新型全介质自承式光缆的设计与制造分析

新型全介质自承式光缆的设计与制造分析

尹炜星

深圳市特发信息股份有限公司光缆制造中心

摘要：随着我国光通信事业的不断发展，人们对光缆设计质量和制造质量也提出了较高的要求，相对，这就带动了新型光缆的应运而生。本文主要针对新型全介质自承式光缆的构造设计要点以及制造工艺进行着重的分析，以便为实现其在光通信网络中的可持续发展目标提供可靠的参考依据。

关键词：全介质自承式光缆；设计要点；制造分析

近年来，我国在光通信网络建设方面取得了较大的成效，尤其是在接入网光缆设计上，不仅结构形式越来越多样化、微型化，而且安装敷设工艺也越来越方便化。目前，市面上所出售的全介质自承式光缆，就属于这种新型的光缆设备，为了使其得到进一步的推广和应用，有必要对其具体设计构造和制造工艺进行深入的分析。

1.光缆概述

全介质自承式光缆（AllDielectricSelfSupporting），是一种光纤束与中心加强件相结合，并经由一系列防护措施所制而成的组合式光缆。其应用优势十分明显，不仅耐张力、自承能力以及高绝缘性极为明显，而且无金属、无感应性，且安装敷设工艺简便，具有较强的经济性和实用性。从整体构造设计形式来看，该光缆的设计复杂性极为显著，但由于其绝缘性、耐高温性、抗拉强度等应用优势突出，能够为电力通信系统的可持续发展提供可靠的保障，所以在当下光通信网络中，有着很好的应用成效。

据相关实践证明，全介质自承式光缆要比传统光纤复合式地线光缆更为经济、实用，在实际安装敷设过程中，可以直接利用电力线路或其附近的杆塔进行架，就能够完成相应的通信传输任务。从其目前的功能作用上看，该新型光缆主要具备以下几种应用性能：第一，其可以作为OPGW系统中继站的引入和引出光缆来使用，因为全介质自承式光缆的安全性较高，在对中继站进行引入和引出时，能够很好的保护中继站，解决电力隔离问题；第二，其可以作为高压在110kV-220kV之间的电力光纤通信系统的传输光缆来使用，这方面在那些通信线路改造工程中深有体现；第三，其可以作为6kV-180kV配电网中的光纤通信系统的传输光缆来使用，能够很大程度上稳定电网电压，保证传输介质的安全运行。

2.光缆构造设计分析

新型全介质自承式光缆构造设计，如图一所示。其在实际设计过程中，所包含的光纤传输单元设计，可以采用常规的PBT松套管，且在管内设置12根光纤，并填充一定数量的纤膏，进以防止水分进入到管内，影响到光纤传输单元正常运行。另外，还要对光缆机械强度进行充分的考虑，可以将加强件与松套管以及两根UFRP杆绞合成一个三角形的缆芯结构，以便可以更好的保证光缆缆芯的紧凑性和稳定性，使其各项应用功能得到最大化发挥。同时，在缆芯中心位置还要填充一定量的高性能阻水纱，这样既可以避免水分进入到光缆内部，提高其防水性能，又能有效延长光缆的使用寿命，使其在整体运行使用过程中，都能够保持足够的稳定性和安全性。此外，还要合理选择护套材料，尽可能采用HDPE套管，因为其具有较高的抗拉伸强度、抗弯曲强度、化学稳定性以及抗腐蚀能力，并且加工性能也是十分良好，所以值得推广和使用。最后，要想确保光缆施工的便捷性，还要在缆芯与护套之间的纵向放置处，加设一根高强度的撕裂绳，这样就可大大避免护套出现开剥现象，影响光缆的正常应用性能。并且基于光缆材料的全介质性，为了使其防雷击性能及抗电磁干扰能力得到最大化提升，还要采取自承式架空的方式来进行安装敷设施工。

图一

3.光缆制造工艺分析

在新型全介质自承式光缆生产制造过程中，为了确保其制造质量，实现应用范围的不断扩大，相关技术研究人员就要对其制造工艺进行合理的确定，不仅要对光缆的结构尺寸及材料特性进行充分的考虑，还要注重其在日后使用过程中的各项应用性能，进以通过科学、规范的工艺手段来提升光缆的应用优势，使其能够完全满足用户所提出的高使用要求。据相关研发及工艺人员的反复试验和摸索，最终确定该光缆的制造工艺应按照图二所示的生产工艺流程来进行，这样才能达到最终的制造目的。

首先，要采用套塑工序将光纤深入到PBT松套管中，以便可以最大化降低光纤损耗，提高其整体的拉伸性能和温度特性，进而使其产品质量达到最高标准；其次，基于缆芯的三角形结构，要尽量采取成缆工序来对松套管和两根UFRP杆进行绞合，同时，还要控制好松套管与加强件的放线张力和绞合节距，这样才能规避线芯扭曲问题，使整体光缆的弯曲性能得到充分的提升；再次，在全介质自承式光缆构造部件中，护套占有着十分重要的位置，其属于光缆的最基础保护层，所以在生产制造过程中，一定要科学选择护套工艺，尽可能保证护套在挤制过程中的均匀性、光滑性以及平整性，杜绝出现一切空洞、气泡和裂纹等缺陷问题，这样才能切实的提高光缆质量，使其环境适应性、运行稳定性以及使用寿命得到很好的提升。

图二

4.光缆应用性能测试分析

为了确保全介质自承式光缆在光通信网络中的持久稳定运行，相关研究人员还要在其设计以及制造质量达到一定程度后，对其各项应用性能进行全面的测试。在测试过程中，必须根据光缆的整体设计方案以及生产工艺要求来进行。

首先，要对光缆拉伸能力进行测试。在这一环节中，光缆长度必须高于50m，且测试时间要控制在1秒以内，进而看其拉伸力1是否处于100N、光纤应变是否小于等于0.015%、1550nm衰减系数变化是否小于等于0.05dB/km；其次，要对光缆的压扁力进行测试。在这一环节中，测试时间也要控制在1秒以内，且测试长度不得高于或少于100mm，压扁次数要保持在3次。这样才能准确的判断光缆压扁力是否处于1000N范围内、1550nm衰减变化是否小于等于0.1dB；再次，要对光缆反复弯曲力进行测试。在这一环节中，主要看光缆在1550nm的衰减变化，尽量使其保持在小于等于0.1dB范围内；第四，要对光缆的扭转性能进行测试。尽量使其扭转角度保持在±180度、扭转次数不得少于25次、1550nm衰减变化也要尽量小于等于0.1dB；第五，对光缆弯曲性能进行测试。在这一环节中，尽量确保光缆弯曲半径保持在6D范围内、弯曲程度能够一次弯曲到6圈程度、1550nm衰减变化能够小于等于0.1dB；第六，对光缆温度循环性能进行测试。在这一环节中，测试时间不得低于48h，循环次数以1次为基准。尽量确保光缆1310nm衰减系数变化小于等于0.1dB/km，且1550nm衰减变化也要处在小于等于0.5dB/km的范围内；最后，要对光缆抗渗水能力进行测试。在这一环节中，水柱高度不得小于1m、试样长度不得小于3m、测试时间不得超过24h。

从表一最终的测试结果可以看出，该新型全介质自承式光缆的各项应用性能完全满足相应的设计要求，可以很大程度上确保其整体结构设计质量和制造质量，实现光通信网络的长期发展目标。

结束语

本文通过对新型全介质自承式光缆结构设计、制造工艺及光缆性能测试等方面的分析，可以得知，该光缆的应用优势十分突出，不仅尺寸小、重量轻、安装方便，而且经济性、实用性和适应性等也是极为明显，所以深受行业人士所信赖。但是基于当下我国光纤通信业务量的快速增长需求，该光缆要想在不同敷设条件下和使用环境中发挥出最大的应用性能，就要对自身的敷设方式进行全面的完善和优化，尽量采取自承式架空敷设方式，这样才能进一步降低光缆建设成本，帮助相关运营商获得一定的经济效益。

参考文献：

[1]高祥萍，于晶.全介质自承式光缆（ADSS）的结构和性能分析[J]光缆应用，2017，10：33-34