CN117434670B - 一种无缝铠装防鼠复合光缆 - Google Patents
一种无缝铠装防鼠复合光缆 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及复合光缆制备技术领域，尤其涉及一种无缝铠装防鼠复合光缆，包括缆芯，以及依次设置在缆芯外侧的绕包层、内护套层、第二铠装层和外护套层；缆芯由第一铠装结构和单元缆组成，单元缆包括多个直径相同的电缆单元和光缆单元；第一铠装结构包括中心加强构件以及多个沿中心加强构件的长度方向设置、且与中心加强构件的侧面垂直固定的平面，平面为钢带，平面的宽度大于单元缆横截面的周长；单元缆设置在相邻两个平面之间，平面沿其宽度方向与单元缆绞合，使得平面的自由端沿单元缆的周长方向贴合，形成对接铠装包裹。对接铠装包裹在起到抗压等作用的同时，也可看作是内层级防鼠措施，阻挡老鼠啃食缆芯，延长了防鼠驱鼠的有效时间。
Description
技术领域
本发明涉及复合光缆制备技术领域，尤其涉及一种无缝铠装防鼠复合光缆。
背景技术
随着生态环境日益向好，鼠类对电缆、光缆线路的破坏日益加剧，导致通信中断和线路的维护成本不断增加，使线缆防鼠或对线缆设置防鼠措施是必须要考虑的。根据相关的资料介绍，老鼠的咬合力可达26~50N、松鼠和竹鼠的咬合力可达80~120N。鼠类动物门齿的莫氏硬度可达3.0~5.5，最高接近不锈钢。根据荷兰Belden公司的研究结果表明，钢丝、钢带的防鼠有效性是最高的，在95%左右。
目前，相关技术常针对复合光缆的防鼠性能进行研究，以期提高复合光缆防鼠驱鼠的有效时间，光缆防鼠方面分为物理防鼠和化学防鼠，物理防鼠采用钢带铠装来避免老鼠破坏，然而光缆的钢带护套，有的钢带强度不够，仍易被咬穿；有的钢带虽然刚敷设时，可以抵御鼠类的啃咬，但长期的咬噬，造成钢带外表面锈蚀，强度降低，最终难免因鼠咬等原因引起断纤，化学型防鼠是在护套中添加驱避剂，通常使用辣椒素，但将辣椒素添加到外护套中治标不治本，化学药剂虽有毒性仍不能有效的解决问题，随着时间的流逝，化学药剂的作用会逐渐减弱，进而降低防鼠效果。为此，开发一种无缝铠装防鼠复合光缆，提高复合光缆的防鼠可靠性，延长复合光缆的使用寿命是现阶段需要解决的技术问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种无缝铠装防鼠复合光缆，通过多重防鼠措施，增强了防鼠的可靠性，并延长了防鼠驱鼠的有效时间。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种无缝铠装防鼠复合光缆，包括缆芯，以及依次设置在所述缆芯外侧的绕包层、内护套层、第二铠装层和外护套层；
所述缆芯由第一铠装结构和单元缆组成，所述单元缆包括多个直径相同的电缆单元和光缆单元；
所述第一铠装结构包括中心加强构件以及多个沿所述中心加强构件的长度方向设置、且与所述中心加强构件的侧面垂直固定的平面，所述平面为钢带，所述平面的长度方向与所述中心加强构件的长度方向相同，所述平面的宽度方向为所述平面远离所述中心加强构件的延伸方向，所述平面的宽度大于所述单元缆横截面的周长；所述单元缆设置在相邻两个所述平面之间，所述平面沿其宽度方向与所述单元缆绞合，使得所述平面的自由端沿所述单元缆的周长方向贴合，形成对接铠装包裹。
进一步的，每个平面沿其宽度方向均包括第一贴合段、第二贴合段和第三贴合段，第二贴合段的两端分别连接第一贴合段和第三贴合段，第一贴合段的另一端与中心加强构件的侧面垂直固定，第三贴合段的自由端朝向另一个平面的第二贴合段。
作为优选的，第一贴合段的宽度为单元缆横截面的半径。第二贴合段的宽度为单元缆横截面的周长的一半。第三贴合段的宽度不小于缆芯横截面周长的1/4。使得平面与单元缆绞合时，在缆芯的外接圆上，第三贴合段的自由端与另一个平面的第二贴合段对接，此时第三贴合段的厚度减小，降低了两个平面贴合时的对接缝隙，提高了缆芯的防咬功能。
进一步的，第三贴合段沿其宽度方向分为三一贴合段和三二贴合段，第一贴合段、第二贴合段和三一贴合段的厚度相同，且厚度不小于0.3mm。三二贴合段的厚度沿其自由端方向依次减小。至三二贴合段的端部形成超薄钢刃，降低了两个平面贴合时的对接缝隙。
在此基础上，当啮齿作用在第一铠装结构上时，第三贴合段受到向下的作用力，此时受力位置朝向中心加强构件的方向移动，以对单元缆进行包裹，提高了单元缆的防护作用，第三贴合段的自由端与另一平面的第二贴合段之间的对接缝隙增大，受前端向下的作用力影响，三二贴合段的端部向上移动，以其更小厚度的端部形成的钢刃刺伤老鼠，防止其进一步啃咬。
进一步的，光缆单元包括松套管，以及设置在松套管内部的光纤和纤膏，纤膏填充设置在多根光纤之间，光纤和松套管之间的间隙内。
进一步的，松套管的外侧依次涂覆有着色层和阻水层，着色层采用光敏着色剂涂覆，起到区别光缆单元的作用，便于识别。阻水层采用光敏阻水物进行固化覆盖，起到阻水作用。
进一步的，电缆单元包括中心导体、耐火隔离层和绝缘层；所述耐火隔离层紧密包覆于所述中心导体的外部，所述绝缘层紧密包覆于所述耐火隔离层的外部。
进一步的，绕包层由玻璃纤维编织带在缆芯外侧螺旋缠绕制成，玻璃纤维编织带设置有两层，且两层玻璃纤维编织带的缠绕方向相反。玻璃纤维编织带在高速编织机上加工而成，用无碱或中碱玻璃纤维材料，编织密度为80%~90%。的玻璃纤维编织带的宽度为8~20mm，厚度为0.4~0.7mm。由于在编织带中玻璃纤维相互交织叠合，故玻璃纤维编织带具有极强的抗拉能力。而且还有防啮齿动物破坏的功能，在阻挡老鼠对复合光缆的损害方面，与钢丝有相同的功效。本发明的玻璃纤维编织带价格低廉，有助于降低复合光缆的制作成本。
进一步的，内护套层包括缓冲层和耐火层，缓冲层为绝缘缓冲层，耐火层为煅烧云母带制得。
进一步的，第二铠装层由多个拱形FRP条包覆在耐火层外围，各个拱形FRP条之间无缝对接，形成一个光滑的圆柱形桶状结构，对缆芯和内护套层进行全封闭保护，能承受较大抗压抗拉力，也有较好的隔热作用，同时，啮齿动物啃咬无着力点，具有良好防咬性能。第二铠装层的厚度为0.4~0.5mm。
进一步的，拱形FRP条的一端设置有凸起部，另一端设置与凸起部相对应的凹槽部，其中一个拱形FRP条的凸起部伸入另一个拱形FRP条的凹槽部，实现两个拱形FRP条的连接。
进一步的，外护套层为裹覆在第二铠装层外的防鼠型无卤低烟聚烯烃材料。
进一步的，外护套内部设置有酰氨基树脂微型辣椒素胶囊。外护套的厚度为0.8~1.0mm。辣椒素成分能够刺激老鼠，起到驱鼠作用。具体的，酰胺基树脂的熔融温度大于无卤低烟聚烯烃材料，由其作为胶囊壁包裹辣椒素，与无卤低烟聚烯烃材料共挤，将胶囊分布在外护套层中，因为胶囊壁包裹，使得工作人员操作时只需第一时间清除剪切时截面破损的辣椒素，整体外表面不会对施工造成影响。
本发明的有益效果为：
本发明设计的无缝铠装防鼠复合光缆，老鼠咬破外防护套层中的胶囊后，胶囊内的辣椒素的刺激性气味以及味道会使老鼠停止啃咬，且当外防护套层中的辣椒素失去药效，被老鼠啃食破坏后，由多个拱形FRP条组成的第二铠装层，整体无缝安装，使得啮齿动物啃咬无着力点，具有良好防咬性能。在此基础上，当老鼠在啃咬绕包层的玻璃纤维层时，很容易被玻璃纤维刺伤，进一步阻止老鼠继续啃咬；缆芯形成的对接铠装包裹在起到抗压等作用的同时，也可看作是内层级防鼠措施，阻挡老鼠啃食缆芯。本发明的无缝铠装防鼠复合光缆采用了多重防鼠措施，增强了防鼠的可靠性，并延长了防鼠驱鼠的有效时间。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中无缝铠装防鼠复合光缆的结构示意图；
图2为本发明实施例中无缝铠装防鼠复合光缆的主视图；
图3为本发明实施例中第一铠装结构的结构示意图；
图4为本发明实施例中第一铠装结构的弯曲示意图；
图5为图4中A处的局部放大图；
图6为本发明实施例中光缆单元的结构示意图；
图7为本发明实施例中电缆单元的结构示意图；
图8为本发明实施例中拱形FRP条的结构示意图。
附图标记：01、缆芯；02、绕包层；03、内护套层；04、第二铠装层；05、外护套层；10、第一铠装结构；11、中心加强构件；12、平面；121、第一贴合段；122、第二贴合段；123、第三贴合段；124、三一贴合段；125、三二贴合段；20、单元缆；21、光缆单元；211、松套管；212、光纤；213、纤膏；22、电缆单元；221、中心导体；222、耐火隔离层；223、绝缘层；41、拱形FRP条；42、凸起部；43、凹槽部；51、酰氨基树脂微型辣椒素胶囊。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1~8所示的一种无缝铠装防鼠复合光缆，包括缆芯01，以及依次设置在所述缆芯01外侧的绕包层02、内护套层03、第二铠装层04和外护套层05；
所述缆芯01由第一铠装结构10和单元缆20组成，所述单元缆20包括多个直径相同的电缆单元22和光缆单元21；具体的，本发明采用双级铠装结构，与玻璃纤维制成的绕包层02结合，通过多重防鼠措施，提高复合光缆的防鼠可靠性。
所述第一铠装结构10包括中心加强构件11以及多个沿所述中心加强构件11的长度方向设置、且与所述中心加强构件11的侧面垂直固定的平面12，所述平面12为钢带，所述平面12的长度方向与所述中心加强构件11的长度方向相同，所述平面12的宽度方向为所述平面12远离所述中心加强构件11的延伸方向，所述平面12的宽度大于所述单元缆20横截面的周长；所述单元缆20设置在相邻两个所述平面12之间，所述平面12沿其宽度方向与所述单元缆20绞合，使得所述平面12的自由端沿所述单元缆20的周长方向贴合，形成对接铠装包裹。本发明设置中心加强构件11提高第一铠装结构10的强度，避免多个平面12偏移，提高钢带的贴合效果。
本申请中，平面12的数量设置为3~6个，当平面12的数量越多时，两个平面12之间的夹角逐渐减小，使得单元缆20与中心加强构件11之间的距离较长，进而使得缆芯01的直径逐渐增大，本实施例中优选为4个，当平面12数量为4个时，相邻两个平面12之间的夹角为90°，每个平面12沿单元缆20的外径贴合时，弯折角度适中，且单元缆20的轴心距离中心加强构件11的长度适中，保证缆芯01的直径处于最优设计，提高复合光缆的通信质量。
具体如图1~2所示，单元缆20设置有4个，共包括2个光缆单元21和两个电缆单元22，电缆单元22和光缆单元21间隔设置，分散设置在相邻两个平面12之间，平面12沿其宽度方向与单元缆20绞合，使得平面12的自由端沿单元缆20的周长方向贴合，形成对接铠装包裹。本申请中光缆单元和电缆单元间隔设置，使得复合电缆的重心与中心加强构件的轴心重合，提高了复合电缆的通信安全性。
具体如图3~5所示，每个平面12沿其宽度方向均包括第一贴合段121、第二贴合段122和第三贴合段123，第二贴合段122的两端分别连接第一贴合段121和第三贴合段123，第一贴合段121的另一端与中心加强构件11的侧面垂直固定，第三贴合段123的自由端朝向另一个平面12的第二贴合段122。
如图4所示，第一贴合段121的宽度为单元缆20横截面的半径。第二贴合段122的宽度为单元缆20横截面的周长的1/2。第三贴合段123的宽度为缆芯01横截面周长的1/4。使得平面12与单元缆20绞合时，在缆芯01的外接圆上，第三贴合段123的自由端与另一个平面12的第二贴合段122对接，此时第三贴合段123的厚度减小，降低了两个平面12贴合时的对接缝隙，提高了缆芯01的防咬功能。
如图5所示，第三贴合段123沿其宽度方向分为三一贴合段124和三二贴合段125，第一贴合段121、第二贴合段122和三一贴合段124的厚度相同，且厚度不小于0.3mm。三二贴合段125的厚度沿其自由端方向依次减小。至三二贴合段125的端部形成超薄钢刃，降低了两个平面12贴合时的对接缝隙。
具体在本实施例中，单元缆20横截面的直径为2mm，第一贴合段121、第二贴合段122、三一贴合段124的厚度为0.3mm，则第一贴合段121的宽度为1mm，第二贴合段122的宽度为3.14mm，第三贴合段123的宽度为3.67mm，整体绞合后，缆芯01的直径为4.23mm。其中三一贴合段124的厚度为0.3mm，三二贴合段125的厚度自其与三一贴合段124连接处向外依次减小。至三二贴合段125的端部厚度为0，形成超薄钢刃。
在此基础上，当啮齿作用在第一铠装结构10上时，第三贴合段123受到向下的作用力，此时受力位置朝向中心加强构件11的方向移动，以对单元缆20进行包裹，提高了单元缆20的防护作用，第三贴合段123的自由端与另一平面12的第二贴合段122之间的对接缝隙增大，受前端向下的作用力影响，三二贴合段125的端部向上移动，以其更小厚度的端部形成的钢刃刺伤老鼠，防止其进一步啃咬。
如图6所示，光缆单元21包括松套管211，以及设置在松套管211内部的光纤212和纤膏213，纤膏213填充设置在多个光纤212之间，光纤212和松套管211之间的间隙内。松套管211的外侧依次涂覆有着色层和阻水层，着色层采用光敏着色剂涂覆，起到区别光缆单元21的作用，便于识别。阻水层采用光敏阻水物进行固化覆盖，起到阻水作用。
如图7所示，电缆单元22包括中心导体221、耐火隔离层222和绝缘层223；耐火隔离层222紧密包覆于中心导体221的外部，绝缘层223紧密包覆于耐火隔离层222的外部。中心导体221采用多股软铜丝绞合，耐火隔离层222采用单面氟金云母带绕包，搭盖率不小于20%；绝缘层223为低烟无卤阻燃材料挤制而成。
为了提高防鼠性能，绕包层02由玻璃纤维编织带在缆芯01外侧螺旋缠绕制成，玻璃纤维编织带设置有两层，且两层玻璃纤维编织带的缠绕方向相反。玻璃纤维编织带在高速编织机上加工而成，用无碱或中碱玻璃纤维材料，编织密度为80%~90%。玻璃纤维编织带的宽度为8~20mm，厚度为0.4~0.7mm。由于在编织带中玻璃纤维相互交织叠合，故玻璃纤维编织带具有极强的抗拉能力。而且还有防啮齿动物破坏的功能，在阻挡老鼠对光缆的损害方面，与钢丝有相同的功效。本发明的玻璃纤维编织带价格低廉，有助于降低光缆的制作成本。
作为优选的，内护套层03包括缓冲层和耐火层，缓冲层为绝缘缓冲层，耐火层为煅烧云母带制得。
如图1~2所示，第二铠装层04由多个拱形FRP条41包覆在耐火层外围，各个拱形FRP条41之间无缝对接，形成一个光滑的圆柱形桶状结构，对缆芯01和内护套层03进行全封闭保护，能承受较大抗压抗拉力，也有较好的隔热作用，同时，啮齿动物啃咬无着力点，具有良好防咬性能。第二铠装层04的厚度为0.4~0.5mm。
如图8所示，拱形FRP条41的一端设置有凸起部42，另一端设置与凸起部42相对应的凹槽部43，其中一个拱形FRP条41的凸起部42伸入另一个拱形FRP条41的凹槽部43，实现两个拱形FRP条41的连接。
请继续参考图1，外护套层05为裹覆在第二铠装层04外的防鼠型无卤低烟聚烯烃材料。外护套内部设置有酰氨基树脂微型辣椒素胶囊51。辣椒素成分能够刺激老鼠，起到驱鼠作用。具体的，酰胺基树脂的熔融温度大于无卤低烟聚烯烃材料，由其作为胶囊壁包裹辣椒素，与无卤低烟聚烯烃材料共挤，将胶囊分布在外护套层05中，因为胶囊壁包裹，使得工作人员操作时只需第一时间清除剪切时截面破损的辣椒素，整体外表面不会对施工造成影响。
本发明设计的无缝铠装防鼠复合光缆，老鼠咬破外防护套层中的胶囊后，胶囊内的辣椒素的刺激性气味以及味道会使老鼠停止啃咬，且当外防护套层中的辣椒素失去药效，被老鼠啃食破坏后，由多个拱形FRP条41组成的第二铠装层04，整体无缝安装，使得啮齿动物啃咬无着力点，具有良好防咬性能。在此基础上，当老鼠在啃咬绕包层02的玻璃纤维层时，很容易被玻璃纤维刺伤，进一步阻止老鼠继续啃咬；缆芯01形成的对接铠装包裹在起到抗压等作用的同时，也可看作是内层级防鼠措施，阻挡老鼠啃食缆芯01。本发明的无缝铠装防鼠复合光缆采用了多重防鼠措施，增强了防鼠的可靠性，并延长了防鼠驱鼠的有效时间。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种无缝铠装防鼠复合光缆，其特征在于，包括缆芯，以及依次设置在所述缆芯外侧的绕包层、内护套层、第二铠装层和外护套层；
所述缆芯由第一铠装结构和单元缆组成，所述单元缆包括多个直径相同的电缆单元和光缆单元；
所述第一铠装结构包括中心加强构件以及多个沿所述中心加强构件的长度方向设置、且与所述中心加强构件的侧面垂直固定的平面，所述平面为钢带，所述平面的宽度大于所述单元缆横截面的周长；所述单元缆设置在相邻两个所述平面之间，所述平面沿其宽度方向与所述单元缆绞合，使得所述平面的自由端沿所述单元缆的周长方向贴合，形成对接铠装包裹；
每个所述平面沿其宽度方向均包括第一贴合段、第二贴合段和第三贴合段，所述第二贴合段的两端分别连接所述第一贴合段和所述第三贴合段，所述第一贴合段的另一端与所述中心加强构件的侧面垂直固定，所述第三贴合段的自由端朝向另一个所述平面的第二贴合段；
所述第三贴合段沿其宽度方向分为三一贴合段和三二贴合段，所述第一贴合段、所述第二贴合段和所述三一贴合段的厚度相同，所述三二贴合段的厚度沿其自由端方向依次减小；
所述第一贴合段的宽度为所述单元缆横截面的半径；所述第二贴合段的宽度为所述单元缆横截面的周长的1/2；所述第三贴合段的宽度不小于所述缆芯横截面周长的1/4。
2.根据权利要求1所述的一种无缝铠装防鼠复合光缆，其特征在于，所述光缆单元包括松套管，以及设置在所述松套管内部的光纤和纤膏，所述纤膏填充设置在多根所述光纤之间，所述光纤和所述松套管之间的间隙内。
3.根据权利要求1所述的一种无缝铠装防鼠复合光缆，其特征在于，所述电缆单元包括中心导体、耐火隔离层和绝缘层；所述耐火隔离层紧密包覆于所述中心导体的外部，所述绝缘层紧密包覆于所述耐火隔离层的外部。
4.根据权利要求1所述的一种无缝铠装防鼠复合光缆，其特征在于，所述绕包层由玻璃纤维编织带在所述缆芯外侧螺旋缠绕制成，所述玻璃纤维编织带设置有两层，且两层所述玻璃纤维编织带的缠绕方向相反。
5.根据权利要求1所述的一种无缝铠装防鼠复合光缆，其特征在于，所述内护套层包括缓冲层和耐火层，所述缓冲层为绝缘缓冲层，所述耐火层为煅烧云母带制得。
6.根据权利要求1所述的一种无缝铠装防鼠复合光缆，其特征在于，所述第二铠装层由多个拱形FRP条包覆在耐火层外围，各个拱形FRP条之间无缝对接，形成一个光滑的圆柱形桶状结构。
7.根据权利要求1所述的一种无缝铠装防鼠复合光缆，其特征在于，所述外护套层为裹覆在所述第二铠装层外的防鼠型无卤低烟聚烯烃材料，所述外护套内部设置有酰氨基树脂微型辣椒素胶囊。
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