆状结构的端部沿着缆芯组件10的轴向延伸。纤维增强复合杆的直径可以大于或等于0.3mm，且小于或等于0.6mm，比如0.4mm或者0.5mm等。这样能够将纤维增强复合杆的直径控制在一定的范围内，在不影响纤维增强复合杆对铠装组件40起到强化作用的同时，不仅能够避免纤维增强复合杆的直径过大，影响铠装组件40的厚度以及ADSS光缆的直径和重量，而且还能够避免大型绞笼设备进行铠装，降低ADSS光缆对工装设备的要求，降低ADSS光缆的生产成本，进一步提高ADSS光缆整体的性价比。

其中，非金属加强件42可以包括非金属杆和套胶层，套胶层沿非金属杆的轴向套设并粘接在非金属杆的表面。其中套胶层可以经过现有的套胶（EAA）处理工艺形成在非金属杆上。这样通过套胶层的设置，能够增强非金属加强件42与固化层和非金属材料的粘结效果，从而增强非金属加强件42在非金属层41内的固定效果。

参考图1所示，缆芯组件10可以包括缆芯11、第三防护层12和固化的芳纶纱层13，第三防护层12和芳纶纱层13在沿缆芯11的轴向上依次包覆在缆芯11的表面，并与缆芯11共同形成缆芯组件10。其中，缆芯11可以包括多个光单元111、中心加强件112和阻水层113，多个光单元111在中心加强件112的周侧并围绕中心加强件112设置。本实施例中，光单元111可以是松套管结构、紧套结构或者半松半紧结构。半松半紧结构可以理解为介于松套管结构和紧套结构之间的光单元111结构。不同的光单元111可以通过被覆不同颜色的材料进行识别。

阻水层113沿光单元111的轴向并包覆在多个光单元111的表面，以及填充在多个光单元111之间，以连接多个光单元111和中心加强件112的同时，能够对光单元111起到较好的阻水和密封性能。本实施例中，阻水层113可以由阻水材料构成，阻水材料可以采用据水性的油膏或者遇水膨胀的固态阻水材料，阻水层113的形成可以参考现有ADSS光缆中的相关描述，在本实施例中，不再作进一步阐述。

相关技术中，由于芳纶纱具有独特的高强度、高模量、高韧性以及热稳定性等性能，芳纶纱广泛地运用于ADSS光缆的设计和制造过程中。一般芳纶纱通过芳纶机将一定数量的芳纶纱绞合在缆芯11的表面或ADSS光缆的内护套的外侧，形成芳纶纱层13，芳纶纱层13中芳纶纱是松散状态，使得相关技术中ADSS光缆的芳纶纱层13不仅受力一致性有待提高，而且抗穿刺能力不强，ADSS光缆的防弹性能较差。

本发明实施例中，芳纶纱层13在ADSS光缆中呈固化的层状结构，这样能够使得原本松散的芳纶纱变得更加紧密，可以提高芳纶纱层13受力一致性，从而进一步提高ADSS光缆的抗拉强度的同时，在相同拉力下，能够减少芳纶纱的用量。

本实施例中，可以采用压力涂覆或者其他的涂覆方式在绞合形成的芳纶纱层13的表面涂覆可固化树脂，使得可固化树脂填充在芳纶纱的间隙内，从而固化芳纶纱，形成固化的芳纶纱层13，从而提高芳纶纱层13受力一致性。或者，在一些实施例中，还可以采用其他的固化方式形成固化的芳纶纱层13。

然而，ADSS光缆架设线路经常经过鼠害严重、鸟类密集等地区时，非法捕猎问题也可能对光缆造成枪击损伤，因此，该特殊环境下的ADSS光缆结构设计不仅需要考虑防动物啃咬的问题，还需要考虑防弹的问题。

为了提高ADSS光缆的防弹性能，参考图1所示，本实施例中，ADSS光缆还可以包括编织层30，编织层30位于缆芯组件10和第一防护层20之间，并与缆芯组件10紧密贴合。其中，编织层30与芳纶纱层13紧密贴合。编织层30包括但不限于为芳纶编织套。这样通过编织层30能够对固化的芳纶纱层13进行阻挡，以增强ADSS光缆的防弹性能，避免芳纶纱层13在非法捕猎时被刺穿，对缆芯11造成损伤。

其中，编织层30的编织密度大于或等于150，编织厚度大于或等于0.3mm。这样能够确保编织层30具有较好的抗穿刺能力，从而确保ADSS光缆具有较好的防弹性能。

编织密度可以理解为编织层30在一平方厘米的编织面积内最小单元的编织网格的数量。也就是说，编织密度的单位可以为1/cm²。其中，编制网格由多个横纵方向的编织线在编织时相互交叉形成。编织网格越多，编织密度越大，编织越密。本实施例中，在编织厚度不变时，编织密度越大，编织层30的抗穿刺能力越强。因此，本实施例可以将编织厚度控制在较小的范围，提高编织密度，从而在确保ADSS光缆具有较好的防弹性能的同时，能够使得ADSS光缆的结构更加紧凑，有助于进一步降低ADSS光缆的直径。

图2是本发明实施例提供的全介质自承式光缆的制造方法示意图一，图3是本发明实施例提供的全介质自承式光缆的制造方法示意图二。其中，图3具体体现了图2中制备缆芯组件的制备方法。

参考图2和图3所示，本发明实施例还提供一种全介质自承式光缆100的制造方法，制造方法应用于上述的全介质自承式光缆100。参考图2和图3所示，该制造方法可以包括：

步骤S100：制备缆芯组件；

步骤S200：沿缆芯组件的轴向，在缆芯组件的表面形成第一防护层，以使第一防护层包覆在缆芯组件的表面。

需要说明的是，第一防护层20可以通过挤塑的方式形成在缆芯组件10的表面。具体的，缆芯组件10可以通挤塑装置，以便通过挤塑的方式在缆芯组件10的表面挤塑一层防护材料，并形成第一防护层20，通过第一防护层20对缆芯组件10进行防护。其中，防护材料可以参考现有的ADSS光缆中的相关材料，在本实施例中，不再做进一步阐述。

参考图2和图3所示，ADSS光缆的制造方法还可以包括步骤S300：在第一防护层的表面制备铠装组件，铠装组件包括非金属加强层和可固化树脂固化后形成的固化层，非金属加强层包括非金属层和多个非金属加强件，非金属层沿缆芯组件的轴向包覆在第一防护层的表面，非金属层由非金属材料构成；多个非金属加强件沿缆芯组件的轴向嵌设在非金属材料内，并与非金属材料共同形成非金属加强层；固化层沿缆芯组件的轴向涂覆在非金属加强层的表面，以及填充在非金属加强层内的间隙处。

需要说明的是，示例性的，非金属材料可以包括但不限于为玻纤纱，非金属层41包括但不限于为玻纤纱层，可固化树脂可以包括但不限于为光固化树脂或者热固化树脂。这样通过固化层能够对非金属层41内的非金属材料进行固化，且固化后的非金属层41中的非金属材料不会松散，能够与非金属加强件42形成坚固的非金属铠装组件，非金属铠装组件可像“铠甲”一样对缆芯组件10进行铠装保护，从而提高使ADSS光缆的长期防啃咬性能，使得全介质自承式光缆100具有持续且优异的防动物破坏性能。

步骤S300中在第一防护层的表面制备铠装组件，具体包括：

在第一防护层的表面制备非金属加强层；

沿缆芯组件的轴向，在非金属加强层的表面涂覆并形成固化层。

其中，在第一防护层的表面制备非金属加强层，具体可以包括：

将多个非金属加强件均匀嵌入非金属材料，并和非金属材料在第一防护层的表面一同绞合形成非金属加强层。

需要说明的是，本实施例中，可以使包覆有第一防护层20的缆芯组件10通过绞合装置，使用绞合装置在第一防护层20上通过绞合形成非金属加强层。具体的，在通过绞合的方式形成非金属加强层时，可以预先在非金属材料比如玻纤纱中嵌入预设数量的多个非金属加强件42，然后通过绞合装置将非金属加强件42和非金属材料比如玻纤纱在第一防护层20的表面一同绞合，以形成非金属加强层。

其中，绞合装置在形成非金属加强层时的绞合方式可以包括但不限于为采用现有相关技术中的S绞、Z绞或者SZ绞。S绞、Z绞或者SZ绞的具体绞合方式的描述可以参考现有相关技术中的描述，在本实施例中不再作进一步阐述。

作为另一种可能的实施方式，非金属材料比如玻纤纱和非金属加强件42也可以通过编织的方法，形成非金属加强层，具体可以参考上述中的相关描述，在此不再作进一步赘述。

下面以非金属材料和非金属加强件42通过绞合的方式形成非金属加强层为例，对本实施例中的全介质自承式光缆100的制造方法做进一步阐述。

待非金属层41绞合完成之后，包覆有非金属层41的缆芯组件10经过涂覆装置240，以便通过涂覆装置240在非金属层41中均匀的涂覆可固化树脂。涂覆后，经过固化装置，在固化装置内采用热固化或者光固化等方式对可固化树脂进行在线固化，对非金属层41内原本松散的非金属材料进行固化，使得非金属层41比如玻纤纱层的硬度进一步增加，形成坚固的非金属铠装组件。

需要说明的是，固化层在非金属层41表面的涂覆方式包括但不限于为压力涂覆。本实施例中，固化层的涂覆厚度可以为0.1mm-0.3mm，涂覆的压力为150kPa-200kPa。这样在压力涂覆时，能够确保可固化树脂可以填充在非金属材料的间隙，对非金属层41内的非金属材料起到更好的固化效果。

应理解的是，根据固化层的材料、涂覆厚度以及固化装置的种类的不同，固化层在固化装置内的固化参数也不相同。其中，以热固化为例，固化参数可以包括但不限于为固化时间和固化温度。本实施例中，固化层采用丙烯酸酯，涂覆厚度可以为0.1mm-0.3mm时，固化时间可以小于或等于1s，固化温度可以为200℃-280℃。

需要说明的是，非金属加强件42可以包括非金属杆和套胶层，套胶层可以通过套胶（EAA）处理形成并套设在非金属杆的表面。这样通过在非金属层41内嵌入多个非金属加强件42，能够对已固化的铠装组件40起到强化作用，增加ADSS光缆整体的抗拉强度和结构稳定性。其中，非金属加强件42的材料和直径以及其他的有益效果可以参考上述中的相关描述，在此不再做进一步赘述。

参考图2和图3所示，ADSS光缆的制造方法还可以包括步骤S400：在铠装组件上挤塑形成第二防护层，以使第二防护层包覆在铠装组件的表面，形成全介质自承式光缆。

需要说明的是，这样能够通过第二防护层50不仅能够对铠装组件40和缆芯组件10起到防护的作用。其中，第二防护层50也可以通过挤塑的方式形成在铠装组件40的表面，具体可以参加第一防护层20的相关描述，在此不再做进一步赘述。

参考图3所示，ADSS光缆的制造方法的步骤S100，制备缆芯组件，具体包括：

制备缆芯11；

沿缆芯11的轴向，在缆芯11的表面依次包覆第三防护层12和固化的芳纶纱层13，编织层30与芳纶纱层13紧密贴合。

参考图3所示，缆芯11的制备过程可以首先将裸光纤进行光纤着色后，经过二次被覆后形成光单元111，光单元111可以参考上述中的相关描述。然后，若干根光单元111可以通过成缆工序围绕中心加强件112绞合成圆整的缆芯11，绞合方式可以是S绞，也可以是SZ绞。缆芯11中加入了具有阻水层113，以便通过阻水层113保证光单元111之间的阻水性能。

需要说明的是，二次被覆工序、S绞和SZ绞的具体绞合方式、以及阻水层113的具体形成方法可以参考现有ADSS光缆中的相关描述，在本实施例中，不再做进一步阐述。

其中，第三防护层12可以理解为ADSS光缆的内护套，第三防护层12也可以通过挤塑的方式形成在缆芯11的表面，具体可以参加第一防护层20的相关描述，在此不再做进一步赘述。

固化的芳纶纱层13可以通过绞合装置比如芳纶机，使用绞合装置在第一防护层20上通过绞合形成芳纶纱层13。待芳纶纱层13绞合完成之后，包覆有芳纶纱层13的缆芯11可以经过涂覆装置240，以便通过涂覆装置240在芳纶纱层13中均匀的涂覆可固化树脂。涂覆后，经过固化装置，在固化装置内采用热固化或者光固化等方式对可固化树脂进行在线固化，对芳纶纱层13中原本松散的芳纶纱进行固化，使得原本松散的芳纶纱变得更加紧密，提高芳纶纱层13的受力一致性。

需要说明的是，芳纶纱层13的固化参数可以上述固化层的相关描述。

参考图3所示，ADSS光缆的制造方法的步骤S200沿缆芯组件的轴向上，在缆芯组件的表面形成第一防护层之前，具体包括：

在缆芯组件10的表面编织形成编织层30，编织层30位于缆芯组件10和第一防护层20之间，并与缆芯组件10紧密贴合。

需要说明的是，编织层30为芳纶编织层，芳纶编织层也可以称为芳纶编织套。本实施例中，可以使用24锭高速编织机在已经固化的缆芯组件10的表面在线编织形成芳纶编织套，芳纶编织套的编织密度大于或等于150，编织厚度大于或等于0.3mm，使得芳纶编织套与缆芯组件10的表面结合紧密后，在通过挤塑装置在编织层30的表面挤塑形成第一防护层20。这样通过编织层30能够对固化的芳纶纱层13进行阻挡，以增强ADSS光缆的防弹性能。编织层30的编织方法可以参考现有中的相关技术，在本实施例中，不在作进一步阐述。

或者，在一些实施例中，还可以选择上述编织密度和编织厚度的编织层30比如芳纶编织层，使芳纶编织层与缆芯组件10的表面结合紧密。

图4是本发明实施例提供的全介质自承式光缆的生产系统的结构示意图。

在上述的基础上，本发明实施例还提供了一种全介质自承式光缆100的生产系统200，生产系统200可以应用于上述的全介质自承式光缆100。参考图4所示，生产系统200可以包括放线装置210，放线装置210的输出端依次设有第一绞合装置230、第一涂覆装置240、第一固化装置250、第一挤塑装置260和收线装置290，全介质自承式光缆100的缆芯组件10在同一高度上依次通过第一绞合装置230、第一涂覆装置240、第一固化装置250和第一挤塑装置260后，并经收线装置290收线。这样可以通过该生产系统200制造出全介质自承式光缆100。

生产系统200在第一挤塑装置260和收线装置290之间还可以设有冷却装置270比如冷却水槽。包覆有第一防护层20的缆芯组件10通过图4中绞合装置时，非金属加强件42嵌入非金属材料后可以与非金属材料在第一绞合装置230比如绞合机内一同绞合到第一防护层20的表面后，再通过第一涂覆装置240比如树脂涂覆器进行可固化树脂的涂覆，然后通过第一固化装置250对可固化树脂进行固化形成铠装组件40后，接着通过第一挤塑装置260比如挤塑机在铠装组件40的表面形成第二防护层50后经过冷却装置270，使第二防护层50进行冷却固化后，通过收线装置290进行收排线。

需要说明的是，在非金属材料和非金属加强件42通过编织的方法形成非金属加强层时，第一绞合装置230还可以替换为编织设备。

应理解的是，在一些实施例中，生产系统200在还可以包括编织机和第二挤塑装置，编织机和第二挤塑装置可以沿着缆芯组件10的移动方向依次设置在放线装置210和第一绞合装置230之间，以便通过编织机在缆芯组件10的表面比如芳纶纱层13上编织形成编织层30后，可以通过第二挤塑装置在编织层30的表面形成第一防护层20。

需要说明的是，在沿着缆芯组件10的移动方向上，生产系统200在放线装置210和编织机之间还可以依次设置有制备缆芯11的装置、第三挤塑装置、第二绞合装置、第二涂覆装置240以及第二固化装置，以便制备的缆芯11可以通过第三挤塑装置形成第三防护层12后，可以通过依次通过第二绞合装置、第二涂覆装置240以及第二固化装置形成固化的芳纶纱层13。其中，芳纶纱层13的固化方式可以参考上述中的相关描述。

其中，生产系统200中还可以包括储线装置220和牵引装置280，牵引装置280可以位于冷水装置和收线装置290之间，储线装置220比如舞蹈轮储线装置220可以存储缆芯11并位于放线装置210的前端，用于通过放线装置210对储线装置220中的缆芯11进行放线，使缆芯11在牵引装置280的牵引下，可以在同一高度上依次通过生产系统200中的其他装置，形成ADSS光缆。

本发明提供一种全介质自承式光缆、制造方法及其生产系统，通过在全介质自承式光缆100内设置铠装组件40，铠装组件40包括非金属层41和固化层，非金属层41由非金属材料绞合形成，固化层由可固化树脂固化后形成，固化层沿缆芯组件10的轴向涂覆在非金属层41的表面，以及填充在非金属材料的间隙。这样能够形成坚固的铠装组件40，使得全介质自承式光缆100具有持续且优异的防动物破坏性能，防动物啃咬性能稳定，而且结构更加紧凑，具有较高的性价比。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种全介质自承式光缆，其特征在于，包括缆芯组件，所述缆芯组件的表面沿所述缆芯组件的轴向上依次包覆有第一防护层、铠装组件和第二防护层，所述铠装组件包括非金属加强层和固化层，所述非金属加强层包括非金属层和多个非金属加强件，所述非金属层沿所述缆芯组件的轴向包覆在所述第一防护层的表面，所述非金属层由非金属材料构成，多个所述非金属加强件沿所述缆芯组件的轴向嵌设在所述非金属材料内，并与所述非金属材料共同形成所述非金属加强层；所述固化层由可固化树脂固化后形成，所述固化层沿所述缆芯组件的轴向涂覆在所述非金属加强层的表面，以及填充在所述非金属加强层内的间隙处。

2.根据权利要求1所述的全介质自承式光缆，其特征在于，所述非金属材料为玻纤纱，所述非金属层为由所述玻纤纱形成的玻纤纱层。

3.根据权利要求2所述的全介质自承式光缆，其特征在于，所述玻纤纱层的厚度大于或等于0.8mm。

4.根据权利要求1所述的全介质自承式光缆，其特征在于，多个所述非金属加强件沿所述缆芯组件的周向均匀嵌设并固定在所述非金属层内，所述非金属加强件的端部沿着所述缆芯组件的轴向延伸。

5.根据权利要求4所述的全介质自承式光缆，其特征在于，所述非金属加强件为纤维增强复合杆，所述纤维增强复合杆的直径大于或等于0.3mm，且小于或等于0.6mm。

6.根据权利要求5所述的全介质自承式光缆，其特征在于，所述非金属加强件包括非金属杆和套胶层，所述套胶层沿所述非金属杆的轴向套设并粘接在所述非金属杆的表面。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的全介质自承式光缆，其特征在于，所述铠装组件的厚度为大于0.8mm，且小于1.0mm。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的全介质自承式光缆，其特征在于，包括编织层，所述编织层位于所述缆芯组件和所述第一防护层之间，并与所述缆芯组件紧密贴合。

9.根据权利要求8所述的全介质自承式光缆，其特征在于，所述编织层的编织密度大于或等于150，编织厚度大于或等于0.3mm，所述编织层为芳纶编织套。

10.根据权利要求8所述的全介质自承式光缆，其特征在于，所述缆芯组件包括缆芯、第三防护层和固化的芳纶纱层，所述第三防护层和所述芳纶纱层在沿所述缆芯的轴向上依次包覆在所述第三防护层的表面，所述编织层与所述芳纶纱层紧密贴合。

11.一种全介质自承式光缆的制造方法，其特征在于，所述制造方法应用于如权利要求1-10中任一项所述的全介质自承式光缆，所述制造方法包括：

制备缆芯组件；

沿所述缆芯组件的轴向，在所述缆芯组件的表面形成第一防护层，以使所述第一防护层包覆在所述缆芯组件的表面；

在所述第一防护层的表面制备铠装组件，所述铠装组件包括非金属加强层和可固化树脂固化后形成的固化层，所述非金属加强层包括非金属层和多个非金属加强件，所述非金属层沿所述缆芯组件的轴向包覆在所述第一防护层的表面，所述非金属层由非金属材料构成；多个所述非金属加强件沿所述缆芯组件的轴向嵌设在所述非金属材料内，并与所述非金属材料共同形成所述非金属加强层；所述固化层沿所述缆芯组件的轴向涂覆在所述非金属加强层的表面，以及填充在所述非金属加强层内的间隙处；

在所述铠装组件上形成第二防护层，以使所述第二防护层包覆在所述铠装组件的表面，形成所述全介质自承式光缆。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述非金属材料为玻纤纱，和/或，所述可固化树脂为光固化树脂或者热固化树脂。

13.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述在所述第一防护层的表面制备铠装组件，具体包括：

在所述第一防护层的表面制备所述非金属加强层；

沿所述缆芯组件的轴向，在所述非金属加强层的表面涂覆并形成所述固化层。

14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述在所述第一防护层的表面制备所述非金属加强层，具体包括：

将多个所述非金属加强件均匀嵌入所述非金属材料，并和所述非金属材料在所述第一防护层的表面一同绞合形成所述非金属加强层。

15.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述沿所述缆芯组件的轴向上，在所述缆芯组件的表面形成第一防护层之前，具体包括：

在所述缆芯组件的表面编织形成编织层，所述编织层位于所述缆芯组件和所述第一防护层之间，并与所述缆芯组件紧密贴合，其中，所述编织层为芳纶编织套，所述芳纶编织套的编织密度大于或等于150，编织厚度大于或等于0.3mm。

16.根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于，所述制备缆芯组件，具体包括：

制备缆芯；

沿所述缆芯的轴向，在所述缆芯的表面依次包覆第三防护层和固化的芳纶纱层，所述编织层与所述芳纶纱层紧密贴合。

17.一种全介质自承式光缆的生产系统，其特征在于，所述生产系统应用于如权利要求1-10中任一项所述的全介质自承式光缆，所述生产系统包括放线装置，所述放线装置的输出端依次设有第一绞合装置、第一涂覆装置、第一固化装置、第一挤塑装置和收线装置，所述全介质自承式光缆的缆芯组件在同一高度上依次通过所述第一绞合装置、所述第一涂覆装置、所述第一固化装置和所述第一挤塑装置后，并经所述收线装置收线。

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