CN116013599A - 园区布线用光电混合缆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了园区布线用光电混合缆，包括金属导体、光纤松套管，光纤松套管内设光纤；金属导体包括第一金属导体、第二金属导体，均为层状结构；第一金属导体、第二金属导体之间绝缘并相对设置；在横截面，所述第一金属导体、第二金属导体为半圆环状；沿长度方向，第一金属导体、第二金属导体具有波浪弯；第一金属导体、第二金属导体之间形成包围空间，光纤松套管固定设置在所述包围空间内。本申请公开的园区布线用光电混合缆，功率损耗更低，有利于增加光电混合缆的传输距离，对光纤的结构设计影响小，改动小，易于设计。设置的异形钢塑屏蔽层，具有减少产热、静电保护、雷击保护，以及散热的功能。

Description

园区布线用光电混合缆

技术领域

本发明涉及线缆技术领域，具体涉及一种适用于在园区布线的光电混合缆。

背景技术

下面介绍现有技术并分析问题，在分析问题时不可避免的加入发明人的思路，因此背景技术中的下面内容不都必然属于现有技术。

光电混合缆是一种既能传输光信号，又可以传输电能的线缆，在园区布线中可以更有效的适应园区信号设备的布置环境以及布线更加简便。现有的光电混合缆的结构主要是用铠甲层包裹金属导线和光纤，并填充绝缘、支撑、防潮等其他结构，如发明专利CN105830174 B-光电复合缆、CN102768883B-光电混合线缆。

园区WLAN AP、5G小基站、视频监控摄像头等信号设备均需要低压电源，某些场景下需要使用安全电源。低压电在传输过程中电能损耗相对较多，因而限制了现有光电混合缆的布线距离，因此，现有的光电混合缆无法满足大型、超大型园区的直接布线需求。如果加大传输距离，要么加粗金属导线，要么增设中继站，这都增加建设成本，增设中继站也会增加维护的工作量。

发明内容

本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了一种光电混合缆，对现有光电混合缆进行改进，提高金属导线的单位截面积的传输能力，从而增加传输距离。

本发明采取的技术方案如下：

一种园区布线用光电混合缆，包括金属导体、光纤松套管，所述光纤松套管内设光纤，所述金属导体包括第一金属导体、第二金属导体，均为层状结构；所述第一金属导体、第二金属导体之间绝缘并相对设置；

在横截面，所述第一金属导体、第二金属导体为半圆环状；沿长度方向，所述第一金属导体、第二金属导体具有波浪弯；

所述第一金属导体、第二金属导体之间形成包围空间，所述光纤松套管固定设置在所述包围空间内。

进一步的改进，在所述包围空间的中心位置固定设有中心加强件；

在所述包围空间的紧贴所述金属导体位置，固定设有内聚乙烯护套。

进一步的改进，所述中心加强件包裹有钢丝套，在所述钢丝套与所述内聚乙烯护套之间环向固定设有若干所述光纤松套管，并填充有阻水缆膏。

进一步的改进，在所述光电混合缆的横截面，所述金属导体的向外依次固定设有中聚乙烯护套、钢塑复合层、外聚乙烯护套。

进一步的改进，在横截面，所述第一金属导体、第二金属导体被异形弹性绝缘层封闭包围；所述异形弹性绝缘层包括第一异形弹性绝缘半环、第二异形弹性绝缘半环，所述第一异形弹性绝缘半环、第二异形弹性绝缘半环分别将所述第一金属导体、第二金属导体包围；

在横截面，所述第一异形弹性绝缘半环、第二异形弹性绝缘半环被异形钢塑屏蔽层封闭包围；所述异形钢塑屏蔽层在横截面为环形，在所述环形的本体上形成两个半环形的腔体，分别为第一半环形腔体、第二半环形腔体，所述第一半环形腔体、第二半环形腔体分别容纳所述第一异形弹性绝缘半环、第二异形弹性绝缘半环。

进一步的改进，所述异形弹性绝缘层采用聚乙烯层。

进一步的改进，在所述包围空间的中心位置固定设有中心加强件；在所述中心加强件与所述异形弹性绝缘层之间环形固定设有若干所述光纤松套管。

进一步的改进，在所述异形弹性绝缘层向外，固定设有外聚乙烯护套。

进一步的改进，，所述波浪弯为波浪微弯，所述波浪微弯是指金属导体沿长度方向呈波浪起伏，波峰与波长之比小于0.05。

进一步的改进，所述金属导体采用叠加金属箔层。

本发明的有益效果是：

(1)采用本实施例的园区布线用光电混合缆，金属导体的截面积相同的情况下，本发明功率损耗更低，有利于增加光电混合缆的传输距离。铜箔相对于与柱形导向来说，厚度更小，且在截面呈环状分布，一方面对光纤的结构设计影响小，改动小，易于设计，另一方面有利降低光电混合缆的截面积_。

(2)设置的异形钢塑屏蔽层，对第一金属导体、第二金属导体来说，其相当于处于等势体导体内部的电荷，虽然等势体的外部有电场，但外部电场变化对其没有影响。对于光纤来说，光纤相当于处于等势体的腔体内部，外部电场的变化对其也没有影响。从而完成了减少产热、静电保护、雷击保护，以及散热的功能。

附图说明

图1是本发明实施例1园区布线的光电混合缆的立体示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明实施例1、2的金属导体示意图；

图4是本发明实施例2园区布线的光电混合缆的立体示意图；

图5是图3的侧视图.

图中各附图标记为：

1、钢丝加强件；2、钢丝套；3、光纤松套管；4、着色光纤；5、内聚乙烯护套；6、阻水缆膏；71、第一金属导体；72、第二金属导体；8、聚乙烯填充带；9、中聚乙烯护套；10、钢塑复合层；11、外聚乙烯护套；12、隔热层；13、第一异形弹性绝缘半环；14、第二异形弹性绝缘半环；15、异形钢塑屏蔽层。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

如图1-3所示，本发明第一个实施例提供的园区布线用光电混合缆，适合于园区的低压直流供电以及通信。

园区布线用光电混合缆的中心为钢丝加强件1，钢丝加强件1主要作为支撑件以及提供抗拉强度。钢丝加强件1的外部裹套有钢丝套2，钢丝套2与钢丝加强件1配合用来提高抗折强度。

钢丝套2的外层环向排布十二个光纤松套管3，每个光纤松套管3内部固定有着色光纤4，实现信号的传输。

光纤松套管3所在环的外层固定设有内聚乙烯护套5，内聚乙烯护套5与光纤松套管3填充有阻水缆膏6。阻水缆膏6布满十二个光纤松套管3之间的空隙，当断口处遇水后会急剧膨胀阻止水进入线缆的内部。

内聚乙烯护套5的外层紧贴固定设置第一金属导体、第二金属导体，均为层状结构；第一金属导体71、第二金属导体72之间绝缘并相对设置；在横截面，所述第一金属导体、第二金属导体为半圆环状；沿长度方向，第一金属导体、第二金属导体具有波浪弯；所述第一金属导体、第二金属导体之间形成包围空间，所述光纤松套管固定设置在所述包围空间内。

优选的，本实施中第一金属导体、第二金属导体的材质采用铜箔。

由于“趋肤效应”，相同导体截面积的情况下，铜箔导电能力更强，有利于降低损耗，增加传输距离。同时，由于光电混合缆在布线过程中会弯曲布线，当铜箔弯曲角度较大时，张应力的存在使铜箔有张裂的风险。为此，将铜箔预制为连续轻微凹凸面的形式，在弯曲时，凹凸面伸展，消耗张应力，避免铜箔开裂。

为进一步提高传输稳定性及导电性能，将导电体设为多层铜箔层叠挤压的形式，形成叠加金属箔层。此时铜箔表面应进行氧化处理，铜箔之间绝缘从而单独导电，避免破坏“趋肤效应”。

铜箔除了采用表面氧化处理外，还可以直接采用单面导电铜箔，同样可以避免铜箔之间的导电而破坏“趋肤效应”。

其中，铜箔可以用铝箔等其他低成本良导体替换。

需要说明的是，本实施例中对第一金属导体71、第二金属导体72的截面用半圆环状描述，并不是指180度的半环，而是略小于180度。从而在相对设置的时候，第一金属导体71、第二金属导体72的上下边缘之间会留出距离，该空出距离的位置填充绝缘介质，本实施例中采用聚乙烯填充带8，其厚度与第一金属导体71、第二金属导体72大致相当。

在第一金属导体71、第二金属导体72的外层设置中聚乙烯护套9，中聚乙烯护套9与内聚乙烯护套5起到对第一金属导体71、第二金属导体72的固定与绝缘作用。

内聚乙烯护套5、中聚乙烯护套9及铜箔均具有弹性，因此，内聚乙烯护套5与第一金属导体71、第二金属导体72可以较好的贴合在一起。

进一步的改进，铜箔的波浪弯可以是波浪微弯。波浪微弯是第一金属导体71、第二金属导体72沿长度方向呈波浪起伏，波峰与波长之比小于0.05。采用波浪微弯是为了在不影响缓冲张力力的情况下，尽可能的有利于内聚乙烯护套5、中聚乙烯护套9与金属导体贴合。

在中聚乙烯护套9的外层依次固定设置钢塑复合层10、外聚乙烯护套11，防止冲击力造成的破坏，保护内部结构。

采用本实施例的园区布线用光电混合缆，相同金属导体的截面积的情况下，本发明功率损耗更低，有利于增加光电混合缆的传输距离。

铜箔相对于与柱形导向来说，厚度更小，且在截面呈环状分布，一方面对光纤的结构设计影响小，改动小，易于设计，另一方面有利降低光电混合缆的截面积。

实施例2

如图4-5所示，本发明第二个实施例是在第一实施例基础上进行的改进，用于适应园区低压交流电的供电以及进行通信。

在金属导体与光纤松套管3之间增设了隔热层12，避免由于第一金属导体71、第二金属导体72的发热会影响到光纤松套管3以及内部光纤的力学性质，进而影响到光纤的信号传播损耗。

在横截面，第一金属导体71、第二金属导体72被异形弹性绝缘层封闭包围；异形弹性绝缘层包括第一异形弹性绝缘半环13、第二异形弹性绝缘半环14，分别将第一金属导体71、第二金属导体72包围；

在横截面，第一异形弹性绝缘半环13、第二异形弹性绝缘半环14被异形钢塑屏蔽层15封闭包围；异形钢塑屏蔽层15在横截面为环形，在所述环形的本体上形成两个半环形的腔体，分别为第一半环形腔体、第二半环形腔体。第一半环形腔体、第二半环形腔体分别容纳所述第一异形弹性绝缘半环13、第二异形弹性绝缘半环14。

在传输交流电的情况下，钢丝加强件1一般会产生电感电流并产热。但是，由于异形钢塑屏蔽层15存在，其内部电场为零，传输交流电也不会在钢丝加强件1处产生电磁效应使其发热。

在异形钢塑屏蔽层自身在电磁作用下的产热问题情况下。由于异形钢塑屏蔽层的外圈靠近线缆的外层，有利于将内圈热量导到外圈并散发。

由于异形钢塑屏蔽层是个等势体，还可以抵抗雷击对光纤和导电铜箔之间介质的破坏。

对第一金属导体71、第二金属导体72来说，其相当于处于等势体导体内部的电荷，等势体的虽然有外部有电场，但外部电场变化对其没有影响。对于光纤来说，光纤相当于处于等势体的腔体内部，外部电场的变化对其也没有影响。从而完成了减少产热、静电保护、雷击保护，以及散热的功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种园区布线用光电混合缆，包括金属导体、光纤松套管，所述光纤松套管内设光纤，其特征在于，

所述金属导体包括第一金属导体、第二金属导体，均为层状结构；所述第一金属导体、第二金属导体之间绝缘并相对设置；

在横截面，所述第一金属导体、第二金属导体为半圆环状；沿长度方向，所述第一金属导体、第二金属导体具有波浪弯；

所述第一金属导体、第二金属导体之间形成包围空间，所述光纤松套管固定设置在所述包围空间内。

2.如权利要求1所述的园区布线用光电混合缆，其特征在于，

在所述包围空间的中心位置固定设有中心加强件；

在所述包围空间的紧贴所述金属导体位置，固定设有内聚乙烯护套。

3.如权利要求2所述的园区布线用光电混合缆，其特征在于，所述中心加强件包裹有钢丝套，在所述钢丝套与所述内聚乙烯护套之间环向固定设有若干所述光纤松套管，并填充有阻水缆膏。

4.如权利要求3所述的园区布线用光电混合缆，其特征在于，在所述光电混合缆的横截面，所述金属导体的向外依次固定设有中聚乙烯护套、钢塑复合层、外聚乙烯护套。

5.如权利要求1所述的园区布线用光电混合缆，其特征在于，

在横截面，所述第一金属导体、第二金属导体被异形弹性绝缘层封闭包围；所述异形弹性绝缘层包括第一异形弹性绝缘半环、第二异形弹性绝缘半环，所述第一异形弹性绝缘半环、第二异形弹性绝缘半环分别将所述第一金属导体、第二金属导体包围；

在横截面，所述第一异形弹性绝缘半环、第二异形弹性绝缘半环被异形钢塑屏蔽层封闭包围；所述异形钢塑屏蔽层在横截面为环形，在所述环形的本体上形成两个半环形的腔体，分别为第一半环形腔体、第二半环形腔体，所述第一半环形腔体、第二半环形腔体分别容纳所述第一异形弹性绝缘半环、第二异形弹性绝缘半环。

6.如权利要求5所述的园区布线用光电混合缆，其特征在于，所述异形弹性绝缘层采用聚乙烯层。

7.如权利要求5所述的园区布线用光电混合缆，其特征在于，在所述包围空间的中心位置固定设有中心加强件；在所述中心加强件与所述异形弹性绝缘层之间环形固定设有若干所述光纤松套管。

8.如权利要求7所述的园区布线用光电混合缆，其特征在于，在所述异形弹性绝缘层向外，固定设有外聚乙烯护套。

9.如权利要求1-8任一项所述的园区布线用光电混合缆，其特征在于，所述波浪弯为波浪微弯，所述波浪微弯是指金属导体沿长度方向呈波浪起伏，波峰与波长之比小于0.05。

10.如权利要求9的园区布线用光电混合缆，其特征在于，所述金属导体采用叠加金属箔层。

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