光纜
時間:2015-03-06 10:41:17 來源：
點(diǎn)擊打開鏈接 對光纜的基本要求是保護(hù)光纖的機(jī)械強(qiáng)度和傳輸特性，防止施工過程和使用期間光纖斷裂，保持傳輸特性穩(wěn)定。為此，必須根據(jù)使用環(huán)境設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)的光纜，以保證光纖不受應(yīng)力的作用和有害物質(zhì)的侵蝕。 opgw光纜
保護(hù)光纖固有機(jī)械強(qiáng)度的方法，通常是采用塑料被覆和應(yīng)力篩選。光纖從高溫拉制出來后，要立即用軟塑料（例如紫外固化的丙烯酸樹脂）進(jìn)行一次被覆和應(yīng)力篩選，除去斷裂光纖，并對成品光纖用硬塑料（例如高強(qiáng)度聚酰胺塑料）進(jìn)行二次被覆。
光纜在生產(chǎn)、安裝和工作運(yùn)行時，受到一定的拉力，纜將被拉伸一定的長度，在光纜被拉伸時，光纖不能受力，這樣就要求光纜有一定的被拉伸窗口。拉伸窗口的大小直接決定光纜的抗拉試驗(yàn)的好壞，所以拉伸試驗(yàn)是光纜試驗(yàn)中最重要試驗(yàn)之一。opgw光纜
在有些地區(qū)，一年四季的溫度變化比較大，在光纜工作溫度變化時，由于光纖和光纜的其他組成材料間熱膨脹系數(shù)不同，而光纖又不能受到外界拉力，所以光纜必須有足夠的拉伸窗口。我們生產(chǎn)光纜每年都做的型式實(shí)驗(yàn)高低溫，其目的就是防止光纜工作溫度變化的情況下對光纜有無損壞。
光纜的其他試驗(yàn)如壓扁、彎曲和抗沖擊等都要求光纖在光纜中有足夠的余長。當(dāng)光纜受到外界作用時，光纖能夠得到足夠的應(yīng)變空間，以至于光纖不會受到外力的作用損壞。
1. 光纜結(jié)構(gòu)和類型
光纜一般由纜芯和護(hù)套兩部分組成，有時在護(hù)套外面加有鎧裝。
1) 纜芯
纜芯通常包括被覆光纖（或稱芯線）和加強(qiáng)件兩部分。被覆光纖是光纜的核心，決定著光纜的傳輸特性。加強(qiáng)件起著承受光纜拉力的作用，通常處在纜芯中心，有時配置在護(hù)套中。加強(qiáng)件通常用楊氏模量大的鋼絲或非金屬材料例如芳綸纖維（Kevlar）做成。
光纜類型多種多樣，圖14給出若干典型實(shí)例。根據(jù)纜芯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，光纜可分為四種基本型式。
層絞式 把松套光纖繞在中心加強(qiáng)件周圍絞合而構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的纜芯制造設(shè)備簡單，工藝相當(dāng)成熟，得到廣泛應(yīng)用。采用松套光纖的纜芯可以增強(qiáng)抗拉強(qiáng)度，改善溫度特性。
骨架式：把緊套光纜或一次被覆光纖放入中心加強(qiáng)件周圍的螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的纜芯抗側(cè)壓力性能好，有利于對光纖的保護(hù)。
中心束管式：把一次被覆光纖或光纖束放入大套管中，加強(qiáng)件配置在套管周圍而構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)件同時起著護(hù)套的部分作用，有利于減輕光纜的重量。
帶狀式：把帶狀光纖單元放入大套管內(nèi)，形成中心束管式結(jié)構(gòu)，也可以把帶狀光纖單元放入骨架凹槽內(nèi)或松套管內(nèi)，形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)。帶狀式纜芯有利于制造容納幾百根光纖的高密度光纜，這種光纜已廣泛應(yīng)用于接入網(wǎng)。
2) 護(hù)套
護(hù)套起著對纜芯的機(jī)械保護(hù)和環(huán)境保護(hù)作用，要求具有良好的抗側(cè)壓力性能及密封防潮和耐腐蝕的能力。護(hù)套通常由聚乙烯或聚氯乙烯（PE或PVC）和鋁帶或鋼帶構(gòu)成。不同使用環(huán)境和敷設(shè)方式對護(hù)套的材料和結(jié)構(gòu)有不同的要求。根據(jù)使用條件，光纜又可以分為許多類型。一般光纜有室內(nèi)光纜、架空光纜、埋地光纜和管道光纜等。
特種光纜常見的有：電力網(wǎng)使用的架空地線復(fù)合光纜（OPGW），跨越海洋的海底光纜，易燃易爆環(huán)境使用的阻燃光纜以及各種不同條件下使用的軍用光纜等。 (a)6芯緊套層絞式光纜（架空、管道）； (b)12芯松套層絞式光纜（直埋防蟻）；(c)12芯骨架式光纜（直埋）； (d)6～48芯束管式光纜（直埋）；
(e)108芯帶狀光纜；
2. 光纜特性
光纜的傳輸特性取決于被覆光纖。對光纜機(jī)械特性和環(huán)境特性的要求由使用條件確定。光纜生產(chǎn)出來后，對這些特性的主要項(xiàng)目，例如拉力、壓力、扭轉(zhuǎn)、彎曲、沖擊、振動和溫度等，要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定做例行試驗(yàn)。成品光纜一般要求給出下述特性，這些特性的參數(shù)都可以用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行分析計(jì)算，這里我們只作簡要的定性說明。
1) 拉力特性
光纜能承受的最大拉力取決于加強(qiáng)件的材料和橫截面積，一般要求大于1km光纜的重量，多數(shù)光纜在100～400kg范圍。
2) 壓力特性
光纜能承受的最大側(cè)壓力取決于護(hù)套的材料和結(jié)構(gòu)，多數(shù)光纜能承受的最大側(cè)壓力在100～400kg/10cm。
3）彎曲特性
彎曲特性主要取決于纖芯與包層的相對折射率差△以及光纜的材料和結(jié)構(gòu)。實(shí)用光纖最小彎曲半徑一般為20～50mm，光纜最小彎曲半徑一般為200～500mm，等于或大于光纖最小彎曲半徑。在以上條件下，光輻射引起的光纖附加損耗可以忽略，若小于最小彎曲半徑，附加損耗則急劇增加。
4）溫度特性
光纖本身具有良好的溫度特性。光纜溫度特性主要取決于光纜材料的選擇及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，采用松套管二次被覆光纖的光纜溫度特性較好。溫度變化時，光纖損耗增加，主要是由于光纜材料（塑料）的熱膨脹系數(shù)比光纖材料（石英）大2～3個數(shù)量級，在冷縮或熱脹過程中，光纖受到應(yīng)力作用而產(chǎn)生的。在我國，對光纜使用溫度的要求，一般在低溫地區(qū)為-40℃～+40℃，在高溫地區(qū)為-5℃～+60℃。
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保護(hù)光纖固有機(jī)械強(qiáng)度的方法，通常是采用塑料被覆和應(yīng)力篩選。光纖從高溫拉制出來后，要立即用軟塑料（例如紫外固化的丙烯酸樹脂）進(jìn)行一次被覆和應(yīng)力篩選，除去斷裂光纖，并對成品光纖用硬塑料（例如高強(qiáng)度聚酰胺塑料）進(jìn)行二次被覆。
光纜在生產(chǎn)、安裝和工作運(yùn)行時，受到一定的拉力，纜將被拉伸一定的長度，在光纜被拉伸時，光纖不能受力，這樣就要求光纜有一定的被拉伸窗口。拉伸窗口的大小直接決定光纜的抗拉試驗(yàn)的好壞，所以拉伸試驗(yàn)是光纜試驗(yàn)中最重要試驗(yàn)之一。opgw光纜
在有些地區(qū)，一年四季的溫度變化比較大，在光纜工作溫度變化時，由于光纖和光纜的其他組成材料間熱膨脹系數(shù)不同，而光纖又不能受到外界拉力，所以光纜必須有足夠的拉伸窗口。我們生產(chǎn)光纜每年都做的型式實(shí)驗(yàn)高低溫，其目的就是防止光纜工作溫度變化的情況下對光纜有無損壞。
光纜的其他試驗(yàn)如壓扁、彎曲和抗沖擊等都要求光纖在光纜中有足夠的余長。當(dāng)光纜受到外界作用時，光纖能夠得到足夠的應(yīng)變空間，以至于光纖不會受到外力的作用損壞。
1. 光纜結(jié)構(gòu)和類型
光纜一般由纜芯和護(hù)套兩部分組成，有時在護(hù)套外面加有鎧裝。
1) 纜芯
纜芯通常包括被覆光纖（或稱芯線）和加強(qiáng)件兩部分。被覆光纖是光纜的核心，決定著光纜的傳輸特性。加強(qiáng)件起著承受光纜拉力的作用，通常處在纜芯中心，有時配置在護(hù)套中。加強(qiáng)件通常用楊氏模量大的鋼絲或非金屬材料例如芳綸纖維（Kevlar）做成。
光纜類型多種多樣，圖14給出若干典型實(shí)例。根據(jù)纜芯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，光纜可分為四種基本型式。
層絞式 把松套光纖繞在中心加強(qiáng)件周圍絞合而構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的纜芯制造設(shè)備簡單，工藝相當(dāng)成熟，得到廣泛應(yīng)用。采用松套光纖的纜芯可以增強(qiáng)抗拉強(qiáng)度，改善溫度特性。
骨架式：把緊套光纜或一次被覆光纖放入中心加強(qiáng)件周圍的螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的纜芯抗側(cè)壓力性能好，有利于對光纖的保護(hù)。
中心束管式：把一次被覆光纖或光纖束放入大套管中，加強(qiáng)件配置在套管周圍而構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)件同時起著護(hù)套的部分作用，有利于減輕光纜的重量。
帶狀式：把帶狀光纖單元放入大套管內(nèi)，形成中心束管式結(jié)構(gòu)，也可以把帶狀光纖單元放入骨架凹槽內(nèi)或松套管內(nèi)，形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)。帶狀式纜芯有利于制造容納幾百根光纖的高密度光纜，這種光纜已廣泛應(yīng)用于接入網(wǎng)。
2) 護(hù)套
護(hù)套起著對纜芯的機(jī)械保護(hù)和環(huán)境保護(hù)作用，要求具有良好的抗側(cè)壓力性能及密封防潮和耐腐蝕的能力。護(hù)套通常由聚乙烯或聚氯乙烯（PE或PVC）和鋁帶或鋼帶構(gòu)成。不同使用環(huán)境和敷設(shè)方式對護(hù)套的材料和結(jié)構(gòu)有不同的要求。根據(jù)使用條件，光纜又可以分為許多類型。一般光纜有室內(nèi)光纜、架空光纜、埋地光纜和管道光纜等。
特種光纜常見的有：電力網(wǎng)使用的架空地線復(fù)合光纜（OPGW），跨越海洋的海底光纜，易燃易爆環(huán)境使用的阻燃光纜以及各種不同條件下使用的軍用光纜等。 (a)6芯緊套層絞式光纜（架空、管道）； (b)12芯松套層絞式光纜（直埋防蟻）；(c)12芯骨架式光纜（直埋）； (d)6～48芯束管式光纜（直埋）；
(e)108芯帶狀光纜；
2. 光纜特性
光纜的傳輸特性取決于被覆光纖。對光纜機(jī)械特性和環(huán)境特性的要求由使用條件確定。光纜生產(chǎn)出來后，對這些特性的主要項(xiàng)目，例如拉力、壓力、扭轉(zhuǎn)、彎曲、沖擊、振動和溫度等，要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定做例行試驗(yàn)。成品光纜一般要求給出下述特性，這些特性的參數(shù)都可以用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行分析計(jì)算，這里我們只作簡要的定性說明。
1) 拉力特性
光纜能承受的最大拉力取決于加強(qiáng)件的材料和橫截面積，一般要求大于1km光纜的重量，多數(shù)光纜在100～400kg范圍。
2) 壓力特性
光纜能承受的最大側(cè)壓力取決于護(hù)套的材料和結(jié)構(gòu)，多數(shù)光纜能承受的最大側(cè)壓力在100～400kg/10cm。
3）彎曲特性
彎曲特性主要取決于纖芯與包層的相對折射率差△以及光纜的材料和結(jié)構(gòu)。實(shí)用光纖最小彎曲半徑一般為20～50mm，光纜最小彎曲半徑一般為200～500mm，等于或大于光纖最小彎曲半徑。在以上條件下，光輻射引起的光纖附加損耗可以忽略，若小于最小彎曲半徑，附加損耗則急劇增加。
4）溫度特性
光纖本身具有良好的溫度特性。光纜溫度特性主要取決于光纜材料的選擇及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，采用松套管二次被覆光纖的光纜溫度特性較好。溫度變化時，光纖損耗增加，主要是由于光纜材料（塑料）的熱膨脹系數(shù)比光纖材料（石英）大2～3個數(shù)量級，在冷縮或熱脹過程中，光纖受到應(yīng)力作用而產(chǎn)生的。在我國，對光纜使用溫度的要求，一般在低溫地區(qū)為-40℃～+40℃，在高溫地區(qū)為-5℃～+60℃。
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