通信电缆及制造通信电缆的方法技术

技术编号:7161279 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
通信电缆和用于制造该通信电缆的方法,其中通信电缆能够经得起明显比传统光纤高的热温度,不管该传统光纤是通用的,还是评级为压力通风系统/直立等级的,或乃至MIL Spec型电缆。具有至少800华氏度工作能力的芯纤维玻璃材料允许通信电缆在高热或应力状态下继续存在。纤维外部的聚酰亚胺涂层为高温材料,并导致该高的工作温度能力。通过在直径1mm的硅橡胶缓冲管内包含并保护这些光纤的光学对或乃至达到4根的玻璃纤维,增强在内的高温玻璃的热保护。作为装备内的光纤需求的微型解决方案的单一缓冲管类型的产品和市场或我们单独地或按组的方式,通过机械方式保护这些缓冲管。应用2层反向编织芳香族聚酰胺/凯夫拉尔TM纤维的选择和决定现在开始应用增强的抗张强度能力,以导致现在可用的光纤电缆明显的增强。一旦应用该机械保护层,就应用第二但更厚的硅橡胶层作为在单一成对的双芯电缆或24对或更大的电缆设计上的外保护套。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请是2007年1月沈日提交的美国临时申请No. 60/886,905和2008年1月 28日提交的名称为“网络通信系统和分段可寻址的通信组件盒、电缆和控制器”的美国非临时专利申请No. 12/021,076的部分继续申请,并要求所述专利申请的优先权,这两件所述申请在此以参考的方式全文并入。
技术介绍
光纤(fiber optic)电缆通常存在两种主要类型,也就是说单模和多模。单模通常用于较长的连续电缆主干(诸如城市外部网络和长途广域网),其中多模用于诸如在建筑物内的较短的距离。多模光纤电缆由于结构火灾而通常形成大得多的损坏威胁并需要承受明显较高的温度。由于通过衰减或扰动而使光信号退化至无法使用的状态的光承载特性(其导致在3000英尺之后无法使用的信号),所以利用多模光纤的光纤电缆通常具有距离限制。诸如上述类型的用于建筑物内的光纤电缆在用于商业建筑时通常支持压力通风系统(Plenum)或直立(Riser)等级,意味着它们必须能够经得起至少90摄氏度QOO华氏度)的温度。同样地,它们的外护套材料当在垂直的直立条件下或在水平空气压力通风系统构造中经受火焰时需要不得维持或允许任何火的迁移。没有该火焰阻燃添加剂的电缆通常可引起火迁移,并通常被地区和国家建筑规范视作非法。被定义为压力通风系统或直立标准的光纤电缆通常使用添加至PVC (聚氯乙烯) 或聚四氟乙烯型TEP (热增强塑料)的火势阻燃材料,所述压力通风系统或直立标准由任何相应的标准组织(诸如在许多国家注册或认可的(UL)保险商实验室(USA)或(CSA)加拿大标准协会或其他标准组织)准予。PVC型塑料在近似400华氏度的温度时通常燃烧或熔化。聚四氟乙烯型护套通常在600华氏度开始燃烧或熔化。光纤电缆通常使用包覆(wrap)或半编织(semi woven)单层的多股芳香族聚酰胺或凯夫拉尔""型纤维。在保持光纤的1/16英寸直径的芯缓冲管上的该编织或包覆用作沿纵向方向提供100+尺磅的应变消除的应变消除系统,以将载荷从包含在缓冲管内的脆性纤维上卸除。该应变消除机理考虑了(allow for)光缆通过导管系统的牵引而无需担心由于向光纤施加过度的纵向应变而损坏光纤。通常,双芯多模光纤电缆使用1/16英寸直径的缓冲管,以将玻璃光纤包含在内, 并且该管通常由特氟隆 或类似的透明塑料制成。该管的直径是最小的,但是足够包含双芯色键纤维,并可包含多达4根的离散纤维。典型的双芯多模或单模光纤电缆在直径分别为50 μ m和62. 5 μ m或9 μ m的纤维上使用彩色护套。该彩色护套继而覆盖有类似分级至200下或90°C的最高有效工作温度的透明涂层的聚酰亚胺覆盖层。然后涂覆该基本玻璃直径,以不管芯玻璃纤维为50 μ m还是 62. 5μπι的直径,使每股光学玻璃的总直径达到125 μ m的总直径。这导致用于50 μ m的多模光纤的玻璃上有12. 5/2 μ m = 6. 25 μ m的附加增强。比较起来,单模光纤减小的总直径3在直径上仅为9 μ m,并因此明显更易受物理损坏。
技术实现思路
在一个实施例中,本通信电缆及用于制造该通信电缆的方法提供一种高温双芯光纤系统,其设计成在比当前90°c或200下的压力通风系统/直立等级的电缆高得多的温度范围内工作。结合在本通信电缆及用于制造该通信电缆内的实施例提供双芯 50 μ mX 125 μ m多模光纤电缆,其在较高的温度时能够经得起比传统的62. 5 μ m纤维更大的机械力和明显超过单模9 μ m纤维的机械力。该光纤电缆分阶段的制造允许芯缓冲管设计有利于只有简单的缓冲管的产品,以在无强度要求时使空间最小。在另一实施例中,本通信电缆及用于制造该通信电缆的方法为简单的双芯光纤护套电缆提供凯夫拉尔 /芳香族聚酰胺双偏置织物(aramid dual bias weave),并替代性地提供单独的缓冲管的M对或更多对的多通道电缆,所述多通道电缆全部具有带凯夫拉尔 /芳香族聚酰胺全面增强的相同基本缓冲管部件。在本通信电缆及用于制造该通信电缆的方法的优选实施例中,由多模光纤系统的设计提供对较高温度的恢复力和较高的机械损伤恢复力。该通常受限的长度分布系统通过后面经媒介转换器的、长度最高达3000英尺的光纤段的接合而被大大克服,从而允许获得无限制的或无限的长度。在本通信电缆及用于制造该通信电缆的另一实施例中,单根光纤包括高温硅基玻璃,该高温硅基玻璃在不明显减损光传输能力的情况下经得起较小直径的半径弯曲。弯曲半径减小的恢复力比先前通过任何其他光纤中相同的损失额获得的小直径弯曲的正常数量多5至10倍的大小;这再一次明显提高电缆的效率,并且甚至可能挑战多模电缆的任何英尺长度极限的历史记录(通常为3000英尺)。在此描述的本通信电缆及用于制造该通信电缆的方法的各种实施例源自于申请人在被称为压力通风系统或直立等级的电缆的传统商业电缆的多次历史故障方面的经历。 电缆热评级的该过时分类已被不断证明当火灾威胁任何区域时(从而切断由这些类型的电缆所提供的任何通信路径),其在建筑物通信系统中是无效的。这在历史上使光纤电缆比它们的铜对应物易受损得多。通信挽救生命,并且在如同火灾之类的危险事件期间,任何时候能维持那些通信,就更可能减少生命损失。申请人认识到的是,解决方案从用于这些电缆的玻璃开始,并且众所周知的是,这类高温玻璃及相关的高成本使得正常的解决方案几乎承担不起或者难以获得。因此,申请人已形成新的和独特的硅玻璃与外侧硅橡胶护套方式的融合,并将基本产品直径减小至优选的50 μ m内径的玻璃纤维。与较小的直径然而较厚的外涂层结合的该新的高温玻璃在仍然比得上优选的125 μ m的多模光纤的准予直径的同时,为这些类型的纤维提供增加的拉伸和对机械损伤的侧面抗冲击性。然后,优选地将这两根纤维或成对光纤包含在具有250 μ m厚壁的1. 5mm直径的耐热硅树脂管内。于是,该优选的构造变成在经受较高的温度的小的有限空间(其中不需要机械保护)中仅有缓冲管的“微型多模光纤”设计。在本通信电缆及用于制造该通信电缆的方法的另一实施例中,代替利用单层十字形编织芳香族聚酰胺或凯夫拉尔 型纤维,选择沿相反方向的双层,以提高被保护的光纤对和硅橡胶缓冲管的纵向力或抗张强度。在该实施例中,这些芳香族聚酰胺/凯夫拉尔 材料的双反向层可如在双芯设计中那样单独地应用于单个硅橡胶缓冲管,或者如在此描述的设计中的对对的情形(但不局限于此)那样,围绕多个硅橡胶缓冲管成束。在这样的24 对设计的情况下,在电缆芯处另外包含芳香族聚酰胺/凯夫拉尔""束状芯明显增强该多对电缆设计的纵向力处理能力。在本通信电缆及用于制造该通信电缆的方法的优选实施例中,最终的热和机械防护层为电缆的外护套上的硅橡胶的独特应用。该外护套厚度近似为1mm,具有3. 2mm的总外径。护套形成并以这样的方式应用,使得在芳香族聚酰胺/凯夫拉尔 纤维上提供紧配合, 从而排除任何空气袋的形成,这种形成在高热量情形下可能促进燃烧或空气循环。在此公开的实施例在提供通常与纤维光纤相关的抗热损伤性的明显增强的同时, 克服了当前的光纤电缆的限制和成本。另外,本专利技术的实施例提出新的、非显而易见的电缆护套、纵向强度构件、缓冲管部件增强的温度处理能本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种为窄带和宽带通信提供容错通信路径的通信系统,包括:一个或多个自己供电的卫星单元,每个卫星单元通过分段电缆组件系统向至少一指令控制台提供信号信息;中心站,其从所述至少一个指令控制台接收信号信息,并无线地和经由所述分段电缆组件系统将信号信息转发回所述指令控制台。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:加尔文·H·伍斯兰
申请(专利权)人:加尔文·H·伍斯兰
类型:发明
国别省市:CA

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