WO2021128970A1 - 一种耐高低温拉远光缆及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

一种耐高低温拉远光缆及制造工艺。耐高低温拉远光缆，包括缆芯（1）和依次包覆在缆芯（1）外的内加强层（4）、内护层（5）、外加强层（7）和外护层（8），内护层（5）中嵌设有至少三根内层非金属加强件（6），内层非金属加强件（6）周向均匀分布在内护层（5）中，外护层（8）中嵌设有与内层非金属加强件（6）数量相同的外层非金属加强件（9），外层非金属加强件（9）设置在缆芯（1）与内层非金属加强件（6）的延长线上，内层非金属加强件（6）和外层非金属加强件（9）的外表面均设置有涂胶层（10）；耐高低温拉远光缆的制造工艺，将光纤单元（2）经过光纤集束、内护套工艺、外护套工艺制成耐高低温拉远光缆。耐高低温拉远光缆适用于室内外通信基站的传输场景，能够满足在高低温的条件下中使用，同时具有良好的抗拉和抗侧压特性。

Description

一种耐高低温拉远光缆及其制造工艺 技术领域

本发明涉及光缆制造技术领域，具体涉及一种耐高低温拉远光缆及其制造工艺。

背景技术

随着通信技术的高速发展，传统的电缆通信技术因其自身的局限性慢慢地被光纤通信技术所替代，传输的物理通道也相应的由电缆转换为光缆；光纤拉远是伴随射频拉远以及光纤直放站技术而出现的，通过光纤的优异的传输特性而实现了基带信号和射频信号的拉远，从而方便了基站的选址，天馈的安装，并可合理利用载频资源，是近几年来发展较快的技术；拉远光缆应用于RRU(射频拉远模块)和BBU(基带处理单元)之间，实现两者之间的数据传输。

随着移动通信网络不断发展，普通的2、4芯拉远光缆已经不能满足多场景通用需求，在即将全面铺开的5G网络时代，5G通信基站将密集部署，因此前传网络成为连接基站(AAU)的关键通路。根据市场调研，目前一个5G基站前传路径需要6-24芯光纤，一个BBU/DU考虑连接3-12个AAU。随着AAU的增加，光缆的使用数量也随之增加，考虑到多次施工成本等问题，且在偏远地区或恶劣环境下的施工困难，大芯数集束型、耐环境型光缆更适合使用。

尤其是，光缆在低温的条件下，护层材料具有较强的收缩性能，光纤却不会收缩，这样导致了光纤在光缆中的余长过大，容易在光缆内弯曲、打折，提高了光纤的附加衰减，影响光纤的传输性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐高低温拉远光缆及其制造工艺，适用于室内外通信基站的传输场景，能够满足在高低温的条件下中使用，同时具有良好的抗拉和抗侧压特性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐高低温拉远光缆，包括缆芯和依次包覆在缆芯外的内加强层、内护层、外加强层和外护层，所述内护层中嵌设有至少三根内层非金属加强件，所述内层非金属加强件周向均匀分布在所述内护层中，所述外护层中嵌设有与内层非金属加强件数量相同的外层非金属加强件，所述外层非金属加强件设置在所述缆芯与所述内层非金属加强件的延长线上，所述内层非金属加强件和外层非金属加强件的外表面均设置有涂胶层。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述缆芯为2～24根光纤单元经过集束涂覆形成的集束单元。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述光纤单元为着色光纤或紧套光纤。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述光纤单元的余长为-0.2％～0。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括设置在内护层和外护层中的非金属加强件距离内护层和外护层两侧的壁厚均小于0.4mm。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述内加强层和外加强层均由多根芳纶纤维直放形成。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述外护层挤管包覆在所述内护层外侧，所述外护层与所述内护层之间留有间隙。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述内护层和外护层均为低烟无卤阻燃护套料制成

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种耐高低温拉远光缆的制造工 艺，包括如下步骤：

S1、光纤集束：在多根光纤单元外涂覆集束树脂，将多根光纤单元粘结成集束单元；

S2、内护套工艺：选用挤管模具在集束单元外挤塑一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料形成内护层，调节集束单元的放线张力，控制集束光纤单元的余长为-0.2％～0；在挤塑的同时，向内护层内侧直放入芳纶纤维形成内加强层，并且在内护层内部嵌设带有涂胶层的内层非金属加强件；

S3、外护套工艺：选用挤管模具在内护层外挤塑一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料形成外护层，向外护层内侧直放入芳纶纤维形成外加强层，并且在外护层内部嵌设带有涂胶层的外层非金属加强件，通过免调偏心模具，固定外层非金属加强件的位置，使外层非金属加强件设置在集束单元与内层非金属加强件的延长线上

本发明一个较佳实施例中，进一步包括步骤S1中的光纤单元为裸光纤经过着色处理的着色光纤或裸光纤经过挤包处理的紧包光纤。

本发明的有益效果：

1、本发明的耐高低温拉远光缆，采用带有涂胶层的非金属加强件嵌设在内护层和外护层中，通过涂胶层能够提高非金属加强件和内护层、外护层之间的粘结力，能够抑制内护层、外护层在低温的条件下收缩，提高光缆的耐低温性能，采用低烟无卤阻燃护套料，提高光缆的耐高温性能，并且，通过设置非金属加强件提高光缆的抗侧压能力和抗拉能力。

2、本发明的内护层中嵌设的内层非金属加强件与外护层中嵌设的外层非金属加强件的位置对应设置，便于光缆在上盘和施工的过程中弯曲。

3、本发明的耐高低温拉远光缆的制造工艺，将多根光纤单元外涂覆集束树脂粘结成集束单元，能够满足高密度的使用要求，增加光纤单元的数量，提高 光纤单元在光缆中的占空比；控制光纤单元的余长为-0.2％～0的负余长，当光缆在低温的环境下内护层和外护层收缩时，防止光纤单元在缆芯内堆积，造成附加衰减损耗；并且为了保证内护层中嵌设的内层非金属加强件与外护层中嵌设的外层非金属加强件的位置对应设置，采用免调偏心模具，固定内层非金属加强件的位置，防止加强件在嵌入的过程中抖动。

附图说明

图1是本发明的耐高低温拉远光缆的结构示意图；

图2是本发明的耐高低温拉远光缆的生产工艺流程图；

图3是本发明的耐高低温拉远光缆的制造工艺的步骤图。

图中标号说明：1、缆芯；2、光纤单元；3、集束单元；4、内加强层；5、内护层；6、内层非金属加强件；7、外加强层；8、外护层；9、外层非金属加强件；10、涂胶层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的耐高低温拉远光缆的一实施例，包括缆芯1和依次包覆在缆芯1外的内加强层4、内护层5、外加强层7和外护层8，所述内护层5中嵌设有三根内层非金属加强件6，所述内层非金属加强件6周向均匀分布在所述内护层5中，本实施例中三根内层非金属加强件6连接构成正三角形结构，所述外护层8中嵌设有与内层非金属加强件6数量相同的外层非金属加强件9，所述外层非金属加强件9设置在所述缆芯1与所述内层非金属加强件6的延长线上，所述内层非金属加强件6和外层非金属加强件9的外表面均设置有涂胶层10，在包覆外护层8或者内护层5的过程中，高温的护套料使涂胶层10融化，通过涂胶层10能够提高非金属加强件和内护层5、外护层8之间的粘 结力，能够抑制内护层5、外护层8在低温的条件下收缩，提高光缆的耐低温性能；本实施例中的内护层5和外护层8均为低烟无卤阻燃护套料制成，所述低烟无卤阻燃护套料具备有高阻燃、低收缩率、耐低温、耐高温、耐腐蚀、抗日光照射、抗老化、耐开裂、环保、颜色均匀、适合的软硬度、易加工、耐弯折、可薄壁加工高、强度、防鼠咬及低成本价格等优点，适于在高低温、环境复杂的条件下使用。

参照图2-3所示，本实施例高低温拉远光缆的制造工艺的一实施例，包括如下步骤：

S1、光纤集束：在多根光纤单元2外涂覆集束树脂，将多根光纤单元粘结成集束单元3；

S2、内护套工艺：选用挤管模具在集束单元3外挤塑一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料形成内护层5，调节集束单元的放线张力，控制集束的光纤单元2的余长为-0.2％～0；在挤塑的同时，向内护层5内侧直放入芳纶纤维形成内加强层4，并且在内护层5内部嵌设带有涂胶层10的内层非金属加强件6；

S3、外护套工艺：选用挤管模具在内护层5外挤塑一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料形成外护层8，向外护层8内侧直放入芳纶纤维形成外加强层7，并且在外护层8内部嵌设带有涂胶层10的外层非金属加强件9，通过免调偏心模具，固定外层非金属加强件9的位置，使外层非金属加强件9设置在集束单元3与内层非金属加强件6的连接的延长线上。

本实施例中，三根外层非金属加强件9连接也构成正三角形结构，两个正三角形结构的朝向角度相同，这样便于光缆在上盘或者施工过程中弯曲，在光缆上盘的过程中，需要将光缆卷绕到木盘上，如果内层非金属加强件6与外层非金属加强件9的位置不同，光缆在内部应力不同，不便于光缆向一个方向弯曲，就无法将光缆卷绕到木盘上，为了保证使外层非金属加强件9设置在集束单元3与内层非金属加强件6的连接的延长线上，本实施例的外护套工艺中采 用免调偏心模具，能够固定外层非金属加强件9的位置。

具体地，所述缆芯1为2～24根光纤单元2经过集束涂覆形成的集束单元3，通过集束单元3将光纤单元2集结成束，能够满足高密度的使用要求，增加光纤单元2的数量，提高光纤单元2在光缆中的占空比，并且集束单元3中的集束层也能够对光纤单元2起到一定的保护作用。

具体地，所述光纤单元2为着色光纤或紧套光纤，其中，着色光纤为在裸光纤外侧涂覆一层着色油墨，多根光纤单元2按照按照光纤的标准色谱(蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿)进行着色；紧套光纤可以为光纤提供更多一层保护，紧套材料可以是LSZH、尼龙材料。

具体地，所述光纤单元2的余长为-0.2％～0的负余长，由于光纤单元2本身具有一定的拉伸性，在光纤单元2外包覆内护层5的过程中，调整光纤单元2的放线张力，使光纤单元2在内护层5中出现零余长或微小的负余长，这样当光缆在低温的环境下内护层5和外护层8收缩时，光纤单元2向对于内护层5和外护层8会变为正余长，防止光纤单元2在缆芯1内堆积，造成附加衰减损耗。

因为拉远光缆敷设距离较长，需要尽量减少护层的厚度来降低光缆的外径和自身重量，具体地，设置在内护层5和外护层8中的非金属加强件距离内护层5和外护层8两侧的壁厚均小于0.4mm，同时也要防止护层表面出现印痕或内层破皮的情况。

具体地，所述内加强层4和外加强层7均由多根芳纶纤维直放形成，芳纶纤维具有密度小，拉伸模量高，断裂强度高和断裂延伸率低的性能，另外具有较高的抗腐蚀性能，不导电，除了强酸和强碱外，具有较强的抗化学性能，通过芳纶纤维形成的内加强层4和外加强层7进一步增强了光缆的抗拉性能。

具体地，所述外护层8挤管包覆在所述内护层5外侧，所述外护层8与所述内护层5之间留有间隙，在模具选择中采用挤管模具替代挤压模具，防止外 护层8紧包在内护层5的外侧，通过设置空隙，一方面能够防止外护层8在挤包的过程中，挤压芳纶纤维，造成芳纶纤维的堆积，另一方面，外护层8和内护层5不会粘结在一起，在低温收缩时，不会同步收缩。

具体地，所述内护层5挤管包覆在缆芯1外侧，在模具选择中采用挤管模具替代挤压模具，防止内护层5对缆芯1造成挤压。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1. 一种耐高低温拉远光缆，其特征在于，包括缆芯和依次包覆在缆芯外的内加强层、内护层、外加强层和外护层，所述内护层中嵌设有至少三根内层非金属加强件，所述内层非金属加强件周向均匀分布在所述内护层中，所述外护层中嵌设有与内层非金属加强件数量相同的外层非金属加强件，所述外层非金属加强件设置在所述缆芯与所述内层非金属加强件的延长线上，所述内层非金属加强件和外层非金属加强件的外表面均设置有涂胶层。
2. 如权利要求1所述的耐高低温拉远光缆，其特征在于，所述缆芯为2～24根光纤单元经过集束涂覆形成的集束单元。
3. 如权利要求2所述的耐高低温拉远光缆，其特征在于，所述光纤单元为着色光纤或紧套光纤。
4. 如权利要求2所述的耐高低温拉远光缆，其特征在于，所述光纤单元的余长为-0.2％～0。
5. 如权利要求1所述的耐高低温拉远光缆，其特征在于，设置在内护层和外护层中的非金属加强件距离内护层和外护层两侧的壁厚均小于0.4mm。
6. 如权利要求1所述的耐高低温拉远光缆，其特征在于，所述内加强层和外加强层均由多根芳纶纤维直放形成。
7. 如权利要求1所述的耐高低温拉远光缆，其特征在于，所述外护层挤管包覆在所述内护层外侧，所述外护层与所述内护层之间留有间隙。
8. 如权利要求1所述的耐高低温拉远光缆，其特征在于，所述内护层和外护层均为低烟无卤阻燃护套料制成。
9. 一种耐高低温拉远光缆的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

   S1、光纤集束：在多根光纤单元外涂覆集束树脂，将多根光纤单元粘结成集束单元；

   S2、内护套工艺：选用挤管模具在集束单元外挤塑一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料形成内护层，调节集束单元的放线张力，控制集束光纤单元的余长为-0.2％～0；在挤塑的同时，向内护层内侧直放入芳纶纤维形成内加强层，并且在内护层内部嵌设带有涂胶层的内层非金属加强件；

   S3、外护套工艺：选用挤管模具在内护层外挤塑一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料形成外护层，向外护层内侧直放入芳纶纤维形成外加强层，并且在外护层内部嵌设带有涂胶层的外层非金属加强件，通过免调偏心模具，固定外层非金属加强件的位置，使外层非金属加强件设置在集束单元与内层非金属加强件的延长线上。
10. 如权利要求9所述的耐高低温拉远光缆的制造工艺，其特征在于，步骤S1中的光纤单元为裸光纤经过着色处理的着色光纤或裸光纤经过挤包处理的紧包光纤。

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