中心束管式光缆及其制造方法和固定方法、塑料夹具与流程

本发明属于通信光缆技术领域，尤其涉及一种中心束管式光缆及其制造方法和固定方法、塑料夹具。

背景技术：

随着宽带升速及大客户、基站接入等通讯业务的迅猛发展，光纤需求量与日俱增，采用小芯数光缆建设本地网已不能满足通讯业务发展需求。

小芯数光缆不但占用大量宝贵、日益稀缺的地下管道资源，还因光缆重复建设造成投资的巨大浪费，同时也给本地网的光缆维护带来不便。

目前的接入网中普遍采用GYTA(Stranded Loose Tube Non-metallic Cable，松套层绞式铠装光缆)等带有金属材料的光缆，在架空等敷设场景中为防止雷电引入导致对机房设施的破坏，还需对光缆进行接地处理。

GYTA光缆的芯数一般在48芯左右，最大的也不超过72芯。如图1所示为现有GYTA光缆的结构示意图，光缆中心位置采用钢丝作为加强件1，中心加强件1周围设有6个松管套4，松管套4内设有多跟光纤5、光纤5之间填充纤膏6；套管4及缆芯部分采用油膏2填充方式进行阻水，缆芯外采用钢带或铝带7进行纵包处理，最后挤塑一层聚乙烯外护套3进行保护。

但是随着光纤接入网的发展，传统光缆的缺点也渐渐凸显，因此在光缆设计的时候需对以下几点要素进行考虑：

a.芯数设计：目前，结合客户需求，在接入网层面的芯数需求在144芯左右，为提高光缆芯数，设计之初考虑使用带状光缆，但结合运营商的使用环境及带状光缆本身存在着熔接损耗偏大等问题，最后还是选择常规的12芯每管的结构。

b.材料的选用:传统光缆中的金属材料如钢铝带及金属加强件在雷电天气下，若光缆未进行接地处理，可能中间的金属材料会把雷电引入机房中从而破坏其中的设备，因此需选择非金属材料作为其中的加强原件。目前加强原件主要有玻璃纤维棒(FRP)、芳纶纱、玻纤纱等，由于芳纶价格较贵，素有“细黄金”之称，因此被排除在外。由于非金属材料无论从价格上还是拉伸模量上与钢丝相比都不具备优势，但既要达到传统光缆的机械性能指标，又要在价格上至少达到与传统光缆价格相当，因此只能在结构尺寸上进行优化调整。

c.结构尺寸调整：为保证光缆的机械性能，非金属中心加强件的尺寸可调整范围不大，但若能优化套管尺寸，通过工艺设备改善来降低套管尺寸，就可节省中心加强件外垫层材料的使用量及套管材料的使用量。鉴于目前各厂家的生产经验及设备情况，全干式的套管尺寸仍然难以做到充油套管的尺寸，

d.200um光纤：常规单模光纤的包层直径为125um，涂覆层后的直径为245±10um，着色后的外径为255±10um。由于光纤等效直径的降低在套管尺寸相同的情况下使用小尺寸光纤的占空比会有较大幅度的提升，所以光缆的各项性能也将得到提高。

因此使用小直径的光纤可在保证光缆机械性能合格的情况下进一步优化光缆尺寸，解决产品的综合成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有效的降低了光缆尺寸、光缆所有材料全部为非金属材料的中心束管式光缆及其制造方法和固定方法、塑料夹具。

本发明提供一种中心束管式光缆，其包括：外护套、位于该外护套内且呈圆形排列的多个松管套、由该多个松管套包裹的缆芯、以及位于松管套之间的撕裂绳和阻水纱，其中，缆芯包括由所述多个松管套包覆的加强件垫层和位于该加强件垫层内的非金属加强件。

优选地，所述撕裂绳靠近外护套设置，所述阻水纱靠近缆芯设置。

优选地，所述松管套设有12个。

优选地，每个松管套包括多个小直径光纤和设置在该多个小直径光纤之间的油膏。

优选地，所述光纤的直径为200um。

本发明还提供一种中心束管式光缆的制造方法，包括如下步骤：

步骤S1：准备原材料；

步骤S2：光纤首先进行染色工序，再进行套塑工序和成缆工序；

步骤S3：经过成缆后的光纤和护套的原材料进行护套工序，制成本中心束管式光缆；

步骤S4：对步骤S3制成的中心束管式光缆进行成品检测。

优选地，所述原材料、制成光纤、染色工序、套塑工序和成缆工序均需要进行过程检测。

优选地，包括如下方法：提供一塑料夹具和喉箍，通过塑料夹具和喉箍对非金属加强件进行固定。

本发明还提供一种塑料夹具，所述塑料夹具呈圆形，其内部包括第一圆形孔、第二圆形孔、以及连接该第一圆形孔和第二圆形孔的通道，该第一圆形孔固定所述非金属加强件。

本发明采用新型小直径光缆，有效的降低了光缆尺寸，光缆所有材料全部为非金属材料，有效的避免了雷雨天气对光缆的破坏，并免去了施工过程中的防雷接地处理，提高了施工效率。缆芯采用半干式结构，减少了油膏对环境的污染。较大的光纤芯数满足接入网层面对光纤芯数的要求；配合专用非金属夹具，在接头盒及分光分纤箱中进行有效的固定。

附图说明

图1为现有GYTA光缆的结构示意图；

图2为本发明中心束管式光缆的结构示意图；

图3为图2所示光缆的制造过程示意图；

图4为配套于图2所示光缆的光纤染色模具的结构示意图；

图5为配套于图2所示光缆的塑料夹具的结构示意图。

具体实施方式

本发明中心束管式光缆，具体为一种用于接入网的轻型非金属填充式微束管光缆，如图2所示，本中心束管式光缆包括：外护套1、位于该外护套1内且呈圆形排列的多个松管套2、由该多个松管套2包裹的缆芯、以及位于松管套2之间的撕裂绳3和阻水纱4。其中，撕裂绳3靠近外护套1设置，阻水纱4靠近缆芯设置。

缆芯包括由多个松管套2包覆的加强件垫层5和位于该加强件垫层5内的非金属加强件6。

在本实施例中，松管套2设有12个。每个松管套2包括多个小直径光纤21和设置在该多个小直径光纤21之间的油膏22，光纤21的直径为200um。

图3为本发明中心束管式光缆制造过程示意图，制造本中心束管式光缆包括如下步骤：

步骤S1：准备原材料；

步骤S2：200um直径的光纤21首先进行染色工序，再进行套塑工序和成缆工序；

步骤S3：经过成缆后的光纤和护套的原材料进行护套工序，制成本中心束管式光缆；

步骤S4：对步骤S3制成的中心束管式光缆进行成品检测。

其中，原材料、制成光纤、染色工序、套塑工序和成缆工序均需要进行过程检测。

本中心束管式光缆制造的具体过程如下：

第一：模具改造：由于采用200um超细光纤21，在光纤的染色工序上需将模具尺寸进行重新调整；在套塑工序上，由于对松管套2尺寸进行了优化，因此其模具尺寸也需相应调整，图4为配套于200um的光纤染色模具的结构示意图。

第二：套塑工艺余长控制：由于使用了200um小直径光纤，光纤在松管套2内的余长控制需进行工艺上的参数调整。首先通过对材料挤塑拉伸比的计算，改造现有模具并设计新模具。根据实际调试挤塑的效果调整模具尺寸，以求达到最稳定的工艺。其次要考虑光纤在松管套2内的余长问题，在生产过程中通过调节收放线张力、监测每节水槽温度，调节牵引轮圈数等达到稳定的余长控制，满足后道工序的二次余长的需求。

第三：成缆工序：根据松管套2及加强件垫层5的尺寸，设计合理的绞合节距，防止出现缆芯擦起等现象。同时由于加强件6采用非金属材料，因此需注意收放线的张力控制。由于缆芯采用干式阻水材料，本发明采用阻水带或阻水纱4进行纵向阻水，保证光缆的深水性能合格。

在施工操作过程中，本中心束管式光缆与常规GYTA光缆最大的区别在于中心加强件6材料的变化导致施工过程中出现固定方式的差异。由于常规光缆的中心加强件为金属加强件，光缆在接头盒或分光分纤箱内的固定以加强件固定为主，缆的固定为辅；金属加强件通过接头盒或分纤箱内的立柱进行螺丝拧紧加固固定。

本中心束管式光缆在施工中固定方法为：本发明的中心加强件采用非金属材料制成，光缆加强件在穿过接头盒或分纤箱内的立柱孔洞后采用螺丝旋紧将会导致非金属材料的碎裂，后期光缆受到拉力后容易导致在接头盒及分纤箱内的非金属加强件的断裂，从而影响光缆的传输性能。因此为更好的对光缆进行固定，本发明采用圆形塑料夹具100对加强件6进行特殊的固定，通过塑料夹具100固定住非金属加强件6，从而提高光缆在接头盒及分纤箱内的固定拉力。

如图5所示，塑料夹具100外形为圆形，其内部包括第一圆形孔101、第二圆形孔102、以及连接该第一圆形孔101和第二圆形孔102的通道103，该第一圆形孔101固定非金属加强件，第二圆形孔102的作用作为第一圆形孔101固定不同尺寸的一个弹性形变。

。夹具100内采用半圆形，便于不同尺寸的非金属加强件6的固定，可适用于接头盒及分纤箱中的光缆固定。

光缆非金属加强件6穿过塑料夹具100后通过喉箍进行收紧固定，从而将光缆固定在接头盒或分纤箱中。

本发明采用非金属结构的加强件，其重量轻、柔软性好，便于光缆施工，提高施工效率；非金属加强件具有防雷电的功能，降低雷电天气对机房设备的破坏；非金属加强件避免了施工过程中防雷接地的处理，提高了施工效率，降低了施工成本。

本发明采用200um小直径光纤，光纤纤芯直径为125um，涂覆层直径为200±10um，着色后的外径为205±10um，光纤的各项性能指标及要求均满足标准要求。

有效的降低光缆的外径和重量(包括垫层、套管、外护、阻水扎纱等)，控制了光缆的生产成本。

本发明具有配套的光缆专用固定夹具，增加了光缆在接头盒及分纤箱中的固定拉力，保证光缆的正常使用。

本发明外径与常规光缆相近，避免了由于光缆外径过大而占用日益紧张的管道空间。

本发明全部采用非金属材料，护套与缆芯直接接触，而传统光缆中的钢铝带与缆芯油膏可有助于光缆切割外护后直接抽剥出缆芯，因此本发明产品在缆芯外放置一根或两根由聚酯材料合成的撕裂绳，这样有利于非金属光缆的开剥。

中心加强件6采用经玻璃纤维树脂固化制成的非金属玻璃纤维棒，拉伸强度满足常规光缆的要求。

本发明的缆芯部分采用固态阻水材料进行阻水，固态阻水材料遇水能自动膨胀吸水，阻止水分进一步的渗透，从横向及纵向起到全面阻水的效果，避免了缆芯油膏对环境的污染。

本发明通过优化光缆结构尺寸，包括使用200um小直径光纤优化套管尺寸、较小的套管尺寸优化了加强件外垫层的厚度及套管阻水扎纱的使用量、较小的缆芯结构减少了外护的使用量，从而整体上降低了光缆的材料成本。

本发明在缆芯外放置1根撕裂绳，从而便于施工过程中的光缆开剥。

本发明不含有金属材料，有效的避免了雷雨天气对光缆的破坏，同时免去了施工过程中的防雷接地处理。

本发明采用新型小直径光缆，有效的降低了光缆尺寸，光缆所有材料全部为非金属材料，有效的避免了雷雨天气对光缆的破坏，并免去了施工过程中的防雷接地处理，提高了施工效率。缆芯采用半干式结构，减少了油膏对环境的污染。较大的光纤芯数满足接入网层面对光纤芯数的要求；配合专用非金属夹具，在接头盒及分光分纤箱中进行有效的固定。

上述的实施例仅示例性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。