專利名稱：光纖引入電纜的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于電信系統的光纖引入電纜，特別是，但不排他地，涉及在用戶房屋和若干這類用戶的公共連接點之間進行連接所使用的這類電纜。
背景技術：
在電信網絡領域，通常電纜從一個交換機延伸到安裝在街道高度的機箱，然后通常利用架空線或懸掛安裝設施(installation)將電纜從這個機箱引到用戶房屋，該懸掛安裝設施包含電纜，其以電線桿或周圍建筑物上的懸索懸掛。這些引向客房房屋的懸空電纜稱作最終引入(drop)線。
歷史上，最終引入線通常包含若干條包容在護套中的被絕緣導線。近來，光纖的發展已經使得可以希望以光纖代替引入線中的那些導線，因為光纖能傳輸多得多的數據。然而，同樣希望引入線應載有供電電流，以便在通到電話所在房屋的主電源被中斷的緊急情況下，連到該引入線上的這個電話能被使用。由于這一理由，希望引入線包括一條或多條光纖以及一對被絕緣的銅導體線。
本申請者的申請GB-A-2270992公開了一種電纜，其中包含可分離的電導體和光纖。該電纜包含用于傳送主電壓供電的電源導體、多條光纖以及用于這些導體和光纖的護套。該護套呈8字形，確定了兩個單獨的腔體；一個用于電導體，另一個用于光纖。然而，這一電纜是要用于地下線路，而不是要用于懸空安裝。再有，它不適于傳導為電話供電的較低電壓電源，否則也不適于作為最終引入線。
發明內容
本發明的一個方面涉及用于懸空安裝的光纖引入電纜，所述電纜包含的護套具有第一部分和第二部分，其中第一部分含有一個強化結構用于支持所述懸空安裝中的電纜，而第二部分可與所述第一部分分離并含有多個電導體，所述第一部分確定至少一個通道供多條光纖使用。
為了很好地理解本發明，現在將參考附圖描述本發明的一些實施例，這些附圖中圖1是含有一條光纖和若干電導體的光纖引入電纜的示意截面圖；圖2是含有多條光纖和若干電導體的光纖引入電纜的示意截面圖；圖3是含有一條光纖和若干電導體的光纖引入電纜的示意截面圖；以及圖4是包括圖1、2或3中所示電纜的引入電纜安裝設施的示意表示；圖5是圖4一部分的放大圖；圖6是圖4安裝設施中的連接盒的示意表示；以及圖7顯示連接盒中包括的推入配合(push-fit)連接器結構。
具體實施例方式
圖1顯示一條光纖引入電纜10，其中含有一條被緩沖的(buffered)光纖11和兩條被絕緣的電導體12。被緩沖的光纖11包含光纖13和塑料外層14，它保護光纖表面不受刻劃和磨損。塑料外層可以是例如尼龍外層，帶外層的光纖通常將有約1mm直徑。被絕緣的導體12包含銅線16，被封裝在帶色標的(color-coded)電絕緣外層18中，外層18可以是任何適當材料制成的，如本領域技術人員公知的那樣。通常，銅線將有約0.4mm直徑，而絕緣外層的外直徑通常約1.2mm。一條被絕緣的導體12用作一個電路中的火線，而另一條用作中線/地線，該電路通常將載有9至12伏，用于向連接到該電纜的電話供電。應該理解，銅線只是作為舉例給出的，任何適當的導電材料能代之使用，如鋁。
光纖11和電導體12被裝在護套19中，護套19包含第一部分20和第二部分22，其中第一部分包含光纖13，第二部分可與第一部分分離，包含電導體12。光纖11被裝在由第一部分20確定的通道23中，其確定該通道的外壁沿光纖的長度方向在四周嚙合光纖。
護套部分20和22的截面基本上是環形，并且彼此處于靠在一起的平行關系，從而確定一個近于8字形的形狀。在兩個護套部分之間的連接點，有一個加厚部分，或網狀物(web)24，這一網狀物容納一個撕裂或割開軟繩26，它偏離穿過第一和第二護套部分的縱向軸線的平面并沿著基本上平行于那些軸線的電纜延伸。割開軟繩26可由足夠強的任何材料制成，以足以在施加撕裂力時割開網狀物24，從而允許第一和第二護套部分分離。用于割開軟繩的一種適當材料是高強度滌綸(TN)繩。護套19可用任何適當的護套材料制成，如聚乙烯，MDPE、HDPE或尼龍。通常，護套的第一部分20有直徑約8mm，而兩個護套部分的組合高度約12mm。
以放在光纖11附近的強化部件的形式，在護套的第一部分19中提供了強化結構。強化部件(strengthening member)28以平行分離關系放置，在光纖11的每一側各放一個，被封裝在護套的第一部分20中。如圖中所示，優選地，強化部件放在與穿過護套部分20、22各自縱向軸線的平面垂直并在穿過護套第一部分20的縱向軸線的平面中延伸。強化部件28有基本上為圓形的截面，并且在總體上平行于護套第一部分20的縱向軸線延伸。
優選地，強化部件由介電材料制成，如玻璃強化塑料(GRP)，盡管玻璃絲也可使用，它具有類似優點。其他未被優選的材料包括芳族聚酰胺纖維。盡管優選介電材料，但金屬強化部件也可使用。GRP強化材料是優選的材料，這是由于該材料與光纖有相似的熱脹系數，因此，由于熱效應引起的強化部件長度變化不應造成傳遞給光纖的力的增大。玻璃絲提供類似優點。芳族聚酰胺纖維和金屬元素有不同于光纖的熱脹系數，如果使用這些材料，則應考慮它們將與光纖不同地膨脹或收縮這一事實并應采取措施保證這不會對光纖13造成不利的載荷。
通過采用由諸如GRP、玻璃絲或芳族聚酰胺纖維等非導電材料制成的強化部件，得到了進一步的好處。如果強化部件是由導電材料(如絞合鋼絲)制成的，則為了絕緣的目的必須增大護套的直徑。當使用非導電強化部件時，不需要為了滿足任何承受電壓需求而在護套第一部分20中保持增大了的護套厚度。這樣，護套第一部分的直徑能被減小，這會減小冰和風載荷對電纜的影響。通過使用非導電強化部件，與需要護套提供電絕緣的情況相比，相信護套第一部分19的直徑最多能減小2mm。
圖2所示光纖引入電纜40顯示出可單個地或組合地對光纖引入電纜10進行的一些修改。第一個修改包含另外二個強化部件28。光纖電纜40的四個強化部件28分布在一個有共同間距的圓環上，彼此在環上間隔90°，使得穿過護套第一和第二部分20、22的縱向軸線的一個平面穿過兩個強化部件的縱向軸線，而垂直于那個平面的第二個平面穿過另兩個強化部化的縱向軸線。第二個修改包含提供兩條光纖11。如圖中所示，光纖11被寬松地裝在一個圓形通道44中。然而，可以形成護套第一部分20，從而以圖1所示光纖電纜10中的同樣方式確定封裝這些光纖的單一通道或分離的通道。
圖3顯示的光纖引入電纜60與光纖引入電纜10的差別在于光纖11被寬松地裝在由第一護套部分20確定的通道63中含有的中空塑料管62中。這個中空管可含有不只一條光纖，盡管圖中只顯示了一條。
對圖3所示光纖引入電纜60的一個可能修改(未示出)包含從中空管62中去掉光纖11。在這種情況下，可在安裝該光纖引入電纜之后向這中空管中噴吹一條或多條光纖。要由噴吹(blown)纖維方法安裝的光纖可采取例如在EP-A-0345968、EP-A-0521710或EP-A-0646818中公開說明的形式，并可通過已知的噴吹過程(如EP-A-0108590中描述的過程)引入到中空管62中。為進行噴吹光纖安裝，中空管62可由聚乙烯制成，并以碳徑向加在其內表面以增大導電性，如US4952021中公開說明的那樣。噴吹光纖安裝所具有的優點在于光纖不受到安裝電纜過程中產生的應力。
對光纖引入線10、40、60的另一個可能修改(未示出)包含以護套第一部分20中含有的強化套管形式的強化結構替換強化部件28。優選地，該套管以非導電材料制成，如芳族聚酰胺纖維。然而，該套管能以金屬材料(如鋼)的絞合線制成。優選地，這一套管的纖維或絞合線從兩個方向螺旋式纏繞在光纖11和/或中空管62周圍(所謂的SZ纏繞)。
圖4顯示包含任何一種光纖引入電纜10、40或60的引入安裝設施(installation)100。為便于描述，現在將只參考含有光纖引入電纜10的安裝設施。
引入安裝設施100包括含有分配結構的容器101，該分配結構用于分配與到達用戶房屋的電信線的連接。該容器是通過多纖光纖電纜102(如已知的48光纖地下電纜)得到來自一個交換機的饋送。多纖光纖電纜103包含足夠的光纖用于連接10條電信線104(10條光纖用于單一光纖電路或20條光纖用于雙光纖電路)，電纜103從容器101引向一個相鄰電線桿106上的連接盒或歧管(manifold)105。此外，參考數字103指出的電導體用于向導管傳導9至12伏的電壓。
電信線104從歧管105向用戶房屋(如建筑物107)延伸。在附圖中，顯示了兩條電信線104；一條延伸到歧管的右側，引向建筑物107，另一條沿歧管的左側延伸。如前所述，光纖電纜103含有足夠多光纖與10條電信線104連接，因此，可有10條單獨的電信線從歧管105向外延伸。
電信線104每個包含多段光纖引入電纜10，它們在分別裝到電線桿106和建筑物107上的各連接盒108之間端到端連接。各段電纜10由固定設備110連接到電線桿106。在圖中只畫出兩個電線桿，但在實線中將有所需要的多個電線桿以支持岐管105和用戶房屋之間途中的電纜。通常電線桿間距約200英尺(61米)，盡管可達100米。
如圖5中清楚可見，每個固定設備110包含一個伸長部件112，它被兩次彎曲以確定兩個端部114、116沿同一方向螺旋纏繞在護套的第一部分20周圍，以及連接這兩個端部的彎曲或環118。固定裝置110還包含一個拉緊連接部件120，它有成鉤狀的端部，其一端與環118嚙合，而另一端與固定在電線桿106上的桿環122嚙合。拉緊連接部件120可包括一個裝置(未示出)用于調節相鄰電線桿106上的固定設備之間電纜10的拉緊程度。在這種情況中，拉緊連接部件可包含兩部分，每部分在其遠離鉤狀端部的一端有螺紋，以一個螺母使兩部分互連，這樣，轉動螺母便使拉緊連接部件伸長或縮短。
如圖5中所示，為了允許伸長部件112的端部114、116纏繞在護套的第一部分20周圍，含有電導體12的第二部分22要與第一部分19分離。通過在光纖電纜10的鄰近端取到割開軟繩26的自由端并用它割開網狀物24達到適當距離，便容易地得到這一分離。在該圖中，在護套第一部分20的被分離部分中顯示一個裂口，只是為了讓更好地觀看環118和拉緊連接部件120。
如圖6中示意性顯示的那樣，連接盒108有中空內部130，可通過去掉蓋板(未示出)達到其中。在盒的每一側有用于電纜10的開口132，用作電纜10一端的進入點。作為對單個開口132的替代，可提供成對的開口用于單個接收被分開的護套部分。連接盒108以任何適當的手段固定在電線桿106上，如使用螺栓133。每個盒含有一個推入配合連接器結構或設備134，利用它使電纜10的端部固定在盒內。推入配合連接器結構134可利用任何適當的已知的推入配合技術，它在彼此分開的位置有兩個推入配合連接點135，用于每個電纜端部。
推入配合連接點135每個可包括兩個推入配合連接器，如圖7中所示推入配合連接器136。推入配合連接器136包含一個本體138，它確定一個階梯狀通道140。夾緊裝置142包含一個環，該環有多個沿圓環分開放置并沿徑向和同軸地向內延伸的凸起或倒刺(barb)，夾緊裝置142裝在遠離通道兩端的一個位置處的通道140的較大直徑部分144中。優選地，夾緊裝置142由金屬制成，但可由塑料材料制成，在將護套部分20、22的一端插入通道140時(在圖中看是從右側插入)這些倒刺能沿徑向向外偏移，但如果沿著與插入方向相反的方向拉電纜，這些倒刺便刺入電纜護套，從而阻止其后護套部分從連接點135抽出。可以提供一個夾頭(collet)146，以允許在希望斷開連接時允許抽出護套部分。夾頭146有一個柱狀前端部分148，它凸出到通道140中，并當沿軸向相對于夾緊裝置142向內運動時可與倒刺嚙合以使倒刺沿徑向向外偏移，從而釋放護套部分上的夾緊并允許它抽出。
為了在連接盒108中形成兩段電纜相鄰端點之間的連接，電纜各端的被分離的第一和第二護套部分20、22通過開口132被送入連接盒108的中空內部。護套和強化部件28被截短以暴露光纖11和被絕緣的導體12，然后護套部分的端部被推入配合到各自的推入配合連接器136中，直至護套的切割端靠在由通道140確定的肩部150。在這一階段，護套第一和第二部分的端部被夾緊裝置142的倒刺固定在推入配合連接器136中，而暴露的光纖11和被絕緣的導體12從通道的內端152伸入到連接盒的連接區154中。這里電纜端的電導體和光纖可以以任何適當的傳統手段連接。例如，可通過剝掉絕緣外層18以暴露銅線16并把兩根銅線的端部擰在一起來連接導體12。替代地，可使用一個終端塊，在其中利用螺栓固定兩根導體線的端部。
歧管105可以有類似于連接盒108的結構。歧管105將含有一個附加開口饋送光纖電纜103以及10個開口132以允許從歧管饋送10條電信線104。能由推入配合連接器(如推入配合連接器136)以在連接盒108中相同的方式將電信線104的末端固定在歧管105中，或者以任何其他適當的手段固定。類似地，通過任何適當的傳統手段，可以造成饋入歧管的電導體以及光纖103的光纖與電導體12以及光纖11之間的連接。如圖4中所示，懸掛在各電線桿106之間的各段光纖引入電纜10由固定設備110連接到電線桿，這些固定設備110在其遠離端部的彼此分開的位置固定在電纜上。在電線桿之間懸掛的電纜中的拉緊程度可在電纜懸掛之后利用拉緊連接部件120的調節裝置進行調節，如果提供了這種裝置的話。在固定設備110和連接盒108之間的護套第一部分及其內容的端部10E(圖5)被放松。
伸長部件112的端部114、116的螺旋纏繞能被修改成使它以預先確定的力夾緊護套，從而當電纜10中的拉緊程度達到或超過一個預定水平時護套能滑動。一旦電纜滑動，先前被放松的部分10E將被拉緊，而且，連接點136被安排成當部分10E中的拉緊程度達到第二個預定水平(這一水平不大于使電纜滑動的拉緊負荷，優選地，它顯著地小)時電纜將被放開，斷開與相鄰電纜段的連接。伸長部件112允許電纜滑動時的拉緊負荷被選擇成在負荷小于斷開電纜所需負荷的情況下電纜便滑動。期望電纜的強度為這樣，即當負荷在2KN范圍內時它將斷開，伸長部件112將被安排成當負荷在1.2至1.5KN范圍內的允許電纜滑動，而推入配合連接器將被安排成當負荷在170N范圍內時允許電纜連接器斷開，當然，應該理解，這些負荷是作為舉例給出的，不應作為限制。
在引入安裝設施100中，端部10E被描述為利用推入配合結構固定在連接盒106上。應該理解，這一結構安排盡管有簡單和容易裝配的優點但不應作為限制。端部10E可以以任何適當的手段固定，如彈簧加載電纜夾具，它將提供足夠的固定使端部10E保持在其位置上并在正常操作狀態下避免任何拉緊負荷傳輸到光纖11和導體12之間的結點，與此同時，允許在拉緊負荷不大于使電纜穿過固定設備110滑動所需負荷的情況下斷開連接。
如果要使用圖3中所示光纖引入電纜60構造電信線104并以噴吹光纖技術安排光纖，則必須提供基本上氣密的通道，以沿該通道噴吹光纖。在這種情況中，護套的第一部分20被截短，以在其端部被推入配合到推入配合連接器136中時塑料管62的切割端從通道140的端部152伸入連接區154中。然后，伸入連接區154中的管62端部被互連，以利用插入其間的適當管長度提供氣密的通道供光纖使用。替代地，能在推入配合連接點135之間提供確定通道的裝置，并被安排成使管62端部能被插入其中，從而為光纖提供氣密通道。
應該理解，盡管所描述的光纖引入電纜是用于引入安裝設施100，它提供電信線的受控斷開，但這不是必需的，這些電纜能用于任何適當的傳統的引入安裝設施中。
光纖引入電纜10、40、60被安裝在如結構100那樣的結構中，它提供在負荷小于斷開電纜所需負荷的情況下電信線的受控斷開，盡管這不是必需的，但應該理解，這種結構是有好處的。這是因為使光纖電纜滑動和使相鄰端點之間的連接斷開的負荷能被選為小于斷開電纜所需的負荷，這在高車輛駛入電信線104或者樹或其他結構物倒在電信線104上的事件發生時是一個有用的安全特性。再有，由于一段光纖引入電纜與在該線路中相鄰段之間的連接在發生這類事件時被斷開，所以電信線的損壞應是局部化的，從而減小了修理所需時間和費用。此外，由于電信線能被設計成施加預定負荷時斷開，電纜能被制成顯著強于否則便會斷開的情況，從而提供對電纜中含有的光纖的更大保護。特別是，電纜能被制得剛性更強，從而能更好地承受由于風力和在電纜上形成濕氣或冰所造成的各種負荷的影響。
應該理解，一般地說，與利用現有懸空安裝設施支持電纜的可能性相反，在與光纖相鄰的護套第一部分中提供強化結構(strengtheningarrangement)或者提供電纜輔助強化結構或在護套第二部分中提供強化結構，這些都是有好處的。這些好處在于該強化結構能直接控制電纜的熱性能和拉張性能并通過利用它靠近光纖的好處提供對光纖的更好的保護。它還提供這樣的好處如果護套部分要被分離以用于諸如圖4和圖5中所示結構中的安裝，則無需采取任何特殊措施在護套部分被分離的區間中保護光纖。
實施例中的光纖引入電纜是要作為最終引入線用于懸空安裝的低纖維支數(count)電纜。可以預計，這種低纖維支數的電纜可能只包含一條或兩條光纖。再有，這些電導體只是要承載低電壓，優選9至12伏范圍，而且為此目的只需兩根導體。
權利要求
1.一種用于懸空安裝的光纖引入電纜，所述電纜包含的護套具有第一部分和第二部分，其中第一部分含有一個強化結構用于支持所述懸空安裝中的電纜，而第二部分可與所述第一部分分離并含有多個電導體，所述第一部分為光纖確定至少一個通道。
2.如權利要求1中所述的電纜，有至少一個所述通道含有至少一條光纖，該光纖有一個長度并由確定所述通道的側壁沿所述長度將其圍繞圓周嚙合。
3.如權利要求1中所述的電纜，有至少一個所述通道具有至少一條光纖寬松地容納其中。
4.如權利要求1中所述的電纜，有至少一個通道含有管狀部件用于接收至少一條光纖。
5.如前述權利要求的任何一個中所述的電纜，其中所述強化結構是由介電材料制成的。
6.如權利要求5中所述的電纜，其中所述強化部件包含玻璃強化的塑料材料。
7.如前述權利要求的任何一個中所述的電纜，其中所述強化結構包含空間分離的強化部件，所述強化部件沿第一部分的長度方向延伸。
8.如權利要求7中所述的電纜，包含兩個所述強化部件以彼此相對的分開關系放置，而且其中所述通道或每個所述通道置于這兩個強化部件之間。
9.如權利要求8中所述的電纜，其中所述第一部分有一個縱向軸線，所述第二部分有一個縱向軸線，所述強化部件所在平面穿過所述第一部分的縱向軸線且垂直于穿過所述兩個縱向軸線的平面。
10.如前述權利要求的任何一個中所述的電纜，進一步包含一種分離結構用于便于有選擇地分離所述護套的第一和第二部分。
11.如權利要求10中所述的電纜，其中所述分離結構包含一個撕裂部件，該撕裂部件被包含在所述護套中，位于所述第一部分和第二部分之間，用于撕裂所述護套以便于有選擇地分離所述護套的第一和第二部分。
12.如權利要求10中所述的電纜，其中所述第一部分有一個縱向軸線，所述第二部分有一個縱向軸線，所述撕裂部件相對于穿過所述兩個軸線的平面有一個偏移。
13.如權利要求11或12中所述的電纜，其中所述護套確定一個連接所述第一部分和所述第二部分的第三部分，所述割開軟繩被容納在所述第三部分中。
14.如前述權利要求的任何一個中所述的電纜，其中所述護套的第一和第二部分每個有總體上為圓形的截面，而且所述兩個部分被安排成所述護套有一個基本上為數字8形狀的截面。
15.如前述權利要求的任何一個中所述的電纜，包含容納光纖的外套。
16.如權利要求15中所述的電纜，其中所述外套含有至少一條光纖。
17.一種包括電信線的引入安裝設施，所述電信線包含如前述權利要求任何一個中所述的光纖引入電纜，該電纜從多個彼此分離的懸空位置懸掛。
18.如權利要求17中所述的安裝設施，其中所述電信線包含多段所述光纖電纜，所述光纖電纜以端到端關系在所述懸空位置由各連接設備連接，所述電信線被各自的固定設備固定在每個所述懸空位置，各固定設備在兩個分開的位置固定于該電信線，使得所述位置之間的電信線部分未被拉緊并包含一個所述連接設備，所述固定設備被安排成當在懸空位置每一側相鄰電信線上的拉緊負荷達到第一預定水平時允許將拉緊負荷傳送到電信線的所述放松部分，并且所述連接設備被安排成當傳送到所述放松部分的拉緊負荷達到第二預定量時使由此連接的光纖電纜段的端到端連接斷開，所述第二預定量小于為斷開光纖電纜所需的拉緊負荷并且不大于所述第一預定水平。
19.如權利要求18中所述的安裝設施，其中所述固定設備被安排成摩擦夾緊所述護套并允許所述電信線相對于它滑動以傳送所述拉緊負荷。
20.如權利要求18或19中所述的安裝設施，其中在電纜段上由固定設備嚙合電信線的各區間，各電纜段的所述第一部分和第二部分被彼此分離。
21.如權利要求20中所述的安裝設施，其中該固定設備包含一個兩次彎曲的伸長部件的兩個端部，這兩個端部在所述護套的第一部分和第二部分已被分離的各區間螺旋纏繞在該護套的第一部分上。
22.如權利要求20或21中所述的安裝設施，其中該護套的第一和第二部分的分離區間延伸至各連接設備，其中第一和第二部分分開地連接到該連接設備。
23.如權利要求22中所述的安裝設施，其中所述連接設備包含用于護套的第一和第二部分的各推入配合連接器。
24.如權利要求18至23的任何一個當依賴于權利要求12或13時所所述的安裝設施，其中在每個所述端到端連接處安排一個確定連接通道的部件，使得所述連接通道沿電纜段各外套端點之間延伸以確定一個用于光纖的基本氣密的通道。
25.如權利要求24中所述的安裝設施，其中所述部件是各連接設備的部件。
全文摘要
用于懸空安裝的光纖引入電纜(10)包含的護套具有第一部分(20)和第二部分(22)，該第一部分(20)含有強化部件(28)用于支持所述懸空安裝中的電纜，而第二部分(22)可與第一部分分離。第二護套部分(22)含有多個電導體(16)。第一護套部分(20)確定至少一個通道(23)供光纖(13)使用。
文檔編號H01B11/22GK1589417SQ02822936
公開日2005年3月2日 申請日期2002年11月15日 優先權日2001年11月19日
發明者拉爾夫·蘇特豪爾, 馬丁·溫森特·戴維斯 申請人:皮萊利通用公司