[其他]用于光纤通讯的水下缆线

说明书

本发明介绍一种用作光纤通讯的水底缆线，该缆线特别适合于甚至在深海底敷设和工作。

水底光纤通讯缆线受到很大的机械应力，而且，由于纤维的脆性，必须将缆线内的光纤维加以保护，使其免受甚至是最轻微的应力。

实际上，不仅光纤维很容易破裂，而且该纤维受到即使很轻微的机械应力，也会引起所发送信号的衰减。

如果发生上述的任何一种情况，则意味着该缆线不能使用。

在用于水下光纤通讯的缆线中，产生机械应力的主要因素如下：

缆线所处的工作环境使得在缆线内的应力上升。这是由于水所产生的液体静压随着缆线所安置的深度增加，由该因素在缆线内引起的应力也增加。使缆线承受拉伸应力的安置操作，该拉伸应力随着缆线的安置深度增加而增大，这是因为在该操作过程中，牵拉电缆的活动会造成较大的荷重。缆线在由工厂至须敷设地点的运输过程中经历到温度变化，在公知的缆线中，缆线心和外壳是由不同的材料构成的，由于缆线心的热膨胀大于外壳的热膨胀，该温度变化就造成起因于外壳的机械应力。

为了保护这些光纤维，公知的水下光纤通讯缆线具有以下结构：它由金属外壳和抗机械应力式铠装（其尺寸随缆线的安置深度增加而增大）所构成，该铠装包在装入了光纤维的线心外面。

公知的水底光纤通讯缆线是例如专利号为2，021，282的英国专利和申请号为74，368/81的澳大利亚专利中所描述的水底光纤通讯缆线。

在公知的水底光纤通讯缆线中，存在有金属外壳以及包在缆线心外放置的抗机械应力式铠装。结果使这些元件几乎没有挠性，并使安置操作更为复杂，因为这些元件是刚性的，而且远离缆轴线，此轴线代表有弯度的中心轴。

此外，当缆线要放置的深度增加时，缆线的挠性本身也显著减小，其原因有以下两方面：由于所受的应力较大而要求增大抗机械应力式铠装的尺寸;以及因为该铠装是采取将抗机械应力的材料放置在电缆外面的方法而构成的，所以增大该铠装的尺寸，会使其离有弯度的中心轴更远。

本发明的目的是使光纤维通讯缆线适合于敷设在较深的水底，例如在1000米以上的深度，并比公知缆线具有更大的挠性，而且要减小其单位长度的重量，同时，该缆线在由工厂运至安置地点的期间若承受温度变化也不会遭到破坏。

构成本发明的主体是通讯用的水底光纤缆线，该缆线密封在外壳内并围在中央线心四周的许多根光纤维所组成。其特征在于：该线心由一捆紧密的防扭绳构成的抗机械应力式铠装组成，这捆绳的横截面不小于50mm²，并放置在电缆的径向最内处，绳的轴与缆线的轴重合，组成绳的线材间的空隙注满了实际上不可压缩的流体，还有许多根注满了实际上不可压缩流体的小管子，光纤维宽松地装入该管子内，小管子螺旋形地绕在铠装的外表面上，外壳由塑料制成，其径向最内表面的形状与铠装-管子组件组成的线心的外表面相吻合，所说的电缆完全不含有任何防水的金属外壳，也没有径向放置在外面以包住安放光纤维的区域的抗机械应力式铠装。

本文中，词语“不可压缩的流体”是指一种液态的物质，尤其是粘性的物质，甚至指具有高粘度的物质;气体不属于该词语所指的范围内。

根据本发明构成水底缆线的铠装的紧密防扭绳实质上是设计完全抗受住在安置操作中产生的拉应力的，所说的绳子的横截面不小于5.0mm²。

通过以下的详细描述将会对本发明更理解，该描述的方式仅是采用非限制性的例子，并参考附图中的图，该图示出了根据本发明的一段电缆的透视图，其中删去了一些部件，以便更好的指示该缆线的结构。

如图所示，缆线有一个线芯，包含着铠装1，（其轴线与缆线的纵轴2重合），和许多根小管子3，其中宽松地装着光纤维4，小管子3直接挨着铠装1螺旋形地缠绕在其上面，正如本文稍后将要进一步详细解释的那样。

由塑料或其他材料制成的小管子3内注满了实际上不可压缩的流体，例如凡士林，硅润滑油或类似物。

设计并选定处于该缆线的径向最内区的铠装1的尺寸，以完全抗受住安置操作过程中加于缆线上的拉应力。所说的铠装1由一捆紧密的防扭绳构成，其横截面不小于50mm²，该捆绳由许多根线材5构成，此线材由对拉力具有很强的抗机械应力的材料制成，例如钢，芳族聚酰胺，碳纤维以及类似物。线材5之间存在的空隙6中注满了实际上不可压缩的流体，例如前面所详举的那些流体。

线材5螺旋式地以同轴重叠层方式配置，一层内线的缠绕方向最好与相邻层内线的缠绕方向相反。