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文档简介
室内光缆技术交流资料李然山一室内光缆的概念、应用及特点1室内光缆概念和应用随着光纤通信的应用和普及,通信网中的许多传输线路都使用了光纤,国家一级、二级干线、本地网线路、局域网及部分接入网等大多都使用了光缆。现在用户对传输速率及传输频带要求越来越高,通信线路中的许多“瓶颈”必须要克服,光通信中的光点逐步靠近用户,直到最后到达用户端。因此,通向用户的最后距离内的光缆被人们期望尽快生产出来,于是室内光缆应运而生,光纤进入家庭已经成为现实。室内光缆是敷设在建筑物内的光缆,主要在建筑物内将建筑物内的通信设备之间进行连接以便传递信息,主要分为主干光缆(垂直光缆)、水平光缆(配线光缆)和工作区光缆(软线光缆、跳线等)几种。由于室内光缆受到建筑环境、敷设条件和用户选择的限制,导致了室内光缆的结构设计趋于复杂化和特殊化,光纤与光缆所选材料多样化,光缆的测试方法特殊化等。目前的通信线路中,到用户终端的最后几十米大部分是由铜缆完成的,随着用户模块和用户接插件的降价及普及,到用户端的这些铜芯电缆将会被光缆所取代,光缆又将进入到一个崭新的发展和普及阶段,这是通信发展的必然趋势,而且可能比人们预计的要来得快。首先三网合一(语音网、数据网和有线电视)是通信发展的趋势,目前主要指高级业务应用的融合,表现为技术上在逐步趋向一致,在网络方面可以实现互联互通,在业务方面可以互相渗透和交叉,在应用方面可以使用统一的通信协议。随着FTTB(光纤到大楼)、FTTH(光纤到户)、FTTD(光纤到桌面)、LAN(局域网)以及三网合一等多媒体传输媒介的发展,进入室内的光缆会越来越多。其次,随着我国建筑业的蓬勃发展,智能建筑也在中国悄然掀起了一股热潮。智能建筑是将建筑、通信、计算机网络和监控等各方面的先进技术相互融合、集成为最优化的整体。智能建筑最主要的特征是“智能化”,其包含楼宇自动化(BA)、通信自动化(CA)和办公自动化(0A),更具体地说,智能建筑即建筑环境必须适应高功能化建筑的要求,能方便有效地利用现代信息和通讯设备,并采用建筑设备自动化技术,具有高度综合管理功能的大厦。而光纤到大楼和光纤到房间为这些创造了良好的条件,企业内部的高速局域网、视频会议等都能得到很好的实现。最后,由于光纤技术的迅猛发展及光纤光缆价格的不断下降,光纤光缆和铜线电缆在用户网中并存的局面,估计在今后2〜3年内会发生明显的变化。尽管这种说法对于发展中国家来说可能有些超前,但是用户网的光纤化却是技术发展的必然趋势。我国上网用户呈猛增趋势,但低速的数据传输速度严重制约着我国数据通信的发展,宽带技术被提到了重要日程中,而实现这些技术的最终方案是光纤到户。因此,品种多样、价格合理、性能优越的室内光缆,其市场及应用前景是非常可观的。室内光缆结构种类较室外光缆来说要多,使用环境也复杂的多,比如垂直布线、水平布线、地毯下、设备内(甚至汽车内)、缝隙间、墙壁内及其它环境等。光纤有单模、多模之分,有二氧化硅和塑料光纤之分,有紧套和松套之分。进入室内后的模块和接插件种类更多。因此,室内光缆如何分类,如何规范,还需要有关专家和部门在室内光缆发展初期进行讨论,尽早定出方案。否则,将来由此带来的问题和麻烦很多。2室内光缆特点室内光缆典型结构有单芯、双芯、多芯几种。光缆中通常含1〜36芯光纤,也有大于36芯的大芯数乃至超大芯数高密集型光缆,比如72芯和144芯现在也使用的比较多,但多数都在12芯以下。室内光缆大多数性能要求,与室外光缆相比是相同的,但由于使用环境、敷设条件、光缆材料和用户选择等多方面的因素影响,室内光缆又有其独特的特点和要求,比较突出的几个特点是:1)防火阻燃要求室内光缆用于建筑物内,必须考虑防火阻燃的要求。光缆燃烧性能可分为两级:不延燃和阻燃,不延燃级室内光缆只需要通过单根垂直燃烧试验,阻燃级室内光缆则需要通过单根垂直燃烧、成束燃烧、发烟浓度和腐蚀性等试验,为了通过这些试验,阻燃级光缆只能采用低烟无卤阻燃材料。由于低烟无卤阻燃材料价格较贵,导致光缆成本上升,而且不易加工,由此我们认为从现实考虑,用户在选择室内光缆时,选择不延燃级还是阻燃级应视光缆的敷设使用环境而定,人群密集或特殊环境中的光缆应严格按阻燃级要求进行,否则,大多数环境可适当降低要求,采用不延燃级室内光缆,因为室内主要助燃及发烟材料并不是光缆。2)光缆的柔软性室内光缆主要用在室内或设备内,布线和使用时拐弯的机会较多,所以光缆的外径不宜过粗,且要有良好的柔弯特性(走线槽中垂直敷设的光缆除外),也就是要求光缆要有较强的抗弯曲能力。为了满足这些要求,光缆中i般不采用金属材料加强,现在多采用芳纶纱加强,这增加了光缆生产上的难度。光缆所用的各种材料的软硬度及光缆本身的柔软性都非常重要。3)温度特性室内光缆用于室内,工作温度变化范围较小,一般在-5℃〜+40℃之间(特殊环境除外),这有利于少用刚度较大的抗张构件,有利于光缆外径做细。但室内也存在温度特殊的环境要求,比如设备内或热源旁等环境可能要求光缆应满足更高的温度要求。4)光缆的长期可靠性由于室内光缆布线敷设的特殊情况,要求室内光缆应长期可靠,这就要求光缆应满足标准规定的所有机械性能和环境性能要求,所使用的光纤也应具有足够的机械强度、抗疲劳能力和使用寿命。由于室内光缆敷设距离较短,敷设条件恶劣程度适中,所以它的机械抗拉、抗侧压强度可比室外光缆要求低一些,地毯下的光缆及光纤带室内光缆的抗侧压能力应有较高的要求,光缆在结构设计和材料选择时必须考虑到这个要求。室内光缆的抗弯曲能力比室外光缆要求要高的多。正是由于室内光缆的柔软性和机械性能的共同要求,室内光缆中的光纤多采用紧套光纤。紧套结构的光缆具有以下优点:①更高的抗冲击强度和柔韧性,弯曲半径更小;②无填充油膏,重量轻,易于接续和安装;③通常无金属构件,具有优异的电性能;④多重的护套结构有效地防止潮气的进入。5)光缆中光纤密集度及光缆外径尽管室内光缆的芯数不大,但室内光缆布线时,无论是室内环境美观要求还是设备内空间要求,光缆必须有较高的密集度,光缆的外径要求尽可能小,这有利于减小光缆的布线难度。由于光缆尺寸的特殊要求,使光缆生产呈特殊化,比如模具设计、生产速度等。另外,室内光缆在重量上要求轻便。6)室内光缆中的光纤由于收发设备及光纤连接器件的结构、尺寸和价格的差异,使得室内光缆中所采用的光纤呈多样化,比如除各种单模光纤外,多模光纤也被大量使用,而多模光纤中Ala与Alb也不同,甚至塑料光纤也可能被采用,这使得室内光缆相互连接、与之配套的连接器件、收发模块等设备和布线中许多器件都完全不同,相容性变差,使用时应特别注意这一点。7)室内光缆一般不采用填充油膏室内光缆多数不希望光缆内填充具有流变性的防潮化合物,即填充油膏。这也是室内光缆中的光纤多为紧套结构的一个原因。室内光缆为什么不需要填充油膏呢?主要原因有:①室内光缆用于室内,各种环境条件较室外好,受潮侵水的可能性不大,因而对防潮性能的要求可适当降低;②在缆芯中填入油膏增加了光缆重量;③室内光缆使用长度一般较短,接头点相应增多,填充油膏给维护时重新打开接头带来复杂性:④可能污染室内环境:⑤接续时必须处理端头、抹去油膏,这会花费大量的时间;⑥填充油膏使光缆中的外层非金属加强件与护套粘接不良,增加光缆生产的废品率。8)室内光缆生产中的要求室内光缆外径较细,其中芳纶纱的数量非常有限,为了满足光缆的机械性能和其它要求,光缆在生产时必须要求光纤和芳纶纱的放线张力精度,要保证芳纶纱的放线张力准确性和芳纶纱之间的一致性。同时,室内光缆由于采用了与室外缆完全不同的材料,光缆的结构也呈现出更多样化,使得室内光缆的生产及工艺完全不同于室外缆,除工序类似外,生产工艺有相当大的差别。紧套光纤紧套层的剥离度也是非常重要的一项指标。9)光纤附加损耗由于大多数室内光缆敷设和使用长度较短,用于跳线和设备内的光缆更短,特别是价格较低的塑料光纤可能在室内光缆中也会占有一席之地,因此,对光纤的衰减系数及生产中的附加损耗是否可以考虑适当降低要求以减小成本,否则过高的要求意义不大。10)室内光缆敷设方式室内光缆施工、敷设和维护完全与室外缆不同,为终接和维护,室内分支光缆应有利于各光纤的独立布线或分支。当然,只有在极恶劣环境或真正需要独立单纤布线时,分支光缆的结构才显出优势,为易于识别,子单元应加注数字或色标。目前对于室内光缆的施工和维护方面的相关规范还未出台,应倍加留意和总结。11)光缆的外观由于室内光缆大多数用在人们常见到的地方,所以,室内光缆的外观变得非常重要,如颜色、均匀性、结
构形式、护套表面质量等。如果结合护套的机械物理特性要求,这给光缆的生产带来很大的难度,对护套的材料也提出了更高的要求。甚至可能会影响到光缆的阻燃性能。12)室内光缆的其它要求特殊的室内光缆还应具有一定的抗啮齿类动物(如老鼠等)撕咬的能力;要有良好的绝缘性;尽管光缆外径变细,光缆外护套厚度减小,但仍要求光缆外护套要有好的完整性和封闭性。二室内光缆的结构、生产工艺、生产设备及材料1室内光缆的结构室内光缆的结构种类很多,这是由它的敷设环境以及上面提到的特点所决定的。一般来讲,我们可以按缆中光纤的芯数将室内光缆分为三类:单芯室内光缆、双芯室内光缆和多芯室内光缆。单芯室内光缆单芯室内光缆通常为圆形结构,直径范围在1.6mm〜3mm之间。为了适应不同的环境要求,也有其他形状的单芯室内光缆,比如椭圆形和扁平形等,这些异型结构可用于地毯下等特殊环境。将来更新的发展技术是开发1.1mm左右外径的单芯室内光缆。外护套 光纤外护套 光纤图2T1单芯室内光缆典型结构双芯室内光缆双芯室内光缆是一种应用较广的类型,也是以后进入家庭和综合布线中常见的类型。就外形来讲,可以分为圆形和扁形两大类。从组成结构来讲,又可分为紧套光纤型和单芯光缆型,前者主要是将紧套光纤和非金属加强构件(一般是芳纶纱)直接平拖,然后挤外护套而成:后者则是先将紧套光纤和芳纶纱平拖挤制成圆形单芯结构光缆,然后再用两根这样的单芯光缆平拖挤制而成,出于结构的需要,可加填充绳。当然双芯室内光缆也有用松套管的结构,这种结构相对要简单一些,与单芯光缆有些类似。外护套填充绳单芯光缆图2-1-3普通圆形双芯室内光缆结构外护套单芯光缆图2T-4普通扁形双芯室内光缆结构芳纶丝加强层松套管光纤(2根)图2T-5松套管双芯室内光缆外护套外护套阻燃绝缘加强件紧套光纤外护套填充绳单芯光缆图2-1-3普通圆形双芯室内光缆结构外护套单芯光缆图2T-4普通扁形双芯室内光缆结构芳纶丝加强层松套管光纤(2根)图2T-5松套管双芯室内光缆外护套外护套阻燃绝缘加强件紧套光纤图2T-6松结构双芯室内光缆外护套紧套光纤图2T-7扁形双芯室内光缆结构'—芳纶丝加强层图2T-8普通扁形双芯室内光缆结构多芯室内光缆多芯室内光缆的结构更加多样化,一般按外形把它分为圆形和扁形两大类。圆形结构可以采用平拖式、层绞式和单元式等。其中,在平拖式结构中,一般采用紧套光纤,且光纤和非金属加强构件(芳纶纱)在光缆中不绞合,而是直接平放,这种生产方式多用于12芯以下的小芯数室内光缆;层绞式结构也多采用紧套光纤,一般采用SZ方式进行绞合;单元式结构适用于大芯数的室内光缆,由多根多芯室内光缆绕加强芯绞合而成。扁形结构多采用光纤带作为缆芯,外面均匀绕包一层芳纶纱加强件,再挤制外护套。近年来室内光纤带光缆也得到了一定的应用,光纤带室内光缆也可划分在多芯室内光缆范畴内。这里我们将简单介绍•下它的结构。室内光纤带光缆可以采用骨架式、套管层绞式和中心束管式等结构,这些与室外光缆相似,当然在结构上也要兼顾室内光缆的特殊性。图2-12是一种常用的室内光纤带光缆结构。这种结构的光缆光纤数一般为2〜12芯,其尺寸范围相应为2.5mmX3.5mm〜2.9mmX5.0mm,这种光缆结构紧凑、柔弯性好,比较适宜于作配线光缆,也可用作设备间和设备内的连线。外护套芳纶丝加强层中心加强件紧套光纤图2-1-9绞合式多芯室内光缆结构外护套外护套芳纶丝加强层紧套光纤图外护套芳纶丝加强层中心加强件紧套光纤图2-1-9绞合式多芯室内光缆结构外护套外护套芳纶丝加强层紧套光纤图2TT1平拖式多芯室内光缆结构图2TT2室内光纤带光缆结构芳纶丝加强层光纤带其它形式的室内光缆还有一种软带光缆,其结构如图2-13所示。软带光缆柔韧性好、抗拉强度高、尺寸小、分线方便、各方面性能可靠,适宜于室内各设备之间以及设备内部的连接。软带光缆有多种结构,图2T3所示结构只是其中之一。单纤软线单元一次涂覆光纤钢丝(4*0.单纤软线单元一次涂覆光纤钢丝(4*0.09mm)图2TT3软带光缆结构虽然室内光缆结构多样,外形多变,但总的来说有几个基本构件不可缺少,它们是:阻燃(或不延燃)外护套、芳纶纱加强层和光纤(主要是紧套光纤和光纤带)。目前来讲,室内光缆生产中光纤多采用平拖方式,绞合方式用得不多,作为非金属加强构件的芳纶纱也都采用平拖方式。也不推荐使用松套管结构的室内光缆。总之,室内光缆在进行结构设计时,应注意:①光缆缆芯结构的确定;②光缆宜采用分立光纤构成,分立光纤被覆层宜采用紧套被覆结构,大芯数光缆中可采用松套被覆结构;③加强件宜选用非金属材料,另外应确定选取什么样的非金属材料及其数量;④光缆缆径不宜太粗;⑤光缆外护套厚度应适中;⑥光缆生产工艺的制定,特别是光纤与芳纶纱放线张力的确定,光缆收线张力的确定:⑦光缆燃烧性能宜是阻燃级,但软线光缆及一般使用环境中的室内光缆可以是不延燃级,因此,光缆护套宜为低烟无卤阻燃聚乙烯护套,也可采用低烟阻燃聚氯乙烯护套,软线光缆还可采用不延燃的聚氯乙烯护套或聚氨酯护套等;⑧有防鼠要求时可采用防鼠护层:⑨护套材料挤出工艺的制定等。2生产工艺和生产设备生产工艺1)缆中光纤余长目前,对于小芯数的室内光缆,在生产中其紧套光纤和芳纶丝束一般采用平拖方式放线,没有绞合,这就给余长控制带来了一定的难度,但通过合理的工艺控制仍然可以获得所需的余长。在生产工艺上,室内光缆的余长主要可通过以下几个方面进行控制:a)紧套光纤和芳纶丝束的放线张力差;b)护套的冷却定型过程;c)收线张力。另外,在结构设计时也应考虑到室内光缆结构及各构件材料对余长的影响。2)放线张力的控制正如前面所说,光纤和芳纶纱的放线张力既决定着光缆的机械性能指标,又影响到缆中光纤余长的获得,是非常重要的生产工艺参数,因此,在光缆结构设计时,一定要细致考虑,特别要注意芳纶纱和光纤放线张力大小、均匀性及差值的选取。另外,应该注意芳纶纱与芳纶纱之间的张力均匀性和一致性。除了结构设计外,生产设备的精度和稳定性也起到了非常重要的作用。在实际生产中,对于光纤和芳纶丝束放线张力的选择和控制应注意以下几点:a)光纤和芳纶丝束的放线张力不应相同,应保持一定的张力差,一般来说芳纶丝束的放线张力应大于光纤的放线张力,以改善室内光缆的机械性能及余长的控制:b)光纤和芳纶丝束的放线张力不宜太大,生产证明合适的放线张力对光缆生产质量至关重要;c)各芳纶丝束间的放线张力差应尽量小,一般其差值与放线张力之间应控制在一定的比例内;光纤放线也有同样的要求,但相对于芳纶丝束而言可适当放宽。3)生产速度、收线张力和缆径控制大多数室内光缆没有制作缆芯等工序,所以室内光缆可以达到较高的生产速度,但也不能因此盲目提高速度,还应该考虑以下几个方面的影响:a)塑料挤出机的选型;b)挤塑机的稳定性;c)挤出机出胶量;d)光纤和芳纶丝束放线的稳定性;e)冷却定形的时间够不够;f)牵引是否稳定。虽然这几个方面都是与设备直接相关的,但是在确定生产速度的时候应该要考虑到。收线张力不宜太大,这是因为室内光缆的外护套较薄、柔软且伸缩性强,如果收线张力过大可能造成护套的永久性变形。按常规来讲,缆径的控制可通过调节牵引速度以及挤塑机的出胶量两种方式来获得。由于室内光缆的生产速度比较适中,所以可采用牵引速度调节为主、出胶量调节为辅的方式来控制缆径,以获得较快的响应、较高的控制精度以及较好的稳定性。4)其它室内光缆生产中其它一些需要研究和试验的技术。如:护套冷却定型的方式问题,是采用单一的冷水冷却还是采用相对复杂的冷热分级冷却:收线张力大小的选取;外护套材料研究及挤出工艺的制定等。如前所述,室内光缆护套材料一般都选择聚氯乙烯阻燃料和低烟无卤阻燃料,这两种材料与目前室外光缆常用的聚乙烯护套料在加工性能上不同,因此在护套挤制工艺方面也是有区别的,特别是低烟无卤阻燃料由于含有大量的无机阻燃剂(如Mg(OH)2等),挤制难度更大。护套挤制时主要应注意以下几点:a)各加热区温度的选择和控制,一般来说聚氯乙烯和低烟无卤材料的加热温度比聚乙烯要低很多,而且还应注意测试温度和实际温度之间的差异和补偿;b)上述两种材料所用的螺杆与挤制聚乙烯材料的螺杆是有区别的,对螺杆的长径比和压缩比有一定要求;c)由于护套较薄,护套料与芳纶丝接触时可能产生收缩而引起护套变形;d)模具的选择以及机头和冷却水槽之间的距离。5)光纤紧套被覆层加工工艺光纤紧套被覆层加工工艺详细资料见附件1。生产设备室内光缆的生产设备一般应注意下列问题:光纤和芳纶纱的放线张力控制精度和稳定性:水槽冷却方式,是采用冷水槽还是冷热水槽;印字设备是采用热印还是喷墨;收线张力控制器的张力控制范围:收排线装置的稳定性,排线是否整齐等;另外光纤紧套被覆生产线也是值得考虑的。亳无疑问,生产设备在室内光缆的生产中起着举足轻重的作用,生产设备的性能直接影响到室内光缆的性能、工艺和生产效率等。现在有的厂家为了节约资金,往往利用现有的室外光缆生产设备,稍做改动,即用来生产室内光缆,这种做法是否合理值得商榷。我们认为这种做法虽然在初期可节约资金,但随着规模的扩大,可能就会面临生产成本高、不易实现规模生产、光缆质量不易保证等问题,因此在小批量生产时可以采用这种方式,但要想实现规模化生产,必须采用专业化的室内光缆生产设备。下面我们就对室内光缆生产设备做一些简单的讨论。1)光纤和芳纶丝放线设备在选择光纤和芳纶丝放线设备时主要应注意以下几点:a)光纤和芳纶丝放线张力调节范围要大,调节要方便,最好可在线调节:b)张力控制应稳定;c)各芳纶丝束放线张力之间应有较好的一致性;d)光纤放线设备不能只考虑紧套光纤的放线,还应兼顾松套光纤、光纤带和单芯光缆的放线,以满足各种结构的室内光缆的生产。2)塑料挤出机对塑料挤出机一般有以下要求:a)由于一般室内光缆缆径较细、护套较薄,所以应对挤出机的最低出胶量有一定的要求,以保证护套质量;b)塑料挤出机的螺杆应该适于挤制聚氯乙烯和低烟无卤阻燃材料:c)加热区温度控制准确。3)冷却水槽、印字设备和牵引设备由于一般室内光缆缆径较细、护套也较薄,所以冷却水槽不必要太长,只要能完全保证室内光缆的冷却定型即可。由于光缆外护套材料较软,所以印字应采用喷墨印字装置,以确保印字的清晰和持久。对于采用聚氯乙烯作为护套材料且没有金属加强构件的室内光缆,由于其性质柔软,受拉压易变形,而且在某些结构中外护套和缆芯包裹较松,因此当生产这类室内光缆时,牵引装置以采用轮式牵引为宜,这样可减小缆的变形。生产线1)紧套光纤生产线典型的紧套光纤生产线的配置结构框图如图2-2-1所示:图2-2-1紧套光纤生产线配置结构框图2)室内光缆生产线室内光缆生产线的配置结构框图如图2-2-2所示:图2-2-2室内光缆生产线配置结构框图图2-2-3是一条比较典型的室内光缆生产线的设备布置图。该生产线组成如下:1一光纤/单芯光缆放线架,2—SZ绞合平台,3—芳纶丝放线架,4—塑料挤出机,5—电气控制柜,6一冷却水槽,7—吹干机,8一测径仪,9一喷墨编码机及导轮,10—牵引装置,11一收线张力控制装置,12—收排线装置。图2-2-3GJSNT型室内光缆生产线示意图3)紧套光纤生产工艺流程示意图见图2-2-4。图2-2-4紧套光纤生产工艺流程示意图4)室内光缆生产工艺流程示意图见图2-2-5。图2-2-5室内光缆生产工艺流程示意图3室内光缆用材料室内光缆用材料主要有光纤、光纤二次被覆层材料、光缆加强用材料和光缆外护套用材料等。光纤有单模、多模和塑料光纤。光纤二次被覆层如果采用松套被覆层结构,松套材料宜用聚对苯二甲酸丁二醉酯(PBT)塑料或改性聚丙烯(PP)塑料,本节对以上这些内容不做介绍。本节重点是介绍室内光缆中光纤紧套被覆层用材料、光缆加强用材料和光缆外护套用材料等。由于室内光缆形式的多样化,导致材料也是多种多样的,本节也仅简单介绍其中几种常用的材料。有关室内光缆常用材料的详细资料见附件2。光纤紧套被覆层用材料光纤的紧套结构有两种:一种使用外径为250Hm的紫外线固化一次涂覆光纤(UV光纤)直接紧套至900pm;另一种是将外径为250pm的UV光纤在涂覆•层缓冲层(缓冲层外径为350-500nm)后再紧套至900nm。光纤的涂覆层应由一层或几层相同的或不同的材料组成,一般采用紫外线固化丙烯酸脂。紧套被覆层材料是决定紧套光纤综合性能的重要因素。因此,对于紧套层材料简单地说必须满足以下要求:a)容易加工,高融化度;b)热膨胀系数小;c)低成型收缩率,优良的尺寸稳定性;d)高弯曲模量和优良的抗扭结能力;e)对于填充油膏和其它溶剂如用于光纤接头熔接中的酒精和丙酮的抗应力断裂能力强;f)低吸潮性;g)优良的抗水解能力;h)高的抗压强度和足够的抗摩擦能力;i)最重要的是与光纤中其它材料的相融性要好,决不能与裸纤涂层发生反应。目前,光纤紧套用材料主要有聚酰胺塑料(即尼龙NylonPA12)、聚丙烯(PP)或乙丙烯共聚物、聚氯乙烯(PVC)、热塑性聚酯弹性体(如Hyt⑹®)、硅酮、阻燃级别较高的低烟无卤或低烟低卤的阻燃聚烯燃护套料、聚酸类热塑性聚氨酯弹性体(TPU)以及多种氟塑料(如FEP、ECTFE、ETFE、PFA、PVDF)等。1)聚酰胺塑料Nylon由于尼龙Nylon具有以下特点:结构坚强、可加工性能好、吸水性低、电绝缘性能良好、尺寸稳定性好、耐化学药品、耐磨性能好、柔软、有挠性,并且材料成本低。它与一般塑料相比的优点是耐磨、强韧、质轻、耐药品、耐热、耐寒、易成型、自润滑、无毒、易染色。因此,可选择尼龙作为紧套层的材料。但尼龙材料抗蠕变性能差,线膨胀系数大,吸水率高,容易使光纤产生较大衰减;另一方面尼龙不具有阻燃性能,而且燃烧时容易出现滴流,这些缺点对于应用于光纤紧套层材料来说都是很不利的,所以近年来尼龙在紧套光纤中的应用正逐渐减少。2)聚丙烯PPPP聚丙烯是一种各方面性能比较均衡的材料,有较高的机械性能、热性能、电性能和化学稳定性,但其各方面性能都不是很突出,另外其低温冲击性不好,成型收缩率和线膨胀系数较大,加工温度也较高,所以在紧套材料中应用不多。3)聚氯乙烯PVC聚氯乙烯PVC具有以下特点:易于加工、柔软、材料价格低、并且具有一定的阻燃或不延燃特性,因此被广泛使用在室内光缆的生产上。目前生产中常用的PVC是以聚氯乙烯为基础树脂,按其性能要求,辅以增塑剂、阻燃剂、稳定剂和色母粒等,经过均匀混炼充分塑化造粒而成,通常称为聚氯乙烯阻燃护套料,具有阻燃或不延燃性能,也具有室内光缆需要的要求,非常适合室内光缆使用。该护套料在燃烧时会产生大量的烟雾以及有腐蚀性和毒性的氯化氢气体。同时,其安全使用温度也不是特别高,正是由于存在这些问题,在某些使用场合PVC被限制使用。4)热塑性聚酯弹性体(如Hytrel®)用于光纤紧套材料的聚酯弹性体是在通过酯类单体与其它单体共聚改性制备(如杜邦公司的Hytrel和Degusa公司的VESTODUR),这类聚合物不仅具有聚酯类聚合物尺寸稳定性好、热性能好、吸水率较低和成型性好等优点,还改进了聚酯机械性能差、刚性大而韧性差、抗冲击性差等缺点,是一类很好的紧套材料,但相比之下,价格较为昂贵,不阻燃,燃烧性能也一般,所以应用也不多。5)无溶剂硅树脂(硅酮)有机硅聚合物是指含硅氧键、硅氮键、硅硼键等的聚硅酸树脂,而通常把主链由硅氧键构成的聚合物叫做有机硅,是几十年前发展起来的一类高分子合成材料。它具有优良的电绝缘、耐高温和低温、防水、防潮、低毒、耐候、抗粘、对化学药品稳定等性能。根据结构和分子量的不同,可以制成高级绝缘材料、塑料、橡胶、清漆、粘合剂、织物防水处理剂、脱模剂、消泡剂、偶联剂、高级润滑剂等。不论是液体、固体或弹性体都被广泛使用。6)低烟无卤阻燃聚乙烯PE含阻燃剂的聚烯燃热塑型或交联型复合材料,燃烧时不释放卤酸气体,产生的烟雾极少,这种材料通常称为低烟无卤阻燃护套料,目前,大多数使用的是低烟无卤阻燃聚乙烯护套料PEo随着人们对燃烧性能要求的不断提高,低烟无卤阻燃护套料已成为主要的室内光缆护套材料,在欧美等发达国家甚至已完全取代了聚氯乙烯。但在国内,低烟无卤材料高昂的价格在一定程度上限制了它的使用,在不太重要的场合,人们一般倾向于采用价格相对低廉的聚氯乙烯阻燃护套料,以降低成本和利于室内光缆的普及。低烟无卤阻燃护套料最大优势是阻燃,但影响低烟无卤材料普及的因素主要有三个:价格、加工性和材料特性,随着技术的发展,后两种因素的影响正在逐步消除,而价格也在不断走低。可以预见,低烟无卤材料将会在有较高阻燃要求的场合使用的光电缆材料中占主导地位。7)聚酸类热塑性聚氨酯弹性体TPU目前,使用该种材料的情况还较少。8)筑塑料大多数情况下,医学检测用光纤的被覆层材料才多选用能耐酸、耐碱、耐腐蚀、表面极光滑的氟塑料材料,比如FEP(全氟乙丙烯)。使用温度范围宽(T00℃〜200℃),难以燃烧,但是加工对设备要求高,价格昂贵光缆加强用材料室内光缆的加强构件一般采用芳纶纱,中心加强件多采用聚氯乙烯、FRP或芳纶丝束。本节仅介绍芳纶纱。芳纶纤维是一种芳香族聚酰胺纤维,它具有非常优越的机械物理性能和化学性能,如重量低、绝缘性良好、耐腐蚀及抗化学反应、微量负温度系数、高弹性模量、高强度和高柔韧性等。由于此类纤维的独特的化学结构和性能,1974年美国联邦贸易委员会对此类纤维专门命名为Aramid,以区别于任何其它人造纤维。芳纶纤维的这些特性使得它在通信光缆中得到了广泛的应用,而且许多附带新功能的芳纶纱也被陆续开发出来,并在光缆结构中得到迅速的推广应用。目前开发出的芳纶纤维类型有:普通芳纶纱、阻水型芳纶纱、防电弧型芳纶纱、芳纶纱防弹带等。其应用主要包括:缆芯周围加强构件、中心加强棒、撕裂绳、芳纶防弹带、阻水加强构件等。芳纶纱有许多指标,其中比较重要的有每束芳纶纱的丝数、单位长度的重量、弹性模量、抗张强度及密度等,在进行光缆结构设计时,应根据自身的特点及光缆机械和环境性能要求选用不同的芳纶纱。表2-3-1列出了两种典型芳纶纱的性能参数。表2-3-1两种典型芳纶纱的性能参数对照表
性能单位(DuPont)Kevlar49(AkzoNobel)Bvaron2200密度G/cm31.441.45抗张强度Mpa30702800模量Gpa11595断裂伸长率%2.553.3热膨胀系数1/C-5X10-6-3.5X106熔融温度℃500500在结构设计中对芳纶丝束的选择应考虑以下三点:一是能保证室内光缆的拉伸性能(即抗拉强度):二是芳纶丝应足够多,以便能均匀完全地包裹紧套光纤,提高室内光缆的抗压扁和冲击能力;三是光缆结构的限制。其中以第一点为选择的主要依据。光缆外护套用材料室内光缆的外护套主要有三个作用:其一,保护缆芯;其二,保证室内光缆的阻燃性能;其三,约束芳纶丝,使芳纶丝完全纵包在光纤周围,而且不能太松散。光缆外护套用材料主要有聚氯乙烯(PVC)、低烟无卤聚烯燃护套料(目前主要成分是阻燃聚乙烯PE)和聚氨酯(TPU)等。这些材料基本情况与光纤紧套被覆层相应材料一致,但具体指标可能有较大差异,比如硬度等,且应满足相关标准中光缆护套的机械物理特性的指标要求。这里不再赘述。三室内光缆的性能1室内光缆的性能汇总室内光缆的性能主要有:1)缆中光纤的性能,有光纤的几何参数、光学特性、传输特性、机械性能和环境性能等;2)光缆的机械性能;3)光缆的环境性能;4)护套的机械物理性能:5)外观及光缆外径和光缆护套厚度等其它性能。见表3-1-1。表3TT室内光缆涉及到的主要性能性能包含的内容光纤的几何参数芯直径、芯不圆度、包层直径、包层直径偏差、包层不圆度、芯/包层同心度误差、涂覆层直径、包层/涂覆层同心度误差、缓冲层直径和光纤长度变化等光纤带尺寸又包含宽度、厚度、光纤水平间距、光纤垂直位置偏差和平整度等光纤的光学特性和传输特性衰减、色散、截止波长、模场直径、基带响应、数值孔径、有效面积、光学连续性和微弯敏感性等光纤的机械性能机械强度、物理缺陷、疲劳参数、可剥离性和翘曲性能等光纤带还包含光纤带的可分离性、可剥离性、抗扭转能力和残余扭转度等光纤的环境性能温度循环、浸水、高温高湿等光缆的机械性能拉伸、压扁、冲击、反复弯曲、扭转、曲挠、卷绕、钩挂、弯折、标志磨损和护套磨损等光缆的环境性能衰减温度循环特性、阻燃性能、护套完整性等光缆护套的机械物理性能结构及护套完整性、护套抗张强度、断裂伸率、热收缩率、耐环境应力开裂等光缆所用的材料性能光纤紧套层及光缆护套材料主要指标、芳纶纱主要指标等其它性能光缆外径、护套厚度、外观状况、光缆颜色、计米误差、包装与运输、服务等室内光缆用光纤及其特性详见附件3。在附件3中对光纤的分类、缆中光纤的几何性能、光学性能和传输性能具体指标要求、个别特性的概念和含义,以及测试方法等都做了较详细的介绍。室内光缆中光缆的性能详细介绍见附件4.2光纤的性能
1)光纤的分类多模光纤是根据最佳拟合的折射率分布指数g进行分类的,单模光纤是根据零色散波长和工作波长进行分类的。根据GBb15972.1(1998)《光纤总规范第1部分:总则》,多模光纤和单模光纤的分类列于表3-2-1和表3-2-2。表3-2-1多模光纤类型类型材料折射率分布g的限定范围A1玻璃纤芯/玻璃包层渐变型lWgV3A2.1玻璃纤芯/玻璃包层准突变型3WgV10A2.2玻璃纤芯/玻璃包层突变型10Wg<8A3玻璃纤芯/塑料包层突变型10Wg<8A4塑料光纤表3-2-2单模光纤类型类型名 称标称零色散波长(nm)标称工作波长(nm)IECITU-TBl.1G652A和G652B非色散位移单模光纤13101310和1550Bl.2G654截止波长位移单模光纤13101550Bl.3G652C和G652D波长段扩展非色散位移光纤1300〜13241310>1360〜1530、1550B2G653色散位移单模光纤15501550B3G6xx色散平坦单模光纤1310和15501310和1550B4G655非零色散位移单模光纤<1530,>15651530〜1565常用的梯度型多模光纤A1类又具体分为4种,见表3-2-3。表3-2-3四种梯度型多模光纤的性能光纤类型芯/包直径(gm)工作波长(pm)带宽(MHz)数值孔径衰减系数(dB/km)Ala50/1250.85,1.30200—15000.20〜0.240.8〜1.5Alb62.5/1250.85,1.30300〜10000.26-0.290.8〜2.0Ale85/1250.85,1.30100~10000.26-0.302.0Aid100/1400.85,1.30100〜5000.26〜0.293.0〜4.0G.652光纤又具体分为4种,见表3-2-4。表3-2-4G.652光纤分类参 数光纤分类特性详细参数单位G.652.AG.652.BG.652.CG.652.D光纤特性模场直径波长nm1310131013101310标称值pm8.6-9.58.6〜9.58.6〜9.58.6〜9.5容差pm±0.7±0.7±0.7±0.7包层直径标称值pm125.0125.0125.0125.0容差gm±1±1±1±1芯同心度误差最大值gm0.80.80.80.8包层不圆度最大值%2.02.02.02.0光缆截止波长最大值nm1260126012601260微弯损耗半径mm30303030
圈数100100100100在1550nm最大值dB0.50.50.50.5在1625nm最大值dB0.5筛选应力最小值GPa0.690.690.690.69色散系数入Ominnm1300130013001300入Omaxnm1324132413241324Soauxps/nm-km0.0930.0930.0930.093未成缆纤PMD系数最大值见1见1见1见1光缆特性衰减系数在1310nm最大值dB/km0.50.4在1550nm最大值dB/km0.40.350.30.3在1625nm最大值0.4从1310nm—1625nm最大值20.40.4在1383nm±3nm最大值见3见3PMD系数Mcables20202020Q%0.010.010.010.01PMDq最大值ps/Vkm0.50.20.50.2注1:如果对于特定的缆结构得到证实,可由成缆者选定未成缆光纤的最大PMD系数,以支持对缆PMDQ的基本要求。注2:通过将瑞利散射损耗引起的0.07dB/km加到1310nm的衰减值上,可以将波长范围扩展到1260nm。此时,缆截止波长应不超过1250nm。注3:按照IEC60793-2-50关于B1.3类光纤进行氢老化后,在这个波长的取样衰减均值应小于或等于1310nm规定的衰减值。2)光纤个别特性的概念介绍a)衰减;b)色散;c)偏振模色散;d)带宽;e)截止波长;f)模场直径;g)有效面积;h)数值孔径;i)光学连续性;j)微弯敏感性;k)光纤的翘曲3室内光缆的型号命名图3-3-2光缆型式的构成根据中华人民共和国通信行业标准YD/T908-2000《光缆型号命名方法》的规定,光缆的型号有型式和规格两大部分组成,见图3-3-1所示。室内光缆的型号也是按该标准命名的。室内光缆的型式构成示于图3-3-2,规格的构成示于图3-3-3图3-3-2光缆型式的构成1 规格। 型式注:型式代号与规格代号之间空一个格。图3-3T型号组成的格式中+I। 导电芯线的规格 光纤的规格图3-3-3光缆规格的构成光缆型式由4个部分构成,如图3-3-2所示,各部分均用代号表示。分类的代号:GJ一通信用室(局)内光缆加强构件的代号:(无符号)一金属加强构件;F一非金属加强构件结构特征的代号:(无符号)松套光纤结构:J一紧套光纤结构;(无符号)一层绞结构;X一中心束管式结构;T一油膏填充式结构;(无符号)一干式阻水结构:B—扁平形状:E一椭圆形状;(无符号)一圆形状;注:当光缆型式有儿个特征需要注明时,其组合代号为相应的各代号依上列顺序排列。护套的代号:ZY-阻燃聚乙烯护套:V一聚氯乙烯护套;U一聚氨酯护套。规格:光缆的规格是由光缆内的松套管数量和光纤的有关规格组成。当光缆结构是中心束管式结构时,松套管数量可以不标识出来。室内光缆的型号是由光缆的型式和规格的代号组成。标记:加工订货时应标明光缆产品标记,它由光缆的型号、护套颜色和本部分编号组成。例1:非金属加强构件、紧套光纤、层绞式结构、阻燃式聚乙烯护套室(局)内光缆,包含6个松套管,每管含12根Bl.1类单模光纤,护套黄色,则光缆产品标记应表示为:GJFJZY-6X12B1黄YD/T1258.4~200x例2:非金属加强构件、紧套光纤、中心束管式结构、阻燃式聚乙烯护套室(局)内光缆,包含12根B1.1类单模光纤,护套黄色,则光缆产品标记应表示为:GJFJXZY-12B1黄YD/T1258.4-200x光缆的标记=光缆的型号+护套颜色+本标准编号光缆的型号=光缆的型式+规格的代号光缆的型式=分类的代号+加强构件的代号+结构特征的代号+护套的代号所以:光缆的标记=分类+加强构件+结构特征+护套+规格+护套颜色+本标准编号4光缆的机械性能按YD/T1258.2-2003《单芯光缆》和YD/T1258.3-2003《双芯光缆》的规定,光缆的机械性能应包括拉伸、压扁、冲击、反复弯曲、扭转、曲挠、卷绕,钩挂、弯折、标志磨损和护套磨损等,并应通过相关的试验方法和试验条件来检验。1)单芯光缆单芯光缆允许承受的拉伸力和压扁力,以及允许的弯曲半径应符合表4T-6规定。2)双芯光缆双芯光缆允许承受的拉伸力和压扁力,以及允许的弯曲半径应符合表4-1-7规定。3)光缆机械性能试验的试验条件和验收要求光缆的机械性能试验是所有试验中非常重要的试验,要满足标准的要求必须使用针对室内光缆专门设计加工的室内光缆机械性能试验设备。行业标准YD/T1258.2-2003《单芯光缆》和YD/T1258.3-2003《双芯光缆》中具体涉及到的机械性能试验条件参见表4-1-8,验收要求及合格判据参见表4-1-9。5光缆的环境性能按YD/T1258.2-2003《单芯光缆》和YD/T1258.3-2003《双芯光缆》的规定,光缆的环境性能应包括衰减温度特性、燃烧性能和低温卷绕性能等,并应通过相关的试验方法和试验条件来检验。1)单芯光缆适用温度范围及其衰减温度特性中,光缆的适用温度范围有两个级别,其代号为A和B。光缆温度附加衰减对于各类型光纤只有一个级别,见表4TT0所示。阻燃光缆的燃烧性能和低温下卷绕性能具体要求参见表4-1-11.2)双芯光缆与单芯光缆的要求相同,这里不赘述。6护套的机械物理性能护套的机械物理性能主要包括结构及护套完整性、护套抗张强度、护套断裂伸率、热收缩率、耐环境应力开裂等。其中,结构及护套完整性应在距光缆端至少100mm处目视检查其完整性和结构。护套机械物理性能参见表4-1-12所示内容。7其它性能当光缆中有导电线芯(如该缆含有光纤、绝缘的铜导线芯或对绞线、四线组)时,则应有导线的直径、外径、电阻、绝缘层厚度、绝缘介电强度和绝缘电阻等性能,其要求应符合YD"3227996《铜芯聚烯燃绝缘铝塑综合护套市内通信电缆》或有关标准的规定。光缆的外径与缆的结构及缆中的光纤数有关,有的粗些,有的细些,应根据具体情况规定。关于光缆外护套厚度,根据YD/T1258《室内光缆系列》第2部分(单芯光缆)和第3部分(双芯光缆)的规定,按被覆层外径的不同而有差别,采用紧套光纤时护套最小厚度为0.2〜0.4mm、松套光纤时为0.4〜0.5mm、中心管光纤时为0.8mm。四室内光缆标准介绍室内光缆的标准分国内和国外标准两部分,详细介绍见附件5。本节仅简单介绍国内行业标准和国外一部分标准。1室内光缆通信行业标准介绍关于新修订的中华人民共和国通信行业标准室内光缆系列,是指YD“1258《室内光缆系列》,分为以下部分:一—第1部分:总则;一一第2部分:单芯光缆:一一第3部分:双芯光缆; 第4部分:多芯光缆;一一第5部分:单光纤带光缆;—第6部分:塑料光纤缆;近期已发布的是第1部分、第2部分和第3部分,第4和第5部分正在讨论近期即可定稿。作为《单芯光缆》行业标准,是YD/T1258的第2部分,它是根据国际电工委员会标准IEC60794-2(1998)《光缆第2部分:产品规范(室内光缆)》(第2.1版)的第2章第1节“单芯光缆”及IEC60793-2(2001)《光纤第2部分:产品规范》(第4.1版)、国际电联建议ITU-TG.651(1998)《50/125um多模渐变折射率光纤光缆的特性》、ITU-TG.652(2000)《单模光纤光缆的特性》及ITU-TG.655(2000)《非零色散位移单模光纤光缆的特性》和国标GB/T13993.3-200X《通信光缆系列第3部分:综合布线用室内光缆》,结合我国实施YD/T898-1997《单芯光缆》后的实际情况,对YD/T898T997进行修订而成。YD/T1258.2-2003《单芯光缆》已替代YD/T898T997《单芯光缆》。作为《双芯光缆》行业标准,是YD/T1258的第3部分,它是根据国际电工委员会标准IEC60794-2(1998)《光缆第2部分:产品规范(室内光缆)》(第2.1版)的第2章第2节“双芯光缆”及IEC60793-2(2001)《光纤第2部分:产品规范》(第4.1版)、国际电联建议ITU-TG.651(1998)《50/125um多模渐变折射率光纤光
缆的特性》、ITU-TG.652(2000)《单模光纤光缆的特性》及ITU-TG.655(2000)《非零色散位移单模光纤光缆的特性》和国标GB/T13993.3-200X《通信光缆系列第3部分:综合布线用室内光缆》,结合我国实施YD/T899-1997《双芯光缆》后的实际情况,对YD/T899T997进行修订而成。YD/T1258.3-2003《双芯光缆》已替代YD/T899-1997《双芯光缆》。现将YD/T1258.2-2003《单芯光缆》与YD/T1258.3-2003《双芯光缆》较过去实施的行业标准主要变动条款和内容进行介绍。见表4-1。表4-1序号项目YD/T1258.2-2003《单芯光缆》YD/T1258.3-2003《双芯光缆》1适用范围综合布线和通信设备互连线同《单芯光缆》2光缆型号和标记的变化型号和标记中取消了有关光纤尺寸参数、衰减系数、模式带宽和温度特性的表示符号同《单芯光缆》3光纤的类别Bl.1,B1.3,B4和Ala、Alb等同《单芯光缆》4护套颜色Bl.1纤时为黄色,B1.3纤时为绿色或黄色,B4纤时为红色或黄色,Ala纤时为橙色,Alb纤时为橙色或灰色同《单芯光缆》5光缆外径等尺寸见表4-1-1见表4-1-26光纤涂覆层剥除力峰值为1.0〜8.9N,平均值为1〜5N同《单芯光缆》7光纤部分特性补充强度筛选为0.69Gpa;模场直径容差定为±0.7um;模场同心度误差为芯同心度误差;多模光纤的芯/包同心度误差为W3um同《单芯光缆》8光缆截止波长截止波长分为光缆截止波长入cc、光纤截止波长入c和跳线光缆截止波长入q。使用长度大于22m时按表4T-3中入cc规定,小于22m但大于2m时按入q规定,小于2m时按入c规定同《单芯光缆》9光纤的衰减特性缆中Bl. 和B4类单模光纤的衰减特性应符合表4-1-4的规定。Ala和Alb类多模光纤的衰减特性应符合表4-1-5的规定同《单芯光缆》10光缆的机械性能光缆允许的拉伸力和压扁力,以及允许的最小弯曲半径应符合表4T-6;具体涉及到的机械性能试验条件汇总于表4T-8,验收要求及合格判据汇总于表4T-9拉伸力、压扁力和最小弯曲半径应按表4-1-7;试验条件和验收要求汇总于表4-1-8和表4-1-911光缆的环境性能光缆温度特性见表4-1-10阻燃光缆的燃烧性能,以及低温下卷绕性能见表4TT1同《单芯光缆》12光缆标志检查标志擦试,按GB/T7424.2中方法E2B《标志磨损》的方法2;负载10N,不少于5次的循环次数计米标志误差,用钢皮尺沿光缆量得长度减去用计米数字确定的长度对前者的相对值,该误差应在0〜1%之间同《单芯光缆》13护套的物理性能阻燃聚乙烯护套增加了耐环境应力开裂(50T:,96h)失效数/试样数为0/10,见表4-1-12同《单芯光缆》14标志和使用说明光缆护套表面沿长度方向作的标志中相邻标志始点间的距离由原来的不大于500mm改为应不大于1m使用说明书中规定的内容见表4TT3其它同《单芯光缆》,使用说明书中规定的内容见表4TT415包装、运输和储存光缆产品应装在光缆交货盘上出厂,每盘只能是一个制造长度,盘芯直径应不小于30倍缆径且不小于90mm同《单芯光缆》表4-1T《单芯光缆》结构尺寸 单位:mm被覆层型式被覆层外径护套最小厚度护套外径
标称值容差紧套0.50〜0.60±0.050.21.6±0.20.80〜0.900.32.0±0.20.42.5+0.22.8+0.23.0+0.2松套1.5-2.0±0.10.53.8±0.20.90±0.050.42.8±0.2表4-1-2《双芯光缆》结构尺寸 单位:mm被覆层型式被覆层外径光缆结构内护套外径各护套最小厚度光缆最大尺寸标称值容差特征加强构件紧套0.50〜0.60±0.05扁形(无总护套)非金属y0.21.8X3.50.80-0.900.32.2X4.50.42.7X5.53.0X6.13.2X6.50.50-0.60±0.05扁形(有总护套)1.6+0.20.22.5X4.00.80-0.902.0±0.22.5±0.22.8±0.23.0+0.20.33.3X5.20.43.8X6.24.1X6.84.3X7.20.50〜0.60±0.05圆形(有内护套)1.6±0.20.24.00.80-0.90+0.2±0.2+0.23.0±0.20.35.20.46.26.87.20.50〜0.60±0.05圆形(无内护套)一0.53.40.80-0.903.8松套1.5-2.0±0.1扁形(有总护套)非金属3.8+0.20.55.2X9.20.9±0.052.8±0.20.44.1X6.8中心管2.0-2.5±0.1圆形非金属一0.54.3金属或非金属(嵌入护套中)一0.8a5.1a:在嵌入护套中的加强构件外的护套最小厚度应不小于0.4mm。表4T-3截止波长光纤类型Bl.1Bl.3B4A.a(nm)W1260W1480入cj(nm)W1250W1480入c(nm)W1250W1470生产跳线光缆时应特别注意截止波长人©,也需注意测试方法。表4T-4单模光纤衰减系数光纤类型Bl.1B1.3B4使用波长 (nm)131015501310138315501550衰减系数(最大值)1级0.400.300.400.400.300.30
(dB/km)2级0.700.500.700.700.500.50表4T-5多模光纤衰减系数波长复用情况仅在850nm使用仅在1300nm使用在850nm和1300nm双波长使用衰减系数级别3.03.00.80.82.50.83.00.7(最大值)3.53.51.01.02.71.03.20.9(dB/km)1.51.53.01.23.51.5由表4-1-4和表4-1-5可见,标准中对光纤衰减系数的要求是比较低的,这也符合室内光缆使用段长较短和敷设条件复杂的实际情况,也能适当降低成本。我认为这种规定是合理的,既不影响光纤使用性能,也为光纤进入家庭创造了一些有利条件。表4T-6单芯光缆允许拉伸力和压扁力的最小值,以及允许的最小弯曲半径受力时间拉伸力N压扁力N/100mm短暂受力100500长期受力60100单芯光缆允许的最小弯曲半径光缆允许的最小弯曲半径用缆外径D的倍数表示,在动态弯曲情况下为20D,但不小于50mm,在静态弯曲情况下为10D,但不小于30mm表4-1-7双芯光缆允许拉伸力和压扁力的最小值,以及允许的最小弯曲半径受力时间拉伸力N压扁力N/100mm短暂受力200500长期受力100100双芯光缆允许的最小弯曲半径光缆允许的最小弯曲半径用扁形缆横截面短轴H和圆形缆外径D的倍数表示,在动态弯曲情况下扁形缆为20H,圆形缆为20D,但不小于100mm,在静态弯曲情况下扁形缆为10H,圆形缆为10D,但不小于30mm表4T-8行业标准中机械性能各项试验的试验条件试验试验条件新修订的已发布的行业标准《单芯光缆》《双芯光缆》拉伸卡盘直径,mm受试长度,m拉伸速率,mm/min长期拉力,N短暂拉力,N约25025010060100约250250100100200压扁长期压力,N/lOOmm短暂拉力,N/100mm100500100500冲击中间块半径,mm冲锤重量冲锤落高,m冲击次数柱面12.51N11柱面12.51N11反复否曲弯曲半径,mm负载,NL值,mm循环次数20D2050030020D或20H40500300扭转受试长度,mm轴向张力,N扭转角度扭转次数25020±180°2025040±90°20
曲挠滑轮直径,mm轴向张力,N小车速度,/min循环次数40D2010个循环30040D或40H2010个循环300弯折光缆环允许直径,mm20D20D或20H卷绕芯轴直径,mm张力,N密绕圈数循环次数20D1061020D或20H20610标志磨损试验负载,N循环次数10与510251)冲击试验中的冲击次数:冲击3个点,每点1次;2)D:圆形光缆外径,H:扁形光缆横截面短轴;3)扭转试验中的扭转次数:每分钟不少于的次数,它决定了扭转速度。表4T-9行业标准中机械性能各项试验的验收要求试验试验条件新修订的已发布的行业标准《单芯光缆》《双芯光缆》拉伸长期拉力下附加衰减,dB短暂拉力下附加衰减,dB残余附加衰减,dB长期拉力下应变,%短暂拉力下应变,%残余应变,%W0.03W0.03《0.2W0.3W0.03W0.03W0.2W0.3压扁长期压力下附加衰减,dB短暂压力下附加衰减,dB残余附加衰减,dBW0.03光纤不断裂W0.03光纤不断裂冲击残余附加衰减,dB光纤7E断裂反复弯曲残余附加衰减,dBW0.03W0.03扭转残余附加衰减,dB光纤不断裂曲挠合格判据:光纤不断裂弯折合格判据:缆不发生弯折,光纤不断裂。卷绕合格判据:光纤不断裂标志磨损合格判据:目视仍可辨认外套标志1)斜线前后分别为单模光纤1550nm波长下和多模光纤1300nm波长下的附加衰减:2)单模光纤1550nm波长下的附加衰减,当不超过0.03dB时,可判为无明显附加衰减,因此,标准中凡是说无明显附加衰减,均写为《0.03.由表4-1-8和表4T-9可见,为兼顾更小芯径的室内光缆,部分机械性能试验指标条件放宽,但结合标准也可看出许多试验进行了具体规定,现在的标准条款更细、更严密、更具体了。表4-1-8规定的试验条件是室内光缆机械性能试验时试验设备必须达到的测试要求,其它关于测试仪表及测力装置的精度和稳定性要求、试验设备精度和稳定性要求、光缆夹持方式以及光缆试验的验收要求等都未在表4T-8中列出。表4T-9的验收要求许多是针对单模光纤的,如果试验的是多模光纤,或多模光纤具体的某一种,其验收要求可能需要另外考虑。表4TT0光缆温度特性分级代号适用温度范围允许光纤附加衰减dB/km低限T.高限T»BL1类Bl.3类B4类Ala类Alb类A-20+60不大于0.10(1550nm)不大于0.30(850nm或1300nm)B-5+50注:光缆温度附加衰减为适用温度下相对于20C下的光纤衰减差。表4TT1阻燃光缆的燃烧性能以及低温下卷绕性能
序号性能内容1阻燃光缆的燃烧性能a)阻燃性:按用户要求,应能通过单根垂直燃烧试验或成束燃烧试验b)烟密度:光缆燃烧时释出的烟雾应使透光率不小于50%当用户另有要求时,除非另有规定,还应满足:c)腐蚀性:光缆燃烧时产生气体的PH值应不小于4.0,电导率应不大于lOg/mm2低温下卷绕性能温度特性A级的光缆,应具有耐T5X:低温下卷绕的能力4-1-12光缆护套的机械物理性能序号项目单位指标聚氯乙烯护套阻燃聚乙烯护套聚氨酯护套1抗拉强度热老化处理前 (最小值)MPa12.510.0待定热老化前后变化率1TS| (最大值)%20热老化处理温度℃1
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