光纤带松套层绞式光缆结构优化浅析.pdf

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1、舅嘲暇量一：．：霸r似一．．—-—r暑霸光●江苏长飞中利光纤光缆有限公司黄勤刘爱华概述：众所周知现在光缆行业的竞争趋于白热化，光d：_I(3)纤的价格下跌厉害。光缆生产厂家不断推出新产品来占领实践证明由于光纤带的宏弯和微弯引起的附加损耗市场，同时在传统光缆结构选型优化上也在想办法，以保小于0．05dB／km，带状光纤在束管里的最小曲率半径要大于100rmn【2】持产品竞争力。优化光缆结构尺寸，无论是中心管式还是松。根据大量的实验数据表明，光纤带松套层绞式套层绞式带缆保护光纤的单元主要是在松套管。所以优化光缆光纤带叠体的余长一

2、般控制在0-1．2％0，成品光缆才能带缆结构首先要在套管上想办法，其次是加强件的选取及满足机械性能及温度性能要求。成缆工序拉伸窗口的设计。松套管是对光纤的第一层机械由图片(1)可以得到束管内径公式保护，松套管壁厚以及外径要综合考虑。而且改进后的光束管内径关系式：c：8×R(e+△T×)(4)缆必须经得起光学性能、机械性能、环境性能的检验。式中：di．是套管内径，w是光纤带宽度，光纤带厚度，1．松套管的结构优化光纤带数，c间隙1．1当光缆在受力时，会造成光纤应变，光缆在生产时会设计余长；由于余长的存在，光纤带在套管里会呈弯曲状

3、态，存在等效曲率半径，等效曲率半径减小，光纤的衰减就会增加，控制好曲率半径的方法是设计套管内光纤带的间隙c值。光纤带的曲率半径由套管内光纤带的间隙C值、光纤带的余长、低温时光纤带与光缆收缩相对差产生的收缩余长有关。1．2光纤带余长、间隙、光纤带最小啦率半径的关系如(1)下【1】：2．套管碴厚的设计套管壁厚的设计，需兼顾套管的耐压扁性能，耐扭转1．／『1一2R1_l卜4—2R一I—l(1)。+cJ8R性能和曲折性能。这些性能的测试结果与在加工过程中套考虑到光缆低温性能，光缆会产生附加余长，由以下管过导轮、绞合头等处所需承受的侧

4、压力、弯曲和扭转情公式：况相关。行业标准已规定了相应的试验方法。Ac=At)一，△)=av(ac一，．)(2)为了方便设计，套管的壁厚与侧压强度及弯曲强度的c光缆的综合线胀系数，，光纤带的综合线胀系数关系可以通过套管的结构强度因子和材料强度因子进行理为了增加设计保险系数，只考虑c，忽略那么光论预估。其中套管的结构强度因子和套管的内空、壁厚相缆里曲率半径、间隙、余长的关系式为：关，而不同材料有不同的材料强度因子，材料强度因子和28现代传输[业专栏j圈材料的压缩模量、弯曲模量呈线性关系。套管的结构强度光缆在短期拉力3000牛时，

5、光缆的拉仲应变可以计算因子可以通过以下公式进行估算。套管侧压力=×，出来FAe一i：：1．7x10一3一其中套管的结构强度因子8-I2d2△，A套管壁厚，dm套(6)；管内径。套管材料强度因子：×系数，：材料压缩模根据光纤带松套层绞式光缆国标YD／T981．3—2009，量。光缆在短期拉力下光纤应变不大干2．5％o，则光纤带的余长实际生产过程束管壁厚控制在外径的5％一10％，具体不能小于一()．8‰，对于光纤带松套层绞式光缆光纤带叠体数值要根据带状光缆的形式，束管材料性能和制作工艺水的余长柬管控制在I)一1．2‰左右，那么我

6、们设定初始余长oc．平来定，但光纤带束管应有适当的壁厚来保证其通过束管管：1．2％o的抗弯折合压扁试验】。光缆的温度性能考虑，根据以下公式计算，得出光缆的依据经验，套管壁厚一般设计为套管直径的综合温度系数5％～10％，实际生产过程中套管壁厚一般控制在，y一~,aMiEi31．6356818x105(、7)，：一——一“，一AiEi一1718345一．()．45～0．85ram。这样设计的套管只要能承受大于400N的压扁力，在实际生产过程中就比较安全。当光缆从常温变化到低温一40~C，光缆收缩产生附加因此，根据以上套管内径和壁

7、厚的设计，就可以得到余长：套管的外径。A占=ATX，．=1．8×l0一×60=1．08XlO一，初3．加强件的设计始余长与附加余长的和为2．28％o，我们给出余长公差是一般来说，光缆在短期拉力下(施工时)，其伸长应1．2‰，这样设计的初始余长=1．8‰±()．6％变s应落在加强构件的弹性形变范围之内。对多数加强构间隙c值的设计，光纤带的最大初始余长是占=件材料，s：0．5％一0．7％时，其伸长应变还落在弹性形变范2．4％o．围之内。由要求的短期拉力F拉和允许的应变e，基于虎克C=8XRi【+△J(8)定律，可按下式求得加强构

8、件的直径：把最大余长2．4％n萧}入得出，d=2(5)C=8X100X(2．4+1．08)Xl0～=2．7，小于设计的c值。间隙设计合理。式中E为加强构件的杨氏模量。4．2对于光纤带松套层绞式光缆来说，缆芯绞合根据虎克公式，保证层绞式带状光缆的稳定性，我们节距的选择要考虑到光缆的最小曲率半