CN2393111Y - 应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆,从内到外依次包括缆芯部分、中间层部分、外护层部分,中间层部分包括芳纶纤维编织加强层,其中的芳纶纤维相互编织在一起,形成网状或带状。该部分还可以包括一个云母保护层,绕包或纵包于芳纶纤维织加强层的外面。缆芯部分采用层绞式结构或中心管式结构,其中光纤为紧套光纤单元或单纤、多纤松套光纤单元。本光缆具有抗子弹、石块等的冲击能力,并能承受短时高温、火焰。

Description

应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆

本实用新型涉及一种光缆，特别是在应用于应急、野战、电力地线缠绕等特定场合下的特种光缆。

所谓应急光缆是一种光缆通信线路中的维护光缆，当光缆线路因天灾人祸遭到破坏而致使信号中断时，为减小损失争取时间采取的一种应急措施。它要求光缆具有重量轻(便于携带)、抗拉强度大、柔软和具有一定的抗击外力冲击的能力，以防止光缆在施工过程中和施工完成后因操作及其它的意外导致光信号二次中断事故的发生。所谓野战光缆是一种军用光缆，在战场和一些抢险过程中，要求快速布放光缆，甚至可采用直升飞机或其它航空器拖曳布放。面对战场的恶劣环境，要求光缆具有重量轻、外径小、抗拉强度大、柔软、一定的抗击弹片、飞石冲击和必要的防火功能。所谓电力地线缠绕式光缆是一种为节省光缆施工费用和利用现有电力资源(电杆和铁塔等)在电力地线上架设的一种光缆，它用特殊方法将光缆缠绕在电力地线上。

目前的缠绕式光缆不具备抗击猎枪子弹的能力，很多电力线路因发生打鸟或其它的天灾致使光缆断裂，影响了光缆的使用和性能。应急光缆和野战光缆虽有一定的抗冲击能力，但由于其中的加强件芳纶纤维(随着技术的发展，目前大多都用芳纶纤维代替传统的金属加强件)是分散的，每根纤维之间不能相互加强，其抗冲击能力有限，易变形。

本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆，既保证光缆有一定的抗拉力、柔软性和重量轻，又满足光缆具有一定的抗冲击能力甚至枪击的能力。

本实用新型实现上述目的的方案是：一种应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆，从内到外依次包括缆芯部分、中间层部分、外护层部分，其特征是：所述中间层包括一个芳纶纤维编织加强层，所述芳纶纤维编织加强层中的芳纶纤维相互编织在一起，形成网状或带状。

采用以上方案的有益效果：芳纶纤维为高分子材料聚合而成的纤维物，不至于因多次弯折、扭曲等存在折痕和断裂，将芳纶纤维编织成带状(或网状)应用在上述三种光缆结构中，可以更好地发挥芳纶纤维的特长。这样，既可保证光缆有一定的抗拉力、柔软性和重量轻，又可满足光缆具有一定的抗冲击能力甚至枪击的能力。

图1是本实用新型实施例一、二特种光缆剖面示意图。

图2、3分别是紧套光纤单元和松套光纤单元的示意图。

图4是本实用新型实施例三特种光缆剖面示意图。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

在以下各例中，光缆的外护层部分30根据应用场合不同而不同，它主要是包括光缆外套38，在应急光缆和野战光缆中，其外套38采用聚氨脂(PU)、尼龙(PA)或高强度聚乙烯(PE)。在电力地线缠绕式光缆中，其外套38采用氟碳塑料、聚苯硫醚(PPS)或聚碳酸脂(PC)等耐高温工程塑料。在以下各例中不再对此进行说明。

实施例一：见图1，所示应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆从内到外依次包括缆芯部分10、中间层部分20、外护层部分30。

所述中间层20包括一个芳纶纤维编织加强层26，所述芳纶纤维编织加强层26中的芳纶纤维相互编织在一起，形成网状或带状(图中未示出)。在特殊应用场合，根据需要，还可以为芳纶纤维编织加强层26外绕包(纵包)一层云母保护层27(云母带)。这样，野战光缆在战场上可有效避免炮火对光缆的烧毁；地线缠绕式光缆增加了一层云母带可防止电火花、短路、雷电等瞬时高温引起光缆烧毁。云母带具有隔热、防火的特点，如果光缆外护层烧毁或破坏，云母带可保证光缆缆芯无损；同时，云母带自身还具有一定的机械强度，这样在外护层被破坏时起缓冲作用，减少对芳纶纤维加强层的破坏，起到保证光缆缆芯不受短暂的机械外力损伤，保持光通信的正常进行。

所述外护层部分30如上已述，在此不再重复。

所述缆芯部分10采用层绞式结构，其中光纤为紧套光纤单元，光纤二次被覆材料13紧贴于光纤11上。这里所谓层绞式结构的制法如下：a)采用高强度、高模量、柔软性好的非金属材料(以芳纶纤维加强件为主)制做中心加强件15；b)紧套光纤单元11通过绞合围绕在中心加强件15周围；c)缆芯绞合过程中用聚脂带、纱线等将绞合后的紧套光纤单元或松套光纤单元等固定；d)根据光纤芯数的大小，重复(b)、(c)过程；e)一般情况下，缆芯填充材料14采用阻水粉和特种干式石油膏，也可以不填充石油膏。

其中紧套光纤单元示意图如图2所示。紧套光纤单元结构形态即光纤二次被覆层材料紧贴在光纤11上，由于二次被覆层材料为高分子塑料，其与光纤——二氧化硅材料线膨胀系数相差较大，而塑料热胀冷缩比较明显，环境温度变化时将导致紧套光纤单元中的塑料与光纤同时受力，这样将引起光纤衰减较大的变化，极端时会严重影响光通信的质量。另外紧套结构光纤难以控制光纤的“余长”，制造成光缆后其受应力时相对地应变能力差，因此在使用时将受到很多诸如场地、环境等的限制。(光纤中光信号对外力很敏感，一旦光纤受到拉伸或弯曲力时，光信号会由传导模变成辐射模，将引起信号失真，所以在光缆生产过程中通过材料线膨胀系数的差别达到调节光纤与套管材料的长度差，也就是希望保证光缆中的光纤长度相对于光缆长一点，以便当光缆受到一定的外力时光纤不受力，这多余的长度专业术语就叫“余长”)。

正因如此，为完善光缆性能，本专利在下述实施例二、三中增加了一种松套结构光缆，即光纤的二次被覆层没有与光纤直接接触，光纤周围充满特种石油膏，这样的光缆不仅具有原有光缆的优点，而且具有良好的耐环境性能和抗应力应变特性。松套结构光缆含一管多纤和一管单纤。

实施例二：仍见图1，该光缆的其他部分与实施例一相同，所述缆芯部分10也采用层绞式结构，区别在于其中紧套光纤单元被替换为单纤或多纤松套光纤单元(在实施例一中为紧套光纤单元，其缺点如上述)，在光纤二次被覆材料13和光纤11之间有填充材料12。这里所谓层绞式结构的制法与实施例一中基本相同，只是将其中紧套光纤单元换成单纤或多纤充油松套光纤单元11(即一管单芯或多芯结构光纤)。

实施例三、见图4，与上述两例不同的是，所述缆芯部分10采用中心管式结构，由二被覆材料形成的松套管13′内包含多根可通过颜色或色带等来区分的光纤11和填充材料12。所谓中心管式结构是用一种化学高分子材料如聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBTP)、聚丙稀(PP)或尼龙(PA)等挤出的松套管13′，其内含多根可通过颜色或色带等来区分的光纤11和填充材料12(特种石油膏)组成的光缆的缆芯，即一管多芯光纤结构。

综上所述，本专利通过结构改进和新材料的应用，与现有的同类使用场合的产品相比，具有很多的优点，其产生的效果也将相当的显著。解决了多年来困绕着人们对该产品大范围推广应用的难题，其主要优点集中在以下几个方面：

一、芳纶编织加强层的应用不仅可以保证光缆具有抗子弹、石块等的冲击能力，而且将其作为加强元件能够起到很好的抗拉伸作用，同时保证了芳纶纤维能够均匀分布在缆芯周围，结构稳定。它的另一个优点是成缆工艺简单，减少光缆生产的设备投入；

二、缆芯不仅采用紧套光纤单元而且还增加了松套光纤结构，包括层绞式和中心管式。增加的这种结构扩大了光缆的应用范围，改善了光缆的环境适应特性，优化了光缆的应力应变性能；

三、中心加强件以芳纶纤维加强件为主，这样，一方面避免原有的玻璃纤维增强塑料(FRP)为中心加强件容易折断并可能导致周围的光纤折断的缺陷，另一方面该加强件柔软性好，强度高，非常适合于光缆需要经常弯曲的场合；

四、云母带的应用使得光缆不仅能够承受瞬时高温，而且在短时高温或火焰中亦能确保光缆通信的正常进行，这一特点在电力地线缠绕式光缆和野战光缆表现得尤为显著；

缆芯填充材料新增加阻水粉或干式特种石油膏，可保证光缆接续时快速、清洁。

Claims (5)

1.一种应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆，从内到外依次包括缆芯部分(10)、中间层部分(20)、外护层部分(30)，其特征是：所述中间层部分(20)包括一个芳纶纤维编织加强层(26)，所述芳纶纤维编织加强层(26)中的芳纶纤维相互编织在一起，形成网状或带状。

2.如权利要求1所述的应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆，其特征是：所述中间层部分(20)还包括一个云母保护层(27)，绕包或纵包于所述芳纶纤维编织加强层(26)的外面。

3.如权利要求1或2所述的应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆，其特征是：所述缆芯部分(10)采用层绞式结构，其中光纤为紧套光纤单元，光纤二次被覆材料(13)紧贴于光纤(11)上。

4.如权利要求1或2所述的应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆，其特征是：所述缆芯部分(10)采用层绞式结构，其中光纤为单纤或多纤松套光纤单元，在光纤二次被覆材料(13)和光纤(11)之间有填充材料(12)。

5.如权利要求1或2所述的应急、野战、电力地线缠绕式特种光缆，其特征是：所述缆芯部分(10)采用中心管式结构，由二被被覆材料形成的松套管(13′)内包含多根可通过颜色或色带等来区分的光纤(11)和填充材料(12)。

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