一種架空光纜及其制造方法與流程

背景技術：

架空光纜利用明線架空桿路實現光纜架空敷設，這種敷設方式具有敷設費用低、周期短的優勢，但是架空光纜常年暴露在室外自然環境中，受到風雪、冰霜、冰凌、日曬、大風天氣和長年累月的極端溫度變化等外界因素的影響，由于缺乏有效的保護手段，架空光纜的故障率明顯高于管道、直埋等類型的光纜，光纜故障會直接造成通訊中斷，而且后續維護成本高昂。因此，對架空光纜的抗拉強度、光纜護套的抗撕裂等機械性能和高低環境溫度性能的要求很高。現有的架空光纜主要包括金屬自承式、吊線式和全介質自承式光纜(ADSS)，金屬自承式和吊線式存在非全介質、施工繁瑣、成本高等缺點。現有的ADSS光纜包括纜芯和纜芯外的加強元件和外護套，外護套本身剛性較弱，在極端溫度變化的情況下容易發生變形，導致纜芯也隨之變形，從而造成光纖損傷，而且光纜弧垂較大，不利于光纜架空敷設。另外，為了提高光纜的抗拉強度、抗壓強度等機械性能，通常需要使用更多的加強元件，造成光纜成本上升。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的主要目的在于提供一種架空光纜，本發明的另一目的在于提供一種架空光纜的制造方法，能夠有效地提高外護套層的抗拉、抗撕裂強度以及抵抗外護套層的回縮，從而極大地提高了架空光纜的抗拉強度和抗高低環境溫度性能，同時減少加強元件的用量，降低架空光纜的制造難度和成本，并減輕本架空光纜的重量，便于光纜架空敷設。

本發明提供一種架空光纜，所述架空光纜由內向外依次包括：

纜芯，其由多個光纖單元絞合形成，所述光纖單元包括護套和設于所述護套內的光纖；

阻水元件，其沿所述纜芯縱向分散設置于多個所述光纖單元周圍；

外護套層，其內沿所述纜芯縱向埋設至少一個非金屬加強元件，所述非金屬加強元件與所述外護套層粘接為一體。

在上述技術方案的基礎上，所述光纖單元為微型松套管光纖單元、光纖帶單元或者微型光纖束單元。

在上述技術方案的基礎上，所述阻水元件為阻水紗、阻水帶或者阻水芳綸紗。

在上述技術方案的基礎上，所述外護套層和纜芯之間還設有抗拉元件，所述抗拉元件和所述阻水元件均沿所述纜芯縱向分散設置于多個所述光纖單元周圍。

在上述技術方案的基礎上，所述抗拉元件為芳綸、玻璃紗或者玻璃纖維增強復合塑料GFRP帶。

在上述技術方案的基礎上，所述非金屬加強元件為GFRP加強件。

在上述技術方案的基礎上，所述GFRP加強件的橫截面為圓形、橢圓形或者扁平形狀。

在上述技術方案的基礎上，每一根所述GFRP加強件外緣到所述外護套層的邊緣的最小距離為0.5mm。

在上述技術方案的基礎上，所述非金屬加強元件的數量為兩個，每一個所述非金屬加強元件包括一根或者兩根GFRP加強件。

本發明還提供一種架空光纜的制造方法，所述非金屬加強元件和所述外護套層之間通過熱固化樹脂粘接成一體。

與現有技術相比，本發明的優點如下：

(1)本發明的外護套層內埋設有非金屬加強元件，外護套層與非金屬加強元件粘接為一體，非金屬加強元件剛性比外護套層強，密度低，能夠有效地提高外護套層的抗拉、抗撕裂強度以及抵抗外護套層的回縮，從而極大地提高了架空光纜的抗拉強度和抗高低環境溫度性能，同時減少加強元件的用量，降低架空光纜的制造難度和成本，并減輕本架空光纜的重量，便于架空光纜的敷設。

(2)本發明的光纖單元中絞合的護套可以更好地保護光纖，并有利于提高纜芯的機械強度。另外，絞合的光纖單元具有體積小、光纖密度高的特點，能夠減小架空光纜的徑向尺寸，使得架空光纜的結構緊湊，便于架空光纜的運輸和敷設施工。

(3)本發明的阻水元件為阻水紗、阻水帶或者阻水芳綸紗，不但有利于架空光纜的開剝、光纖熔接操作，而且減輕架空光纜的重量。

(4)本發明可根據實際應用情況，額外設置芳綸、玻璃紗、GFRP帶等抗拉元件，用以進一步提高架空光纜的抗拉性能。

附圖說明

圖1是本發明實施例架空光纜的結構示意圖。

圖中：

1-纜芯，11-光纖單元，111-護套，112-光纖，2-阻水元件，3-外護套層，4-非金屬加強元件，5-抗拉元件。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。

參見圖1所示，本發明實施例提供一種架空光纜，架空光纜由內向外依次包括纜芯1、阻水元件2和外護套層3。

纜芯1由多個光纖單元11絞合形成，光纖單元11包括護套111和設于護套111內的光纖112。

光纖單元11為微型松套管光纖單元、光纖帶單元或者微型光纖束單元。光纖單元11的數量為2～72個，每個光纖單元11包括1～24根著色光纖。光纖單元11通過SZ絞合或S絞合形成纜芯1，光纖單元11中絞合的護套111可以更好地保護光纖112，并有利于提高纜芯1的機械強度，也便于對纜芯1外部包覆阻水元件2和/或抗拉元件5，以及外護套層3。另外，絞合的光纖單元11具有體積小、光纖密度高的特點，能夠減小架空光纜的徑向尺寸，使得架空光纜的結構緊湊，便于光纜的運輸和敷設施工。

各光纖單元11之間通過其被覆層顏色或被覆層表面的色環進行區分，也可通過特定方式進行分組捆扎，提高了光纖單元11的辨識度。

阻水元件2沿纜芯1縱向分散或包覆設置于多個光纖單元11周圍。阻水元件2為阻水紗、阻水帶或者阻水芳綸紗，阻水帶通過縱包方式包裹纜芯1，填充阻水元件2能夠確保光纜縱向防水。

這種干式阻水方式與傳統纜膏方式阻水相比，能夠減輕架空光纜的重量，從而間接降低了對架空光纜的抗拉性能的要求，也極大地方便了架空光纜的開剝、光纖熔接等操作。

根據架空光纜的實際架設條件需要，可選擇性地在外護套層3和纜芯1之間添加抗拉元件5，以進一步提高架空光纜的抗拉性能。抗拉元件5和阻水元件2均沿纜芯1縱向分散或包覆設置于多個光纖單元11周圍。抗拉元件5為芳綸、玻璃紗或者玻璃纖維增強復合塑料GFRP帶。

外護套層3內沿纜芯1縱向埋設至少一個非金屬加強元件4，非金屬加強元件4與外護套層3粘接為一體。外護套層3的材料為聚乙烯、阻燃聚乙烯、低煙無鹵聚烯烴或者聚氯乙烯，護套層3包覆于纜芯1、阻水元件2及可能有的抗拉元件5之外。

非金屬加強元件4為GFRP加強件，GFRP加強件的橫截面為圓形、橢圓形或者扁平形狀。GFRP加強件的最大尺寸為0.5～3.0mm，例如，對于橫截面為圓形的GFRP加強件，其最大直徑為0.5～3.0mm，對于橫截面為橢圓形或者扁平形狀的GFRP加強件，橫截面的最大尺寸為0.5～3.0mm，每一根GFRP加強件外緣到外護套層3的邊緣的最小距離為0.5mm。GFRP加強件的尺寸通常根據架空光纜的重量、跨距、架設條件和當地環境氣候等因素確定。GFRP加強件被護套層3完全包裹，護套層3的厚度根據GFRP加強件的尺寸決定，通常須保證GFRP加強件周圍外護套層3厚度≥0.5mm。例如，若圓棒狀的GFRP加強件的尺寸為1.0mm，則外護套層3的厚度應不小于2.0mm。

非金屬加強元件4的數量為兩個，每一個非金屬加強元件4包括一根或者兩根GFRP加強件。兩個非金屬加強元件4的連線穿過外護套層3的幾何中心，兩根GFRP的連線方向垂直于兩組非金屬加強元件4的連線方向。

外護套層3的橫截面可以為圓環形，非金屬加強元件4在外護套層3均勻、對稱地分布，不但能夠確保架空光纜的整體剛度，而且制造加工方便。

本發明中外護套層3與非金屬加強元件4粘接為一體，非金屬加強元件4剛性比外護套層3強，密度低，能夠有效地提高外護套層3的抗拉、抗撕裂強度以及抵抗外護套層3的回縮，從而極大地提高了架空光纜的抗拉強度和抗高低環境溫度性能，同時減少加強元件的用量，降低架空光纜的制造難度和成本，并減輕本架空光纜的重量，便于架空光纜的敷設。在外護套層3中加入非金屬加強元件4提升了架空光纜單位截面積的抗拉性能，從總體上提高了架空光纜施工的便利性及長期可靠性。

本發明還提供一種上述架空光纜的制造方法，非金屬加強元件4和外護套層3之間通過熱固化樹脂粘接成一體，使得非金屬加強元件4和外護套層3之間結合緊密，能夠有效地提高外護套層3的整體機械性能。

本發明不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。