光纜加強(qiáng)件的選用和設(shè)計(jì)

1、2001年第6期No62001電線電纜ElectricWire＆Cable2001年12月Dec2001光纜加強(qiáng)件的選用和設(shè)計(jì)施艷(if蘇華新泛亞光電纜有限公司，江蘇南京gl0012)摘要：光纜質(zhì)量的好壞，直接影響到信號(hào)的傳輸，而光纜的質(zhì)量史與其中的加強(qiáng)件密切相關(guān)本文主要對(duì)屢蛀式普通光蟪加強(qiáng)件的選甩和設(shè)計(jì)進(jìn)行討論=關(guān)鍵詞光境；層絞式I加強(qiáng)件I連用；設(shè)計(jì)；討論中圈分類號(hào)：TNS18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：31—1392(2001)0600

2、44~02DesingandselectionofopticalcablestrengthmemberSH1Yan(HuaxinPan—AsiaOpticalandElectdealCaMeC0，【|td，iiangsu，Nanjing210012，JiangsuProvince，China)AtractThetransmissionofsignalsisdirectlyaffectedbythequalityoftheopticalc

3、abletwhichisinturnintimatelyrelatedwiththestrengthmenbetThispaperdisussesthedesignandselectionofthestrengthmemberusedinlayerstrandedco[1xna_onopticalcableKeywords：opticlcable；layerstranded；strengthmember；selection；design

4、；discuss光纜結(jié)構(gòu)之一的加強(qiáng)件，其合理選用和設(shè)計(jì)是直接影響到光纜的信號(hào)傳輸質(zhì)量及使用可靠性。本文對(duì)普通層絞式光纜的加強(qiáng)件的材料，結(jié)構(gòu)尺寸和強(qiáng)度進(jìn)行臺(tái)理選擇及設(shè)計(jì)供有關(guān)人員參考。1光纜加強(qiáng)件原材料的選擇眾所周知，光纖的長(zhǎng)期傳輸質(zhì)量與氫損關(guān)系很大，光纖如受到氫氧根離子的腐蝕，損耗會(huì)增大，故在光纜材料選用時(shí)，應(yīng)考慮材料的析氫情況，盡量避免或減少原材料分解或耐腐蝕產(chǎn)生氫氧根離子。通常情況下非金屑加強(qiáng)件是由耐腐蝕材料制成的只要固化劑和粘臺(tái)劑

5、不產(chǎn)生氫氧根離子即可。對(duì)金屬材料根據(jù)不同的情況有不同選擇。現(xiàn)在一般使用的是磷化鋼絲，這種材料是在鋼絲表面進(jìn)行磷化摻人處理，以達(dá)到不易生銹、耐腐蝕和析氫量小的目的。但磷化鋼絲的柔順性不如鍍鋅鋼絞線。在大芯數(shù)加鎧裝光纜，光纜本身重量大，外徑粗，加強(qiáng)強(qiáng)度大，如用戶允許這時(shí)也可選用鍍鋅鋼絞線。鍍鋅鋼絞線的規(guī)格主要根據(jù)光纜的抗拉伸要求同時(shí)兼顧考慮光纜尺寸、自重及彎曲來確定。鍍鋅鋼絞線的外面通常需擠制塑料保護(hù)層，以便把鋼絞線與光纜其他部件相互隔離。

6、這防護(hù)層有兩十作用：(1)為了隔離氫氧根離子(2)為了滿足光纜結(jié)構(gòu)及圓整度的需要，選擇合宜的加強(qiáng)件外徑。2加強(qiáng)件外徑和強(qiáng)度的選擇通常，加強(qiáng)件的外徑選擇是根據(jù)光纜特定環(huán)境下所受的最大拉力所允許的伸長(zhǎng)率和光纖的余長(zhǎng)來考慮的。據(jù)國(guó)家有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，普通雙護(hù)套鎧裝直埋式光纜的短暫拉力為3000N，單護(hù)套管道和架空式光纜為1500N。由于在光纜中使用的其他材料的楊氏彈性模量遠(yuǎn)小于加強(qiáng)件的楊氏彈性模量，因此，可以認(rèn)為完全由加強(qiáng)件承擔(dān)了光纜的拉應(yīng)力。關(guān)

7、于光纜中光纖的余長(zhǎng)，對(duì)層絞式光纜而言由兩個(gè)因素決定一是光纖相對(duì)松套管的余長(zhǎng)，又稱擠塑余長(zhǎng)；另一十是通過松套管扭絞獲得松套管的余長(zhǎng)，又稱結(jié)構(gòu)余長(zhǎng)。在層絞式光纜中第一種余長(zhǎng)可以為零，因?yàn)橛嚅L(zhǎng)可以松套管扭絞獲得；但對(duì)中心管式光纜因?yàn)闆]有扭絞所以只有光纖相對(duì)松套管的余長(zhǎng)，因此它不能為零。如圖1所示，光纜的絞距由光纖的最小彎曲半徑和設(shè)計(jì)的有效成纜半徑R確定，光纖相對(duì)橙套管的余長(zhǎng)為0。在自然狀態(tài)下，光纖處于松套管的中心位置，拉伸時(shí)應(yīng)考慮到光纖在松套

8、管內(nèi)自由活動(dòng)的位移凸uR。若光纖不受力光纜允許的拉伸伸長(zhǎng)率e為收藕日期；20010702作者簡(jiǎn)介：施艷(1971一)，女，江蘇省人，工程師作者地址：江蘇省南京市雨花西路210號(hào)[21oo123a(RZ(RAR)~一維普資訊2001年第6期No62OOl電線電纜ElectricWlre＆Cable2001年12月Dec2001圖1拾套管和纜芯的橫截面△R一光纖在拴套管內(nèi)自由活動(dòng)的位移R一有效成纜半徑一橙套管內(nèi)徑一能把光纖緊密包圍的假想圓磷

9、化鋼絲的楊氏模量E最小為190GPa鋼絲的截面積為，則光纜能承受的最大拉力F為Fo一EA￡(2)如果光纖相對(duì)于松套管的余長(zhǎng)大于0，那么，光纜在光纖不受任何力的情況下，可拉伸的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，即光纜可承受的拉力更大。余長(zhǎng)的太小取決于光纜的溫度性能和拉伸力的要求。同時(shí)F應(yīng)在鋼絲的拉斷張力F范圍內(nèi)，設(shè)鋼絲的抗拉強(qiáng)度為，則應(yīng)滿足F～FT=TA通常情況下可選擇葉為1470、1570、1670MPa等三種材料。值越太，鋼絲的剛性越大。為保證光纜的彎曲性能

10、，在小直徑光纜中，可選擇a太一些的線材；在大直徑光纜中，因?yàn)殇摻z直徑較大，應(yīng)選擇a小一些的線材，必要時(shí)應(yīng)選用鋼絞線。除了短暫受力F外，還要考慮由光纜自身重量引起的靜摩擦力。假設(shè)F”為3000N，光纜自身重量為G，我們通常設(shè)定F一(FG)，系數(shù)可根據(jù)使用情況取為12、15l20等。這樣，綜合考慮、K、G和Fs，并根據(jù)式(2)F一EAe，可求得一個(gè)合適的鋼絲外徑。3結(jié)束語(yǔ)加強(qiáng)件的材料、尺寸和強(qiáng)度的選擇和設(shè)計(jì)，是保證光纜的機(jī)械物理性能和傳輸性

11、能的首要條件，必須要綜合分析和合理選擇，但這畢竟僅是光纜整體設(shè)計(jì)的一部分，最后還需要進(jìn)行光纜型式試驗(yàn)，以及長(zhǎng)期運(yùn)行試驗(yàn)來驗(yàn)證其選擇及設(shè)計(jì)是否合理和正確。第2版《電線電纜手冊(cè)》(第1、3冊(cè))征訂啟事廣大讀者盼望已久的《電線電纜手冊(cè)》第2版已于2001年10月正式出版，歡迎廣走讀者訂購(gòu)本手冊(cè)共分三冊(cè)，第1、第3冊(cè)已于2001年1O月出版，第2冊(cè)預(yù)計(jì)今年年底或明年年初出版。具體內(nèi)容包括：第1冊(cè)：電線電纜(包括通信光纜)產(chǎn)品的品種、規(guī)格、性能與

12、技術(shù)指標(biāo)、設(shè)計(jì)計(jì)算、性能試驗(yàn)與測(cè)試設(shè)備、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與材料計(jì)算。第2冊(cè)：電線電纜和光纜所用材料的品種、組成、性能、用途、技術(shù)要求及有關(guān)性能的試驗(yàn)方法。材料包括：金屬、紙、纖維、帶材光纖、油料、涂料、塑料、橡膠和橡皮等。第3冊(cè)：架空線、電力電纜、通信電纜和光纜、電氣裝備用電線電纜等附件，及其安裝敷設(shè)和運(yùn)行維護(hù)等。《電線電纜手冊(cè)》第1冊(cè)每?jī)?cè)定價(jià)為96元，第3冊(cè)為48元，，由全國(guó)各大新華書店發(fā)行，并委托上海電纜研究所技術(shù)資料服務(wù)部代銷。若需郵購(gòu)