[发明专利]一种新型非金属层绞式矿用光缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种层绞式光缆，尤其涉及一种新型非金属层绞式矿用光缆，属于光通信传输技术领域。

背景技术

随着通信事业的迅速发展，光缆被广泛运用于通信事业，其中层绞式光缆是运用最为广泛的一种光缆。现有的层绞式光缆由于在敷设过程中需要承受较大的拉力、侧压力等等外力，因此需要在光缆中心添加中心加强件，而加强件通常采用钢筋材料制成，这样便增加了光缆的重量，增加了敷设的难度。

目前光缆加强芯通常采用金属磷化钢丝，虽然金属加强芯具有较强抗拉性能，但在矿场等雷电多发的特殊场合，因金属加强芯与钢塑复合层金属间会产生放电，使光缆被雷电击穿，造成光缆损坏，使通信中断，而且产生的静电可燃爆可燃气体，容易造成安全隐患。

综上所述，为解决现有矿用光缆结构上的不足，需要设计一种抗拉能力强、满足大芯数光纤需求、避免被雷击、防止产生静电燃爆可燃气体、敷设简单的新型非金属层绞式矿用光缆。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种抗拉强度高、满足大芯数光纤需求、避免被雷击、防止产生静电燃爆可燃气体、敷设简单的新型非金属层绞式矿用光缆。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种新型非金属层绞式矿用光缆，包括缆芯及套装在缆芯外部的护套组件，所述的缆芯包括加强芯及至少一根环绕加强芯绞合的光纤套管，所述的光纤套管内装有若干光纤且每光纤套管内光纤排列方式不一；所述的护套组件包括外护套、护套、加强层以及内护套，所述的内护套、加强层、护套以及外护套由里至外依次包敷在缆芯上，所述的加强层由若干加强条组成且所述的加强条均匀围绕在内护套上，所述的外护套内设置有开缆绳，在缆芯与内护套之间填充有缆膏；其中，所述加强条和加强芯由FRP材料制成。

在上述的一种新型非金属层绞式矿用光缆中，所述的光纤套管内还填充有纤膏，纤膏可以防止光纤位移时相互间的摩擦。

在上述的一种新型非金属层绞式矿用光缆中，每光纤套管内光纤排列方式、光纤数量不一，所述的光纤套管内光纤分别按三角形、圆周、多边形、不规则方式排列。

在上述的一种新型非金属层绞式矿用光缆中，所述的外护套由聚氯乙烯材料制成，所述的护套由高密性聚乙烯材料制成，所述的内护套由聚乙烯材料制成。所述外护套由氧指数大于34的超高阻燃聚氯乙烯护套料材料制成，在遇到火情的情况下可以有效阻断火源，保护光缆，使制得的外护层阻燃效果达到最佳。

在上述的一种新型非金属层绞式矿用光缆中，所述FRP材料由以下重量份数成分组成：PA66：40-60份，增强纤维：20-40份，环氧树脂：15-30份，相容剂：0.5-3份，偶联剂：0.5-3份，引发剂：0.05-0.2份。

本发明加强条和加强芯是由FRP材料制成，质量轻、比强度高，具有优良的耐腐蚀性和抗疲劳性能，能保证光缆有足够的拉伸力和压扁力。又因为FRP材料为非金属材料，不存在铁氧化析氢的问题，避免雷击的可能，也回避了电源传播这一难题，避免出现因为静电燃爆可燃气体的安全隐患，而且不会产生电磁感应影响信号传输。

本发明FRP材料是以增强纤维材料增强PA66和环氧树脂的复合塑料。PA66(聚己二酰己二胺)是产量最大、应用最广的工程塑料之一，其强度、耐磨性、耐热性和耐气候性等性能接近甚至超越合金材料，但是它的比重大约只有1.15g/cm3，能大幅降低复合塑料的比重。但是，单一PA66存在吸水率较大，冲击强度较低等缺点，因此，本发明添加增强纤维材料、环氧树脂和一些加工助剂，结合各自的优点和成分之间的协同作用制成性能优良的FRP复合材料。

环氧树脂本身有着力学性能高、附着力强、固化收缩率小等优点，而且还具有工艺性好、优良的电绝缘性、稳定性、耐热性等性能。因此，将环氧树脂与PA66共混，结合两种聚合物的优点制备出满足足够拉伸力、耐气候性等力学性能的FRP材料。同时，环氧树脂可以改善PA66与增强纤维材料之间的界面黏结强度和基体刚性，提高FRP的力学性能。