一种非金属抗冰冻骨架光缆的制作方法

1.本实用新型属于光通信传输技术领域，特别涉及一种非金属抗冰冻骨架光缆。


背景技术：

2.在国内，光缆主要采用管道、架空和直埋的敷设方式，而其中管道敷设占据了较大的比例，这也对管道光缆的性能提出了相应的要求。目前传统的管道光缆采用层绞式的结构，各个元件之间绞合紧密，具有外径小、结构稳定的特性，但是面对一些特殊的应用环境，该种结构也就暴露出了相应的弊端。特别是在北方地区，因为管道内积水结冰而造成光缆受挤压，传统的层绞式光缆无法满足相应的应用要求，会出现光通信损耗变大甚至断纤的现象，这也给工程维护及通信保障都带来了不小的压力。
3.在我国北方地区，冬季气候寒冷，最低温度能达到零下30摄氏度；这样的条件下，当管道内存在积水时就会受到低温影响而结冰，积水结冰后由于密度变化，体积会膨胀，尤其是在一些封闭的管道中，当积水结冰膨胀无延伸空间时，就会对管道内的光缆进行挤压，而这种挤压力的大小取决于被作用的物质，被作用物质的硬度越高，挤压力也就越强，甚至能够达到10000n以上。在该种特殊的环境下，传统的管道光缆完全无法满足应用，若采用非金属结构其抗压能力仅为1000n左右，而采用金属结构其抗压能力虽然能达到5000n左右，但还是无法抵抗冰膨胀的压力，而且金属材料在受挤压变形后形状无法恢复，其受损影响程度远高于非金属结构，因此在此种环境下金属结构光缆不宜使用。因此，传统的管道光缆，无论是金属结构或非金属结构都难以满足北方地区冰冻环境下的使用要求。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种非金属抗冰冻骨架光缆，该光缆不仅具有硬度高、重量轻、抗侧压性能强的特性，而且在受到冰膨胀挤压时能有效的抵消冰膨胀空间，保证光缆在冰冻情况下正常运行。
5.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种非金属抗冰冻骨架光缆，包括骨架缆芯和外护套；所述骨架缆芯包括骨架和位于骨架的外圆周上且间隔设置的骨架槽；所述骨架槽中设有光单元；所述外护套位于该光缆的最外层；所述外护套为镂空结构；该外护套包括护套内层、护套外层和连接在护套内层和护套外层之间的多根连接条；该连接条相对于径向呈倾斜设置；相邻连接条之间形成缓冲空间。
7.进一步的，所述骨架的中心处设有加强件。
8.进一步的，所述骨架缆芯外包覆有利用阻水材料构成的阻水层；阻水层外包覆有内护套。
9.进一步的，所述内护套外包覆有非金属加强层。该非金属加强层可以为采用非金属丝编织而成的铠装结构。
10.进一步的，外护套的多根连接条的倾斜方向一致。
11.进一步的，所述外护套中，连接条的设置数量为6～12根。
12.进一步的，所述骨架槽的槽宽≥1.8mm，槽深≥1.8mm。
13.进一步的，所述外护套中，护套内层和护套外层的厚度均为0.8mm～1.4mm，连接条的宽度为0.5mm～1.0mm，连接条的高度为4mm～6mm，连接条相对于径向的倾斜角度为45
°
～60
°
。
14.进一步的，所述光单元为松套管式光纤、光纤束或光纤带。
15.进一步的，光单元在骨架槽中的占空比≤60％。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型的光缆采用了镂空结构的外护套，外护套具有连接在护套内层和护套外层之间的连接条；连接条相对于光缆径向呈倾斜设置，这种倾斜状的连接条能够更加有效的利用镂空的缓冲空间。连接条如果沿光缆径向布置，即连接条的设置方向与光缆的径向一致，则在受外力挤压后，压力仅沿着径向作用于连接条，无横向的作用力，因此很难将连接条压倒，镂空的缓冲空间也无法被有效利用，压力则会直接传导至缆芯处，导致缆芯受压，进而导致光传输出现损耗。本实用新型中倾斜设置的连接条则能有效的规避此情况，由于连接条相对于径向倾斜，外部压力作用是径向的，因此连接条极易被压扁，镂空的缓冲空间也能够被充分的利用。
18.本实用新型的外护套结构可以为光缆提供充分的抗压缩缓冲空间，可以在受冰膨胀挤压时有效抵消膨胀空间，保证光缆在冰冻情况下正常运行，使得光缆更适用于北方地区管道，保障了通信的稳定，减轻了维护的压力。
19.本实用新型采用高强度的骨架缆芯，其中的骨架结构可以提升缆芯整体的硬度及抗侧压性能。本实用新型采用骨架式结构的缆芯，对于外部挤压也能够提供有效的支撑作用。相对于传统的层绞式光缆，本实用新型采用合理的骨架槽尺寸设计，能够保障光单元在槽内具有一定的自由度，其很好的降低了缆芯内各元件之间组合的紧密性，从而即使受到外物挤压变形后也能为光单元提供一定的活动空间，进一步提高了抗冰冻能力。
20.本实用新型的光缆结合了骨架缆芯和镂空型易压扁外护套，不仅具有硬度高、重量轻、阻水性能优异及抗侧压性能优异的优点，而且还具有抗冰冻膨胀挤压的特点。本实用新型的光缆性能优异，产品兼容性强，可以在绝大多数严寒场景管道内使用，同时其非金属结构还可适用于电力场景。
附图说明
21.图1为本实用新型的非金属抗冰冻骨架光缆的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合具体实施例对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型提供了一种非金属抗冰冻骨架光缆的较佳实施例；该非金属抗冰冻骨架光缆包括骨架缆芯1和外护套2。在本实施例中，骨架缆芯1外还包覆有利用阻水材料构成
的阻水层3；阻水层3外包覆有内护套4；内护套4外包覆有非金属加强层5；外护套2位于该光缆的最外层。
24.该骨架缆芯1具有骨架11和骨架槽12，骨架11具有沿外圆周辐射分布的骨架脊，相邻骨架脊之间形成骨架槽12。骨架槽12中设有光单元6。光单元6可以为松套管式光纤、光纤束或光纤带；在本实施例中，光单元6为堆叠的光纤带。骨架11的中心处设有加强件7。
25.骨架槽12的槽宽≥1.8mm，槽深≥1.8mm。整体的光单元6在骨架槽12中的占空比≤60％。
26.在本实施例中，骨架缆芯1是由高密度聚乙烯挤制而成，其抗侧压性能可以达到6000n以上。缆芯采用非金属高强度骨架式结构，保证了光缆具备硬度高、质量轻的特性。
27.其中的阻水层3采用的阻水材料可利用高吸水材料和纤维非织布构成；其中的内护套4采用低烟无卤阻燃材料(lszh)或阻燃pe材料制成。该非金属加强层5可以为采用非金属丝编织而成的铠装结构。
28.所述外护套2为镂空结构；具体的，该外护套2包括护套内层21、护套外层22和连接在护套内层21和护套外层22之间的多根连接条23。连接条23的设置数量为6～12根。在如图1所示的本实施例中，连接条23的设置数量为8根。连接条23相对于径向呈倾斜设置；相邻连接条23之间形成缓冲空间24。该多根连接条23的倾斜方向一致，具体的，相对于径向均呈逆时针倾斜。
29.所述外护套中，护套内层21和护套外层22的厚度均为0.8mm～1.4mm，连接条23的宽度为0.5mm～1.0mm，连接条23的高度为4mm～6mm，连接条23相对于径向的倾斜角度为45
°
～60
°
；该结构尺寸设计可以保证在不同规格管道内光缆都能够有效的抵消积水结冰的膨胀空间，以确保连接条在受压后不被压断且易压扁。
30.外护套2采用弹性体材料tpu；优异的材料特性与合理的结构设计搭配，即tpu材料与镂空结构相结合，保障了镂空外护套具备足够的弹性和柔软度，在受外物挤压造成形变时镂空外护套内的连接条也不会发生断裂，保证了外护套的整体稳定性。
31.该光缆通过采用材料特性和结构设计，使其具备了反复受压的特性，极大的提高了其对于管道内冰冻所带来的挤压的缓冲能力，能够应对管道内反复冰冻消融再冰冻的情况，可以大大增加在该种特殊环境下的使用寿命。相对于常规管道光缆，该光缆的使用寿命能提升5年以上。
32.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。