CN115267995B - 一种浅水区域用水下光缆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光缆领域，尤其涉及一种浅水区域用水下光缆。其包括：护套层和内设有光纤线的芯线；所述护套层中心处设有线腔；所述线腔在光缆截面上呈圆角三角形，且线腔内设有三根沿轴向设置的弧肋条，所述弧肋条一端端部向外抵接在线腔角部，另一端抵接在相邻的弧肋条内侧，进而使得其同样形成一个圆角三角形的芯腔；所述芯线设置在芯腔内，且芯线外表面抵接在弧肋条的内侧壁。本发明光缆适用于水下使用和设置，在浅水区域使用时具有良好的抗压效果，通过结构形变缓冲并最终形成第二稳定结构，使得光缆具备非常优异的抗周向静压能力。

Description

一种浅水区域用水下光缆
技术领域
本发明属于光缆领域，尤其涉及一种浅水区域用水下光缆。
背景技术
光缆(optical fiber cable)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。
而随着需求的多样化，目前越来越多的区域需求一种能够用于浅水区域设置的水下光缆。因为水环境能够非常有效地防止外界光磁波的干扰，能够提高水下光缆的信噪比，使得水下光缆极具性价比。
但是，现有的水下光缆并没有相应独特的抗压结构，因而其在水下设置后，容易导致其被水体压力挤压变形。因而，改进现有的光缆结构使其适用于水下设置，是提高水下光缆实际使用效果的关键。
发明内容
为解决现有的光缆并不具备良好地抗水体静压的能力，在水下设置后容易被挤压产生形变和损伤等问题，本发明提供了一种浅水区域用水下光缆。
本发明的目的在于：
一、提高光缆的水下抗压能力；
二、确保光缆具有良好的结构稳定性和机械性能。
一种浅水区域用水下光缆，包括：
护套层和内设有光纤线的芯线；
所述护套层中心处设有线腔；
所述线腔在光缆截面上呈圆角三角形，且线腔内设有三根沿轴向设置的弧肋条，所述弧肋条一端端部向外抵接在线腔角部，另一端抵接在相邻的弧肋条内侧，进而使得其同样形成一个圆角三角形的芯腔；
所述芯线设置在芯腔内，且芯线外表面抵接在弧肋条的内侧壁。
作为优选，
所述芯线包括束管、阻水层和光纤线。
作为优选，
所述阻水层设置在束管的内表面，光纤线设置在束管内。
作为优选，
所述光纤线具体为单根光纤或多根光纤构成的光纤束。
作为优选，
所述护套层外表面设有若干沿光缆轴向设置的槽结构，且所述若干槽结构在光缆的径向截面上周向均匀设置。
作为优选，
所述护套层的外表面还包覆有耐水皮层。
作为优选，
所述芯腔内角部对应设置抵接弧肋条内壁和芯线外壁的弹性缓冲管。
本发明的有益效果是：
本发明的光缆适用于水下使用和设置，在浅水区域使用时具有良好的抗压效果，通过结构形变缓冲并最终形成第二稳定结构，使得光缆具备非常优异的抗周向静压能力。
附图说明
图1为本发明的轴侧结构示意图；
图2为本发明的截面结构示意图；
图3为本发明的受力示意图；
图4为本发明的形变示意图；
图中：100护套层，101线腔，102槽结构，103耐水皮层，200弧肋条，201芯腔，202弹性缓冲管，300芯线，301束管，302阻水层，303光纤线。
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所示的浅水区域用水下光缆，其具体包括：
护套层100，所述护套层100中心处设有线腔101；
所述线腔101在光缆截面上呈圆角三角形，具体得，其形成一个莱洛三角形结构；
所述线腔101内设有若干弧肋条200，所述弧肋条200一端端部及外侧抵接在线腔101角部的内壁上，另一端抵接在相邻的弧肋条200上，进而使得弧肋条200同样形成一个圆角三角形且所形成的圆角三角形端部向外延伸抵接至线腔101的角部，其内部同样构成一个圆角三角形腔，即为芯腔201；
所述芯腔201和线腔101均在光缆的径向截面上呈莱洛三角形结构，具有良好的结构稳定性，但形成结构位错，通过结构位错以及抵接的方式，能够有效实现对光缆设置后环境压力施加在光缆上后产生的强外压的抵消效果；
所述芯线300设置在芯腔201内，且芯线300外表面抵接在弧肋条200的内侧壁；
所述芯线300包括束管301、阻水层302和光纤线303；
所述阻水层302设置在束管301的内表面，光纤线303设置在束管301内，所述光纤线303具体为单根光纤或多根光纤构成的光纤束。
如图3和图4所示，在上述结构的配合下，弧肋条200所形成的莱洛三角形芯腔201以及莱洛三角形结构的线腔101实际形成角度结构错位，在光缆外表面受到水下强大的静压作用时，毫无疑义地，其内部线腔101会首先产生收缩，而在该收缩的过程中，作用力首先作用在弧肋条200抵接在线腔101角部的这一端部，端部受力后弧肋条200本身向外拱起的趋势增大，产生形变，在此过程中产生第一次内结构形变缓冲，并且随着弧肋条200的形变幅度增大，其产生形变恢复力，至形变到一定程度后其抵接在相邻弧肋条200内侧的一端会在形变恢复力作用下向外侧位移，这一阶段过程中形变恢复力释放并使得弧肋条200最终均近似呈圆形全部贴合在线腔101内壁上，并且由于该变形趋势，使得护套层100以及线腔101收缩变形的同时会在弧肋条200的作用下产生扭转趋势，最终使得芯腔201和线腔101的角度结构位错减小至几乎归零，该过程中也在不断地缓冲、抵消光缆所受的水静压，线腔101不断地缩小、芯腔201却在不断地增大，至使得弧肋条200不断地形变、位移，最终弧肋条200与线腔101内壁贴合，第二次形成稳定结构，且该稳定结构也是弧肋条200构成的弧边三角形结构，能够维持其稳定支撑的效果，同时有效避免芯线300的直接受力，对其内部的光纤线303产生作用，进而有效避免了光缆的损坏，形成良好的水下抗压效果。
进一步的，
所述护套层100外表面设有沿光缆轴向设置的槽结构102，且该槽结构102在光缆的径向截面上周向均匀设有若干个，在护套层100的外表面还包覆有耐水皮层103；
所述槽结构102的设置是为了确保护套层100在入水后变形趋势能够符合预期；
在常规的水体静压模拟试验中发现，在前述结构下，若先将光缆铺设在模拟设备底部，再加水至试验高度并通过增压设备模拟15m水压，能够确保光缆在模拟15m浅水压的实验条件下能够符合预期的形变趋势，内部的光纤线303几乎不受力，能够对内部产生良好的保护效果，但是在试验中还发现，若先模拟形成15m水压，则光缆沉降过程中其会发生不符合预期的形变趋势，因为其在不同高度下所受压力不同，目前的工业水平也无法确保光缆每一段的力学强度均是几乎完全相同的，因而实际会有局部发生先变形、局部发生变形后，进而导致先变形部分影响后变形部分，整体光缆的形变发生无规律变化，导致实际部分芯线300受压，而在设置上述的槽结构102后，槽结构102以及外设的耐水皮层103配合，能够形成预变形和受压，通过其外部的预变形和受压以及槽结构102内的气压作用，能够减缓光缆形变的速度，实际铺设过程中能够形成延迟形变，避免局部形变不符合预期的情况发生，以确保实际的使用效果；
同时，在芯腔201内角部对应设置抵接弧肋条200内壁和芯线300外壁的弹性缓冲管202，弹性缓冲管202也能够形成内部的抗压，以避免形变不均的问题发生。

Claims (7)

1.一种浅水区域用水下光缆，其特征在于，包括：
护套层和内设有光纤线的芯线；
所述护套层中心处设有线腔；
所述线腔在光缆截面上呈圆角三角形，且线腔内设有三根沿轴向设置的弧肋条，所述弧肋条一端端部向外抵接在线腔角部，另一端抵接在相邻的弧肋条内侧，进而使得其同样形成一个圆角三角形的芯腔；
所述芯线设置在芯腔内，且芯线外表面抵接在弧肋条的内侧壁；
所述芯腔和线腔均在光缆的径向截面上呈莱洛三角形结构。
2.根据权利要求1所述的一种浅水区域用水下光缆，其特征在于，
所述芯线包括束管、阻水层和光纤线。
3.根据权利要求2所述的一种浅水区域用水下光缆，其特征在于，
所述阻水层设置在束管的内表面，光纤线设置在束管内。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种浅水区域用水下光缆，其特征在于，
所述光纤线具体为单根光纤或多根光纤构成的光纤束。
5.根据权利要求1所述的一种浅水区域用水下光缆，其特征在于，
所述护套层外表面设有若干沿光缆轴向设置的槽结构，且若干所述槽结构在光缆的径向截面上周向均匀设置。
6.根据权利要求5所述的一种浅水区域用水下光缆，其特征在于，
所述护套层的外表面还包覆有耐水皮层。
7.根据权利要求1所述的一种浅水区域用水下光缆，其特征在于，
所述芯腔内角部对应设置抵接弧肋条内壁和芯线外壁的弹性缓冲管。
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