一种用于电缆隧道的防破裂光纤及光纤固定装置的制作方法

1.本实用新型属于光纤技术领域，尤其是一种用于电缆隧道的防破裂光纤光纤固定装置。


背景技术：

2.随着我国经济的发展，电能的需求量不断增加，从工业生产、农业生产到现代服务业，各方面都离不开电力的支持，在城市化进程的进一步提速下，电缆隧道（电缆隧道是指用于铺设电缆的隧道）的修建长度也越来越长。电缆隧道中电缆众多，一旦电缆隧道出问题，影响面就很大，对社会造成巨大的经济损失和安全隐患，因此需要确保电缆隧道一直处于安全状态，所以防外破的重要性日益突出，防外破的监测方法也逐渐成为了研究热点。
3.分布式光纤传感技术凭借着测量距离长、电绝缘、抗电磁干扰、组网方便、可连续分布测量等优点，在电缆隧道监控中具有巨大优势。目前分布式光纤传感技术已经在电力行业应用广泛，例如：拉曼散射型光时域反射技术对温度敏感，因此用于温度的火灾监测；相位敏感型光时域反射技术通过瑞利散射光信号的相位变化来监测振动，用于隧道的防外破在线监测；布里渊光时域反射技术对温度和应变敏感，可以用于测量电缆隧道的沉降等。
4.分布式光纤扰动监测系统用于监控电缆隧道的外破行为越来越受到重视，该系统通过监控光纤所在位置处是否存在扰动行为来判断电缆隧道是否存在外破等事件；在该系统中光纤的现场施工、安装、固定等方面一直存在很多问题，包括光纤在隧道中的安装位置如何确定、施工中光纤容易折断、如何固定光纤才能保证对隧道上方的外破事件达到全部监控等，而监测防外破事件的关键，就是保证光纤能够紧密贴合隧道顶部，因此需要寻找一种新的装置或方法来保证光纤能够紧密贴合隧道顶部。


技术实现要素：

5.有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本实用新型提供了一种用于电缆隧道的防破裂光纤，包括紧包光纤；套设在所述紧包光纤的外周面上的一级防压折层；套设在所述防压折层的外周面上的一级防拉断层；套设在所述一级防拉断层的外周面上的二级防压折层；以及套设在所述二级防压折层的外周面上的三级防破裂弹性层，所述三级防破裂弹性层为tpu保护套。
6.根据本专利背景技术中对现有技术所述，分布式光纤扰动监测系统通过监控光纤所在位置处是否存在扰动行为来判断电缆隧道是否存在外破等事件；在该系统中光纤的现场施工、安装、固定等方面一直存在很多问题，包括光纤在隧道中的安装位置如何确定、施工中光纤容易折断、如何固定光纤才能保证对隧道上方的外破事件达到全部监控等，而监测防外破事件的关键，就是保证光纤能够紧密贴合隧道顶部；而本实用新型公开的一种用于电缆隧道的防破裂光纤，通过不锈钢编制和螺旋钢管保护光纤不被压断和折断，通过芳纶加强件保护光纤不被拉断，在光纤最外层设置tpu材质的三级防破裂弹性层，硬度较高，耐磨，具有弹性，在安装过程中能保护光纤不被破坏，而且该三级防破裂弹性层在安装过程
中，与紧固套过盈配合，保证光纤能够与电缆隧道顶部紧密贴合在一起，进而能够保证对隧道上方的外破事件达到全部监控。
7.另外，根据本实用新型公开的用于电缆隧道的防破裂光纤还具有如下附加技术特征：
8.进一步地，所述一级防拉断层为芳纶加强件。
9.更进一步地，所述二级防压折层为不锈钢编制层。
10.根据本发明的另一方面，还提供一种基于上述的所述防破裂光纤进行固定的用于电缆隧道防外破系统的光纤固定装置，包括多个间隔设置的固定机构，每个所述固定机构包括：用于容纳所述防破裂光纤的容纳部，所述容纳部包括容纳腔以及形成所述容纳腔的容纳腔壁，所述容纳腔壁包括半圆柱形壁以及两个分别与所述半圆柱形壁的两端连接且对称设置的直壁，所述直壁相对于所述半圆柱形壁的两端所在平面的夹角小于等于90
°
；所述半圆柱形壁的横截面直径比所述防破裂光纤的直径小0.2mm
‑
0.4mm，所述三级防破裂弹性层的厚度大于0.4mm；两个所述直壁远离所述半圆柱形壁的另一端之间形成有用于让所述光纤通过的间隙，两个所述直壁远离所述半圆柱形壁的另一端之间的间距比所述防破裂光纤的直径小0.2mm
‑
0.5mm；以及与所述直壁远离所述半圆柱形壁的所述另一端连接的安装部，所述安装部用于通过紧固件安装在电缆隧道顶部。
11.进一步地，所述防破裂光纤的直径为4.3mm，所述半圆柱形壁的直径为4mm，所述防破裂光纤的三级防破裂弹性层的厚度为0.5mm。
12.通过设置防破裂光纤的直径为4.3mm、半圆柱形壁的直径为4mm，半圆柱形壁与防破裂光纤过盈配合，保证光纤能够被容纳部紧固且不会被折断。
13.进一步地，所述紧固件为膨胀螺钉。
14.进一步地，所述容纳部的内壁具有防滑面。
15.更进一步地，所述防滑面为不光滑面，如具有条纹纹路的表面。
16.更进一步地，所述防滑面为具有凸点的表面。
17.进一步地，所述容纳部为由弹性材料制成的容纳部。
18.进一步地，多个所述固定机构等间隔设置。
19.进一步地，每相邻两个所述固定机构之间的间距均为1m。
20.防破裂光纤沿着隧道中央走线，为了确保防破裂光纤能很好地监测隧道上面的外破事件，光纤需要紧贴着隧道顶布置，光纤在布置过程中需要拉直，通过每隔1m使用1个固定机构固定光纤，保证光纤能紧贴隧道顶部。
21.进一步地，所述直壁相对于所述半圆柱形壁的两端所在平面的夹角等于90
°
。
22.进一步地，所述直壁相对于所述半圆柱形壁的两端所在平面的夹角小于90
°
，所述直壁与所述半圆柱形壁的侧壁通过倒圆角平滑过渡连接。
23.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
24.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1是本实用新型实施例中一种用于电缆隧道的防破裂光纤的的横截面的剖视图；
26.图2是本实用新型实施例中固定机构的结构示意图；以及
27.图3是本实用新型实施例中用于电缆隧道的防破裂光纤的的安装示意图。
28.其中，100为防破裂光纤，10为紧包光纤，20为一级防压折层，30为一级防拉断层，40为二级防压折层，50为三级防破裂弹性层，200为固定机构，210为半圆柱形壁，220为直壁，230为安装部，240为防滑面。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“联结”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定联结，一体地联结，也可以是可拆卸联结；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；“配合”可以是面与面的配合，也可以是点与面或线与面的配合，也包括孔轴的配合，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.本实用新型的实用新型构思如下，提供一种用于电缆隧道的防破裂光纤和光纤固定装置，通过不锈钢编制和螺旋钢管保护光纤不被压断和折断，通过芳纶加强件保护光纤不被拉断，在光纤最外层设置tpu材质的三级防破裂弹性层，硬度较高，耐磨，具有弹性，在安装过程中能保护光纤不被破坏，而且该三级防破裂弹性层在安装过程中，与紧固套过盈配合，保证光纤能够与电缆隧道顶部紧密贴合在一起，进而能够保证对隧道上方的外破事件达到全部监控。
33.下面将参照附图来描述本实用新型的用于电缆隧道的防破裂光纤和光纤固定装置，其中图1是本实用新型实施例中一种用于电缆隧道的防破裂光纤的的横截面的剖视图；图2是本实用新型实施例中固定机构的结构示意图；以及图3是本实用新型实施例中用于电缆隧道的防破裂光纤的的安装示意图。
34.如图1所示，根据本实用新型的实施例，所述用于电缆隧道的防破裂光纤100包括紧包光纤10；套设在所述紧包光纤10的外周面上的一级防压折层20；套设在所述防压折层的外周面上的一级防拉断层30；套设在所述一级防拉断层30的外周面上的二级防压折层40；以及套设在所述二级防压折层40的外周面上的三级防破裂弹性层50，所述三级防破裂弹性层50为tpu保护套。
35.根据本专利背景技术中对现有技术所述，分布式光纤扰动监测系统通过监控光纤
所在位置处是否存在扰动行为来判断电缆隧道是否存在外破等事件；在该系统中光纤的现场施工、安装、固定等方面一直存在很多问题，包括光纤在隧道中的安装位置如何确定、施工中光纤容易折断、如何固定光纤才能保证对隧道上方的外破事件达到全部监控等，而监测防外破事件的关键，就是保证光纤能够紧密贴合隧道顶部；而本实用新型公开的一种用于电缆隧道的防破裂光纤100，通过不锈钢编制和螺旋钢管保护光纤不被压断和折断，通过芳纶加强件保护光纤不被拉断，在光纤最外层设置tpu材质的三级防破裂弹性层50，硬度较高，耐磨，具有弹性，在安装过程中能保护光纤不被破坏，而且该三级防破裂弹性层50在安装过程中，与紧固套过盈配合，保证光纤能够与电缆隧道顶部紧密贴合在一起，进而能够保证对隧道上方的外破事件达到全部监控。
36.另外，根据本实用新型公开的用于电缆隧道的防破裂光纤100还具有如下附加技术特征：
37.根据本实用新型的一个实施例，所述一级防拉断层30为芳纶加强件。
38.根据本实用新型的一个实施例，所述二级防压折层40为不锈钢编制层。
39.如图2所示，根据本发明的另一方面，还提供一种基于上述的所述防破裂光纤100进行固定的用于电缆隧道防外破系统的光纤固定装置，包括多个间隔设置的固定机构200，每个所述固定机构200包括：用于容纳所述防破裂光纤100的容纳部，所述容纳部包括容纳腔以及形成所述容纳腔的容纳腔壁，所述容纳腔壁包括半圆柱形壁210以及两个分别与所述半圆柱形壁210的两端连接且对称设置的直壁220，所述直壁220相对于所述半圆柱形壁210的两端所在平面的夹角小于等于90
°
；所述半圆柱形壁210的横截面直径比所述防破裂光纤100的直径小0.2mm
‑
0.4mm，所述三级防破裂弹性层50的厚度大于0.4mm；两个所述直壁220远离所述半圆柱形壁210的另一端之间形成有用于让所述光纤通过的间隙，两个所述直壁220远离所述半圆柱形壁210的另一端之间的间距比所述防破裂光纤100的直径小0.2mm
‑
0.5mm；以及与所述直壁220远离所述半圆柱形壁210的所述另一端连接的安装部230，所述安装部230用于通过紧固件安装在电缆隧道顶部。
40.根据本实用新型的一些实施例，所述安装部230的数量为两个，两个所述安装部230分别与两个所述直壁220远离所述半圆柱形壁210的所述另一端连接。
41.根据本使用信息的一些实施例，所述安装部230的数量为一个，所述安装部230与其中一个所述直壁220远离所述半圆柱形壁210的所述另一端连接。
42.根据本实用新型的一个实施例，所述安装部230为直板，所述直板与所述半圆柱形壁210的两端所在平面共面。
43.根据本实用新型的一些实施例，所述防破裂光纤100的直径为4.3mm，所述半圆柱形壁210的直径为4mm，所述防破裂光纤100的三级防破裂弹性层50的厚度为0.5mm。
44.通过设置防破裂光纤100的直径为4.3mm、半圆柱形壁210的直径为4mm，保证光纤能够被容纳部紧固且不会被折断。
45.根据本实用新型的一个实施例，所述紧固件为膨胀螺钉。
46.根据本实用新型的一些实施例，所述容纳部的内壁具有防滑面240。
47.根据本实用新型的一些实施例，所述防滑面240为不光滑面，如具有条纹纹路的表面。
48.根据本实用新型的一些实施例，所述防滑面240为具有凸点的表面。
49.根据本实用新型的一些实施例，所述容纳部为由弹性材料制成的容纳部。
50.根据本实用新型的一些实施例，多个所述固定机构200等间隔设置，如图3所示。
51.根据本实用新型的一个实施例，每相邻两个所述固定机构200之间的间距s均为1m，如图3所示。
52.防破裂光纤100沿着隧道中央走线，为了确保防破裂光纤100能很好地监测隧道上面的外破事件，光纤需要紧贴着隧道顶布置，光纤在布置过程中需要拉直，通过每隔1m使用1个固定机构200固定光纤，保证光纤能紧贴隧道顶部。
53.根据本实用新型的一个实施例，所述直壁220相对于所述半圆柱形壁210的两端所在平面的夹角小于等于90
°
。
54.根据本实用新型的一些实施例，所述直壁220相对于所述半圆柱形壁210的两端所在平面的夹角小于90
°
，所述直壁220与所述半圆柱形壁210的侧壁通过倒圆角平滑过渡连接。
55.任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。
56.尽管参照本实用新型的多个示意性实施例对本实用新型的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本实用新型原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本实用新型的精神，比如，传动单元还可以是链条传动等。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。