[发明专利]非金属铠装层电缆

说明书

本发明涉及一种具有非金属铠装层的并可在相当宽的电缆外径范围内有效地阻止动物伤害的电缆。

如众所周知，通信电缆可能要经受诸如动物伤害、机械磨损以及锈蚀之类的滥用。埋藏的电缆受到电鼠伤害、架在空中的电缆受到松鼠的伤害一直是个问题。那些外径小于1.07cm并且没有合适的防护铠装的电缆由于动物可直接咬坏电缆而比起外径较大的电缆更易于坏损。

业已发现，直接防止暴露电缆不受啮齿动物伤害的一种有效途径是用金属层来裹覆电缆，这种裹覆层最好采用纵向的。然而，即使是外径大于2cm的电缆，使用由碳钢做成的裹覆层常常会导致长期故障。由于当啮齿动物毁坏外套时底层的钢层变得裸露在外而可能出现故障。一旦暴露在外，经受住最初啮齿动物伤害的钢层会迅速锈蚀。这样便不能有效地进行一般的机械防护和有效地防止啮齿动物再次伤害。在这方面，应该指出的是地鼠是地区性动物，它们会重复多次地返回到以前所占据过的地方。所以，沿着电缆的同一位置遭受第二次伤害也并不罕见。先有技术也包括使用不锈钢铠装来防护啮齿动物的伤害。使用不锈钢使得在第一次受到伤害并使钢层暴露的地方，钢制铠装不会很快被锈蚀并且能够抵挡啮齿动物反复多次的伤害。对较大直径电缆，使用纵向重迭接合的瓦楞铠装通常楞提供足够的保护。但是，对较小尺寸的电缆，啮齿动物能够用其牙齿包围电缆而将接缝拉开，因此不适当的铠装布局会引起故障。

所需电缆必须具有合理成本并易于制造。有希望的是，本发明能够提供一种对啮齿动物的伤害加以防护而无需与电缆的诸如柔软性等其它特性进行折衷考虑的电缆。进一步，所需的防护必须使得这种防护包括在可用于任何电缆的铠装装置中，作为该装置的一部分，所述电缆可包含光学纤维或金属导体。也希望所需电缆包括全绝缘铠装装置以免除雷干扰。金属铠装光纤电缆可能受到几种不同形式的雷电影响。

1988年5月17日提交的美国专利第194，760号中公开的防动物电缆包括：含有至少一种传输介质的芯体和包围所述芯体的铠装装置。该铠装装置是非金属的并包括多个做成纵向延伸的强度件。被称为段的纵向延伸强度件形成了包围电缆芯的包层。为了对地下布线中埋入地下的电缆提供足够柔软度，包层段数必须使得每一包层段包围少于一半的电缆芯外围，而包层段呈螺旋形地缠绕电缆芯体，含塑料材料的外套环绕这些包层段。

虽然上述的防动物电缆比先有技术有显著进步，测试已表明包含这种包层结构的较细电缆仍有点易于受啮齿动物伤害而损坏。所需要的是一种在很宽的电缆外径范围内基本可防御动物的电缆结构。而且，一直希望减小电缆直径。

防动物电缆包含有含有至少一种传输介质的芯体和包裹芯体的铠装装置。铠装装置的至少一部分是非金属的，并包括多个纵向延伸的预制强度件。纵向延伸的强度件被称为段，构成了包围电缆芯的包层。为了对地下布线中埋入地下的电缆的电缆提供足够柔软度，包层段数必须使得每一包层段包围少于芯体外围周长的一半而且包层段呈螺旋形缠绕于电缆芯周围。各段所装的外部元件将各段纳入包层结构。

这些与其相邻段通过各自纵向侧表面至少部分接触而彼此相接的包层段配合起来，构成电缆芯的近乎圆形的封套。在最佳实施例中，每个段有一横过电缆的纵向轴的弧形断面。这样，每一个有较大曲率半径的表面都面向外。预制包层段使每一纵向边表面由电缆的纵轴辐射延展。在最佳实施例中，防啮齿动物电缆铠装装置包括8个包层。

每个包层沿各段内表面所限定的周边长延展一段等长距离。

每个包层都由可阻止同种动物重复伤害的材料制成。每个包层段为合成物并包括面向外部的材料层，这种材料可与包层段其余部分（可称作衬底部分）相配合，以使包层段具有相当高的硬度特性。已经发现，每个包层段的衬底部分自身亦可以是一种合成材料，例如可由嵌入固体基质材料的纤维构成。该纤维可以是有机的或人造的，基质材料可以是经处理的树脂材料，例如，环氧树脂。尽管包层的衬底部分最好是由环氧树脂的玻纤做成，但本发明并未受此限制。这种包层装置的衬底部分可包括好几种材料中的任何一种，即KEVLAR纤维、碳纤维等，而且衬底部分要足够薄使之不影响电缆的柔软度。由于将包层绕电缆的纵向轴螺旋状缠绕以及用多条包层段组成圆形封套，从而增进了电缆的铠装装置的柔软度。

也可采取措施来预防水渗入电缆芯和/或沿电缆纵向流动。这可通过将防水材料引入铠装装置来实现，可作为各段上的涂层，或作为铠装装置的分立元件。

图1为本发明的电缆的透视图。

图2为图1电缆的端部截面视图。

图3为用来提供包层的各段的放大的端部截面视图。

图4为本发明另一实施例中互锁包层段的部分放大视图。