光纤引入电缆 【技术领域】
本发明涉及用于电信系统的光纤引入电缆，特别是，但不排他地，涉及在用户房屋和若干这类用户的公共连接点之间进行连接所使用的这类电缆。
背景技术
在电信网络领域，通常电缆从一个交换机延伸到安装在街道高度的机箱，然后通常利用架空线或悬挂安装设施(installation)将电缆从这个机箱引到用户房屋，该悬挂安装设施包含电缆，其以电线杆或周围建筑物上的悬索悬挂。这些引向客房房屋的悬空电缆称作最终引入(drop)线。
历史上，最终引入线通常包含若干条包容在护套中的被绝缘导线。近来，光纤的发展已经使得可以希望以光纤代替引入线中的那些导线，因为光纤能传输多得多的数据。然而，同样希望引入线应载有供电电流，以便在通到电话所在房屋的主电源被中断的紧急情况下，连到该引入线上的这个电话能被使用。由于这一理由，希望引入线包括一条或多条光纤以及一对被绝缘的铜导体线。
本申请者的申请GB-A-2270992公开了一种电缆，其中包含可分离的电导体和光纤。该电缆包含用于传送主电压供电的电源导体、多条光纤以及用于这些导体和光纤的护套。该护套呈8字形，确定了两个单独的腔体；一个用于电导体，另一个用于光纤。然而，这一电缆是要用于地下线路，而不是要用于悬空安装。再有，它不适于传导为电话供电的较低电压电源，否则也不适于作为最终引入线。
【发明内容】
本发明的一个方面涉及用于悬空安装的光纤引入电缆，所述电缆包含地护套具有第一部分和第二部分，其中第一部分含有一个强化结构用于支持所述悬空安装中的电缆，而第二部分可与所述第一部分分离并含有多个电导体，所述第一部分确定至少一个通道供多条光纤使用。
【附图说明】
为了很好地理解本发明，现在将参考附图描述本发明的一些实施例，这些附图中：
图1是含有一条光纤和若干电导体的光纤引入电缆的示意截面图；
图2是含有多条光纤和若干电导体的光纤引入电缆的示意截面图；
图3是含有一条光纤和若干电导体的光纤引入电缆的示意截面图；以及
图4是包括图1、2或3中所示电缆的引入电缆安装设施的示意表示；
图5是图4一部分的放大图；
图6是图4安装设施中的连接盒的示意表示；以及
图7显示连接盒中包括的推入配合(push-fit)连接器结构。
【具体实施方式】
图1显示一条光纤引入电缆10，其中含有一条被缓冲的(buffered)光纤11和两条被绝缘的电导体12。被缓冲的光纤11包含光纤13和塑料外层14，它保护光纤表面不受刻划和磨损。塑料外层可以是例如尼龙外层，带外层的光纤通常将有约1mm直径。被绝缘的导体12包含铜线16，被封装在带色标的(color-coded)电绝缘外层18中，外层18可以是任何适当材料制成的，如本领域技术人员公知的那样。通常，铜线将有约0.4mm直径，而绝缘外层的外直径通常约1.2mm。一条被绝缘的导体12用作一个电路中的火线，而另一条用作中线/地线，该电路通常将载有9至12伏，用于向连接到该电缆的电话供电。应该理解，铜线只是作为举例给出的，任何适当的导电材料能代之使用，如铝。
光纤11和电导体12被装在护套19中，护套19包含第一部分20和第二部分22，其中第一部分包含光纤13，第二部分可与第一部分分离，包含电导体12。光纤11被装在由第一部分20确定的通道23中，其确定该通道的外壁沿光纤的长度方向在四周啮合光纤。
护套部分20和22的截面基本上是环形，并且彼此处于靠在一起的平行关系，从而确定一个近于8字形的形状。在两个护套部分之间的连接点，有一个加厚部分，或网状物(web)24，这一网状物容纳一个撕裂或割开软绳26，它偏离穿过第一和第二护套部分的纵向轴线的平面并沿着基本上平行于那些轴线的电缆延伸。割开软绳26可由足够强的任何材料制成，以足以在施加撕裂力时割开网状物24，从而允许第一和第二护套部分分离。用于割开软绳的一种适当材料是高强度涤纶(TN)绳。护套19可用任何适当的护套材料制成，如聚乙烯，MDPE、HDPE或尼龙。通常，护套的第一部分20有直径约8mm，而两个护套部分的组合高度约12mm。
以放在光纤11附近的强化部件的形式，在护套的第一部分19中提供了强化结构。强化部件(strengthening member)28以平行分离关系放置，在光纤11的每一侧各放一个，被封装在护套的第一部分20中。如图中所示，优选地，强化部件放在与穿过护套部分20、22各自纵向轴线的平面垂直并在穿过护套第一部分20的纵向轴线的平面中延伸。强化部件28有基本上为圆形的截面，并且在总体上平行于护套第一部分20的纵向轴线延伸。
优选地，强化部件由介电材料制成，如玻璃强化塑料(GRP)，尽管玻璃丝也可使用，它具有类似优点。其他未被优选的材料包括芳族聚酰胺纤维。尽管优选介电材料，但金属强化部件也可使用。GRP强化材料是优选的材料，这是由于该材料与光纤有相似的热胀系数，因此，由于热效应引起的强化部件长度变化不应造成传递给光纤的力的增大。玻璃丝提供类似优点。芳族聚酰胺纤维和金属元素有不同于光纤的热胀系数，如果使用这些材料，则应考虑它们将与光纤不同地膨胀或收缩这一事实并应采取措施保证这不会对光纤13造成不利的载荷。
通过采用由诸如GRP、玻璃丝或芳族聚酰胺纤维等非导电材料制成的强化部件，得到了进一步的好处。如果强化部件是由导电材料(如绞合钢丝)制成的，则为了绝缘的目的必须增大护套的直径。当使用非导电强化部件时，不需要为了满足任何承受电压需求而在护套第一部分20中保持增大了的护套厚度。这样，护套第一部分的直径能被减小，这会减小冰和风载荷对电缆的影响。通过使用非导电强化部件，与需要护套提供电绝缘的情况相比，相信护套第一部分19的直径最多能减小2mm。
图2所示光纤引入电缆40显示出可单个地或组合地对光纤引入电缆10进行的一些修改。第一个修改包含另外二个强化部件28。光纤电缆40的四个强化部件28分布在一个有共同间距的圆环上，彼此在环上间隔90°，使得穿过护套第一和第二部分20、22的纵向轴线的一个平面穿过两个强化部件的纵向轴线，而垂直于那个平面的第二个平面穿过另两个强化部化的纵向轴线。第二个修改包含提供两条光纤11。如图中所示，光纤11被宽松地装在一个圆形通道44中。然而，可以形成护套第一部分20，从而以图1所示光纤电缆10中的同样方式确定封装这些光纤的单一通道或分离的通道。
图3显示的光纤引入电缆60与光纤引入电缆10的差别在于光纤11被宽松地装在由第一护套部分20确定的通道63中含有的中空塑料管62中。这个中空管可含有不只一条光纤，尽管图中只显示了一条。
对图3所示光纤引入电缆60的一个可能修改(未示出)包含从中空管62中去掉光纤11。在这种情况下，可在安装该光纤引入电缆之后向这中空管中喷吹一条或多条光纤。要由喷吹(blown)纤维方法安装的光纤可采取例如在EP-A-0345968、EP-A-0521710或EP-A-0646818中公开说明的形式，并可通过已知的喷吹过程(如EP-A-0108590中描述的过程)引入到中空管62中。为进行喷吹光纤安装，中空管62可由聚乙烯制成，并以碳径向加在其内表面以增大导电性，如US4952021中公开说明的那样。喷吹光纤安装所具有的优点在于光纤不受到安装电缆过程中产生的应力。
对光纤引入线10、40、60的另一个可能修改(未示出)包含以护套第一部分20中含有的强化套管形式的强化结构替换强化部件28。优选地，该套管以非导电材料制成，如芳族聚酰胺纤维。然而，该套管能以金属材料(如钢)的绞合线制成。优选地，这一套管的纤维或绞合线从两个方向螺旋式缠绕在光纤11和/或中空管62周围(所谓的SZ缠绕)。
图4显示包含任何一种光纤引入电缆10、40或60的引入安装设施(installation)100。为便于描述，现在将只参考含有光纤引入电缆10的安装设施。
引入安装设施100包括含有分配结构的容器101，该分配结构用于分配与到达用户房屋的电信线的连接。该容器是通过多纤光纤电缆102(如已知的48光纤地下电缆)得到来自一个交换机的馈送。多纤光纤电缆103包含足够的光纤用于连接10条电信线104(10条光纤用于单一光纤电路或20条光纤用于双光纤电路)，电缆103从容器101引向一个相邻电线杆106上的连接盒或歧管(manifold)105。此外，参考数字103指出的电导体用于向导管传导9至12伏的电压。
电信线104从歧管105向用户房屋(如建筑物107)延伸。在附图中，显示了两条电信线104；一条延伸到歧管的右侧，引向建筑物107，另一条沿歧管的左侧延伸。如前所述，光纤电缆103含有足够多光纤与10条电信线104连接，因此，可有10条单独的电信线从歧管105向外延伸。
电信线104每个包含多段光纤引入电缆10，它们在分别装到电线杆106和建筑物107上的各连接盒108之间端到端连接。各段电缆10由固定设备110连接到电线杆106。在图中只画出两个电线杆，但在实线中将有所需要的多个电线杆以支持岐管105和用户房屋之间途中的电缆。通常电线杆间距约200英尺(61米)，尽管可达100米。
如图5中清楚可见，每个固定设备110包含一个伸长部件112，它被两次弯曲以确定两个端部114、116沿同一方向螺旋缠绕在护套的第一部分20周围，以及连接这两个端部的弯曲或环118。固定装置110还包含一个拉紧连接部件120，它有成钩状的端部，其一端与环118啮合，而另一端与固定在电线杆106上的杆环122啮合。拉紧连接部件120可包括一个装置(未示出)用于调节相邻电线杆106上的固定设备之间电缆10的拉紧程度。在这种情况中，拉紧连接部件可包含两部分，每部分在其远离钩状端部的一端有螺纹，以一个螺母使两部分互连，这样，转动螺母便使拉紧连接部件伸长或缩短。
如图5中所示，为了允许伸长部件112的端部114、116缠绕在护套的第一部分20周围，含有电导体12的第二部分22要与第一部分19分离。通过在光纤电缆10的邻近端取到割开软绳26的自由端并用它割开网状物24达到适当距离，便容易地得到这一分离。在该图中，在护套第一部分20的被分离部分中显示一个裂口，只是为了让更好地观看环118和拉紧连接部件120。
如图6中示意性显示的那样，连接盒108有中空内部130，可通过去掉盖板(未示出)达到其中。在盒的每一侧有用于电缆10的开口132，用作电缆10一端的进入点。作为对单个开口132的替代，可提供成对的开口用于单个接收被分开的护套部分。连接盒108以任何适当的手段固定在电线杆106上，如使用螺栓133。每个盒含有一个推入配合连接器结构或设备134，利用它使电缆10的端部固定在盒内。推入配合连接器结构134可利用任何适当的已知的推入配合技术，它在彼此分开的位置有两个推入配合连接点135，用于每个电缆端部。
推入配合连接点135每个可包括两个推入配合连接器，如图7中所示推入配合连接器136。推入配合连接器136包含一个本体138，它确定一个阶梯状通道140。夹紧装置142包含一个环，该环有多个沿圆环分开放置并沿径向和同轴地向内延伸的凸起或倒刺(barb)，夹紧装置142装在远离通道两端的一个位置处的通道140的较大直径部分144中。优选地，夹紧装置142由金属制成，但可由塑料材料制成，在将护套部分20、22的一端插入通道140时(在图中看是从右侧插入)这些倒刺能沿径向向外偏移，但如果沿着与插入方向相反的方向拉电缆，这些倒刺便刺入电缆护套，从而阻止其后护套部分从连接点135抽出。可以提供一个夹头(collet)146，以允许在希望断开连接时允许抽出护套部分。夹头146有一个柱状前端部分148，它凸出到通道140中，并当沿轴向相对于夹紧装置142向内运动时可与倒刺啮合以使倒刺沿径向向外偏移，从而释放护套部分上的夹紧并允许它抽出。
为了在连接盒108中形成两段电缆相邻端点之间的连接，电缆各端的被分离的第一和第二护套部分20、22通过开口132被送入连接盒108的中空内部。护套和强化部件28被截短以暴露光纤11和被绝缘的导体12，然后护套部分的端部被推入配合到各自的推入配合连接器136中，直至护套的切割端靠在由通道140确定的肩部150。在这一阶段，护套第一和第二部分的端部被夹紧装置142的倒刺固定在推入配合连接器136中，而暴露的光纤11和被绝缘的导体12从通道的内端152伸入到连接盒的连接区154中。这里电缆端的电导体和光纤可以以任何适当的传统手段连接。例如，可通过剥掉绝缘外层18以暴露铜线16并把两根铜线的端部拧在一起来连接导体12。替代地，可使用一个终端块，在其中利用螺栓固定两根导体线的端部。
歧管105可以有类似于连接盒108的结构。歧管105将含有一个附加开口馈送光纤电缆103以及10个开口132以允许从歧管馈送10条电信线104。能由推入配合连接器(如推入配合连接器136)以在连接盒108中相同的方式将电信线104的末端固定在歧管105中，或者以任何其他适当的手段固定。类似地，通过任何适当的传统手段，可以造成馈入歧管的电导体以及光纤103的光纤与电导体12以及光纤11之间的连接。如图4中所示，悬挂在各电线杆106之间的各段光纤引入电缆10由固定设备110连接到电线杆，这些固定设备110在其远离端部的彼此分开的位置固定在电缆上。在电线杆之间悬挂的电缆中的拉紧程度可在电缆悬挂之后利用拉紧连接部件120的调节装置进行调节，如果提供了这种装置的话。在固定设备110和连接盒108之间的护套第一部分及其内容的端部10E(图5)被放松。
伸长部件112的端部114、116的螺旋缠绕能被修改成使它以预先确定的力夹紧护套，从而当电缆10中的拉紧程度达到或超过一个预定水平时护套能滑动。一旦电缆滑动，先前被放松的部分10E将被拉紧，而且，连接点136被安排成当部分10E中的拉紧程度达到第二个预定水平(这一水平不大于使电缆滑动的拉紧负荷，优选地，它显著地小)时电缆将被放开，断开与相邻电缆段的连接。伸长部件112允许电缆滑动时的拉紧负荷被选择成在负荷小于断开电缆所需负荷的情况下电缆便滑动。期望电缆的强度为这样，即当负荷在2KN范围内时它将断开，伸长部件112将被安排成当负荷在1.2至1.5KN范围内的允许电缆滑动，而推入配合连接器将被安排成当负荷在170N范围内时允许电缆连接器断开，当然，应该理解，这些负荷是作为举例给出的，不应作为限制。
在引入安装设施100中，端部10E被描述为利用推入配合结构固定在连接盒106上。应该理解，这一结构安排尽管有简单和容易装配的优点但不应作为限制。端部10E可以以任何适当的手段固定，如弹簧加载电缆夹具，它将提供足够的固定使端部10E保持在其位置上并在正常操作状态下避免任何拉紧负荷传输到光纤11和导体12之间的结点，与此同时，允许在拉紧负荷不大于使电缆穿过固定设备110滑动所需负荷的情况下断开连接。
如果要使用图3中所示光纤引入电缆60构造电信线104并以喷吹光纤技术安排光纤，则必须提供基本上气密的通道，以沿该通道喷吹光纤。在这种情况中，护套的第一部分20被截短，以在其端部被推入配合到推入配合连接器136中时塑料管62的切割端从通道140的端部152伸入连接区154中。然后，伸入连接区154中的管62端部被互连，以利用插入其间的适当管长度提供气密的通道供光纤使用。替代地，能在推入配合连接点135之间提供确定通道的装置，并被安排成使管62端部能被插入其中，从而为光纤提供气密通道。
应该理解，尽管所描述的光纤引入电缆是用于引入安装设施100，它提供电信线的受控断开，但这不是必需的，这些电缆能用于任何适当的传统的引入安装设施中。
光纤引入电缆10、40、60被安装在如结构100那样的结构中，它提供在负荷小于断开电缆所需负荷的情况下电信线的受控断开，尽管这不是必需的，但应该理解，这种结构是有好处的。这是因为使光纤电缆滑动和使相邻端点之间的连接断开的负荷能被选为小于断开电缆所需的负荷，这在高车辆驶入电信线104或者树或其他结构物倒在电信线104上的事件发生时是一个有用的安全特性。再有，由于一段光纤引入电缆与在该线路中相邻段之间的连接在发生这类事件时被断开，所以电信线的损坏应是局部化的，从而减小了修理所需时间和费用。此外，由于电信线能被设计成施加预定负荷时断开，电缆能被制成显著强于否则便会断开的情况，从而提供对电缆中含有的光纤的更大保护。特别是，电缆能被制得刚性更强，从而能更好地承受由于风力和在电缆上形成湿气或冰所造成的各种负荷的影响。
应该理解，一般地说，与利用现有悬空安装设施支持电缆的可能性相反，在与光纤相邻的护套第一部分中提供强化结构(strengtheningarrangement)或者提供电缆辅助强化结构或在护套第二部分中提供强化结构，这些都是有好处的。这些好处在于该强化结构能直接控制电缆的热性能和拉张性能并通过利用它靠近光纤的好处提供对光纤的更好的保护。它还提供这样的好处：如果护套部分要被分离以用于诸如图4和图5中所示结构中的安装，则无需采取任何特殊措施在护套部分被分离的区间中保护光纤。
实施例中的光纤引入电缆是要作为最终引入线用于悬空安装的低纤维支数(count)电缆。可以预计，这种低纤维支数的电缆可能只包含一条或两条光纤。再有，这些电导体只是要承载低电压，优选9至12伏范围，而且为此目的只需两根导体。