一种耐高温高强度柔性铠装光缆制造技术

本申请涉及光纤、光缆领域，具体而言为具有长时间耐高温稳定工作的高强度铠装光缆。本申请提供一种耐高温高强度柔性铠装光缆，包括由外而内设置的由多根不锈钢丝顺序缠绕形成的钢丝层，不锈钢管和光纤，所述不锈钢管与所述光纤之间还设置有用于保护所述光纤的隔热柔性材料；所述隔热柔性材料包括填充层，以及分别设置在所述填充层内外两侧的内隔热膜和外隔热膜。本申请所属光缆能够稳定在300‑500℃的变温环境稳定工作。

A high temperature and high strength flexible armored optical cable

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温高强度柔性铠装光缆
本申请涉及光纤、光缆领域，具体而言为具有长时间耐高温稳定工作的高强度铠装光缆。
技术介绍
铠装光纤(光缆)，就是在光纤的外面再裹上一层保护性的“铠甲”，主要用于满足客户防鼠咬、防潮湿等要求。一般光缆安装环境分为室内或者室外，在现实安装实践中，为了避免光缆因认为原因损坏，通常室外安装都会单独穿管深埋，主要干道的大批量光缆通常是沿着下水通道进行拉线铺设。由于这种环境常年潮湿，且市场有各种昆虫，老鼠等出没，因此现有的光缆均设置有不止一层的保护层，一般而言，表面均由PVC硅胶等阻燃材料包裹能够满足一般室内外环境的抗氧化，抗虫咬；但是涉及到特殊工作环境，一般光缆就无法正常进行工作。例如，对于在某些局部空间内或者机械设备内要进行信息高速传递的光缆就需要有稳定的耐高温或者抗拉，抗压的性能，否则，就会造成光缆传输失效。现有技术1：申请号：201820238067.2申请日：2018-02-10,该专利提出了一种耐高温光缆，通过优选材料碳化硅、碳化钛或碳的第一光纤涂覆层，提高光纤的抗静态疲劳以及抗氢损的能力；设置丙烯酸树脂或硅橡胶材料的第二光纤涂覆层，对第一光纤涂覆层进行完善的保护，并提供环境性能保证；设置光纤加强层，提高光缆抗刮擦、耐酸、耐碱、阻燃、耐高温等要求；采用编织体结构的芳纶增强纤维材料的光缆缓冲层，满足光缆整体的抗拉强度要求；设置金属铠包层，通过厚度和节距的控制，保证了光缆的保护能力，抗侧压、踩踏等，同时又满足弯曲要求；实现了850nm、1310nm、1550nm等多个波长的光纤信号长期稳定可靠地传输和高效率稳定的耦合两个重要指标保证。该专利主要公开了一种通过采用多层涂覆层进行阻燃，达到耐高温的效果，但由于该光缆内置的材料没有高强度的金属进行支撑，因此，也无法实现长时间的工作在几百度的高温环境中，这样光纤内部的材料也会受热变形，对光纤芯形成挤压，影响光纤的性能。
技术实现思路
本申请旨在提供一种耐高温高强度柔性铠装光缆，以解决现有技术中存在的不能长时间在高达300℃的环境中进行稳定工作的问题，同时可以解决光纤在高变温的环境下长期的稳定工作，譬如安装在某些高温的设备内部的光纤，其工作温度都是在200-300℃，高负荷甚至可以达到500°以上，在这种环境下能够稳定的支撑，能够解决数据的稳定传输问题。本申请的实施例是这样实现的：本申请提供一种耐高温高强度柔性铠装光缆，包括由外而内设置的由多根不锈钢丝顺序缠绕形成的钢丝层，不锈钢管和光纤，所述不锈钢管与所述光纤之间还设置有用于保护所述光纤的隔热柔性材料；所述隔热柔性材料包括填充层，以及分别设置在所述填充层内外两侧的内隔热膜和外隔热膜。工作原理及结构说明：不锈钢丝的材料是采用304不锈钢，其优选的直径为0.4毫米，作用是通过采用多根螺旋缠绕方式平行缠绕在不锈钢管上，提高光纤的抗拉、抗压和抗扭强度。值得说明的是在自然状态下，所述多根不锈钢丝均为零应力缠绕。在实际工作状态下，来自环境的高温热量首先通过与不锈钢丝的接触然后通过接触热传递的方式将热量依次通过不锈钢管、外隔热膜、填充层、内隔热膜逐级传递到光纤上。由于本光缆具有两层内、外隔热膜，热量经过两层隔热膜后温度能够降低23-38％，使光纤的温度明显低于外接温度，同时，最具关键作用的外隔热膜能够对来自于不锈钢管传递的热量进行很好的阻隔，简介的提高了填充层的耐高温能力，如此层层递进后，温度越靠近光纤的材料层的温度就会越低，使整个光缆能够适应的正常工作温度就明显提高。为了更好的兼顾本光缆的综合性能，尤其是提高光缆的综合抗压、抗拉、抗扭能力，同时，适应现有耐高温光缆的应用实际，所述不锈钢管的外径为0.9毫米，所述不锈钢丝的数量为8-16根，直径为0.32-0.56毫米，所述不锈钢丝沿所述光纤轴向缠绕每100毫米的圈数绝对值为2-3圈。值得说明的是，由于光纤在制造完成时，其弯曲极限就已经确定，在弯曲极限范围内，弯曲的半径越小，其信息传输能力的耗损就会越大，因此在光纤行业领域，测试特定光纤的弯曲半径往往都是建立在不影响正常通信效率，已经对光纤传输不存在损耗的情况下测试。即一般光纤弯曲极限在光纤直径的20倍以上即可；特殊光纤会扩大这个比值达到35倍以上，这样才能够保证光纤的稳定传输；本申请采用的光纤的动态弯曲极限按照30倍直径进行测试。为了保证不锈钢管的弯曲极限直径大于等于光纤且尽可能的降低不锈钢管的直径以降低材料和加工成本，经过取样法对不锈钢管的不同直径的弯曲极限进行取样绘制弯曲极限与直径变化的曲线图，获得最佳不锈钢管直径为0.9毫米。为了更好的提高光缆的隔热和耐高温性能，优选地，所述内隔热膜与外隔热膜材料相同，均由铝箔贴面、聚乙烯薄膜、纤维编织物、金属涂膜通过热熔胶逐层层压形成的一体膜。通过热熔胶压合呈一体的隔热膜具有保温、防水、防潮等功能；在光缆表面的高强度保护层收到破坏后能够有效的防止光纤因外接的灰尘、湿气等介入影响到光纤的性能。另一方面，通过两层隔热后能够将外部热量逐级递减，将温度逐级降低，进一步的保证光纤的工作稳定性。为了更进一步的兼顾光缆的柔性需求和耐高温性能，优选地，所述填充层采用PBI工程塑料，厚度为0.15-0.22毫米。PBI工程塑料具有超耐高温性能，高耐磨、高强度、高刚性、极低的线形膨胀系数、出色的抗高能辐射性能、低可燃性、低排气性，耐高温长期工作温度310℃，瞬时耐受温度可达760℃。所述不锈钢管和不锈钢丝均采用304不锈钢。为了更进一步的保护所述光纤，所述光纤表面具有涂覆层。所述涂覆层的材料和功能与现有的光纤涂覆层一样，本技术在此并未做其他创新。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请主体结构的示意图；图2为本申请的横截面剖视图；图3为不锈钢管直径大小与弯曲极限的曲线图；图4隔热膜的设置层数对环境温度传递到光纤内的温度降低情况曲线图；图标：1-101-光纤；102-涂覆层；103-内隔热膜；104-填充层；105-外隔热膜；106-不锈钢管；107-不锈钢丝。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温高强度柔性铠装光缆，包括由外而内设置的由多根不锈钢丝(107)顺序缠绕形成的钢丝层，不锈钢管(106)和光纤(101)，其特征在于：所述不锈钢管(106)与所述光纤(101)之间还设置有用于保护所述光纤(101)的隔热柔性材料；所述隔热柔性材料包括填充层(104)，以及分别设置在所述填充层(104)内外两侧的内隔热膜(103)和外隔热膜(105)。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温高强度柔性铠装光缆，包括由外而内设置的由多根不锈钢丝(107)顺序缠绕形成的钢丝层，不锈钢管(106)和光纤(101)，其特征在于：所述不锈钢管(106)与所述光纤(101)之间还设置有用于保护所述光纤(101)的隔热柔性材料；所述隔热柔性材料包括填充层(104)，以及分别设置在所述填充层(104)内外两侧的内隔热膜(103)和外隔热膜(105)。


2.根据权利要求1所述的一种耐高温高强度柔性铠装光缆，其特征在于：所述不锈钢管(106)的外径为0.9毫米，所述不锈钢丝(107)的数量为8-16根，直径为0.32-0.56毫米，所述不锈钢丝(107)沿所述光纤(101)轴向缠绕每100毫米的圈数绝对值为2-3圈。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫东，江贤才，刘圣怀，
申请(专利权)人：德阳汇川科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51