[发明专利]低火灾风险的光纤分支电缆

说明书

技术领域

本发明涉及用于远程通信的光纤电缆，特别涉及适于在布置在户外和户内的光纤分支电缆。

背景技术

“分支电缆”表示用作接入配电网的最后环节、典型地仅服务一个用户的光缆。

用于户外使用的光纤通信电缆应具有耐受具有挑战性的环境条件的机械特点。例如，如GB2368404所公开的，空中（或高空）通信分支电缆由于其自身重量以悬垂和下垂的方式从电极悬吊。安装时下垂的范围由分支电缆中的拉力确定并设计为处于由可接受的分支电缆的拉力确定的值的范围内并且是避免风险的最终下垂的可接受范围。此外，在外部安装的分支电缆由于风力和形成湿气或冰的沉降受到额外的可变负荷。额外的负荷导致分支电缆的张力并将影响电缆的所有构件（包括数据传输构件）。

加强元件通常设置在电缆内，以用于增加对应力应变的抗性。例如，（优选在直径上相对的两个）加强元件设置为装入电缆的最外的护层中，如在例如US20100202741和US4723831中所示的。根据申请人的经验，电缆的表面越接近加强元件，载荷的传递越有效。将电缆固定到电极的装置通常作用成增加电缆上的径向压缩的量，以便当电缆上的载荷增加时增加传递到电缆加强元件的载荷。当电缆护层用作缓冲件且可能发生护层剪切和断裂或滑动时，如果加强元件上的电缆护层的径向厚度太小，那么护层材料将断裂，但是如果所述厚度太大那么传递到加强元件的载荷的量就减小。

空中分支电缆的外护层典型地由具有在计划的电缆位置中用于户外使用的合适机械和环境耐受性的材料制成。符合该范围的材料的实例是聚乙烯、特别是是高密度聚乙烯（HDPE）（见例如US2005002623）和聚氟乙烯（PVC）（见例如US4723831）。

期望适用于户外（外部、高空、地下）和户内使用的多用途电信分支电缆。

根据一些国家标准，包含非低火灾风险材料的电缆仅能安装在有限高度的建筑中。如果超过了连接所需的户内长度，那么电缆必须被更换为低火灾风险电缆，并且这涉及安装中间接头。可选地，电缆必须安装在某种保护壳内。这些方案成本高。

具有低火灾风险护层的电缆不适于需要环境（机械和化学）应力耐受性的户外使用，低火灾风险护层可能不足以提供耐受性。

已经提到的US4723831涉及能在本地配电网中使用的光纤电缆，包括在外部设备应用中的例如分配或埋地电缆，和户内应用中的例如直立电缆或增压电缆。所述电缆包括：第一护套，其典型地包括聚氟乙烯材料；芯元件，其包括至少一个光纤；和松散地围绕光纤的纺织玻璃纤维的缆芯包层。电缆还包括完全装入第一护套并与其相连的三个非金属加强元件（或加强元件组）。在光纤和缆芯包层之间的空间填充有防火阻燃油脂组合物。

张力的抗性对于户内电缆来说也是很重要的。在户内布置期间，分支电缆能用于被拉动很大长度并且被拉动经过曲折且狭窄的路径。此外，户内电缆能遇到温度波动，特别是在布置之后遭受低温收缩。提供加强元件对于使电缆具有对应力应变的合适抗性来说是重要的。此外，期望使加强元件能承受轴向压缩载荷，例如由于温度波动导致的热收缩而产生的那些载荷。

在2010年1月15日的标准手册FVDIFT-D2-KHKP-(24)-BBXS-0e中描述的Draka公司的Flextube^TM电缆包括容纳被低烟无卤材料围绕的光纤的微型模块。所述内护层又被玻璃纤维强化塑料材料和聚芳基酰胺线制成的电介质加强件封装。装入在直径上相对的两个加强元件的由HDPE制成的外护层围绕整体。该电缆用于电极上的高空安装和管道中或前壁上的安装。能在去除外护层之后进行电缆的户内安装。电介质加强件的提供被认为使所述电缆即使在外护层和装入其中的加强元件被去除时也具有对应力应变的抗性。

虽然很好地证明了聚芳基酰胺线作为加强元件，但当限定了电缆所需的最大拉伸强度时在使用该加强件时存在问题。聚芳基酰胺线最终破裂的载荷对于金属或grp（玻璃纤维增强聚合物）的加强元件来说没有被很好地限定，而是处于在应用中可提供不确定性的范围中，除非尺寸增加，这导致非常高的成本。此外，聚芳基酰胺线没有提供对例如由于热收缩产生的轴向压缩的抗性。

由grp制成的加强元件相比于金属加强元件具有较小的强度直径比。结果，如果装有grp元件的电缆期望相比于具有金属加强元件的电缆具有相同的拉伸抗性，那么该电缆应具有较大的外径。

申请人面对提供适用于户外和户内使用的通信分支电缆的问题。特别是，申请人面对使电缆在户外使用时具有合适张力和环境抗性的问题，和在户内使用时保持足够张力抗性和防火性的问题。