一种架空光缆及其制造方法与流程

背景技术：

架空光缆利用明线架空杆路实现光缆架空敷设，这种敷设方式具有敷设费用低、周期短的优势，但是架空光缆常年暴露在室外自然环境中，受到风雪、冰霜、冰凌、日晒、大风天气和长年累月的极端温度变化等外界因素的影响，由于缺乏有效的保护手段，架空光缆的故障率明显高于管道、直埋等类型的光缆，光缆故障会直接造成通讯中断，而且后续维护成本高昂。因此，对架空光缆的抗拉强度、光缆护套的抗撕裂等机械性能和高低环境温度性能的要求很高。现有的架空光缆主要包括金属自承式、吊线式和全介质自承式光缆(ADSS)，金属自承式和吊线式存在非全介质、施工繁琐、成本高等缺点。现有的ADSS光缆包括缆芯和缆芯外的加强元件和外护套，外护套本身刚性较弱，在极端温度变化的情况下容易发生变形，导致缆芯也随之变形，从而造成光纤损伤，而且光缆弧垂较大，不利于光缆架空敷设。另外，为了提高光缆的抗拉强度、抗压强度等机械性能，通常需要使用更多的加强元件，造成光缆成本上升。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的主要目的在于提供一种架空光缆，本发明的另一目的在于提供一种架空光缆的制造方法，能够有效地提高外护套层的抗拉、抗撕裂强度以及抵抗外护套层的回缩，从而极大地提高了架空光缆的抗拉强度和抗高低环境温度性能，同时减少加强元件的用量，降低架空光缆的制造难度和成本，并减轻本架空光缆的重量，便于光缆架空敷设。

本发明提供一种架空光缆，所述架空光缆由内向外依次包括：

缆芯，其由多个光纤单元绞合形成，所述光纤单元包括护套和设于所述护套内的光纤；

阻水元件，其沿所述缆芯纵向分散设置于多个所述光纤单元周围；

外护套层，其内沿所述缆芯纵向埋设至少一个非金属加强元件，所述非金属加强元件与所述外护套层粘接为一体。

在上述技术方案的基础上，所述光纤单元为微型松套管光纤单元、光纤带单元或者微型光纤束单元。

在上述技术方案的基础上，所述阻水元件为阻水纱、阻水带或者阻水芳纶纱。

在上述技术方案的基础上，所述外护套层和缆芯之间还设有抗拉元件，所述抗拉元件和所述阻水元件均沿所述缆芯纵向分散设置于多个所述光纤单元周围。

在上述技术方案的基础上，所述抗拉元件为芳纶、玻璃纱或者玻璃纤维增强复合塑料GFRP带。

在上述技术方案的基础上，所述非金属加强元件为GFRP加强件。

在上述技术方案的基础上，所述GFRP加强件的横截面为圆形、椭圆形或者扁平形状。

在上述技术方案的基础上，每一根所述GFRP加强件外缘到所述外护套层的边缘的最小距离为0.5mm。

在上述技术方案的基础上，所述非金属加强元件的数量为两个，每一个所述非金属加强元件包括一根或者两根GFRP加强件。

本发明还提供一种架空光缆的制造方法，所述非金属加强元件和所述外护套层之间通过热固化树脂粘接成一体。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)本发明的外护套层内埋设有非金属加强元件，外护套层与非金属加强元件粘接为一体，非金属加强元件刚性比外护套层强，密度低，能够有效地提高外护套层的抗拉、抗撕裂强度以及抵抗外护套层的回缩，从而极大地提高了架空光缆的抗拉强度和抗高低环境温度性能，同时减少加强元件的用量，降低架空光缆的制造难度和成本，并减轻本架空光缆的重量，便于架空光缆的敷设。

(2)本发明的光纤单元中绞合的护套可以更好地保护光纤，并有利于提高缆芯的机械强度。另外，绞合的光纤单元具有体积小、光纤密度高的特点，能够减小架空光缆的径向尺寸，使得架空光缆的结构紧凑，便于架空光缆的运输和敷设施工。

(3)本发明的阻水元件为阻水纱、阻水带或者阻水芳纶纱，不但有利于架空光缆的开剥、光纤熔接操作，而且减轻架空光缆的重量。

(4)本发明可根据实际应用情况，额外设置芳纶、玻璃纱、GFRP带等抗拉元件，用以进一步提高架空光缆的抗拉性能。

附图说明

图1是本发明实施例架空光缆的结构示意图。

图中：

1-缆芯，11-光纤单元，111-护套，112-光纤，2-阻水元件，3-外护套层，4-非金属加强元件，5-抗拉元件。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种架空光缆，架空光缆由内向外依次包括缆芯1、阻水元件2和外护套层3。

缆芯1由多个光纤单元11绞合形成，光纤单元11包括护套111和设于护套111内的光纤112。

光纤单元11为微型松套管光纤单元、光纤带单元或者微型光纤束单元。光纤单元11的数量为2～72个，每个光纤单元11包括1～24根着色光纤。光纤单元11通过SZ绞合或S绞合形成缆芯1，光纤单元11中绞合的护套111可以更好地保护光纤112，并有利于提高缆芯1的机械强度，也便于对缆芯1外部包覆阻水元件2和/或抗拉元件5，以及外护套层3。另外，绞合的光纤单元11具有体积小、光纤密度高的特点，能够减小架空光缆的径向尺寸，使得架空光缆的结构紧凑，便于光缆的运输和敷设施工。

各光纤单元11之间通过其被覆层颜色或被覆层表面的色环进行区分，也可通过特定方式进行分组捆扎，提高了光纤单元11的辨识度。

阻水元件2沿缆芯1纵向分散或包覆设置于多个光纤单元11周围。阻水元件2为阻水纱、阻水带或者阻水芳纶纱，阻水带通过纵包方式包裹缆芯1，填充阻水元件2能够确保光缆纵向防水。

这种干式阻水方式与传统缆膏方式阻水相比，能够减轻架空光缆的重量，从而间接降低了对架空光缆的抗拉性能的要求，也极大地方便了架空光缆的开剥、光纤熔接等操作。

根据架空光缆的实际架设条件需要，可选择性地在外护套层3和缆芯1之间添加抗拉元件5，以进一步提高架空光缆的抗拉性能。抗拉元件5和阻水元件2均沿缆芯1纵向分散或包覆设置于多个光纤单元11周围。抗拉元件5为芳纶、玻璃纱或者玻璃纤维增强复合塑料GFRP带。

外护套层3内沿缆芯1纵向埋设至少一个非金属加强元件4，非金属加强元件4与外护套层3粘接为一体。外护套层3的材料为聚乙烯、阻燃聚乙烯、低烟无卤聚烯烃或者聚氯乙烯，护套层3包覆于缆芯1、阻水元件2及可能有的抗拉元件5之外。

非金属加强元件4为GFRP加强件，GFRP加强件的横截面为圆形、椭圆形或者扁平形状。GFRP加强件的最大尺寸为0.5～3.0mm，例如，对于横截面为圆形的GFRP加强件，其最大直径为0.5～3.0mm，对于横截面为椭圆形或者扁平形状的GFRP加强件，横截面的最大尺寸为0.5～3.0mm，每一根GFRP加强件外缘到外护套层3的边缘的最小距离为0.5mm。GFRP加强件的尺寸通常根据架空光缆的重量、跨距、架设条件和当地环境气候等因素确定。GFRP加强件被护套层3完全包裹，护套层3的厚度根据GFRP加强件的尺寸决定，通常须保证GFRP加强件周围外护套层3厚度≥0.5mm。例如，若圆棒状的GFRP加强件的尺寸为1.0mm，则外护套层3的厚度应不小于2.0mm。

非金属加强元件4的数量为两个，每一个非金属加强元件4包括一根或者两根GFRP加强件。两个非金属加强元件4的连线穿过外护套层3的几何中心，两根GFRP的连线方向垂直于两组非金属加强元件4的连线方向。

外护套层3的横截面可以为圆环形，非金属加强元件4在外护套层3均匀、对称地分布，不但能够确保架空光缆的整体刚度，而且制造加工方便。

本发明中外护套层3与非金属加强元件4粘接为一体，非金属加强元件4刚性比外护套层3强，密度低，能够有效地提高外护套层3的抗拉、抗撕裂强度以及抵抗外护套层3的回缩，从而极大地提高了架空光缆的抗拉强度和抗高低环境温度性能，同时减少加强元件的用量，降低架空光缆的制造难度和成本，并减轻本架空光缆的重量，便于架空光缆的敷设。在外护套层3中加入非金属加强元件4提升了架空光缆单位截面积的抗拉性能，从总体上提高了架空光缆施工的便利性及长期可靠性。

本发明还提供一种上述架空光缆的制造方法，非金属加强元件4和外护套层3之间通过热固化树脂粘接成一体，使得非金属加强元件4和外护套层3之间结合紧密，能够有效地提高外护套层3的整体机械性能。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。