新型全介质自承式光缆的设计与制造_缪斌

　光纤与电缆及其应用技术Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ　＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｔｈｅｉｒ　Ａｐｐ

ｌｉｃａｔｉｏｎｓ２０１６年第４期

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经验交流

新型全介质自承式光缆的设计与制造

缪　斌，　李新建，　冒爱峰，　吴祝军

（江苏中天科技股份有限公司，江苏南通２２６４６３

）［收稿日期］　２０１５－１２－２２［作者简介］　缪　斌（

１９８３－），男，江苏省如东县人，江苏中天科技股份有限公司普特缆厂技术部经理．

［作者地址］　江苏省南通市如东县河口镇中天路１号，

江苏中天科技股份有限公司，２２６４６３

０　引　言

随着全球光通信网络的建设重点由骨干网转向接入网，接入网用光缆正在向着结构多样化、尺寸小型化和安装敷设方便化的趋势发展。由此，传统光缆在室外架空布线工程应用中存在的尺寸大、成本高、安装不便等不足尤为突显。为了满足用户对于光缆尺寸小、重量轻、成本低和安装方便等要求，本公司开发了一种新型全介质自承式光缆。

１　光缆结构设计

在设计新型全介质自承式光缆结构时，光纤传输单元采用了常规的ＰＢＴ（聚对苯二甲酸丁二醇酯）松套管，松套管内包含１２根光纤，并且在松套管内填充纤膏进行阻水；考虑到光缆的机械强度要求，我们采用两根ＧＦＲＰ（玻璃纤维增强塑料）杆作为加强件与松套管一起采用三单元结构绞合形成缆芯，三角形的结构使得光缆缆芯更加紧凑和稳定；同时在缆芯中心位置放置高性能阻水纱，保证光缆具有良好的防水性能；为保证光缆具有良好的环境适应性及使用寿命，以及光缆中光纤传输性能的长期稳定，护套材料选用ＨＤＰＥ（高密度聚乙烯），ＨＤＰＥ材料具有良好的机械性能（如拉伸

强度、弯曲强度等）、良好的化学稳定性（在常温下几乎不溶于任何有机溶剂）、耐多种酸碱及盐类溶液的腐蚀、相对密度小、水蒸气渗透性很低、加工性能良好；为了使光缆施工接续过程更加方便快捷，在缆芯与护套之间纵向放置一根高强度撕裂绳

，起到方便护套开剥的作用。

该新型全介质自承式光缆的最终结构如图１所示。此外由于光缆所用材料均为全介质材料，使得光缆具有较强的防雷击性能及抗电磁干扰能力；光

缆敷设方式为自承式架空，无需吊线，施工更简单方便。

图１　新型全介质自承式光缆的结构

２　光缆制造工艺

确定该新型全介质自承式光缆的制造工艺在整个产品研制过程中相当重要，既要考虑制造设备能否满足光缆的结构尺寸及材料特性的工艺要求，又要考虑生产工艺实现的可能性，还要保证光缆的性能符合用户的使用要求。经过研发及工艺人员的反复摸索试验，最终确定了新型全介质自承式光缆的制造工艺，具体生产工艺流程如图２所示。

图２　新型全介质自承式光缆的生产工艺流程

套塑工序将光纤套入ＰＢＴ松套管中，是光缆制造的关键工序，对光缆的产品质量有着直接的影响，光纤损耗和光缆的拉伸性能、温度特性在很大程度上都取决于套塑工艺质量，而套塑工艺中最主要的

控制参数是光纤在松套管中的余长［

１］

。由于缆芯结构采用了比较特殊的无中心加强件的三单元绞合形式，因此成缆（绞合）工序成为光缆生产过程中的最

DOI:10.19467/ki.1006-1908.2016.04.012

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　·光纤与电缆及其应用技术２０１６年第４期

大工艺控制难点。因为松套管与加强件材料的刚性及强度不同，所以将松套管与加强件单元一起绞合成缆时需要控制好松套管与加强件的放线张力和绞合节距，保证缆芯不扭曲，同时使得光缆具有较好的弯曲性能。护套是光缆中最重要的结构部件之一，是保护光缆的第一道保护层，因此护套工序工艺质量关系到光缆是否具有良好的环境适应性及其使用寿命内光缆中光纤传输性能的长期稳定性，在挤制护套的过程中应保证护套均匀、光滑、平整，特别是不允许有空洞、气泡和裂纹等缺陷［２］。

通过对生产工艺流程严格控制，成功制造出了新型全介质自承式光缆样品。

３　光缆性能测试

我们根据设计方案和生产工艺要求完成了新型全介质自承式光缆样品光缆的制造，并按照技术要求进行了一系列性能试验测试，各项测试指标如表１所示。从测试结果可以看出，该新型全介质自承式光缆的结构设计合理，制造工艺控制准确，产品各项性能指标均满足了设计要求。

表１　新型全介质自承式光缆各项性能测试结果

项目执行标准、试验方法和判定依据测试结果

拉伸ＩＥＣ　６０７９４－１－２Ｅ１，光缆长度不少于５０ｍ，拉伸力１　１００Ｎ，测试

时间１ｍｉｎ，光纤应变≤０．０１５％，１　５５０ｎｍ衰减系数变化≤

０．０５ｄＢ／ｋｍ

光纤应变０．０１２％，１　５５０ｎｍ衰减系数变化

０．０２６ｄＢ／ｋｍ

压扁ＩＥＣ　６０７９４－１－２Ｅ３，压扁力１　０００Ｎ，测试时间１ｍｉｎ，测试长度

１００ｍｍ，压扁３次，１　５５０ｎｍ衰减变化≤０．１ｄＢ

１　５５０ｎｍ衰减变化０．００９ｄＢ

反复弯曲ＩＥＣ　６０７９４－１－２Ｅ６，１　５５０ｎｍ衰减变化≤０．１ｄＢ　１　５５０ｎｍ衰减变化０．０３８ｄＢ

扭转ＩＥＣ　６０７９４－１－２Ｅ７，测试长度２ｍ，扭转角度±１８０°，扭转２５次，

１　５５０ｎｍ衰减变化≤０．１ｄＢ

１　５５０ｎｍ衰减变化０．００３ｄＢ

弯曲ＩＥＣ　６０７９４－１－２Ｅ１１Ｂ，弯曲半径６　Ｄ（Ｄ为光缆外径），５圈，弯曲

１次，１　５５０ｎｍ衰减变化≤０．１ｄＢ

１　５５０ｎｍ衰减变化０．０２９ｄＢ

温度循环ＩＥＣ　６０７９４－１－２Ｆ１，温度范围－２０～６５℃，测试时间４８ｈ，循环

１次，１　３１０ｎｍ衰减系数变化≤０．１ｄＢ／ｋｍ，１　５５０ｎｍ衰减系数

变化≤０．０５ｄＢ／ｋｍ

－２０℃时１　３１０ｎｍ衰减系数变化最大值

０．０１２ｄＢ／ｋｍ，１　５５０ｎｍ衰减系数变化最大值

０．００９ｄＢ／ｋｍ；６５℃时１　３１０ｎｍ衰减系数变

化最大值０．０１５ｄＢ／ｋｍ，１　５５０ｎｍ衰减系数变

化最大值０．０１１ｄＢ／ｋｍ

渗水ＩＥＣ　６０７９４－１－２Ｆ５，水柱高度１ｍ，试样长度３ｍ，测试时间２４ｈ，

无水渗出

无水渗出

４　结束语

本文从产品结构设计、制造工艺及光缆性能等方面介绍了一种新型全介质自承式架空光缆的开发过程。该新型全介质自承式光缆具有尺寸小、重量轻、成本低和安装方便等优点，备受用户青睐。随着光纤通信业务量的快速增长和光纤逐渐向用户端延伸，不同敷设条件和使用环境对光缆性能提出不同要求。在某些环境中，光缆需在楼宇之间、杆塔之间或由杆塔直接入户进行自承式架空敷设。本公司开发的新型全介质自承式架空光缆产品为运营商降低建设成本及线路扩容改造提供了新的选择。

［　参　考　文　献　］

［１］　夏坤盛．光纤套塑工艺学［Ｍ］．上海：中国电器工业协会电线电缆分会，２０１３．

［２］　陈炳炎．光纤光缆的设计和制造［Ｍ］．２版．浙江：浙江大学出版社，２０１１．