CN115185052A - 一种室内外耐低温抗压微型光缆 - Google Patents

一种室内外耐低温抗压微型光缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种室内外耐低温抗压微型光缆，包括光单元，所述光单元包括若干光纤和包裹在外的内护套，在所述光单元的中心设置有沿轴向延伸的加热丝，在所述加热丝外围包裹有导热海绵层，在所述导热海绵层外设置若干所述光纤，在所述导热海绵层的外表面沿周向均布地设置有若干轴向延伸的光纤内定位槽，所述光纤定位槽的根数与所述光纤根数相匹配；在所述内护套内分别嵌设有一根的感温光纤和一根非金属加强件，所述感温光纤和非金属加强件沿轴向延伸，所述感温光纤和非金属加强件沿周向均布设置。本发明的室内外耐低温抗压微型光缆能够适用于低温环境，并且具有更优的抗压抗拉性能，增加光纤光缆的使用寿命。

Description

一种室内外耐低温抗压微型光缆
技术领域
本发明涉及通信设施，尤其涉及一种光缆。
背景技术
随着光网络建设的加快和带宽的提速，加快5G网络建设已迫在眉睫，其中光纤到户的规模将继续普及。目前，在一些环境严苛或极低温环境下(-40℃或更低)，市场上大部分的室内外光缆往往无法胜任，确保光缆能够长时间的通信工作。
目前，为了保证光缆在低温下能够长时间工作，人们在光缆结构设计和选材时，往往需要原材料具有很高的耐低温性能，这不仅增加了光缆成本，而且在选材上也受到了制约，一定程度上也增加了光缆的研发周期。另外，当光缆受到较大的纵向压力时，目前市场上大部分的室内外光缆也无法胜任，容易出现断纤或附加衰减偏大的现象，影响光纤的正常信息传输。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构独特的室内外耐低温抗压微型光缆，能够适用于低温环境，并且具有更优的抗压抗拉性能，增加光纤光缆的使用寿命。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：
一种室内外耐低温抗压微型光缆，包括光单元，所述光单元包括若干光纤和包裹在外的内护套，在所述光单元的中心设置有沿轴向延伸的加热丝，在所述加热丝外围包裹有导热海绵层，在所述导热海绵层外设置若干所述光纤，在所述导热海绵层的外表面沿周向均布地设置有若干轴向延伸的光纤内定位槽，所述光纤定位槽的根数与所述光纤根数相匹配，所述光纤周向受限地设置于所述光纤内定位槽中；
在所述内护套内分别嵌设有一根的感温光纤和一根非金属加强件，所述感温光纤和非金属加强件沿轴向延伸，所述感温光纤和非金属加强件沿周向均布设置。
进一步地，所述的导热海绵层为吸纳了纤膏的海绵层。
进一步地，所述导热海绵层中吸纳的纤膏体积占比为40％～60％。
进一步地，所述内护套的内壁沿周向均布地设置有若干光纤外定位槽，所述光纤外定位槽与所述光纤内定位槽一一匹配，由所述光纤外定位槽与光纤内定位槽构成相对稳定的光纤容置空间。
进一步地，所述光纤内定位槽和光纤外定位槽都是圆弧形凹槽、并且其圆弧半径为所述光纤直径的1.5倍至2倍。
进一步地，所述光缆由中心向外依次设置有电单元、海绵缓冲层、光单元层、保温层和外护套；所述光单元层包含了若干根光单元，在所述缓冲海绵层的外表面沿周向均布地设置有若干轴向延伸的光单元定位槽，所述光单元定位槽的根数与所述光单元根数相匹配，所述光单元周向受限地设置于所述光单元定位槽中。
进一步地，所述光单元定位槽为圆弧形凹槽、并且其圆弧半径为所述光单元直径的1.5倍至2倍。
进一步地，在所述外护套内壁设置有至少2条沿周向延伸的V型撕裂槽。
进一步地，所述V型撕裂槽的槽深为外护套厚的40％～60％。
进一步地，当所述V型撕裂槽的数量为2条时，其形成的圆心角为40°～80°；当所述V型撕裂槽的数量超过2条时，则按照圆周均布的方式设置。
本发明的室内外耐低温抗压微型光缆，能够有效地提高超低温环境的适应能力，并且具有更优的抗压抗拉性能，增加光纤光缆的使用寿命。
本发明同现有技术相比，具有如下优势：
(1)本发明的室内外耐低温抗压微型光缆，采用独特的光纤内护单元设计，当光纤所处环境温度低于-40℃或更低时，通过光单元自我温度调控(由感温光纤、加热丝和导热海绵层构成内护单元的自我温度调控结构)，提高光纤的环境温度，降低光缆在结构设计时对于原材料的要求，既能适应低温环境，也减少光缆的制作成本和研发周期。
(2)由于导热海绵层具有优良的缓冲功能，既能使光纤获得优良的纵向抗压性能，同时也能确保加热丝不受到外力的损伤。
(3)内护套的非金属加强件使光纤获得优良抗拉性能。
(4)光单元采用吸纳纤膏的海绵层作为传热介质，既能获得优良的传热性能，同时具有优良的缓冲性能，可以有效地减少光纤在极端低温条件下时间，提高光纤的使用寿命；
(5)将纤膏储存在海绵层中，而不是直接填充在光单元中，一方面可以保持内护内腔的干爽，光纤不含或含少量的纤膏，方便施工。另一方面，当光缆受到纵向压力时，纤膏和海绵层的结合，可以有效的降低光纤受到的应力，提高光缆的抗压性能；
(6)外护采用内侧设有撕裂槽的方式，可以在撕裂槽处由内向外用力将光缆进行开剥，而无需借用工具。既能保持光缆的外表面的光滑完整，又可以有效地增加施工效率。
附图说明
图1为本发明室内外耐低温抗压微型光缆的光单元的结构示意图。
图2为本发明室内外耐低温抗压微型光缆的结构示意图。
图中：
1、光单元 101、加热丝
102、导热海绵层 1021、光纤内定位槽
103、光纤 104、感温光纤
105、非金属加强件 106、内护套
1061、光纤外定位槽 2、电单元
3、缓冲海绵层 301、光单元定位槽
4、保温层 5、外护套
501、V型撕裂槽
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1、图2示出了一种室内外耐低温抗压微型光缆，包括光单元1，所述光单元1包括六根光纤103和包裹在外的内护套106，当然，也可以是包括五根、七根、八根或者其它根数的光纤；在所述光单元1的中心设置有沿轴向延伸的加热丝101，在所述加热丝101外围包裹有导热海绵层102，所述的导热海绵层102为吸纳了纤膏的海绵层，所述导热海绵层102中吸纳的纤膏体积占比为40％～60％(此时的导热效果和综合性能为最佳，当然出于其它方面的考量纤膏体积占比也可以作适当的调整)；而上述导热海绵也可以采用其它吸纳矿物油的海绵等的常规形式，只要能获得具有导热能力能向外传递中心发热丝101的热量、又具有缓冲作用的导热海绵层102即可。
在所述导热海绵层102外设置若干所述光纤103，在所述导热海绵层102的外表面沿周向均布地设置有六根轴向延伸的光纤内定位槽1021；当光纤103数量为其它根数时所述光纤定位槽1021的根数与所述光纤103根数相匹配，所述光纤103周向受限地设置于所述光纤内定位槽1021中，使得六根光纤103不容易周向移动形成缠绕。
在所述内护套106内分别嵌设有一根的感温光纤104和一根非金属加强件105，所述感温光纤104和非金属加强件105沿轴向延伸，所述感温光纤104和非金属加强件105沿周向均布设置。
所述内护套106的内壁沿周向均布地设置有六根光纤外定位槽1061，所述光纤外定位槽1061与所述光纤内定位槽1021一一匹配，由所述光纤外定位槽1061与光纤内定位槽1021构成相对稳定的光纤容置空间。
所述光纤内定位槽1021和光纤外定位槽1061都是圆弧形凹槽、并且其圆弧半径为所述光纤直径的1.5倍至2倍。当然也可以是其它常规截面形状的凹槽，只要能够起到限制光纤103周向移动的作用就行。
上述光单元1中，感温光纤104实时探测光单元1的温度，传送给外部处理器之后，外部处理器根据预设的阈值来控制加热丝101的控制电路的开启或关闭。譬如预设开启加热丝的温度阈值为-40℃，关闭加热丝的温度阈值为-20℃，那么当感温光纤104实时检测到的温度低于-40℃时，处理器就会开启电路使得加热丝101通电发热、并通过导热海绵层102将热量传导到外侧；而当感温光纤104检测到温度高于-20℃时，就会关闭电路使得加热丝101停止加热，确保光纤的环境温度一直处于正常工作温度下，从而提高光纤的使用寿命。
光缆使用了上述结构的光单元后，通过感温光纤、加热丝和导热海绵层即可实现自我温度调控的功能，提高光纤的环境温度，降低光缆在结构设计时对于原材料的要求，既能适应低温环境，也减少光缆的制作成本和研发周期。同时导热海绵层又能提供很好的缓冲作用，提高光缆光纤纵向抗压性能。所以光缆只要包含了上述的特殊的光单元1就属于本发明的保护范围。
而作为光缆的一种具体实施方式，所述光缆由中心向外依次设置有电单元2、海绵缓冲层3、光单元层、保温层4和外护套5；所述光单元层包含了六根光单元1(也可以根据需求设置五根、七根或其它根数)，在所述缓冲海绵层3的外表面沿周向均布地设置有六根轴向延伸的光单元定位槽301，当光单元1设置为其它根数时，所述光单元定位槽301的根数与所述光单元1的根数相匹配，所述光单元1周向受限地设置于所述光单元定位槽301中，使得六根光单元1不容易周向移动形成缠绕。所述光单元定位槽301为圆弧形凹槽、并且其圆弧半径为所述光单元直径的1.5倍至2倍；当然光单元定位槽301也可以是其它常规的截面形状，只要能起到限制光单元1沿周向移动即可。
所述保温层4的材质为聚氨酯泡沫，可以最大程度上维持光单元的环境温度；
在所述外护套5内壁设置有2条沿周向延伸的V型撕裂槽501。所述V型撕裂槽501的槽深为外护套厚的40％～60％，2条V型撕裂槽501形成的圆心角为40°～80°。
V型撕裂槽501也可以不止设置2条，此时，V型撕裂槽501按照圆周均布的方式设置。
这样既能保持光缆的外表面的光滑完整，也可以使得光缆很容易沿撕裂槽501处由内向外用力将光缆进行开剥，而无需借用工具，有效地增加施工效率。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种室内外耐低温抗压微型光缆，包括光单元，所述光单元包括若干光纤和包裹在外的内护套，其特征在于：在所述光单元的中心设置有沿轴向延伸的加热丝，在所述加热丝外围包裹有导热海绵层，在所述导热海绵层外设置若干所述光纤，在所述导热海绵层的外表面沿周向均布地设置有若干轴向延伸的光纤内定位槽，所述光纤定位槽的根数与所述光纤根数相匹配，所述光纤周向受限地设置于所述光纤内定位槽中；
在所述内护套内分别嵌设有一根的感温光纤和一根非金属加强件，所述感温光纤和非金属加强件沿轴向延伸，所述感温光纤和非金属加强件沿周向均布设置。
2.如权利要求1所述的光缆，其特征在于：所述的导热海绵层为吸纳了纤膏的海绵层。
3.如权利要求2所述的光缆，其特征在于：所述导热海绵层中吸纳的纤膏体积占比为40％～60％。
4.如权利要求1所述的光缆，其特征在于：所述内护套的内壁沿周向均布地设置有若干光纤外定位槽，所述光纤外定位槽与所述光纤内定位槽一一匹配，由所述光纤外定位槽与光纤内定位槽构成相对稳定的光纤容置空间。
5.如权利要求4所述的光缆，其特征在于：所述光纤内定位槽和光纤外定位槽都是圆弧形凹槽、并且其圆弧半径为所述光纤直径的1.5倍至2倍。
6.如权利要求1至5任一项所述的光缆，其特征在于：所述光缆由中心向外依次设置有电单元、海绵缓冲层、光单元层、保温层和外护套；所述光单元层包含了若干根光单元，在所述缓冲海绵层的外表面沿周向均布地设置有若干轴向延伸的光单元定位槽，所述光单元定位槽的根数与所述光单元根数相匹配，所述光单元周向受限地设置于所述光单元定位槽中。
7.如权利要求6所述的光缆，其特征在于：所述光单元定位槽为圆弧形凹槽、并且其圆弧半径为所述光单元直径的1.5倍至2倍。
8.如权利要求6所述的光缆，其特征在于：在所述外护套内壁设置有至少2条沿周向延伸的V型撕裂槽。
9.如权利要求8所述的光缆，其特征在于：所述V型撕裂槽的槽深为外护套厚的40％～60％。
10.如权利要求8所述的光缆，其特征在于：当所述V型撕裂槽的数量为2条时，其形成的圆心角为40°～80°；当所述V型撕裂槽的数量超过2条时，则按照圆周均布的方式设置。
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