光导纤维缆制造技术

一种架空光导纤维缆包括一个玻璃增强塑料芯体（１）．该芯体具有零放置角度的槽（２）以容纳松弛管状光导纤维（３、３Ａ），用纵向带（１３）封闭槽（２），缠上绷带（１５），并利用塑料挤压件（１４）作外层．该光缆是自支承的，完全用非金属材料制作的，适于沿架空电力输电系统作电信及数据传输．另一个实施例（图２）不是自支承的，但是在设计上相似，并适宜用支承绳缆支承，另一个实施例有一个矩形槽，其中放置一个或多个带状元件．该光缆易于制造并且便宜．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光导纤维缆，尤其是长跨度的包含光导纤维的架空光缆。已经出现了各种光缆的设计用作包含光导纤维的架空光缆，例如用作一个架空的电力输电系统中的地线。当架设一个架空的电力输电系统时，将这个线路用于单纯的电信目的是方便的，並且也有过通过电力输电系统的地线设置一个通信系统的建议。英国专利2029043B就是把包含光导纤维的电力输电系统的架空地线用作电信目的的例子。在现有的电力输电线路中其地线内未设置有光导纤维缆，为了在现有的线路中设置光导纤维缆存在着三种供选择的方法。第一种方法是用一个光导纤维地线去取代现有的标准地导体线，如上述英国专利2029043B中的方法;另一个方法是将一条光导纤维缆捆在该系统的电力导体的周围;第三个方法是架设一条悬吊在支承现有系统的电缆塔上的自支承光导纤维架空缆。上述前二个选择方法既昂贵又不方便，在实施这些改动时，这两种方法均需该电力输电系统完全停止使用。第三种选择方法提供了较为满意的解决方案。可是並不希望架设包含金属导线的电缆，因为附加的导电电缆出现在一个电力输电系统的电力导线附近，对现有系统的工作状况带来不利的影响。因此必须设置一种非金属的光导纤维缆，而这种光缆已经被推荐出来了。这种公知的架空光导纤维缆由德国劳伦士标准电气公司(StandardELectric Lorenz)创造，並且该光缆包括一个螺旋形放置的光导纤维束，四周用一个玻璃纤维加强管围住作为受力件，並在制作该玻璃纤维加强受力件时定位在光导纤维束周围。虽然这种光缆能在现有的电力输电系统中有效地提供一条自支承的电信线路，但是它还有一些缺点不仅光缆成本高而且为了在使用条件下减小其损坏所能达到的最大纤维余量是有限的。本专利技术的目的是提供一种无金属的架空光导纤维缆，它的造价便宜並且应用有效。根据本专利技术的一方面提供一种包括一个细长芯体的光导纤维缆，该细长芯体上确定一个沿表面纵向延伸的槽並且形成光缆的主抗拉受力件，一个或多个光导纤维位于所述槽内，並且封闭该槽的材料、所述的芯体也形成围绕光导纤维的主抗损防护件，在该槽中设置光导纤维束的余量长度。根据本专利技术的另一方面提供一种创造光导纤维缆的方法，该光导纤维缆包括设置一个细长芯体，该芯体至少确定一个沿表面纵向延伸的槽，至少在该槽中放置一根光导纤维，並用材料封闭该槽，其中芯体是由具有高弹性系数的非金属材料制作的。最好该槽具有平底，带状光导纤维单元放置在该平底上，並具有与所述的底宽相近的宽度。最好是两个这样的光导纤维带状单元彼此平叠放在一起。该芯体最好是由玻璃增强塑料杆作成的，在一个例子中杆的直径大约是10毫米。该玻璃增强塑料可使用E，S，R或T级玻璃及聚酯、乙烯基酯或环氧树酯为基础的树脂。制造该芯体最好是采用拉压(pultrusion)工艺。为了清楚地理解本专利技术，将参照以下的附图，它们是图1根据本专利技术第一个实施例的自支承光导纤维缆的横截面图;图2根据本专利技术的非自支承光导纤维缆的第二个实施例;图3图1光缆中芯部示意图，它用于解释光缆的设计;图4制造图1中所示光缆用的制造设备的示意图;图5根据本专利技术第三个实施例的架空光导纤维缆的横截面图;图6制造图5中所示光缆的制造方法的示意图;及图7解释关于芯体尺寸的某些计算用的示意图。参见图1，一个单一材料制成的、具有C形截面1的开槽芯体是由玻璃纤维增强塑料用拉压法(Pultrusion)或类似工艺制造的。它也可利用某些其它非金属的纤维增强合成物制作，並且用作光缆受力件及护层，其弹性系数至少为40000N/mm2。例如该纤维是一种阿拉米德(aramid)纤维(如Kevlar-RTM)或碳纤维。该树脂是一种聚酯为基础的材料。该玻璃纤维增强材料的弹性系数至少是40000N/mm2，其等级为45000N/mm2，这可使用E级玻璃来达到。当然弹性系数越高越好，使用T级玻璃(日本)可获得70000N/mm2的弹性系数。槽2一直沿着型材1延伸並设置在型材的外部，当它围绕绞盘9弯曲时就形成余量光缆，这在图4中有详细的交代。槽2用于放置装在一个宽松的管子3A中的光导纤维3。围绕该C形截面型材的外部的是一个组合的塑料包层，它包括一个纵向带13，一个织物绳裹层15和一个挤压成的外皮14。它使光导纤维保持在槽2中。作为选择，可用一种填充件5(用虚线表示)封闭该槽並阻止光导纤维3沿槽2的内表面滑出，而在这种改型中就不必用带13。在生产光缆时，重要的是加工好的光缆在槽2中具有纤维的余量长度。参见图3及图4，在该方法的最佳实施例中它是这样实现的将型材1自一个储存卷盘7上拉出、该储存卷盘有一个制动器8用于制动卷盘7的旋转，通过一个绞盘9使型材进入储存鼓10。用一个导向模11伸入槽2内部以保证该槽相对于绞盘9是沿径向向外定向的，尽管已经发现该型材在弯曲时有使该槽向外的自然倾向。该绞盘9的直径接近或等于光缆设计的最小弯曲直径。当型材朝着绞盘行进时，管状光导纤维3、3A从储存卷盘12上供入槽中，並提供一个纵向伸展的聚乙烯带，例如卷盘13A中的带13，带的边缘相互重叠，这样形成组合的包层。在纵向带13上面使用聚酯材料作的螺旋缠绕绷带15，缠绕在缠绕站16处进行。该部分包层的型材1然后绕着绞盘行进，绞盘的直径接近光缆的最小设计弯曲直径，对于8毫米直径的型材芯该弯曲直径约为0.6米的范围内，而对于12毫米直径的型材芯它约为1.5米。该型材绕绞盘直至四圈，该绞盘的作用在于形成光缆中纤维的长度余量。然后在站14A用一个对紫外线(UV)稳定的低密度聚乙烯外皮14挤压套在螺旋缠绕的绷带上，该外皮14与纵向带13结合在一起阻止合成物包层相对于型材1的滑动，例如光缆受钳夹时。管状纤维供给卷盘12与绞盘9之间的距离保持较短，也即1至2米，虽然该长度能设置长一些，但设有余量的纤维可能被绞盘“拉伸”而围绕绞盘不引起回移。管状光导纤维的长度余量在制造好的光缆中的获得是由于在型材1的槽2中光导纤维3A的周长差引起的。另外，在前面的程序中当纤维3放置在管3A中时，在围绕纤维3作挤压后，细心地冷却及干燥管3A，利用管3A围绕光导纤维3的收缩就得到具有余量的纤维。如图3所示，型材1的中轴1A位于槽2底部的下方，这样就能获得管状光导纤维的余量並且当光缆在使用时拉直后该余量就会起作用。当光缆在离开绞盘9后拉直时，该型材在上槽面上缩短了而在它的离开槽的下表面上伸长了。事实上这可能产生绕其质量中心的转动或弯曲，並且在它的槽中已放置的光缆元件由于获得相对于槽的长度余量，因此变得松驰。已经取得的“余量”必须不会出现沿着绞盘向后方移动。这就需要一个适当高的摩擦系数，或大的接触区域。这可以利用绕绞盘转360°来达到，也即绕一圈，但绕2，3甚至4圈，可以证实在阻止绞盘9及储存鼓10之间的直线部分上余量的回移是必要的，这种回移实际上引起纤维余量的下降。该储存鼓10比绞盘较大些而其尺寸与卷盘7相似，例如直径为1.2米到1.7米。在槽中余量纤维元件的余度将由槽底部与型材中线的距离所决定。这个距离越大则所获得的纤维元件的余量成比例的加大。如果型材围绕半径r(见图3)弯曲而纤维元件围绕半径r+a+b弯曲，其中a是槽的底部到型材中线的距离，b是纤维元件的转轴与槽底的距离，因此环绕路径长度的差为(2π(r+a+b)-π.2r)/(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光导纤维缆，其特征在于包括：一个细长芯体，该细长芯体上确定一个沿表面纵向延伸的槽并且形成了光缆的主抗拉受力件，一个或多个光导纤维位于所述槽内，并且封闭该槽的材料、所述的芯体也形成围绕光导纤维的主抗损防护件，在该槽中设置光导纤维束的余量长度。

【技术特征摘要】
GB 1985-9-14 8522796;GB 1986-5-8 86111771.一种光导纤维缆，其特征在于包括一个细长芯体，该细长芯体上确定一个沿表面纵向延伸的槽並且形成了光缆的主抗拉受力件，一个或多个光导纤维位于所述槽内，並且封闭该槽的材料、所述的芯体也形成围绕光导纤维的主抗损防护件，在该槽中设置光导纤维束的余量长度。2.根据权利要求1的光缆，其中芯体是全部由非导电材料制作的，例如是一种拉压(Pultruded)成的玻璃增强塑料材料。3.根据权利要求1或2的光缆，包括一个放置在所述槽内並容纳光导纤维的管状件，在所述管状件中有光导纤维的余量长度，並且在所述光缆中有管状件的余量长度。4.根据权利要求1或2的光缆，所述槽中包含松弛的光导纤维。5.根据权利要求1或2的光导纤维缆具有一个带状元件，该带状元件中容纳並排放置在所述槽中的光导纤维。6.根据权利要求1到5中任一权利要求的光缆，其中在光缆中的元件余量长度在0.2%至0.8%之间。7.根据权利要求1到6中任一权利要求的光缆，其中芯体的直径大约为10毫米。8.根据权利要求5的光缆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊安霍顿，
申请(专利权)人：诺泰尔网络公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]