光電混合線纜的製作方法
2023-05-22 17:46:36
專利名稱：光電混合線纜的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及一種光線纜(optical cable)。更特別地，本發明涉及一種能夠同時傳輸光信號和電信號的光電混合線纜。
背景技術：
由於工業的發展，用戶所需的信息量以指數方式激增。這種通過通信網絡傳達的以指數方式增長的信息量導致了光纖到戶(FTTH)時代的出現，其中，光線纜將到達建築物內部以大大增加信息的流通量。常規地，光線纜和電力線纜被分離安裝，由此導致對寬的電纜安裝空間的需求並且在安裝工作中的延遲。這種根據現有技術的安裝方法增加與勞動力、材料和空間相關聯的費用。 為了解決這些和其它問題和缺點，提出了一種改進的配置，其中，一個線纜包括中央抗拉線(central tensile wire),在所述中央抗拉線周圍布置的電力線纜，以及光纖管被插入所述電力線纜之間的每一凹處(valley)。但是，不利的是，對於具有這樣的配置的線纜而言，分離光纖單元和電力線纜、增加光纖、以及保護光纖使之免受可能施加到所述線纜上的例如外部張力和外部打擊力等的外部力是困難的。進一步地，在具有這樣配置的線纜中，為了將光纖管插入到電力線纜之間的凹處，所述電力線纜必須具有非常大的直徑，由此導致限制了線纜直徑的降低。因此，存在對一種系統和方法的需求，用於當手動選擇來自計算機或用戶接口的自診斷項目時在不會引起不便的情況下執行設備的自診斷。以上的信息被作為背景技術呈現只是為了協助本公開的理解。關於以上的任何內容是否可應用作為關於本發明的在先技術，我們不作出任何判定和不作聲明。
發明內容
本發明的典型實施例的各個方面至少解決上述提到的問題和/或缺點，和至少提供以下描述的優點。因此，本發明的典型實施例的一個方面是提供一種光電混合線纜，其被配置利用一個線纜有效且穩定地同時傳輸光信號和電信號。本發明的典型實施例的這方面的優點可以包括消除對分離地安裝光纖線纜和電力線纜的需要，便於增加光纖單元，降低所述線纜的外徑，以及有效地保護光纖免受如外部張力和外部打擊力等的來自外部的力。依照本發明的一個方面，提供了一種用於同時傳輸光信號和電信號的光電混合線纜。所述光電混合線纜包括布置在所述光電混合線纜中心處的光纖線纜，該光纖線纜包括每個都包括可操作地安裝在其內部空間中的多個光纖的多個管和布置在所述多個管周圍的第一粘合劑；布置在所述光纖線纜周圍的多個電力線纜，每一所述電力線纜包括多個導線；和布置在所述多個電力線纜周圍的第二粘合劑。下面結合附圖的詳細描述揭示了本發明的典型實施方式，根據這些詳細描述，本發明的其它方面、優點和顯著特徵對於本領域技術人員將變得顯而易見。
在下面結合附圖的描述中，本發明特定典型實施例的上述和其他方面、特徵和優點將會變得更加顯而易見，其中，圖I說明了根據本發明的典型實施方式的光電混合線纜；圖2說明了根據本發明的典型實施方式的光電混合線纜；和圖3說明了根據本發明的典型實施方式的光電混合線纜；在所有附圖中，相同的附圖標記將被理解為指相同的元件、特徵和結構。
具體實施方式
參考附圖的以下說明被提供以協助廣泛理解由權利要求和其等同物所限定的本發明的典型實施方式。它包括多種具體的細節以協助理解，但這些僅僅認為是示例性的。因此，本領域技術人員將意識到，在沒有脫離本發明的範圍和精神情況下，可進行在此所述的實施例的各種變化和修改。此外，為了清楚和簡潔起見，忽略了公知功能和構造的描述。在以下說明書和權利要求書中使用的術語和詞語不限於書目含義，而僅僅由發明人用來實現對本發明清楚和一致的理解。因此，本領域技術人員應該顯而易見的是，本發明的典型實施例的以下說明只是出於說明目的而不是為了如隨附的權利要求書和其等同物中所限定的那樣來限制本發明目的來提供的。可以理解的是，單數形式「一」、「一個」、「該」均包括複數個指示物，除非上下文另外明確地指示。因此，例如，對「組件表面(a componet surface) 」的提及包括對一個或多個這種表面的提及。特別地，應當注意，序數號例如第一和第二僅僅被用於區分具有相同名稱的組件，並且這些序數號可以不顧它們的順序而被任意使用。圖I說明了根據本發明的典型實施方式的光電混合線纜。參考圖1，所述光電混合線纜10包括光纖線纜100，多個電力線纜210和220，第二粘合劑240，多個插入核230，接地元件250，電磁屏蔽元件260，第三粘合劑270，第二剝離繩(rip cord) 285,和第二塗層 280。所述光纜100位於光電混合線纜10的中心，且光纖線纜100包括中心抗拉元件120，多個管130，第一粘合劑150，第一剝離繩160，和第一塗層110。所述中心抗拉元件120被布置在光纖線纜100的中心。所述中心抗拉元件120為光纖線纜100提供抗拉強度。例如，所述中心抗拉元件120可以抵擋高的壓縮和抗拉負載。此外，所述中心抗拉元件120可以為阻燃的。所述中心抗拉元件120可以只包括一個芯，該芯由例如鋼的導電材料或由如玻璃纖維加強塑料(FRP)的非導電材料例製成，或者可以包括芯和堆疊在芯外表面上的塗層。所述塗層由非導電材料製成，可以由塑料材料製成，例如聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)。所述多個管130被布置在所述中心抗拉元件120周圍。作為一個例子，所述多個管130的布置可以為線性布置，螺旋形布置，和/或S-Z布置。優選地，所述多個管130可以直接纏繞(也就是說接觸)所述中心抗拉元件120的外部圓周以便包圍所述中心抗拉元件120。由於「S-Z布置」在Heinrich A. Kraft發明的已獲得授權的美國專利號為4828352，名稱為「S-Z Stranded Optical Cable」中有詳細描述，所以將省去其詳細說明。所述管130具有中空圓柱幾何形狀，在其中心具有孔135和多個著色光纖140被安裝在管130中的所述孔135中。所述管130可以由非導電的塑料材料製成。例如，所述管130可以由諸如聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚氨酯(PU)之類的材料製成。作為另一個實例，所述管130可以由具有阻燃特性的低煙無滷(LSZH)材料製成。優選地，所述著色光纖140可以具有O. 9mm或以下(例如O. 6mm)的直徑。根據本發明的典型實施例，所述著色光纖140可以具有在O. 6mm到O. 9_之間的直徑。例如吸收性粉料、遇水膨脹紗、和吸收性膠，和/或類似的防水或吸收性元件可以被填充到管130中的孔135中。所述吸收性元件吸收滲透到所述管130中的潮氣。根據本發明的典型實施例，不是在所述管130中的所述孔135中填充吸收性元件， 而是可以在所述管130中的所述孔135中填充加強元件。例如，所述加強元件可以為例如聚芳基醯胺紗(yarn)和玻璃紗之類的加強紗。此外，所述加強紗可以用超級吸收性粉料塗覆，並且遇水膨脹紗和聚芳基醯胺紗的組合也可以被用作加強元件。雖然在本發明的該典型實施例中藉助例子將著色光纖140安裝在所述管130中便於它們的識別，但是任何類型的光學傳輸介質(其是用於光信號的傳輸介質)都可以被安裝在所述管130中。這樣的光學傳輸介質的例子可以包括只包含芯和包覆層(clad)的普通光纖、在其外側包含樹脂層的光纖、緊緩衝光纖(tight buffer fibers)，帶狀光纖(ribbon optical fibers)等等。換句話說,所述光學傳輸介質可以包括由高折射率芯和低折射率包覆層製成的裸光纖、塗覆有樹脂的裸光纖(例如，這種類型通常被稱為「光纖」)，擠壓和塗覆有塑料的光纖(例如，這種類型被稱為「緩衝光纖」)，以及塗覆有樹脂並且被集成的多個光纖(例如，這種類型被稱為「帶狀光纖」)。所述緊緩衝光纖(其也被稱為緊塗覆的光纖)包括用作光信號的傳輸介質並具有相對高折射率的芯、用於將光信號限制於所述芯中並具有相對低折射率的包覆層、和用於保護由所述芯和所述包覆層製成的光纖的緊塗覆層。所述緊塗覆層的材料可以包括聚合物，例如PVC、海特勒(Hytrel)、尼龍、PE、聚酯(polyester)、和聚烯烴(polyolefin)。所述第一粘合劑150被布置在所述管130周圍以便直接地包裹所述管130。根據本發明的典型實施例，所述第一粘合劑150用於將所述管130固定到所述中心抗拉元件120的圓周。所述第一粘合劑150可以包括由塑料材料(例如，聚酯)製成的帶子。作為另一個例子，所述第一粘合劑150可以包括用於防止潮氣滲入其中的防水帶。第一塗層110被布置作為所述光纖線纜100的最外區域或層。例如，第一塗層110被配置為以便可操作地圍繞所述第一粘合劑150。優選地，第一塗層110直接堆疊(也就是接觸)所述第一粘合劑150的外圓周以便包裹第一粘合劑150。第一塗層110用於保護光纖線纜100的內部免受外部影響。所述第一塗層110被直接擠壓在所述第一粘合劑150的外圓周上，並且所述第一塗層Iio可以由塑料材料例如PVC、PE、聚烯烴(polyolefin)、和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物製成。優選地，所述第一塗層110可以具有28%或更多的氧指數以確保足夠的阻燃性。所述氧指數是可燃固體可以點燃的限制氧氣濃度的無量綱值，也可被稱為極限氧氣指數(LOI)。作為一個例子，所述第一塗層110可以包含滷素化合物、氫氧化鋁、或氫氧化鎂以來增加氧指數。作為另一例子，所述第一塗層110可以由具有阻燃特性的LSZH材料製成。例如防水紗的吸收性元件，或例如聚芳基醯胺紗的加強元件可以填充到所述第一塗層110內部的中空空間115中。所述第一剝離繩160位於在所述第一粘合劑150和所述第一塗層110之間，且被布置為與所述第一塗層110的內部圓周相鄰以便於剝離所述第一塗層110。根據本發明的典型實施例，多個電カ線纜210和220被布置在光纖線纜100周圍。作為ー個例子，所述布置可以為線性布置、螺旋形布置和S-Z布置。優選地，所述多個電カ線纜210和220可以直接纏繞(也就是接觸)所述光纖線纜100的外圓周以便圍繞所述光纖線纜100。所述多個電カ線纜210和220包括多個導線214和224 (其是用於電信號的傳輸介質)或接地線和塗層212，222，其直接堆疊(也就是說接觸)所述導線214和224的外 圓周以便包裹所述導線214和224以便將所述導線214和224與外部隔離。所述導線214和224可以包括普通銅線。根據本發明的典型實施例，所述塗層212和222直接擠壓到所述導線214和224的外圓周上。所述塗層212和222可以由塑料材料製成，例如，PE、聚烯烴、EVA和PVC。此外，塗層212和222可由具有阻燃特性的材料製造。例如，塗層212和222可以由交聯聚烯烴(XLPO)和阻燃性的PE製成，或可以具有LSZH的特性。例如，所述電カ線纜210和220可以包括7 (或者19)條螺旋纏繞銅線。所述多個電カ線纜210和220可以根據它們內置導線的總直徑被分為多種類型。根據本發明這樣的典型實施例，所述多個電カ線纜210和220包括兩個第一電カ線纜210和六個第二電カ線纜220，第一電カ線纜210包括總直徑相對大的內置導線，第二電カ線纜包括總直徑上相對小的內置導線。例如，每ー導線可以由銅材料製成。例如，每ー導線可以具有Imm2的橫截面積。所述電カ線纜210和220可以分別地具有色帶216和226，其所有或部分以特有顔色著色，或者暴露於其外表面以指示所述內置導線的總直徑、直徑或個別導線的數目，等
坐寸o第二粘合劑240被布置在所述電カ線纜210和220周圍以便直接地包裹所述電カ線纜210和220。所述第二粘合劑240用於將所述電カ線纜210和220固定到所述光纖線纜100的圓周。所述第二粘合劑240可以包括由塑料材料(例如聚酷)製成的帶子。作為另一例子，所述第二粘合劑240可以包括用於防止潮氣滲入其中的防水帯。多個插入芯230被布置在形成在兩相鄰的電カ線纜210和220之間的外部凹處，以便所述光電混合線纜10可以保持其最初形狀。例如，外部凹處(例如，接近所述光電混合線纜10的外圓周)和內部凹處(例如，接近所述光電混合線纜10的中心)形成在兩相鄰的第一電カ線纜210之間，且一個插入芯230被布置在所述第一電カ線纜210之間的外部凹處。作為ー個例子，所述插入芯230可以由ー個或多個紗製成。所述插入芯230的材料可以包括塑料，例如阻燃性或非阻燃性聚丙烯。根據本發明的典型實施例，所述電磁屏蔽元件260被布置在所述第二粘合劑240周圍。所述電磁屏蔽元件260用於阻擋電磁波。換句話說，所述電磁屏蔽元件260完全包裹在所述第二粘合劑240的圓周周圍，且阻止入射到其表面上的電磁波通過電磁屏蔽元件260滲透(例如，或洩露)進入其內部(或外部)。被所述電磁屏蔽元件260阻擋並在其表面上流動的電磁波通過接地元件250被傳送到外部大地。作為ー個例子，電磁屏蔽元件260可以包括招聚酯樹脂(aluminum mylar)帶。雖然根據本發明的ー些典型實施例藉助例子所述第二粘合劑240和所述電磁屏蔽元件260被一起使用，但是所述電磁屏蔽元件260可以被配置為直接螺旋地包裹在所述電カ線纜210和220的圓周，移除了第二粘合劑240，從而，電磁屏蔽元件260也用作第二粘合劑240。接地元件250被布置在所述第二粘合劑240和所述電磁屏蔽元件260之間以使得其與所述電磁屏蔽元件260相接觸。所述地面元件250包括多個導線。作為ー個例子，所述導線可以包括普通銅線。例如，所述地面元件250可包括加蔽線，其中7或19條銅線被螺旋地纏繞，每條都具有Imm2的橫截面積。第三粘合劑270被布置在所述電磁屏蔽元件260周圍以便直接包裹所述電磁屏蔽元件260。作為ー個例子，所述第三粘合劑270用於將所述電磁屏蔽元件260固定到所述第二粘合劑240的圓周。所述第三粘合劑270可以包括由塑料材料(例如聚酷)製成的帶 子。作為另一例子，所述第三粘合劑可以包括用於阻止潮氣滲透其中的防水帯。所述第二塗層280被布置在所述光電混合線纜10的最外面中。例如，所述第二塗層280圍繞所述第三粘合劑270。優選地，所述第二塗層280可以直接堆疊(即接觸)所述第三粘合劑270的外圓周以便包裹所述第三粘合劑270。所述第二塗層280用於保護所述光電混合線纜10的內部免受外部影響。所述第二塗層280被直接擠壓在所述第三粘合劑270的外圓周上。例如，所述第二塗層280可以由例如PVC、PE、聚烯烴、EVA等等塑料材料製成。優選地，所述第二塗層280可以具有28 %或者更多的氧指數來確保足夠的阻燃性。作為ー個例子，第二塗層280可包含齒素化合物，氫氧化鋁，或氫氧化鎂，以增加氧指數。第ニ塗層280可以由具有阻燃特性的LSZH材料製成。吸收性元件可以被填充到第二塗層280 (或第二粘合劑240)內的中空空間232中。作為ー個例子，這樣的吸收性元件可以為防水紗，或例如聚芳基醯胺紗的加強元件。根據本發明的典型實施例，第二剝離繩285位於所述第三粘合劑270和所述第二塗層280之間。所述第二剝離繩285被布置與所述第二塗層280的內部圓周相鄰以便於所述第二塗層280的剝離。圖2說明了根據本發明的典型實施方式的光電混合線纜。參考圖2，光電混合線纜10』在結構上與圖I中所說明的所述光電混合線纜10相似。作為ー個例子，所述光電混合線纜10』與光電混合線纜10的不同之處在於所述光電混合線纜10』進ー步包括在其中心的圍繞所述光纖線纜100的微型導管300。因此，相同的附圖標記代表相同的組件，並且為了簡潔起見，將省略重複的描述。所述微型導管300大體位於所述光電混合線纜10』的中心。所述微型導管300具有中空圓柱幾何形狀，在其中心具有孔310，並且光纖線纜100被安裝在所述微型導管300中的所述孔310中。作為ー個例子，所述微型導管300可以由非導電塑料材料製成。例如，所述微型導管300可以由例如PVC、PBT、PP、PE。I3U等材料製成。作為另ー實施例，所述微型導管300可以由具有阻燃特性的LSZH材料製成。根據本發明的典型實施例，在所述微型導管300中的所述孔310在直徑上大於所述光纖線纜100。例如，根據本發明的典型實施例，所述孔310具有額外的空間，所以如果必要的話，其它光纖線纜可以進ー步隨後被安裝在所述微型導管300中。優選地，例如，所述光纖線纜100所佔的橫截面積相應於在所述微型導管300中的孔310所佔的橫截面積的85%或更少。圖3說明了根據本發明的典型實施例的光電混合線纜。參考圖3，光電混合線纜10」在結構上與圖I中所說明的光電混合線纜10相似。作為ー個例子，光電混合線纜10」與光電混合線纜10的不同之處在於第一剝離繩160和第ー塗層110被從在圖I中所說明的所述光纖線纜100去除。換句話說，光電混合線纜10」不包括圖I示出的包含在光電混合線纜10中的第一剝離繩160和第一塗層110。因此，相同的附圖標記代表相同的組件，並且為了簡潔起見，將省略重複的描述。如圖3所示，光纖線纜100』位於所述光電混合線纜10」的中心。所述光纖線纜100』包括中心抗拉元件120、多個管130和第一粘合劑150。根據本發明的典型實施例，所述光纖線纜100』不包括塗層和/或剝離繩。多個電カ線纜210和220被布置在所述光纖線纜100』周圍。作為ー個例子，所述 多個管130的布置可以為可以為線性布置、螺旋形布置和/或S-Z布置。優選地，所述多個電カ線纜210和220可以直接纏繞(即接觸)所述第一粘合劑150的外圓周以便圍繞光纖線纜100，。正如從以上描述中可以顯而易見的是，本發明提出的光電混合線纜包括位於在其中心的光纖線纜和具有在所述光纖線纜周圍設置的多個電カ線纜，以使得利用一個線纜有效且穩定地同時傳輸光信號和電信號成為可能。這樣的光纖線纜的好處可以包括消除對分離地安裝光纖線纜和電カ線纜的需要，便於增加光纖單元，降低所述線纜的外徑，以及有效地保護光纖免受外力，例如來自包括外部張カ和外部打擊カ的外部施加的力。儘管已經參考本發明的某些典型實施例示出和描述了本發明，但本領域技術人員應理解是的，其中可以在形式和細節上進行多種變化。
權利要求
1.一種用於同時傳輸光信號和電信號的光電混合線纜，所述光電混合線纜包括 布置在所述光電混合線纜中心處的光纖線纜，該光纖線纜包括每個都包括可操作地安裝在其內部空間中的多個光纖的多個管和布置在所述多個管周圍的第一粘合劑； 布置在所述光纖線纜周圍的多個電力線纜，每一所述電力線纜包括多個導線；和 布置在所述多個電力線纜周圍的第二粘合劑。
2.根據權利要求I所述的光電混合線纜，其中，所述光纖線纜進一步包括布置在該第二粘合劑周圍和布置在所述光纖線纜的最外面的塗層。
3.根據權利要求I所述的光電混合線纜，進一步包括微型導管，其包括內部空間，光纖線纜被可操作地布置在該內部空間內；其中，所述微型導管基本上布置在所述光電混合線纜的中心中。
4.根據權利要求I所述的光電混合線纜，進一步包括多個插入芯，多個插入芯中的每個被布置在所述多個電力線纜中的至少一個與所述第二粘合劑之間，以便所述光電混合線纜能夠保持其最初的形狀。
5.根據權利要求2所述的光電混合線纜，進一步包括布置在所述多個電力線纜和所述塗層之間用於電磁屏蔽的電磁屏蔽元件。
6.根據權利要求5所述的光電混合線纜，進一步包括布置在所述多個電力線纜和所述塗層之間的接地元件，以便與所述電磁屏蔽元件接觸。
7.根據權利要求I所述的光電混合線纜，其中，所述電力線纜包括 至少一個導線；和 布置在所述導線周圍的非導電塗層。
8.根據權利要求I所述的光電混合線纜，其中，所述多個電力線纜包括至少兩種類型的電力線纜，和 其中所述至少兩種類型電力線纜的每一個包括與其它類型的電力線纜的內置導線在直徑上不同的內置導線。
全文摘要
提出了一種用於同時傳輸光信號和電信號的光電混合線纜。該光電混合線纜包括布置在所述光電混合線纜中心處的光纖線纜，該光纖線纜包括每個都包括可操作地安裝在其內部空間中的多個光纖的多個管和布置在所述多個管周圍的第一粘合劑；布置在所述光纖線纜周圍的多個電力線纜，每一所述電力線纜包括多個導線；和布置在所述多個電力線纜周圍的第二粘合劑。
文檔編號H01B11/22GK102768883SQ20121020244
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月28日 優先權日2011年5月3日
發明者崔瀚東, 李皓淳 申請人:三星光通信株式會社