CN208077638U - 一种加强防鼠型光电复合缆 - Google Patents

一种加强防鼠型光电复合缆 Download PDF

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一种加强防鼠型光电复合缆,包括中心加强件、光纤和导体,所述中心加强件、光纤和导体的外围设有阻水带和外护套,阻水带和外护套之间设有第一尼龙层、若干环形FRP片及第二尼龙层,所述若干环形FRP片呈圆形均布在第一尼龙层和第二尼龙层之间,相邻环形FRP片之间的端面相互连接。可以采用较薄的厚度,也不需要额外填充FRP之间的间隙,最大限度的降低复合缆自身的重量,结构紧凑、体积小,自重轻,同时安装敷设弯曲半径远远优于金属铠装防鼠电缆。

Description

一种加强防鼠型光电复合缆
技术领域
本实用新型涉及一种加强防鼠型光电复合缆。
背景技术
光电复合缆能同时传输电力和光信号,目前应用范围越来越广泛,但其使用受到自重的限制。在敷设过程中,距离、风力、覆冰等因素,都会使线缆内部张力变大,光缆随之伸长,当伸长量增大到等于光纤的余长时,光纤也逐渐受力,光纤的传输损耗就会变大,这会严重的影响到光缆线路的通信质量,当光缆的伸长量超过一定的范围,就会使得光纤断裂,通信中断,其后果相当严重。同时,除了需要保障传输性能外,对于鼠咬鸟啄的防护也是需要重点考虑的问题,这进一步增加了工艺复杂度,增设的防护结构也增加了自重。
目前,光缆防鼠主要有化学防鼠方法和物理防鼠方法两种。
化学防鼠方法是通过在光缆PE护套中添加强刺激性化学物质来达到防鼠效果,通常采用辣味素和合成高丙体两种化学物质。但是,由于这两种化学物质在生产时受到高温影响会发挥出有毒气体对操作人员产生伤害,在光缆的使用过程中也会对环境产生污染,而且采用两种化学物质生产的防鼠光缆的使用寿命也未能得到验证,因此,化学防鼠方法并不是目前主流的防鼠解决方案。
物理防鼠方法是通过依靠金属材料和非金属材料的硬度或噬咬刺激性使光缆具有防鼠特性。目前,物理方法防鼠光缆主要有钢丝铠装防鼠光缆、钢带铠装防鼠光缆和玻璃纤维带铠装防鼠光缆三种结构或者上述三种结构的组合。
对于钢带铠装尼龙护层型防鼠光缆和钢丝铠装型防鼠光缆来说,外护套被鼠类咬破后,钢带或铠装将暴露在外,长时间的日晒雨淋将会让钢带迅速锈蚀,光缆性能将会受到影响。同时这两类光缆重量较重,缆身柔软度不好,十分僵硬,这就给光缆敷设和维护造成了很大的难度。玻璃纤维型防鼠光缆重量较轻和柔软度较好,但护套咬破后缆芯包覆着玻璃纱直接暴露在外没有防护,光缆寿命和性能受到较大影响,同时玻璃纤维在生产时对设备要求较高,整体生产成本较高。
专利申请CN201710646807.6公开了一种自承层绞式防鼠咬光缆及其制造方法,包括有缆芯和外护套,其特征在于所述的缆芯为层绞式缆芯,在层绞式缆芯外包覆有内护套,内护套外设置有防咬抗啄拼接层,所述的防咬抗啄拼接层由扁状FRP条沿内护套周向排列拼接而成,防咬抗啄拼接层外包覆外护套。本发明扁状FRP条密布在缆芯的外层,使光缆具备很强的防鼠咬抗鸟啄性能;扁状FRP条作为自承抗拉元件与外护套结合形成一个复合外护层,该外护层提供防啃抗啄性能。该方案由于FRP条直接采用若干扁状条进行设置,占用空间较大,且内部存在较多空隙,相邻FRP条之间的间隙也降低了防鼠效果,尽管其松散结构相对传统防鼠结构在一定程度上有利于弯曲性能提升,但对于防鼠效果和整体强度来说,缺陷较大。
专利CN201720931620.6公开了一种FRP耐火防鼠光缆结构,其包括位于中心的非金属加强件,围绕着该非金属加强件紧密设置套管,套管内设置有光纤,在套管内填充有纤油膏,在套管与非金属加强件之间的缝隙中设置有阻水纱,在套管之外依次套设有阻水带、云母带、阻燃内护套、陶瓷化复合带、杆状FRP和耐火外护套。其通过杆状FRP及配套结构来实现防鼠功能,但是杆状FRP其圆形结构的最厚处在中间部位,厚度不均匀,为达到理想的防鼠效果需要较大的整体厚度,另外杆状FRP使用的根数较多,在制造工艺上较难,有较多的不可控性。
实用新型内容
鉴于以上情形,为了解决上述技术存在的问题,本实用新型提出一种加强防鼠型光电复合缆,能够同时实现防鼠、增强和降低材料自重的目的。
根据本实用新型的加强防鼠型光电复合缆,包括中心加强件、光纤和导体,所述中心加强件、光纤和导体的外围设有阻水带和外护套,阻水带和外护套之间设有第一尼龙层、若干环形FRP片及第二尼龙层,所述若干环形FRP片呈圆形均布在第一尼龙层和第二尼龙层之间,相邻环形FRP片之间的端面相互连接。
优选地,所述若干环形FRP片的端面上设有凹凸纹路,相邻的环形FRP片端面上设置的凹凸纹路相互嵌合。
优选地,所述环形FRP片共设置七根。
进一步地,所述若干环形FRP片的其中两片环形FRP片之间嵌入设置撕裂线。
进一步地,所述光纤外侧设有二次被覆层,二次被覆层内设有填充光纤间隙的阻水油膏。
进一步地,所述阻水带内设有两根光纤和两根导体以及一根填充绳,所述光纤、导体及填充绳围绕中心加强件圆形均布。
进一步地,所述导体外侧设有绝缘层。
在采取本实用新型提出的技术后,根据本实用新型实施例的加强防鼠型光电复合缆,具有以下有益效果:
1)采用非金属防鼠增强结构,环形FRP片可以采用较薄的厚度,也不需要额外填充FRP之间的间隙,最大限度的降低复合缆自身的重量,结构紧凑、体积小,自重轻,同时安装敷设弯曲半径远远优于金属铠装防鼠电缆。
2)采用环形FRP片玻璃纤维带替代圆形FRP绳,减少材料用量,减少工艺缺陷,达到防鼠、增强和降低材料自重问题。
3)通过双尼龙护套和环形FRP片做为协同防鼠层,增强防鼠能力。
4)采用光缆和电缆复合方式,解决电源传输和通讯传输需求,而有具有大跨度及防鼠的能力。
5)采用电阻率低的金属导体或合金导体,抗金属疲劳、较高的强度,降低导体发热。
附图说明
图1示出了本实用新型的加强防鼠型光电复合缆断面结构图。
具体实施方式
下面将结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。所描述的实施例包括帮助理解的各种具体细节,但它们只能被看作是示例性的,是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。同时,为了使说明书更加清楚简洁,将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
如图1所示,一种加强防鼠型光电复合缆,包括中心加强件1、光纤2和导体3,所述中心加强件1、光纤2和导体3的外围设有阻水带4和外护套5,阻水带4和外护套5之间设有第一尼龙层6、若干环形FRP片7及第二尼龙层8,所述若干环形FRP片7呈圆形均布在第一尼龙层6和第二尼龙层8之间,相邻环形FRP片7之间的端面相互连接。
作为一种实施方式,所述若干环形FRP片7的端面上设有凹凸纹路,相邻的环形FRP片7端面上设置的凹凸纹路相互嵌合。
进一步地,所述环形FRP片7共设置七根,其中两片环形FRP片7之间嵌入设置撕裂线9。
进一步地,所述光纤2外侧设有二次被覆层20,二次被覆层20内设有填充光纤2间隙的阻水油膏21。
进一步地,所述阻水带4内设有两根光纤2和两根导体3以及一根填充绳11,所述光纤2、导体3及填充绳11围绕中心加强件1圆形均布。
进一步地,所述导体3外侧设有绝缘层30。
所述第一尼龙层6、若干环形FRP片7及第二尼龙层8构成防鼠结构,环形FRP片7在制作原料部件时可以制作为扁平的带状,复合缆绕合时经过模具加热定型,形成环形(弧形)的FRP片,同时在加热时,相邻环形FRP片7之间的端面会有一定程度的融合连接,填补了可能出现的缝隙,使若干环形FRP片7构成一个完整的圆形。
另一方面,环形FRP片7为玻璃纤维制成的可纵包的加强带,具有一定的硬度,又有一定的韧性,可以纵包,能够起到加强作用。制造时可在紧套光纤或束管或缆芯外对接纵包,再直接挤护套,利用护套热量使该加强带粘接成一密合的圆管。较好地解决了刚性和韧性的协调问题,同时又因在光缆中形成了管状,所以同时起了抗张、抗侧压、抗回缩、耐冲击、防潮等作用,还具有良好的防鼠效果。
环形FRP片,优点在于节省材料,相对圆形的最厚处在中间部位,环形FRP片厚度比较均匀,在同等效果下可以采取较薄的厚度;相对圆形结构使用的根数少,工艺缺陷少,在工艺上更好控制;并且强度相较分散结构更高。相对扁状FRP条来说,可以采用较薄的厚度,也不需要额外填充FRP之间的间隙,最大限度的降低复合缆自身的重量,减少体积和重量。
第一尼龙层6、若干环形FRP片7及第二尼龙层8共同构成协同防鼠层,增强防鼠能力。尼龙是一种无毒环保型材料,它在较宽广的温度范围内具有较高的强度、刚性、韧性;同时具有优良的耐磨性、耐蠕变性和自润滑性;电绝缘性能较好,耐电弧;耐热性,耐低温性能良好,属于自熄灭性材料;耐油性突出。它是良好的防鼠材料。
通过采用双尼龙层与FRP形成加强防鼠层,尼龙层分别处于FRP的内侧和外侧,外侧的尼龙在加工时会很好的贴合在FRP的外侧,FRP在加工时,会因为受热而融合一体,形成紧密的圆形,而尼龙材料也会紧密的附着FRP,进一步增强FRP的抗拉强度。
采用双尼龙层的结构,主要考量防鼠能力的长久性和有效性,由于光缆中使用多层护套铠装的反复,由于常规的镀铬钢带在外护套层被咬掉后暴露于潮湿空气中容易生锈而失去保护的功能,因此在遭遇鼠类二次攻击时,光纤就会被咬断,若采用不锈钢带,将不锈钢带分切并覆膜,其材料成本是常规度铬钢带的好几倍,经济上考虑并不可取。同时,光缆包含了又一定厚度的钢带后,重量较大,增加了施工难度,若采用于架空敷设,则对架空杆塔的要求会提高,增加了光缆线路的敷设成本。
双尼龙层与FRP的复合增强防鼠体系,可以极大的延长防鼠能力,及时在外层护套受到攻击破损后,内部的FRP也会起到防鼠的能力,即使FRP失去部分能力,内侧的尼龙层仍然会起到防护作用,其防鼠能力大大提高,修复方便。而且在外护层破损后,外部的水无法进入缆体内部。
环形FRP片7的端面上设有凹凸纹路,相邻的环形FRP片7端面上设置的凹凸纹路相互嵌合。凹凸纹路的嵌合结构设置可以进一步加强环形FRP片7之间的融合连接强度,避免留下薄弱之处以至被咬穿或啄穿,提高使用寿命。凹凸纹路的嵌合在制造工艺上来说,可以在预制扁平的带状FRP时在其侧边设置条纹,然后在模具加热定型时,所设置的条纹相互融合并嵌合在一起,相比光面来说,嵌合效果更好。
所述导体3和绝缘层30构成电力导线单元,为使电力导线单元的弯曲性能更优良,导体使用细的纯铜线,采用绞合形式。绝缘层采用绝缘性好且较柔软的环保材料,如弹性体或者低烟无卤材料。
所述光纤2、二次被覆层20及阻水油膏21构成光单元,光单元中的光纤2是终端设备和控制中心之间的通信通道,也是防鼠加强光电复合缆中最脆弱的元件。复合缆在敷设时会承受较大的侧压力、轴向拉力等机械应力,为达到对光纤的最佳保护,避免缆绳受力时产生光纤断裂或者光损耗增大的情况,满足复合缆正常工作情况下的传输性能要求,设置了二次被覆层20及阻水油膏21。并与导体3及填充绳11围绕中心加强件1圆形均布,保证受力的均衡,同时减少体积和重量。
所述电力导线单元和光单元围绕中心加强件1绞合为加强防鼠型光电复合缆的缆芯,为使绞合后缆芯更圆整,在缆芯内部空隙处可适当增加一些填芯。
为加强光电复合缆的承力性能,同时减缓外力冲击时对内部光、电元件的影响,可通过纤维绞制为增强单元,将增强纤维通过绞合的方式,以固定的张力均匀地绞制在缆芯外围。为保证增强纤维在缆绳受拉力时的承力一致性,在绞制时应对每根纤维施加相同的预张紧力,同时绞合节距应大于缆芯的绞合节距,以确保在缆绳正常工作状态下所受拉力主要由增强纤维承担。
外护套5主要作用是对缆绳内的各单元提供保护。防鼠加强光电复合缆外护套直接暴露于外界环境中,因此外护套材料应同时具备耐高低温、耐太阳辐射、耐热老化等性能。防鼠加强光电复合缆在野外敷设,因此防鼠加强光电复合缆的外护套需具备一定的耐磨性和一定的硬度,以保证有一定的防鼠能力。

Claims (7)

1.一种加强防鼠型光电复合缆,其特征在于,包括中心加强件(1)、光纤(2)和导体(3),所述中心加强件(1)、光纤(2)和导体(3)的外围设有阻水带(4)和外护套(5),阻水带(4)和外护套(5)之间设有第一尼龙层(6)、若干环形FRP片(7)及第二尼龙层(8),所述若干环形FRP片(7)呈圆形均布在第一尼龙层(6)和第二尼龙层(8)之间,相邻环形FRP片(7)之间的端面相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种加强防鼠型光电复合缆,其特征在于,所述若干环形FRP片(7)的端面上设有凹凸纹路,相邻的环形FRP片(7)端面上设置的凹凸纹路相互嵌合。
3.根据权利要求1所述的一种加强防鼠型光电复合缆,其特征在于,所述环形FRP片(7)共设置七根。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种加强防鼠型光电复合缆,其特征在于,所述若干环形FRP片(7)的其中两片环形FRP片(7)之间嵌入设置撕裂线(9)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种加强防鼠型光电复合缆,其特征在于,所述光纤(2)外侧设有二次被覆层(20),二次被覆层(20)内设有填充光纤(2)间隙的阻水油膏(21)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种加强防鼠型光电复合缆,其特征在于,所述阻水带(4)内设有两根光纤(2)和两根导体(3)以及一根填充绳(11),所述光纤(2)、导体(3)及填充绳(11)围绕中心加强件(1)圆形均布。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种加强防鼠型光电复合缆,其特征在于,所述导体(3)外侧设有绝缘层(30)。
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