專利名稱：中心管式全介質(zhì)自承式光纜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信光纜技術(shù)，具體涉及一種中心管式全介質(zhì)自承式光纜及其制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的全介質(zhì)自承式光纜(簡稱ADSS光纜)一般纜芯采用層絞式和中心管式結(jié)構(gòu)， 層絞式結(jié)構(gòu)有兩種，如圖1所示，其中層絞式雙護(hù)層結(jié)構(gòu)目前實(shí)際商業(yè)運(yùn)營檔距大1500m以上，而單護(hù)套層絞式結(jié)構(gòu)根據(jù)DL/T 788-2001《全介質(zhì)自承式光纜》標(biāo)準(zhǔn)要求一般用于檔距在IOOm以內(nèi)的架空敷設(shè)線路中。雖然在DL/T 788-2001《全介質(zhì)自承式光纜》標(biāo)準(zhǔn)中提到中心管式的ADSS光纜，但是考慮制造工藝難度和光纜特性方面的欠缺，實(shí)際上幾乎沒有應(yīng)用，檔距在50m的商業(yè)運(yùn)營更是聞所未聞。ADSS光纜是一種非金屬全介質(zhì)自承式光纜，全介質(zhì)即光纜所用的是全絕緣介質(zhì)材料；自承式是指自身加強(qiáng)構(gòu)件能承受自重及外界負(fù)荷。目前市場上商業(yè)應(yīng)用的ADSS光纜的結(jié)構(gòu)形式主要是松套管層絞式結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵趯咏g式光纜中，松套管以S-Z形式絞合，形成一定的絞合余長。ADSS光纜中光纖的余長是十分關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，余長太小，光纖將受力引起損耗增加，甚至光纖被拉斷，這是不允許的。余長太大，松套管繞非金屬加強(qiáng)件(即FRP)的纏繞節(jié)距太小，導(dǎo)致光纖的靜態(tài)彎曲應(yīng)變過大，也會(huì)影響光纖壽命。考慮到ADSS在架空敷設(shè)過程中，其受氣象環(huán)境變化影響較大，ADSS光纜必須具有適宜且穩(wěn)定的余長控制。因?qū)咏g式結(jié)構(gòu)余長控制主要通過S-Z絞合節(jié)距控制獲得，只要節(jié)距控制適當(dāng)，便可獲得所需的余長。 目前光通信行業(yè)中S-Z成纜機(jī)已經(jīng)相當(dāng)成熟，因此目前造就了國內(nèi)大范圍的使用層絞式結(jié)構(gòu)作為ADSS光纜的主要結(jié)構(gòu)。隨著近年來FTTx建設(shè)的大發(fā)展，光纖逐步向用戶端漫近，而FTTx建設(shè)不僅要求組網(wǎng)靈活方便，還需要成本低廉。目前市場上應(yīng)用的層絞式ADSS光纜結(jié)構(gòu)大，外徑較粗，重量大，受到外界環(huán)境風(fēng)速及覆冰的負(fù)載也會(huì)增大，相應(yīng)來說，使用的芳綸也比較多，這樣價(jià)格就會(huì)比較高，施工也不方便。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出一種中心管式全介質(zhì)自承式光纜，該光纜包括光纖、阻水物、松套管、芳綸和外護(hù)套；光纖外填充阻水物，通過松套管對(duì)光纖和阻水物進(jìn)行包裹，松套管外鎧裝有芳綸，最后通過外護(hù)套對(duì)芳綸進(jìn)行包裹；松套管包括內(nèi)層一次套塑和二次套塑，一次套塑工藝采用高模量、高強(qiáng)度、低收縮聚合物，二次套塑工藝采用玻璃化溫度較內(nèi)層聚合物低的聚烯烴材料；該光纜外徑為在5 8mm，額定抗拉強(qiáng)度為 5600 24500 N,最大允許使用張力為2240 9800 N,能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)壓力200(T4000N/100mm。進(jìn)一步地，二次套塑聚合物具有適宜的軟化點(diǎn)，保證在外層護(hù)套擠塑時(shí)，在經(jīng)過熱水槽時(shí)其外層護(hù)套溫度能軟化二次套塑層，從而實(shí)現(xiàn)二次套塑層和外護(hù)套之間的緊密結(jié)合。
本發(fā)明還提出一種中心管式全介質(zhì)自承式光纜的制造方法，該該光纜包括光纖、 阻水物、松套管、芳綸和外護(hù)套；光纖外填充阻水物，通過松套管對(duì)光纖和阻水物進(jìn)行包裹， 松套管外鎧裝有芳綸，最后通過外護(hù)套對(duì)芳綸進(jìn)行包裹；松套管包括內(nèi)層一次套塑和二次套塑，一次套塑工藝采用高模量、高強(qiáng)度、低收縮聚合物，二次套塑工藝采用玻璃化溫度較內(nèi)層聚合物低的聚烯烴材料；該光纜外徑為在5 8mm，額定抗拉強(qiáng)度為5600 24500 N， 最大允許使用張力為2240 9800 N，能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)壓力200(T4000N/100mm。該制造方法包括以下步驟
a.光纖入庫將入庫的光纖進(jìn)行篩選，選擇傳輸特性優(yōu)良和張力合格的光纖。b.光纖著色先將光纖著色，選用標(biāo)準(zhǔn)的全色譜進(jìn)行標(biāo)識(shí)，要求高溫不褪色，保證接續(xù)時(shí)易識(shí)別。c. 一次套塑；將著色后的光纖套入充有阻水凝膠的高模量套管中，使套管內(nèi)光纖具有穩(wěn)定的余長控制和傳輸特性。d. 二次套塑在套管外再擠制一層聚烯烴材料實(shí)現(xiàn)二次套數(shù)工藝。e.包裹外護(hù)套用芳綸紗鎧裝均勻分布在內(nèi)護(hù)套表面，套入高模量的聚乙烯外護(hù)套內(nèi)。f.檢測(cè)出庫最后將光纜做全性能試驗(yàn)，保證合格后封裝出庫。進(jìn)一步地，二次套塑聚合物具有適宜的軟化點(diǎn)，保證在外層護(hù)套擠塑時(shí)，在經(jīng)過熱水槽時(shí)其外層護(hù)套溫度能軟化二次套塑層，從而實(shí)現(xiàn)二次套塑層和外護(hù)套之間的緊密結(jié)
I=I O本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，施工方便快速，大大的降低了施工周期和施工成本，為接入網(wǎng)的發(fā)展提供一種全新的解決方案；
外徑小(可實(shí)現(xiàn)12芯光纖，ADSS光纜最大允許使用張力5KN時(shí)，外徑不超過7. 0mm)，在架空敷設(shè)時(shí)受外徑環(huán)境影響也就小，即所受負(fù)載小，因此在滿足相同的敷設(shè)環(huán)境下，通過力學(xué)設(shè)計(jì)，可以少用昂貴的非金屬纖維加強(qiáng)材料，為產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用提供了助力，也為我國 FTTx建設(shè)的大發(fā)展奠定了成本基礎(chǔ)。本發(fā)明采用全介質(zhì)自承式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有明顯的防雷效果，在農(nóng)村FTTx建設(shè)過程中可以利用現(xiàn)有的市話電線桿直接敷設(shè)至家庭，為農(nóng)村FTTx建設(shè)的推廣帶來了便利。本發(fā)明采用中心管式兩次套塑工藝，既可以通過兩次套塑工序?qū)崿F(xiàn)松套管內(nèi)光纖二次余長的控制，又可以實(shí)現(xiàn)本產(chǎn)品大檔距敷設(shè)時(shí)所需的高側(cè)壓力、高強(qiáng)度和使用環(huán)境等機(jī)械性能和溫度性能的要求。


圖IA是層絞式全介質(zhì)自承式光纜(雙護(hù)層結(jié)構(gòu))。圖IB是層絞式全介質(zhì)自承式光纜(單護(hù)套層結(jié)構(gòu))。圖2是中心管式全介質(zhì)自承式光纜。圖3是中心管式全介質(zhì)自承式光纜工藝流程圖。圖4是中心管式全介質(zhì)自承式光纜結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
4
下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步描述。本發(fā)明采用中心管式結(jié)構(gòu)，也就是整個(gè)纜只有一個(gè)套管，并且采用新穎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝控制，不僅可以很好的解決松套管內(nèi)光纖余長問題，而且還可以解決光纜外徑粗、 自重大和施工不便等問題，為我國FTTx建設(shè)提供了一種全新的光纜，其設(shè)計(jì)開發(fā)過程如下。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，我們著重考慮了架空敷設(shè)的特點(diǎn)，即以下三點(diǎn)。a.利用現(xiàn)有的市話電線桿進(jìn)行敷設(shè)，所以本發(fā)明在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝控制和成本等方面考慮均以自承架空敷設(shè)為理論設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。b.本發(fā)明為ADSS光纜，敷設(shè)在電線桿塔上采用金具(耐張或懸垂金具)進(jìn)行固定安裝，金具與光纜之間通過預(yù)絞絲纏繞握緊光纜(也可以采用其他方式握緊光纜)進(jìn)行牽引或懸掛，因此ADSS光纜必須具有一定的抗測(cè)壓力以防預(yù)絞絲(或其它金具)握緊而損壞光纜。c.因?yàn)槠涫亲猿惺郊芸辗笤O(shè)應(yīng)用，因此必須具有適宜且穩(wěn)定的余長控制，以保證其在復(fù)雜的外徑環(huán)境下(如覆冰或大風(fēng)情況)，光纜能承受一定的負(fù)載力，保證光纜正常運(yùn)行。通過以上三點(diǎn)考慮，我們通過松套管二次劑塑工藝實(shí)現(xiàn)光纜的高抗側(cè)壓性和穩(wěn)定適宜的余長控制。通俗的講就是首先將光纖通過套塑工藝擠至成一定厚度的松套管，松套管內(nèi)填充阻水物，然后再通過擠塑機(jī)在松套管外面再擠至一定厚度的聚合物材料(如聚烯烴)，即二次套塑工藝。二次套塑工藝除了常規(guī)的張力系統(tǒng)和水槽梯級(jí)降溫工藝控制來實(shí)現(xiàn)松套管的二次余長外，最重要的是通過二次套塑聚合物材料的壁厚來控制松套管內(nèi)光纖的余長，即在其它工藝條件相同的情況下，聚合物材料壁厚越大，套管收縮越大，即二次套塑工藝后松套管內(nèi)光纖余長也就越大，只要我們對(duì)二次套塑時(shí)壁厚控制得到，就能獲得所需的余長控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)中心管式ADSS光纜的余長控制。一次套塑工藝一般采用高模量、高強(qiáng)度、低收縮聚合物，如聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)、尼龍或改性聚丙烯(PP)等；而二次套塑工藝一般采用玻璃化溫度較內(nèi)層聚合物低的聚乙烯或尼龍等聚烯烴材料。本發(fā)明光纜結(jié)構(gòu)描述為中心管式套管、聚烯烴材料二次套塑、非金屬纖維加強(qiáng)聚乙烯粘結(jié)護(hù)套，非金屬纖維加強(qiáng)材料一般選擇芳綸紗、高碳纖維紗或熱固性玻璃纖維紗等。參見圖2、4。(1)松套管采用雙層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，大大提高了中心管式ADSS光纜的抗側(cè)壓力 (可以實(shí)現(xiàn)側(cè)壓力4000N/100mm以上)，便于金具握緊而不損壞光纜，為中心管式ADSS光纜大跨距應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)，使中心管式ADSS光纜可滿足在500m以上跨距敷設(shè)應(yīng)用。(2)本發(fā)明因相對(duì)傳統(tǒng)ADSS光纜，外徑小(12芯以下，外徑一般在5 8mm內(nèi))、重量輕、強(qiáng)度高，且抗側(cè)壓性能好，下表是2芯、6芯和12芯ADSS光纜典型參數(shù)表。表1 :2芯ADSS光纜典型參數(shù)表
權(quán)利要求
1.一種中心管式全介質(zhì)自承式光纜，其特征在于該光纜包括光纖、阻水物、松套管、 芳綸和外護(hù)套；光纖外填充阻水物，通過松套管對(duì)光纖和阻水物進(jìn)行包裹，松套管外鎧裝有芳綸，最后通過外護(hù)套對(duì)芳綸進(jìn)行包裹；松套管包括內(nèi)層一次套塑和二次套塑，一次套塑工藝采用高模量、高強(qiáng)度、低收縮聚合物，二次套塑工藝采用玻璃化溫度較內(nèi)層聚合物低的聚烯烴材料；該光纜外徑為在5 8mm，額定抗拉強(qiáng)度為5600 M500 N,最大允許使用張力為 2240 9800 N，能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)壓力 200(T4000N/100mm。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心管式全介質(zhì)自承式光纜，其特征在于二次套塑聚合物具有適宜的軟化點(diǎn)，保證在外層護(hù)套擠塑時(shí)，在經(jīng)過熱水槽時(shí)其外層護(hù)套溫度能軟化二次套塑層，從而實(shí)現(xiàn)二次套塑層和外護(hù)套之間的緊密結(jié)合。
3.—種中心管式全介質(zhì)自承式光纜的制造方法，該光纜包括光纖、阻水物、松套管、芳綸和外護(hù)套；光纖外填充阻水物，通過松套管對(duì)光纖和阻水物進(jìn)行包裹，松套管外鎧裝有芳綸，最后通過外護(hù)套對(duì)芳綸進(jìn)行包裹；松套管包括內(nèi)層一次套塑和二次套塑，一次套塑工藝采用高模量、高強(qiáng)度、低收縮聚合物，二次套塑工藝采用玻璃化溫度較內(nèi)層聚合物低的聚烯烴材料；該光纜外徑為在5 8mm，額定抗拉強(qiáng)度為5600 M500 N,最大允許使用張力為 2240 9800 N,能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)壓力 200(T4000N/100mm ；其特征在于該制造方法包括以下步驟a.光纖入庫將入庫的光纖進(jìn)行篩選，選擇傳輸特性優(yōu)良和張力合格的光纖；b.光纖著色先將光纖著色，選用標(biāo)準(zhǔn)的全色譜進(jìn)行標(biāo)識(shí)，要求高溫不褪色，保證接續(xù)時(shí)易識(shí)別；c.一次套塑將著色后的光纖套入充有阻水凝膠的高模量套管中，使套管內(nèi)光纖具有穩(wěn)定的余長控制和傳輸特性；d.二次套塑在套管外再擠制一層聚烯烴材料實(shí)現(xiàn)二次套數(shù)工藝；e.包裹外護(hù)套用芳綸紗鎧裝均勻分布在內(nèi)護(hù)套表面，套入高模量的聚乙烯外護(hù)套內(nèi)；f.檢測(cè)出庫最后將光纜做全性能試驗(yàn)，保證合格后封裝出庫。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的中心管式全介質(zhì)自承式光纜的制造方法，其特征在于 二次套塑聚合物具有適宜的軟化點(diǎn)，保證在外層護(hù)套擠塑時(shí)，在經(jīng)過熱水槽時(shí)其外層護(hù)套溫度能軟化二次套塑層，從而實(shí)現(xiàn)二次套塑層和外護(hù)套之間的緊密結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中心管式全介質(zhì)自承式光纜，該光纜包括光纖、阻水物、松套管、芳綸和外護(hù)套；光纖外填充阻水物，通過松套管對(duì)光纖和阻水物進(jìn)行包裹，松套管外鎧裝有芳綸，最后通過外護(hù)套對(duì)芳綸進(jìn)行包裹。通過本發(fā)明，可以使中心管式ADSS光纜實(shí)現(xiàn)大跨距應(yīng)用，大大減少了ADSS光纜的制造成本和施工成本，為山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村等地區(qū)光纖到戶的普及提供了低成本線纜解決方法。
文檔編號(hào)G02B6/44GK102360107SQ201110339830
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者周春東, 居志綱, 張衛(wèi)強(qiáng), 張建鋒, 施李萍, 沈婷, 沈建春, 沈洪芬, 錢建榮, 顧利國 申請(qǐng)人:江蘇亨通光電股份有限公司