第12章光纜及線路設備第二教學情境內(nèi)容和要求參觀光纜線路

光纜及線路設備認識光纜熟練掌握光纜結構并辨認纖序了解光纜線路設備的應用第12章光纜及線路設備12.1 光纜結構光纜的結構主要有骨架式、中心管式、層絞式、帶式等。光纜組成結構包括纜芯、護層、加強芯序號組成部分說明1纜芯單芯：單根二次涂覆光纖多芯：多根二次涂覆光纖，分為帶狀和單位式結構兩種2護層內(nèi)護層：鋁帶和聚乙烯加鋼絲鎧裝外護層：聚乙烯或氯乙烯3加強芯承受敷設安裝時的外力12.1.1骨架式光纜骨架式單螺旋絞光纜，把裸纖放在S絞的U型骨架槽內(nèi)，從單纖骨架開發(fā)到多纖骨架，采用色譜區(qū)分技術來區(qū)分同一骨架槽內(nèi)的光纖。骨架式光纜結構如圖所示。使光纖向一個方向旋轉(zhuǎn)，即光纖帶螺旋絞技術

低密度聚乙烯的光纖槽的塑料骨架，加強芯由多股細鋼絲或增強型塑料。骨架型式有中心增強螺旋型，正反螺旋型，分散增強基本單元型?？抗饫w在槽中的位移來抵抗拉伸和溫度變化光纜的形變。骨架槽的制作工藝要求高，效率低；成纜的設備復雜、收放線同步要求高、退扭復雜、速度很慢，對大芯數(shù)光纜無法實現(xiàn)。這種結構在九十年代初期陸續(xù)被淘汰。12.1.2中心束管式光纜以美國AT&T公司為代表的中心束管松套結構，光纖位于光纜的中心，具有良好的彎曲特性、結構緊湊，其結構見圖3-3。束管式結構的光纖與加強芯分開，提高了網(wǎng)絡傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠性。同時束管式結構由于直接將一次光固化涂層光纖放置于束管中，所以光纜的光纖數(shù)量靈活。最早的中心束管式結構沒有鋼帶鎧裝，采用平行鍍鋅鋼絲加強，存在滲水和低溫特性不夠好的問題，后來增加了鋼帶鎧裝。光纜很難開剝，后來用阻水帶或油膏填充工藝，進一步合理化了該結構。大于12芯時，需要采用復雜的扎束技術來區(qū)分光纖。當多組光纖放在一個套管中時，需要多個放纖架，設備的利用率受到限制，不利于大規(guī)模的生產(chǎn)，同時在工程上也不便于分歧。其縱包成型工藝會減小余長，包覆太松，將導致高低溫時套管收縮或伸長，工程上會出現(xiàn)在接頭盒處斷纖或損耗增加，因為包覆的緊，吃掉過多余長，導致抗拉伸能力的下降。12.1.3層絞式光纜S絞成纜結構，采用了收放線同步退扭技術，光纜節(jié)距穩(wěn)定，油膏填充繞包聚酯帶，優(yōu)點是光纜性能穩(wěn)定，缺點是設備復雜，效率低，能耗大。1995年開發(fā)出了SZ往復絞合成纜設備，大大簡化了成纜過程，提高了生產(chǎn)效率。SZ絞成纜采用往復絞合工藝、雙偏芯扎紗，油膏填充，縱包或繞包包帶，最大可生產(chǎn)12單元管。開發(fā)了填充繩作為填充單元，設計了領示色和全色譜兩種區(qū)分方法，層絞式結構光纜的典型結構如下圖。SZ絞技術是先向一個方向旋轉(zhuǎn)（向左為S絞），再反方向旋轉(zhuǎn)（向右為Z絞）。

層絞式光纜屬于中心構件配置方式，中心增強構件采用塑料被覆的多股絞合或?qū)嵭匿摻z和纖維增強塑料兩種增強件。層絞式光纜按使用可分為直埋型，如GYTA53、GYTY53、GYTA53+33等，管道和架空的主要是GYTA和GYTS。護層結構的不同導致工藝上的區(qū)別，出現(xiàn)了扎紋縱包工藝和鋁帶平帶工藝，出現(xiàn)了熱熔膠粘接工藝。12.1.4帶狀光纖結構光纜把多根光纖并排成帶技術，這一技術最早還是日本，用于骨架式帶纜，而引入中國最早的是中心管式帶纜。帶狀光纜可容納大量的光纖，還可以單元光纖的一次連接，以適應大量光纖接續(xù)，安裝的需要。光纖帶的關鍵技術是并帶，主要指標是平整度的控制，并帶用的著色光纖也與普通著色纖的著色工藝控制不同，另一個關鍵就是收排線的整齊度和張力要與套管工藝匹配。帶纖套管工藝中的帶纖都是采用S或Z絞進管的，因此其余長的概念與普通套管是不同的，由于套管粗，一般都不采用輪式牽引，采用多是履帶牽引?？刂朴嚅L的關鍵參數(shù)是：放帶張力、入管節(jié)距、模具（多個）、水溫和收線張力，其理論計算要特別計算每個邊帶邊纖的應變，并且與實際測試結果結合應證。12.1.5其他類型的光纜隨著光纖通信的應用范圍越來越廣，光纜結構也在不斷變化。光纜新材料的出現(xiàn)，也進一步促進了光纜結構的改進，使光纜性能有明顯改進。不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發(fā)展趨勢，新的光纜結構以及在現(xiàn)有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現(xiàn)。1、ADSS和OPGW全介質(zhì)自承式光纜ADSSADSS型光纜是由多根松套管（或部分填充繩）繞中心非金屬加強構件（FRP）絞合成圓整纜芯，纜芯外擠上PE內(nèi)護套后再絞繞一定數(shù)量起增強作用的芳綸紗，最后擠上PE外護套。光纜全截面阻水，具有低損耗、低色散、適用于高壓輸電線路電力通信系統(tǒng)的需要。將光纖復合在輸電線路的架空地線中。

為避免雷擊等大電流通過光纜時損傷光纖，把多根光纖放在不銹鋼保護管中，其光纖單元中采用PBT材料（屬于聚酯系列），于套管外面再加上一層不銹鋼管，還可在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠，光纖得到了充分的機械保護。復合光纖架空地線OPGW（電力地線復合室外光纜）。光纖單元（不銹鋼管）鋁包鋼線2、“干纜芯”式光纜所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成，其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同，但它具有生產(chǎn)、運輸、施工和維護上的一些優(yōu)點。首先是方便，因為阻水材料不含粘性脂類，操作使用比較方便安全；其次，干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運，設備投資小、成本低，生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生，在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜的線路中，好處更加明顯。3、生態(tài)光纜生態(tài)光纜現(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求，如PVC燃燒時會放出有毒性氣體，光纜穩(wěn)定劑中有時含鉛，都是對人體及環(huán)境有害的。由于環(huán)境因素正日益受到重視，人們從環(huán)境保護及阻燃性能的要求出發(fā)，開發(fā)了生態(tài)光纜，應用于室內(nèi)、樓房及家庭。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網(wǎng)外部設備對環(huán)境的影響最小化”建議。已有不少公司開發(fā)了一些新生態(tài)材料，如對室內(nèi)用纜，開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物，以及無鹵性阻燃塑料等。4、納米材料的光纜近來，一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯（PE）及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。5、無金屬光纜無金屬光纜是指光纜除光纖，絕緣介質(zhì)外，無任何金屬的光纜結構，抗電磁、雷電性能優(yōu)良，防靜電。室外無金屬光纜結構一般采用非金屬中心加強件，玻璃纖維或芳綸纖維周邊加強，聚乙烯外護套。適用于強電區(qū)長途通信，局間通信及光纜進局，尤其適用于電力系統(tǒng)、多雷電及電磁干擾嚴重的場合，常用于架空線路較多。6、淺水光纜和海底光纜海底光纜要求長距離、低衰減的傳輸，而且要適應海底的環(huán)境，對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。海底光纜又分為：淺海光纜和深海光纜，圖3-9是水底光纜的典型結構，圖3-10就是海底光纜實物圖片。淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜，適合于在海岸邊上、淺水中安裝，無需中繼、通信距離比較短的水下（如島嶼間、沿海岸邊上的城市）敷設。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境，需要的光纖數(shù)不多，但要求結構簡單、成本較低，易于安裝和運輸，便于修復和維護。7、微管類光纜微管類光纜是將外護套與光纖分離，工程中可以預敷設微管道，然后利用DRAKA提出的氣吹微纜技術，完成光纖的敷設。在城市網(wǎng)絡建設中有明顯的優(yōu)勢，其基本結構如圖3-11。這種結構對于光纜工藝的關鍵技術為套管尺寸的改小，12芯光纖套管的尺寸要做到1.6mm，對設備控制精度有很高的要求。在并帶線上生產(chǎn)UV光纖束的工藝技術，采用紫外光固化材料對多到12芯的光纖進行半松的包覆保護，可以做到12芯束外徑1.3mm，結構如圖3-12。圖UV光纖束8、FTTX蝶型光纜接入網(wǎng)用蝶型光纜，代表結構如圖所示。蝶型光纜是裸纖直接護套的技術路線，是基于接入網(wǎng)最后一百米的要求來設計的，有管道和架空、管道引入等形式，蝶型光纜的抗拉、燃燒特性和環(huán)境安全性能與普通光纜不同。該結構的難點在于光纖損耗的控制，光纜結構尺寸的控制以及與快速接頭的配合。同時要求降低光纖表面摩擦系數(shù)，便于多根光纜在一個管道中施工。9、室內(nèi)光纜傳統(tǒng)的室內(nèi)光纜主要是跳線用光纜和短距離樓內(nèi)連接用光纜，光纖到戶開始后，樓內(nèi)的光纜類型開始增加，有分支光纜、布線光纜等。光纜工藝上都基于緊套工藝，材料有PVC、HYTREL、PA、LSZH等，與以往的松套工藝區(qū)別比較大，對剝離有各種要求。室內(nèi)光纜典型結構如圖：PVC（PolyvinylChloride，聚氯乙烯/低煙低鹵阻燃聚氯乙烯）。Hytrel（熱塑性聚脂彈性體）。PA(Polyamide，就是Nylon尼龍材料，屬于聚酰胺類)。LSZH/LS0H（LowSmokeZeroHalogen，聚烯烴類）。10、光電混合光纜光電混合光纜，旨在解決取電困難的通信點，把電線與光纖在一根纜中結合，結構上采用了層絞設計，但由于有電源線在其中，在結構尺寸上變化較大，特性中也增加了電源線的部分，結構如圖：11、雨（污）水管道光纜雨（污）水管道光纜，旨在利用新的管道資源雨（污）水管道光纜在結構上結合了ADSS和GYTA的特質(zhì)，在應用上采用自承式架于管道上壁，在防潮上用鋁帶保護，結構如圖：12、3G室外設備連接用光纜3G室外設備連接用光纜，旨在解決BBU和RRU直接連接的問題，解決了室內(nèi)設備與室外設備的一次性連接，在工廠做好連接頭后直接應用。結構上采用緊套結構，外護套采用TPU材料（熱塑性聚氨酯彈性體），耐磨性好，其結構如圖所示。13、路面開槽光纜路面開槽光纜是在開槽施工方法的情況下敷設光纜，解決某些小區(qū)水泥路面接入的問題.在一