KR20220051570A - Optic Cable - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 가설된 광케이블로부터 옥내 또는 옥외에 인입(drop) 되는 용도로 사용되며, 관로에서 가공 및 포설에 적합하도록 외경이 최소화되고, 광유닛 내에 수용된 광섬유에 가해지는 응력으로 인한 광손실이 최소화되며, 탈피 용이성 및 인장강도가 우수한 광케이블에 관한 것이다.The present invention relates to an optical cable. More specifically, the present invention is used for a purpose of being dropped indoors or outdoors from a hypothesized optical cable, the outer diameter is minimized to be suitable for processing and installation in the pipeline, and the light caused by the stress applied to the optical fiber accommodated in the optical unit It relates to an optical cable that minimizes loss, is easy to peel off, and has excellent tensile strength.
광케이블은 다양한 통신 네트워크에서 대용량 신호 전송 수단으로서, 초고속 통신 네트워크를 구성하도록 할 수 있다.Optical cables are a large-capacity signal transmission means in various communication networks, and can constitute a high-speed communication network.
광케이블은 구조 및 사용환경에 따라 다양하게 분류되며, 이 중 인입용 광케이블(fiber drop cable)은 전신주를 경유하여 각 가정이나 사무실, 건물 등 옥내로 인입시 광분배함 등에서 분기되는 케이블이다.Optical cables are classified in various ways according to their structure and usage environment. Among them, fiber drop cables are cables that branch off from optical distribution boxes when entering each home, office, or building via a utility pole.
도 1은 종래의 인입용 광케이블의 하나의 실시예의 단면도를 도시하며, 도 2는 종래의 인입용 광케이블의 또 다른 실시예의 단면도를 도시한다.Fig. 1 shows a cross-sectional view of one embodiment of a conventional optical cable for pulling-in, and Fig. 2 shows a cross-sectional view of another embodiment of a conventional optical cable for pulling-in.
도 1에 도시된 인입용 광케이블은 크게 케이블 본체(B)와 상기 케이블 본체를 지지하기 위한 지지부(S)로 이루어진다. 상기 케이블 본체(B)는 주로 폴리올레핀(polyolefin)계 열가소성 수지로 이루어지는 쉬스층(40a)과 상기 쉬스층(40a)의 내부에 인서트된 광섬유(11)와, 상기 광섬유(11)에 대하여 상호 대칭적으로 배치된 금속 또는 비금속 재질의 보강부재(20a)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 쉬스층(40a)에는 광섬유(11)가 배치된 부분의 양측부에 탈피가 용이하도록 노치(notch)(43)가 형성될 수 있다. 각각의 쉬스층은 연결되어 일체로 구성될 수 있다.The lead-in optical cable shown in FIG. 1 is largely composed of a cable body (B) and a support (S) for supporting the cable body. The cable body B includes a
그리고, 상기 지지부(S)는 지지선 역할을 하는 와이어 부재(70) 및 상기 와이어 부재(70)에 폴리올레핀계 열가소성 수지를 피복한 쉬스층(40b)을 포함하여 이루어지고, 상기 쉬스층(40b) 일단에 형성된 구획부(41)에 의하여 케이블 본체(C)와 서로 구획된 상태로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 구획부(41)는 폭이 좁고 잘록한 형상으로 케이블 지지구조의 고정을 용이하게 할 수 있다.And, the support part (S) comprises a
이와 같이, 도 1에 도시된 인입용 광케이블은 단면 형상이 원형이 아닌 비대칭 구조로 구성되어 광케이블의 포설이나 드럼 권취시 밴딩 방향 특성이 존재하고, 밴딩시 쉬스층과 광섬유가 직접 접촉되어 마찰 등에 의하여 광섬유의 손상이 발생될 수 있으며, 광케이블의 무게, 부피 및 비용이 증가될 수 있다는 문제가 있다. 또한, 도 1에 도시된 인입용 광케이블은 내부에 통상 2개의 광섬유(11)를 수용할 수 있는 구조이므로 집합 거주용 건물 등의 수요를 충종시키기 어려울 수 있다.As such, the lead-in optical cable shown in FIG. 1 has an asymmetrical structure rather than a circular cross-sectional shape, so there is a bending direction characteristic when an optical cable is installed or a drum is wound. Damage to the optical fiber may occur, and there is a problem that the weight, volume, and cost of the optical cable may be increased. In addition, since the lead-in optical cable shown in FIG. 1 has a structure capable of accommodating two
또 다른 실시예로서, 도 2에 도시된 인입용 광케이블에서 케이블 본체(B)는 타이트 버퍼 형태의 타이트 버퍼층(13) 내부에 광섬유(11)가 구비될 수 있고, 타이트 버퍼층(13) 외측을 인장섬유층이 감싸며 다시 쉬스층으로 마무리되는 구조일 수 있다.As another embodiment, in the lead-in optical cable shown in FIG. 2 , the cable body B may include an
마찬가지로, 상기 지지부(S)에는 강선 또는 강연선의 와이어 부재(70)가 복수 개 집합되어 구비될 수 있고, 상기 와이어 부재(70)는 쉬스층(40b)에 의해 피복될 수 있다. 각각의 쉬스층은 연결되어 일체로 구성될 수 있다.Similarly, a plurality of
도 2에 도시된 인입용 광케이블 역시 단면이 원형이 아니므로, 마찬가지로 광케이블의 포설이나 드럼 권취시 밴딩 방향 특성이 존재하고, 광케이블의 무게, 부피 및 비용이 증가될 수 있다는 문제가 있으며, 도시된 인입용 광케이블은 내부에 통상 2개의 광섬유(11)를 수용할 수 있는 구조이므로 집합 거주용 건물 등의 수요를 충종시키기 어려울 수 있다.Since the optical cable for lead-in shown in FIG. 2 also has a non-circular cross-section, there is a problem in that there is a bending direction characteristic when the optical cable is installed or the drum is wound, and the weight, volume, and cost of the optical cable can be increased. Since the optical cable for use has a structure capable of accommodating two
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 소개된 인입용 광케이블의 경우 케이블 탈피가 용이하도록 케이블 자켓 등에 노치를 형성하거나, 보강부재 또는 와이어 부재 등이 매립된 별도의 지지부 등을 구비하여 케이블 단면이 원형이 아닌 비대칭 형상으로 구성되어 굴곡 방향의 제한이 있고 케이블의 부피와 무게가 큰 제품이 주를 이루었다.As shown in FIGS. 1 and 2, in the case of the conventionally introduced optical cable for lead-in, a notch is formed in the cable jacket to facilitate cable stripping, or a separate support part in which a reinforcing member or a wire member is embedded, etc. It is composed of an asymmetric shape rather than a circular shape, so there is a limitation in the direction of bending, and products with a large volume and weight of the cable are mainly products.
또한, 종래의 인입용 광케이블들은 도 1의 쉬스층 또는 도 2의 타이트 버퍼층(도 2) 또는 도시 및 설명되지 않았으나 인장섬유 내부에 광섬유를 직접 인서트 또는 종첨하는 방식으로 구성되어, 케이블이 가압 또는 굴곡되는 경우 그 압력이 그대로 광섬유에 전달되어 광손실값이 크게 증가되는 문제가 있었다. In addition, conventional lead-in optical cables are configured in a manner of directly inserting or terminating an optical fiber in the sheath layer of FIG. 1 or the tight buffer layer of FIG. In this case, the pressure is transmitted to the optical fiber as it is, and there is a problem in that the optical loss value is greatly increased.
또한, 종래의 인입용 광케이블은 케이블 자켓 또는 쉬스층 또는 타이트 버퍼층의 크랙 발생시 수분 침투가 용이하나 방수에 대한 대비가 존재하지 않는 경우가 많고, 케이블 자켓 등의 재질로 폴리올레핀 등의 재질이 사용되었으나 화재에 취약하고 별도의 난연성 등을 고려하지 않아 옥내로 인입되는 인입용 광케이블로 강화되는 화재 관련 안전 규격들을 만족하기 어렵다.In addition, in conventional optical cables for lead-in, moisture penetration is easy when a crack occurs in the cable jacket or sheath layer or tight buffer layer, but there is often no preparation for waterproofing. It is difficult to satisfy fire-related safety standards that are reinforced with optical cables for entering indoors because they are vulnerable to fire and do not consider additional flame retardancy.
따라서, 종래 소개된 인입용 광케이블에서 발생하는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 옥내 또는 옥외에 인입되는 용도로 사용되며, 협소하고 복잡한 관로를 통해 포설 및 작업이 용이하도록 외경이 최소화되고, 단면이 원형으로 구성되며, 수용된 광섬유에 가해지는 응력으로 인한 광손실이 최소화되며, 동시에 탈피 용이성 및 인장강도가 우수한 광케이블이 요구된다. Therefore, in order to solve the above problems occurring in the conventionally introduced optical cable for lead-in, it is used for indoor or outdoor use, and the outer diameter is minimized to facilitate installation and work through a narrow and complicated pipeline, and the cross section is An optical cable with a circular shape, which minimizes optical loss due to stress applied to the received optical fiber, and has excellent peelability and tensile strength is required.
본 발명은 옥내 또는 옥외에 인입되는 용도로 사용되며, 관로에서 가공 및 포설에 적합하도록 외경이 최소화되고, 광유닛 내에 수용된 광섬유에 가해지는 응력으로 인한 광섬유 손상이 최소화되며, 탈피 작업이 용이하면서도 인장강도가 우수한 광케이블을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention is used for indoor or outdoor use, the outer diameter is minimized to be suitable for processing and installation in the pipeline, the damage to the optical fiber due to the stress applied to the optical fiber accommodated in the optical unit is minimized, and the peeling operation is easy and tensile It is a task to be solved to provide an optical cable with excellent strength.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하나 이상의 광섬유 및 상기 광섬유가 수용되는 튜브부재를 포함하는 광유닛; 상기 광유닛 둘레를 감싸는 보강층; 및In order to solve the above problems, the present invention provides an optical unit comprising one or more optical fibers and a tube member in which the optical fibers are accommodated; a reinforcing layer surrounding the optical unit; and
상기 인장 섬유층 외측을 감싸는 쉬스층;을 포함하고, 상기 쉬스층 내부 단면적 대비 상기 광유닛과 상기 보강층의 총 단면적 비가 68% 내지 85% 인 것을 특징으로 하는 광케이블을 제공할 수 있다.and a sheath layer surrounding the outside of the tensile fiber layer, wherein the ratio of the total cross-sectional area of the optical unit and the reinforcing layer to the inner cross-sectional area of the sheath layer is 68% to 85%.
또한, 상기 보강층은 아라미드얀, 글라스얀 등 인장용 섬유로 구성되는 인장 섬유층을 포함할 수 있다.In addition, the reinforcing layer may include a tensile fiber layer composed of tensile fibers such as aramid yarn and glass yarn.
그리고, 상기 보강층은 방수 테이프, 방수 파우더, 방수얀 등 방수재로 구성되는 방수층을 포함할 수 있다.In addition, the reinforcing layer may include a waterproofing layer composed of a waterproofing material such as waterproofing tape, waterproofing powder, and waterproofing yarn.
여기서, 상기 쉬스층의 외경은 3.6 밀리미터 내지 4.4 밀리미터(mm)일 수 있다.Here, the outer diameter of the sheath layer may be 3.6 millimeters to 4.4 millimeters (mm).
이 경우, 상기 광유닛의 튜브부재 및 상기 쉬스층은 저연 무할로겐(Low smoke zero halogen; LSZH) 재질일 수 있다.In this case, the tube member and the sheath layer of the optical unit may be made of a low smoke zero halogen (LSZH) material.
그리고, 상기 광유닛의 외경은 0.9 밀리미터 내지 1.6 밀리미터(mm)일 수 있다.And, the outer diameter of the optical unit may be 0.9 millimeters to 1.6 millimeters (mm).
또한, 상기 튜브부재는 연질 저연 무할로겐(Low smoke zero halogen; LSZH) 재질이며, 상기 튜브부재의 두께는 0.1 내지 0.2 밀리미터(mm)일 수 있다.In addition, the tube member may be made of a soft low smoke zero halogen (LSZH) material, and the thickness of the tube member may be 0.1 to 0.2 millimeters (mm).
그리고, 상기 쉬스층에 적어도 하나의 보강부재가 매립될 수 있다.In addition, at least one reinforcing member may be embedded in the sheath layer.
여기서, 상기 쉬스층은 산소지수가 40% 이상인 LSZH 조성물로 구성될 수 있다.Here, the sheath layer may be composed of an LSZH composition having an oxygen index of 40% or more.
이 경우, 상기 쉬스층 외측을 감싸는 외부 인장 섬유층; 및 상기 외부 인장 섬유층 외측을 감싸며, 고밀도 폴리에틸렌(High density Polyethylene; HDPE) 또는 중밀도 폴리에틸렌(Medium density Polyethylene; MDPE) 재질로 구성되는 케이블 자켓;을 포함할 수 있다.In this case, an outer tensile fiber layer surrounding the outer side of the sheath layer; and a cable jacket surrounding the outside of the outer tensile fiber layer and made of a high density polyethylene (HDPE) or medium density polyethylene (MDPE) material.
그리고, 상기 케이블 자켓의 외경은 5.1 밀리미터 내지 6.3 밀리미터(mm)일 수 있다.And, the outer diameter of the cable jacket may be 5.1 millimeters to 6.3 millimeters (mm).
그리고, 상기 케이블 자켓에 적어도 하나의 보강부재가 매립될 수 있다.In addition, at least one reinforcing member may be embedded in the cable jacket.
여기서, 상기 보강부재는 섬유 강화 플라스틱(Fiber-reinforced plastic; FRP) 재질의 원형, 타원 또는 다각형 단면의 와이어로 구성될 수 있다.Here, the reinforcing member may be formed of a wire of a fiber-reinforced plastic (FRP) material having a circular, oval, or polygonal cross-section.
이 경우, 상기 보강부재는 에틸렌 아크릴산(Ethylene Acrylic Acid; EAA) 코팅될 수 있다.In this case, the reinforcing member may be coated with ethylene acrylic acid (EAA).
그리고, 상기 광섬유는 직경이 180 ㎛ 내지 220 ㎛ 인 세경 광섬유 또는 230 ㎛ 내지 270 ㎛인 일반 광섬유가 1개 내지 12개 구비될 수 있다.In addition, the optical fiber may include 1 to 12 thin optical fibers having a diameter of 180 μm to 220 μm or general optical fibers having a diameter of 230 μm to 270 μm.
본 발명에 따른 광케이블에 의하면, 광케이블이 원형으로 구성되고 전체 외경이 최소화됨으로써 소형화 및 경량화가 가능하며, 쉬스층과 광유닛 사이에 적절한 양의 인장 섬유를 배치하여 상기 광유닛 내에 수용된 광섬유에 가해지는 응력으로 인한 광손실이 최소화되면서도 탈피 용이성 및 인장강도가 모두 우수하여 옥내 또는 옥외의 관로에서 가공 및 포설하기에 매우 적합하다.According to the optical cable according to the present invention, since the optical cable is configured in a circular shape and the overall outer diameter is minimized, miniaturization and weight reduction are possible. While light loss due to stress is minimized, it is very suitable for processing and installation in indoor or outdoor pipelines because of its excellent peeling and tensile strength.
또한, 본 발명에 따른 광케이블에 의하면, 상기 광유닛을 감싸는 쉬스층이 난연성 재질로 구성됨으로써 광케이블의 난연 특성이 추가적으로 향상되고, 또한, 광유닛 내부에 방수재를 구비하여 옥외 등에서 인입되는 인입용 광케이블의 방수특성이 확보될 수 있다. In addition, according to the optical cable according to the present invention, since the sheath layer surrounding the optical unit is made of a flame-retardant material, the flame-retardant property of the optical cable is further improved, and a waterproofing material is provided inside the optical unit for the lead-in optical cable to be drawn in outdoors, etc. A waterproof characteristic can be secured.
도 1은 종래의 인입용 광케이블의 하나의 실시예의 단면도를 도시하며, 도 2는 종래의 인입용 광케이블의 또 다른 실시예의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 광케이블의 하나의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 광케이블의 또 다른 실시예의 단면도를 도시한다.Fig. 1 shows a cross-sectional view of one embodiment of a conventional optical cable for pulling-in, and Fig. 2 shows a cross-sectional view of another embodiment of a conventional optical cable for pulling-in.
3 shows a cross-sectional view of one embodiment of an optical cable according to the present invention;
4 shows a cross-sectional view of another embodiment of an optical cable according to the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and the spirit of the invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numbers refer to like elements throughout.
도 3는 본 발명에 따른 광케이블(100A)의 하나의 실시예의 단면도를 도시한 것이다. 3 shows a cross-sectional view of one embodiment of an
도 3를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 광케이블(100A)은 하나 이상의 광섬유(11) 및 상기 광섬유(11)가 수용되는 튜브부재(13)를 포함하는 광유닛(10), 상기 광유닛 둘레를 감싸며 인장용 섬유로 구성되는 인장 섬유층(20), 및 상기 인장 섬유층(20) 외측을 감싸는 쉬스층(40)을 포함하여 구성될 수 있다.Looking more specifically with reference to FIG. 3 , the
도 3에 도시된 상기 광케이블(100A)은 광케이블 전체 외경(D1)이 3.6 밀리미터 내지 4.4 밀리미터(mm)로 소형으로 설계되므로, 옥내 분배함에서 옥내 배치된 단자함 등으로 분기되어 인입되는 용도의 케이블로 적합하다. The
본 발명에 따른 광케이블(100A)의 중심부에 배치되는 광유닛(10)은 내부에 광섬유(11)가 적어도 한 개 이상 수용될 수 있으며, 상기 광섬유(11)가 수용되는 튜브부재(13)는 상기 광섬유(11)를 보호하며 방수 기능 및 외부 충격을 흡수하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 광유닛(10)은 내부로 침투한 수분이 상기 광섬유(11)를 손상시키는 현상을 더욱 방지하기 위하여 상기 튜브부재(13) 내부에 방수재로서 방수얀(15)을 더 구비할 수 있다.In the
도 3에 도시된 상기 광케이블(100A)은 상기 광유닛(10)이 4개의 광섬유(11)를 포함하는 것으로 도시 되었으나, 상기 광유닛(10)은 예를 들어 1개 내지 12개의 광섬유(11)를 포함할 수 있다. In the
그리고, 상기 광유닛(10)의 외경(d) 및 상기 튜브부재(13)의 두께는 상기 광유닛(10) 내부에 수용되는 광섬유(11)의 개수에 따라 다양하게 설정 또는 변경될 수 있다.In addition, the outer diameter d of the
바람직하게는, 상기 광유닛(10)의 외경(d)이 0.9 밀리미터 내지 1.6 밀리미터(mm)이고, 상기 광유닛(10) 튜브부재의 두께가 0.1 밀리미터 내지 0.2 밀리미터(mm)인 경우에 본 발명에 따른 광케이블에서 요구되는 외경 범위를 만족하면서도, 상기 광유닛(10) 튜브부재 내부 공간의 광섬유(11)의 점적률이 약 70% 이하가 되도록 구성되어 상기 광유닛(10)의 양호한 상온 특성을 확보할 수 있음을 확인하였다.Preferably, the outer diameter (d) of the
상기 광유닛(10)을 구성하는 광섬유(11)는 통상 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩(cladding)이라고 하는 부분이 감싸고 있는 이중원기둥 구조로 되어 있고, 여기서 상기 코어(core)는 굴절률이 높은 실리카 재질의 유리광섬유를 사용하고, 상기 클래딩(cladding)은 상기 코어(core) 보다 상대적으로 굴절률이 낮은 실리카 재질의 유리 또는 합성수지 등을 사용함으로써, 중심부를 통과하는 빛이 전반사가 일어나도록 하여 신호를 전송하는 역할을 하도록 구현한다.The
상기 광유닛(10)을 구성하는 상기 광섬유(11)는 외경이 180 마이크로미터 내지 220 마이크로미터(㎛)인 세경 광섬유 또는 230 마이크로미터 내지 270 마이크로미터(㎛)인 일반 광섬유를 사용할 수 있다.The
상기 광유닛(10)의 튜브부재(13)는 연질 LSZH(Low smoke zero halogen) 재질로 구성될 수 있다. 종래, 광유닛 튜브부재로 상대적으로 많이 사용되던 폴리에틸렌(PE), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 또는 폴리프로필렌(PP) 등의 고분자 수지 등에 비하여, LSZH 재질은 늘어나는 성질보다 찢어지거나 끊어지는 특성이 있으므로, 광분기 또는 광접속 작업에서 상기 튜브부재(13)에 수용된 방수얀(15)을 립코드로 사용하여 잘라내거나, 필요한 경우 접속현장에서 별도의 공구없이 손으로 상기 튜브부재(13)를 찢기가 용이하여 작업성이 향상될 수 있고, 난연 특성을 갖춤으로써 옥내 제품에 보다 적합하다.The
상기 광유닛(10) 외측에는 상기 인장 섬유층(20)이 구비되어 광케이블의 인장강도를 보강해주며, 상기 인장 섬유층(20)은 인장 특성이 우수한 아라미드얀(Aramid yarn), 글래스얀(glass yarn) 등의 인장용 섬유, 바람직하게는 아라미드얀(Aramid yarn)이 상기 쉬스층(40) 내측에 횡권 또는 종입된 상태로 구비될 수 있다.The
또한, 상기 인장 섬유층(20)을 구성하는 인장용 섬유는 상기 광유닛(10) 둘레에 종입 또는 S-Z 방향으로 연선되어 구성될 수 있으며, 본 발명에 따른 광케이블에 요구되는 포설환경 등에 따라 총 투입량이 결정될 수 있다.In addition, the tensile fibers constituting the
상기 인장 섬유층(20)은 광케이블의 드럼 권취 또는 옥내외 포설 시 상기 광유닛(10)에 가해지는 압축력, 마찰력 등의 각종 응력을 최소화하여 상기 광섬유(11)의 물리적인 손상으로 인한 광손실을 방지 또는 최소화하며 인장강도를 확보하는 역할을 수행한다.The
또한, 본 발명에 따른 광케이블은 상기 인장 섬유층(20)과 상기 쉬스층(40) 사이에 방수층(30)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 방수층(30)은 종이제 팽윤 테이프(swellable tape) 같은 방수 테이프, 방수 파우더, 방수얀 등의 방수재로 이루어질 수 있으며, 상기 쉬스층(40)의 손상부를 통해 침투한 수분이 광케이블 내부로 침투하는 것을 억제하는 기능을 수행할 수 있고, 인장 섬유층(20)이 원형 형상을 유지하기 위해 인장용 섬유를 묶는 바인딩 기능도 수행할 수 있다.In addition, the optical cable according to the present invention may further include a
상기 인장 섬유층(20)과 상기 방수층(30)은 상기 광유닛을 보호하기 위한 보강층으로서 역할 할 수 있다.The
한편, 상기 인장 섬유층(20)의 단위 면적당 인장용 섬유의 양(또는 밀도)가 적정 수치를 초과하는 경우, 광케이블의 제조 시에 특히 상기 인장 섬유층(20) 및 상기 쉬스층(40)이 압출됨에 따라 상기 광유닛(10)에 가해지는 압력이 증가하여 내부의 광섬유(11)가 손상되거나 밴딩(Micro/Macro Bending)에 의한 광손실 특성이 저하됨을 확인하였다. On the other hand, when the amount (or density) of tensile fibers per unit area of the
따라서, 본 발명에 따른 광케이블의 상기 쉬스층(40) 내부 공간의 단면 점적률이 85% 이하, 바람직하게는 상기 점적률이 68 내지 85%로 구성되는 경우, 상기 쉬스층(40)이 압출되는 과정에서 상기 쉬스층(40)의 내부에 빈 공간이 적절하게 형성되어, 인장 섬유층(20)이 광유닛(10)을 충분히 보호하되 불필요하게 압박하여 손상, 광손실 또는 광섬유 밴딩(Micro/Macro bending)을 방지할 수 있음을 확인하였다Therefore, when the cross-sectional area of the inner space of the
만약, 상기 단면 점적률이 68% 미만인 경우 압출 과정에서 튜브부재와 쉬스층이 부착되어 접속 현장에서 쉬스층 탈피시 상기 광유닛(10)과 상기 쉬스층(40)의 분리가 어려울 수 있었고 부착상태로 광케이블을 밴딩하거나 포설시 광섬유에 가해지는 스트레스와 응력이 증가하여 광손실 또는 광섬유 손상 위험이 있음을 확인하였다.If the cross-sectional area ratio is less than 68%, the tube member and the sheath layer are attached during the extrusion process, and when the sheath layer is peeled off at the connection site, it may be difficult to separate the
반면, 상기 단면 점적률이 85% 초과인 경우 쉬스층(40) 압출시 상기 광유닛(10)으로 가해지는 압력 또는 응력으로 인해 상기 광유닛(10)이 크게 눌림에 따라 상기 튜브부재(13) 내면과 상기 광유닛(11) 사이의 거리가 근접하게 되어 광손실이 크게 증가하는 문제가 있음을 확인하였다. 또한, 상기 인장 섬유층(20)을 아라미드얀(Aramid yarn)으로 구성하는 경우, 상대적으로 고가인 아라미드얀의 사용량이 증가하여 광케이블의 제조비용이 불필요하게 증대할 수 있다 On the other hand, when the cross-sectional area ratio is more than 85%, as the
상기 쉬스층(40) 내부 구성의 점적률(%)에 따른 광케이블의 설계조건에 따른 광케이블 특성은 아래 표 1의 시험결과를 통해 확인할 수 있다. The optical cable characteristics according to the design conditions of the optical cable according to the space factor (%) of the internal configuration of the
(mm)Tube member thickness
(mm)
(mm)Sheath layer thickness
(mm)
(den)aramid yarn
(den)
(den)waterproof yarn
(den)
(mm)total outer diameter
(mm)
(%)occupancy rate
(%)
표 1에 기재된 바와 같이, 비교예 1 내지 4와 실시예 1 내지 2는 쉬스층(40)의 두께와 인장섬유층(20)에 수용된 아라미드얀(인장섬유) 또는 방수얀(방수재)의 밀도를 변화시키며, 아래의 식으로 계산되는 쉬스층 내부 점적률을 달리하여 시험을 수행하였다.As shown in Table 1, in Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 to 2, the thickness of the
- 아래 -- under -
쉬스층 내부 점적률 = (광유닛 단면적 + 인장섬유 환산 단면적 + 방수재 환산 단면적) / 쉬스층 내부 단면적Sheath layer inner space ratio = (optical unit cross-sectional area + tensile fiber equivalent cross-sectional area + waterproofing material equivalent) / sheath layer inner cross-sectional area
광유닛 단면적 = π·(광유닛 외경/2)2 Light unit cross-sectional area = π·(Light unit outer diameter/2) 2
인장섬유 환산 단면적 = (아라미드얀[Den]/9000)/1.44(아라미드얀 밀도)*본수Tensile fiber conversion cross-sectional area = (aramid yarn [Den]/9000)/1.44 (aramid yarn density) * number of strands
방수재 환산 단면적 = (방수얀[Den]/9000)/1.38(PET 밀도)*본수Converted cross-sectional area of waterproofing material = (waterproof yarn[Den]/9000)/1.38(PET density)*number of strands
쉬스층 내부 단면적 = π·(쉬스층 내경/2)2 Sheath layer inner cross-sectional area = π·(sheath layer inner diameter/2) 2
표 1에 나타난 바와 같이, 상기 비교예 1 및 상기 비교예 4의 경우 공통적으로 광전송 특성이 저하됨을 확인할 수 있었으며, 인장 섬유층에 구비된 인장섬유가 지나치게 많이 투입되어 튜브부재(13)가 눌려 상기 튜브부재(13)와 상기 광섬유(11)의 상호 접촉에 따른 광손실이 증가한 것으로 판단된다.As shown in Table 1, in the case of Comparative Example 1 and Comparative Example 4, it was confirmed that the optical transmission characteristics were commonly lowered, and the tensile fiber provided in the tensile fiber layer was input too much, so that the
또한, 비교예 1의 경우 인장 섬유층에 인장 섬유가 과하게 투입되어 쉬스층을 탈피하는 경우 인장 섬유층과 쉬스층의 마찰로 인해 탈피 작업의 어려움도 존재하였다.Also, in Comparative Example 1, when the tensile fibers were excessively added to the tensile fiber layer and the sheath layer was peeled off, the peeling operation was difficult due to friction between the tensile fiber layer and the sheath layer.
비교예 2는 상기 아라미드얀 밀도를 감소시켰고, 비교예 3은 상기 쉬스층 두께를 감소시켰다. 그 결과 상기 쉬스층(40)과 상기 튜브부재의 접착이 부분적으로 확인되어 쉬스 탈피 시 접착부에서 튜브 손상이 발생되었고, 광케이블의 인장, 밴딩 시 광손실 위험성이 존재할 것으로 예상된다.Comparative Example 2 decreased the density of the aramid yarn, and Comparative Example 3 decreased the thickness of the sheath layer. As a result, the adhesion between the
또한, 비교예 3의 경우 상기 쉬스층과 상기 튜브부재 사이 내부 공간에 아라미드얀 및 방수얀이 상대적으로 적게 투입되어 쉬스층 단면 외관이 원형을 유지하지 못하는 구간이 발생하였다. In addition, in the case of Comparative Example 3, relatively few aramid yarns and waterproof yarns were put into the inner space between the sheath layer and the tube member, so that a section in which the cross-sectional appearance of the sheath layer could not maintain a circular shape occurred.
위 시험 이외에도 쉬스층의 두께, 인장 섬유의 개수와 굵기의 다양한 조합을 통해 추가적인 시험을 수행한 결과, 상기 쉬스층(40)의 내부 구성의 단면 점적률이 68 내지 85%로 구성되는 경우 광케이블에 대한 광전송 특성, 상기 쉬스층(40)의 탈피성, 및 광케이블 외관 특성이 모두 우수하게 발현되었음을 확인 가능하였다.In addition to the above test, additional tests were performed through various combinations of the thickness of the sheath layer and the number and thickness of tensile fibers. It was confirmed that all of the optical transmission characteristics, the peeling properties of the
그리고, 본 발명에 따른 광케이블의 난연특성을 전체적으로 향상시키기 위하여, 상기 쉬스층(40)은 무할로겐(Low smoke zero halogen; LSZH) 재질로 구성되며, 이 경우 상기 쉬스층(40)의 산소지수는 40% 이상일 수 있다. 여기서, 상기 산소지수란 산소와 질소를 혼합한 기류 중에서 점화된 시료가 계속적으로 연소하는 데 필요한 산소의 최저 농도(%)를 의미한다.And, in order to improve the overall flame retardant properties of the optical cable according to the present invention, the
따라서, 상기 광케이블은 유럽에서 적용되는 CPR (Construction Products Regulation) 규격 기준으로 D등급 이상의 난연성을 확보 가능하여 관로 등 한정된 공간에서 화재 발생 시 화재 확산을 줄일 수 있는 난연 특성을 갖출 수 있다.Accordingly, the optical cable can secure a flame retardancy of grade D or higher based on the CPR (Construction Products Regulation) standard applied in Europe, so that it can have flame retardant properties that can reduce the spread of fire when a fire occurs in a limited space such as a pipeline.
그리고, 상기 쉬스층(40) 내부에 적어도 하나의 와이어 부재(70)가 케이블의 길이방향으로 매립될 수 있으며, 이 경우에 상기 와이어 부재(70)는 서로 대칭된 위치에 한 쌍이 구비될 수 있고, 상기 와이어 부재(70)의 단면은 원형, 타원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다.In addition, at least one
상기 와이어 부재(70)는 상기 광케이블이 옥내로 인입하거나 포설 시 발생하는 장력에 대항하여 항장력을 발생시킬 수 있도록 하기 위해 고강도 섬유, 인장섬유, 강연선, 강선 등이 적용될 수 있으며, 바람직하게는 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 재질의 와이어 구성될 수 있다. The
한편, 상기 쉬스층(40) 내부에 매립되는 와이어 부재(70)가 상기 쉬스층(40)의 매립공간의 내면과 충분히 접착되어 고정되지 않을 경우 외부 온도 변화에 따라 상기 쉬스층(40)이 수축하는 경우 와이어 부재(70)가 그 수축량에 따라 함께 수축되지 못하여 케이블이 뒤틀리거나 그 내부의 광섬유 등의 단선을 유발할 수도 있다.On the other hand, when the
따라서, 상기 와이어 부재(70)의 표면은 EAA(Ethylene Acrylic Acid Copolymer Resin) 수지로 코팅 처리되어 상기 와이어 부재(70)가 상기 쉬스층(40) 내부에 매립되었을 때 상기 와이어 부재(70)와 상기 쉬스층(40)이 서로 충분히 접착되도록 구성될 수 있다.Accordingly, the surface of the
도 4는 본 발명에 따른 광케이블(100B)에 따른 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 3을 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다.4 shows another embodiment according to the
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광케이블(100B)은 하나 이상의 광섬유(11) 및 상기 광섬유(11)가 수용되는 튜브부재(13)를 포함하는 광유닛(10), 상기 광유닛(10) 둘레를 감싸며 인장용 섬유로 구성되는 내부 인장 섬유층(20), 상기 내부 인장 섬유층(20) 외측을 감싸는 쉬스층(40), 상기 쉬스층(40) 외측을 감싸는 외부 인장 섬유층(50) 및 상기 외부 인장 섬유층(50) 외측을 감싸는 케이블 자켓(60)을 포함하여 구성될 수 있다.4, the
그리고, 본 발명에 따른 상기 광케이블(100B)의 전체 외경(D2)은 5.1 밀리미터 내지 6.3 밀리미터(mm)로 설계되며, 이 경우 상기 광케이블(100B)의 쉬스층(40) 외경(d2)은 약 2.5 밀리미터 내지 3.5 밀리미터(mm)일 수 있으며, 전술한 실시예와 마찬가지로 상기 광유닛(10)의 외경(d1)은 0.9 밀리미터 내지 1.6 밀리미터(mm)일 수 있다.And, the total outer diameter D2 of the
상기 광케이블(100B)은 전신주 등에 구비된 옥외 분배함에서 옥내 배치된 단자함 등으로 분기되어 인입되는 야외 포설 용도의 케이블로 적합하다. The
따라서, 상기 광케이블(100B)은 거친 실외 환경에 대응하기 위하여 도 3에 도시된 옥내 인입용 광케이블보다 물리적 강성이 보강된 형태로 구성될 수 있다.Accordingly, the
따라서, 케이블 최외부에는 케이블 자켓(60)이 구비되며, 상기 케이블 자켓(60) 내측으로 외부 인장 섬유층(50)이 구비됨으로써 내부 인장 섬유층(20)과 함께 광케이블의 인장강도를 추가적으로 강화할 수 있다.Accordingly, the
상기 광케이블(100B)의 내부를 구성하는 상기 광유닛(10), 상기 광유닛(10) 외측을 감싸는 상기 내부 인장 섬유층(20), 상기 방수층(30) 및 상기 쉬스층(40)의 구조, 재질 및 형상은 도 3에 도시된 상기 광케이블(100A)의 내부 구성과 크기 조건을 제외하면 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하, 상기 광케이블(100B)의 내부구성 중에서 도 3에 도시된 상기 광케이블(100A)과 공유되지 않는 부분을 중점적으로 설명하기로 한다.Structure and material of the
상기 외부 인장 섬유층(50) 역시 아라미드얀(Aramid yarn), 글래스얀(glass yarn) 등의 인장용 섬유로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 인장 특성이 우수한 아라미드얀(Aramid yarn)으로 구성될 수 있다. The outer
상기 외부 인장 섬유층(50)은 광케이블의 항장력을 추가적으로 향상시킴과 동시에 상기 케이블 자켓(60)의 탈피성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다. The external
만약, 상기 외부 인장 섬유층(50)이 구비되지 않는 경우 상기 쉬스층(40)과 상기 케이블 자켓(60)의 계면이 부착될 수 있으므로, 상기 케이블 자켓(60)의 탈피를 위하여 칼날 등을 찔러 넣는 과정에서 상기 광유닛(10)이 손상될 위험이 있으며, 탈피된 단면이 매끄럽지 못하다는 문제가 발생하므로 상기 외부 인장 섬유층(50)을 구비하여 탈피 특성을 더욱 보완할 수 있다.If the external
그리고, 상기 케이블 자켓(60)은 광케이블의 최외곽에 배치되는 층으로, 광케이블 내부 구성을 보호하며, 기계적 특성이 우수한 고밀도 폴리에틸렌(High density Polyethylene; HDPE) 또는 중밀도 폴리에틸렌(Medium density Polyethylene; MDPE) 재질로 구성될 수 있다.In addition, the
그리고, 상기 케이블 자켓(60)은 상기 와이어 부재(70)가 케이블 길이방향으로 매립되어 구비될 수 있다. 여기서, 상기 와이어 부재(70)는 도 4에 도시된 상기 광케이블(100A)와 같이 상기 쉬스층(40) 내부에 매립되는 대신, 상기 케이블 자켓(60)의 대칭된 위치에 한 쌍이 구비될 수 있다.In addition, the
마찬가지로, 상기 쉬스층(40) 내부 구성요소의 총 단면적(mm2) 비가 85% 이하, 바람직하게는 68% 내지 85%를 만족하는 경우 상기 광케이블(100B)의 광특성이 우수하고, 상기 광유닛(10)의 튜브부재와 상기 쉬스층(40) 사이 계면접착이 발생하지 않았으며, 상기 쉬스층(40)의 탈피가 용이하고, 전체적인 외관특성이 양호하였음을 확인할 수 있었다.Similarly, when the total cross-sectional area (mm 2 ) ratio of the internal components of the
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although the present specification has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims described below. will be able to carry out Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, all of them should be considered to be included in the technical scope of the present invention.
10 : 광유닛
20, 50 : 인장 섬유층
30 : 방수층
40 : 쉬스층
60 : 케이블 자켓
70 : 보강부재10: optical unit
20, 50: tensile fiber layer
30: waterproof layer
40: sheath layer
60: cable jacket
70: reinforcing member
Claims (15)
상기 광유닛 둘레를 감싸는 보강층; 및
상기 인장 섬유층 외측을 감싸는 쉬스층;을 포함하고,
상기 쉬스층 내부 단면적 대비 상기 광유닛과 상기 보강층의 총 단면적 비가 68% 내지 85% 인 것을 특징으로 하는 광케이블.an optical unit comprising one or more optical fibers and a tube member in which the optical fibers are accommodated;
a reinforcing layer surrounding the optical unit; and
Including; a sheath layer surrounding the outside of the tensile fiber layer;
The optical cable, characterized in that the ratio of the total cross-sectional area of the optical unit and the reinforcing layer to the inner cross-sectional area of the sheath layer is 68% to 85%.
상기 보강층은 아라미드얀, 글라스얀 등 인장용 섬유로 구성되는 인장 섬유층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블.According to claim 1,
The reinforcing layer comprises a tensile fiber layer composed of tensile fibers such as aramid yarn and glass yarn.
상기 보강층은 방수 테이프, 방수 파우더, 방수얀 등 방수재로 구성되는 방수층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블.According to claim 1,
The reinforcing layer comprises a waterproofing layer composed of a waterproofing material such as waterproofing tape, waterproofing powder, and waterproofing yarn.
상기 쉬스층의 외경은 3.6 밀리미터 내지 4.4 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 광케이블.According to claim 1,
The optical cable, characterized in that the outer diameter of the sheath layer is 3.6 millimeters to 4.4 millimeters (mm).
상기 광유닛의 튜브부재 및 상기 쉬스층은 저연 무할로겐(Low smoke zero halogen; LSZH) 재질인 것을 특징으로 하는 광케이블.The method of claim 1,
The optical cable, characterized in that the tube member and the sheath layer of the optical unit are made of a low smoke zero halogen (LSZH) material.
상기 광유닛의 외경은 0.9 밀리미터 내지 1.6 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 광케이블.The method of claim 1,
Optical cable, characterized in that the outer diameter of the optical unit is 0.9 millimeters to 1.6 millimeters (mm).
상기 튜브부재는 연질 저연 무할로겐(Low smoke zero halogen; LSZH) 재질이며, 상기 튜브부재의 두께는 0.1 내지 0.2 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 광케이블.According to claim 1,
The tube member is made of a soft low smoke zero halogen (LSZH) material, and the thickness of the tube member is 0.1 to 0.2 millimeters (mm).
상기 쉬스층에 적어도 하나의 보강부재가 매립되는 것을 특징으로 하는 광케이블.According to claim 1,
An optical cable, characterized in that at least one reinforcing member is embedded in the sheath layer.
상기 쉬스층은 산소지수가 40% 이상인 LSZH 조성물로 구성되는 것을 특징으로 하는 광케이블.The method of claim 1,
The optical cable, characterized in that the sheath layer is composed of an LSZH composition having an oxygen index of 40% or more.
상기 쉬스층 외측을 감싸는 외부 인장 섬유층; 및
상기 외부 인장 섬유층 외측을 감싸며, 고밀도 폴리에틸렌(High density Polyethylene; HDPE) 또는 중밀도 폴리에틸렌(Medium density Polyethylene; MDPE) 재질로 구성되는 케이블 자켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블.According to claim 1,
an outer tensile fiber layer surrounding the outer side of the sheath layer; and
and a cable jacket surrounding the outer tensile fiber layer and made of a high-density polyethylene (HDPE) or medium-density polyethylene (MDPE) material.
상기 케이블 자켓의 외경은 5.1 밀리미터 내지 6.3 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 광케이블.11. The method of claim 10,
The optical cable, characterized in that the outer diameter of the cable jacket is 5.1 millimeters to 6.3 millimeters (mm).
상기 케이블 자켓에 적어도 하나의 보강부재가 매립되는 것을 특징으로 하는 광케이블.11. The method of claim 10,
An optical cable, characterized in that at least one reinforcing member is embedded in the cable jacket.
상기 보강부재는 섬유 강화 플라스틱(Fiber-reinforced plastic; FRP) 재질의 원형, 타원 또는 다각형 단면의 와이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 광케이블.13. The method of claim 8 or 12,
The reinforcing member is an optical cable, characterized in that it is composed of a wire of a fiber-reinforced plastic (FRP) material of a circular, oval or polygonal cross section.
상기 보강부재는 에틸렌 아크릴산(Ethylene Acrylic Acid; EAA) 코팅된 것을 특징으로 하는 광케이블.13. The method of claim 8 or 12,
The optical cable, characterized in that the reinforcing member is coated with ethylene acrylic acid (EAA).
상기 광섬유는 직경이 180 ㎛ 내지 220 ㎛ 인 세경 광섬유 또는 230 ㎛ 내지 270 ㎛인 일반 광섬유가 1개 내지 12개 구비되는 것을 특징으로 하는 광케이블.The method of claim 1,
The optical fiber is an optical cable, characterized in that 1 to 12 of a narrow optical fiber having a diameter of 180 μm to 220 μm or a general optical fiber having a diameter of 230 μm to 270 μm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200135132A KR20220051570A (en) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | Optic Cable |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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