光缆基础知识Word文档格式.docx
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国家标准GB/T7424.1-1998
行业标准YD/T
1.10光缆的寿命
光缆的寿命主要由两方面决定：
一是光缆所使用的材料寿命，另一是光缆中光纤的寿命。
光缆材料寿命包括，光缆所使用各种材料本身寿命和它们之间之间相互作用对寿命的影响。
光缆中光纤寿命，则主要由光纤在其服务期间所受到的应力（应变）确定。
二、光缆生产工艺及设备（10）
2.1光缆生产的主要工序
依次为光纤着色、二次套塑、缆芯绞合、护层、测试和包装。
2.2长飞公司的主要光缆设备种类及数量
名称
型号
数量
用途
着色机
芬兰OFC-50
6
光纤着色
二次套塑机
芬兰OFC-40
7
生产光纤套管
SZ绞合线
芬兰OFC-70
4
绞合套管
护套线
芬兰OFC-90
10
光缆护套
120头纺伦丝铠装机
美国TPC公司
1
生产ADSS纺纶铠装
带状光缆生产线
日本住友
生产骨架式带状光缆
成带机
生产光纤带
2.3光纤着色工艺
长飞公司的光纤着色采用紫外光固化油墨，其基本成分为：
丙烯酸盐+光固化剂+颜料，着色厚度为3~5μm。
2.4二次套塑工艺
二次套塑就是选用合适的高分子材料（PBTP，聚对苯二甲酸丁二醇酯），采用挤塑方法，在合理的工艺条件下，给光纤套上一个合适的与光纤长度相等的松套管，并同时在松套管中注入触变型纤膏。
松套管（相对于光纤的）余长范围为：
±
0.2%
2.5缆芯绞合工艺
将多根松套管或填充绳按一定的绞合节距绞合在加强芯周围，并填充缆膏，主要目的在于：
A）增加光缆的可弯曲度
B）提高光缆的抗拉能力，改善光缆的温度特性
2.6护层工艺
按照光缆的使用环境，在缆芯外加上不同的保护层，以便对光纤进行更好的保护；
金属带（钢带、铝带）纵包，内护套及外护套。
护层作为光缆抵御外界各种特殊复杂环境的作用的保护层必须具有优良的机械性能、环境性能、化学性能。
护套材料主要采用MDPE（中密度聚乙烯）。
2.7生产中光缆测试项目
在着色、二套、成缆、护层工艺后均作光纤衰减（1310nm和1550nm）测试，G.655光纤在入库前加测每根光纤的PMD。
2.8不同PE护套材料的比较
LDPE：
低密聚乙烯，柔顺性和延伸性较好；
HDPE：
高密聚乙烯，较好的刚性、韧性以及较大的抗张强度，而且模量大，耐磨性好；
LLDPE：
线性低密聚乙烯，性能介于LDPE和HDPE之间，兼有LDPE的柔韧性和HDPE的优良的抗张强度；
MDPE：
中密聚乙烯，较好的耐环境应力开裂性、刚性、耐热性和耐低温性，但熔体粘度高，加工性能差。
2.9喷字和印字的比较
印字是利用印模将色带压到缆皮上，会在缆皮上形成微小压痕，但不会对光缆性能产生影响；
喷字是将颜料用喷码机喷到缆皮表面，不会破坏缆皮。
因此，从耐磨的角度来看，印字要优于喷字。
一般情况下，印字多用于室外光缆（PE缆皮），喷字多用于室内光缆（PVC缆皮）。
2.10无卤阻燃护套材料
无卤阻燃护套料是无毒无烟的洁净阻燃材料，遇火燃烧时，护套料中添加的无机阻燃剂Al（OH）3、Mg（OH）2在燃烧时会释放出结晶水，吸收大量热量，抑制燃烧护套料的温度上升，从而阻止燃烧。
四、松套层绞光缆（14）
4.1套管色谱（新标准）
A）国标全色谱：
蓝\橙\绿\棕\灰\白\红\黑\黄\紫\粉红\水绿
B）领示色谱：
红绿填充绳或套管的领示色谱（F/T领示色谱）为长飞的标准领示色谱，其具体规定见下面：
a.
若缆内有两根或两根以上的填充绳时，采取红绿填充绳领示，套管全为本色，除了领色的填充绳外，其余的填充绳也全为本色。
b.若缆内只有一根填充绳时，采取一根红色填充绳和一根绿色套管领示，除了领色的绿套管外，其余的套管全为本色。
c.若缆内没有填充绳时，采取红绿套管领示，除了领色的红绿套管外，其余的套管全为本色。
4.2套管内光纤的排列（新标准）
A）国标全色谱套管内光纤的排列：
一般以国标全色谱套管排列顺序（蓝\橙\绿\棕\灰\白\红\黑\黄\紫\粉\水绿）先排6纤/管（ф2.1MM套管）或12纤/管（ф2.6MM套管），后排先排4纤/管（ф2.1MM套管）或10纤/管（ф2.6MM套管）；
B）领示色谱套管内光纤的排列：
F/T领示色谱套管内光纤的排列一般以红绿本色为顺序，先排6纤/管（ф2.1MM套管）或12纤/管（ф2.6MM套管）,后排先排4纤/管（ф2.1MM套管）或10纤/管（ф2.6MM套管）。
4.3套管和填充绳的排列（新标准）
A）国标全色谱套管排列：
蓝\橙\绿\棕\灰\白\红\黑\黄\紫\粉\水绿套管和可能有的本色填充绳按顺时针方向排列为A端；
反之为B端；
B）F/T领示色谱排列：
以红色的填充绳或套管、绿色的填充绳或套管、大芯数的本色套管、小芯数的本色套管和本色填充绳为顺序，按顺时针方向排列为A端。
反之为B端。
4.4普通松套层绞光缆的护套厚度（新标准）
96芯及以下的GYTA、GYTS、GYFTA、GYFTS的PE护套厚度长飞标准从原标称2.0mm改为1.8mm；
平均值从1.9mm改为1.6mm；
最小值从1.8mm改为1.5mm；
其它型号普通松套层绞光缆的护套厚度为标称2.0mm；
平均1.9mm；
最小1.8mm。
4.5松套管直径vs.光纤芯数
松套管内径/外径（mm）
最大光纤芯数
1.5/2.1
2.0/2.6
12
4.6加强芯直径vs.光缆抗拉强度
加强芯直径（mm）
光缆抗拉强度（N，长期/短期）
金属加强芯（磷化钢丝）
1.6
600/1500
2.25
1000/3000
非金属加强芯（FRP）
2.8
3.7
4.7光缆类型与机械强度
光缆类型
抗拉强度（N）
抗压强度（N）
长期
短期
GYTA
600
1500
300
1000
GYTS
GYTY53,GYTA53
3000
GYTY53+33,GYTA53+33,GYTA33（1T水缆）
4000
10000
5000
GYTY53+33,GYTA53+33,GYTA33（2T水缆）
20000
GYTY53+33,GYTA53+33（4T水缆）
40000
8000
4.8非金属加强芯光缆产品系列
非金属加强芯结构光缆包括：
GYFTY-4~144芯、GYHTY-4~36芯、GYFTA-4~144芯、GYHTA-4~36芯、GYFTY53-4~144芯、GYFTA53-4~144芯。
4.9全非金属光缆标准结构
A）GYFTY（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为1000N
芯数
单元数
加强芯FRP直径（mm）
标称短期拉力（N）
护套厚度（mm）
2-36F
小7单元
护套总厚度标称2.0,平均1.9,最小1.8
38-48F
小8单元
标称1500
（实际达3000）
50-72F
大6单元
74-96F
大8单元
3.7FRP套塑到4.5
98-120F
大10单元
3.7FRP套塑到6.1
122-144F
大12单元
3.7FRP套塑到8.1
B）GYHTY（有芳纶加强），标称短期压扁力均为1000N
芳纶铠装
小6单元
3220DTEX,6根,放入缆芯与护套之间
标称2.0,平均1.8,最小1.6
4.10非金属加强芯管道光缆标准结构
A）GYFTA（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为1000N
标称1.8,平均1.6,最小1.5
标称1500（实际达3000）
标称2.0,平均1.9,最小1.8
B）GYHTA（有芳纶加强），标称短期压扁力均为1000N
护套厚度
（mm）
3220DTEX,6根,放入缆芯与铝带之间
4.11非金属加强芯直埋光缆标准结构
A）GYFTA53（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为3000N
短期拉力（N）
2-48F
内护标称1.0,外护标称2.0.
50-96F
B）GYFTY53（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为3000N
4.12关于小7单元非金属加强芯光缆
经调整，36芯以下GYFTY和GYFTA两种产品的结构改为小7单元的结构——小7单元结构的中心加强芯采用2.8MM的FRP，短期拉力可达1500N，满足国标和行标的要求。
以前所采用的小6单元的结构（加强芯为2.25MM的FRP）其短期拉力只能满足1000N，不满足标准要求。
为了达到要求，此前我们或采用小8单元（中心加强芯为3.7MM的FRP）结构，或采用小6单元加芳纶的GYHTY或GYHTA结构，成本较高。
为降成本，此后36芯以下的GYFTY和GYFTA均采用小7单元结构。
本来小7单元结构可以覆盖42芯以下的芯数，但为了工艺上填充油膏的方便，所以小7单元结构只生产到36芯以下。
36芯以上（38~48芯）采用小8单元结构。
4.13松套层绞光缆描述
例：
GYTA53：
是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的松套管中，套管内填充阻水化合物。
缆芯的中心是一根金属加强芯，对于某些芯数的光缆来说，金属加强芯外还需挤上一层聚乙烯。
松套管（和填充绳）围绕中心加强芯绞合成紧凑和圆形的缆芯，缆芯内的缝隙充以阻水填充物。
涂塑铝带（APL）纵包后挤上一层聚乙烯内护层，双面涂塑钢带（PSP）纵包后聚乙烯外护套成缆。
4.14光纤vs.普通松套层绞光缆结构
光纤数
钢丝
涂塑钢丝
松套管尺寸
最大套管数
4-30
/
5
32-36
38-48
8
50-72
74-96
4.5
98-120
6.1
122-144
8.0
146-216
18
五、中心束管光缆（5）
5.1松套层绞式光缆vs.中心束管式光缆
比较项目
松套层绞式光缆
中心束管式光缆
光纤衰减特性
光纤在松套管中得到良好的保护，光缆中每一根光纤的衰减值较为一致
当芯数较大时，容易出现部分光纤衰减超标的情况
光缆拉伸窗口
通过松套管余长参数和松套管绞合节距参数的合理安排，能实现较大的光缆拉伸窗口（5%-8%）
通过波状放纤和加大中心束管内径的方式等方式获得光缆拉伸窗口（3%-5%）
抗拉性能
较大的光缆拉伸窗口保证了光缆出色的抗拉性能（在光缆受到最大拉力时，光纤应变≈0）
一般
温度性能
较大的光缆拉伸窗口保证了光缆出色的温度性能（光缆在-40℃~+70℃的温度范围内，衰减变化在±
0.02dB之间）
抗压性能
良好
优良
安装使用
光纤和松套管由色标区分，识别容易，便于施工和使用
所有光纤成束放入中心束管中，当光缆芯数较大时，难于分辨
致命缺陷
无
由于中心束管与外部加强件和护套间无法紧密结合，在使用中容易出现在接头盒处发生中心束管回缩，拉断光纤的现象
5.2中心束管光缆的命名及应用（新标准）
GYXTY：
Y护套中心束管光缆（非铠、架空）；
GYXTW：
W护套中心束管光缆（轻铠、架空、管道、直埋）；
GYXLT：
螺旋管W护套中心束管光缆（轻铠、架空、管道、直埋）。
5.3中心束管光缆结构
GYXTW光缆——是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的松套管中，套管内填充阻水化合物。
松套管外用一层双面涂塑钢带纵包，钢带和松套管之间加阻水材料以保证光缆的紧凑和纵向阻水，两侧放置两根平行钢丝后护套成缆。
5.4束管直径vs.光纤芯数
松套管尺寸（mm）
2-12
2.0/3.0
14~24
2.8/4.0
26~36
3.8/5.0
38~48
4.8/6.0
5.5中心束管光缆束管回缩问题的解决
由于束管材料PBTP的热膨胀系数较大，在温度变化时会有明显的热胀冷缩的现象。
在光缆结构不够紧密的情况下，以敷设完成的光缆中的中心束管可能发生回缩的现象，导致线路衰减增加甚至断纤。
为解决这一问题，长飞公司专门重新设计了中心束管光缆结构，通过采用阻水纱加阻水环的方式，使束管与钢带和护套连接，获得了紧密的光缆结构，从而杜绝了束管回缩的现象。
六、光纤带骨架光缆（11）
6.1骨架带缆产品结构
GYDGA光缆的结构如下：
单模光纤带放入由高密度聚乙烯（HDPE）制成的骨架槽内，骨架中心是单根钢丝或多股绞合钢丝。
在骨架外绕包一层阻水带，双面涂塑铝带（APL）纵包后挤制聚乙烯护套。
在铝带与阻水带之间放置撕裂绳以便于护套开剥。
6.2骨架式带缆vs.松套/束管带缆
骨架式带状
松套带状
光缆结构
最大芯数
1000芯～3000芯
432芯（24芯带）
带状纤保护
骨架槽适合放置
叠带光纤
叠带的四周易受力
光缆直径
300芯光缆19mm
600芯光缆23.5mm
28mm
带状光纤
采用4芯、6芯或8芯带
为了做成大芯数光缆，只有采用12芯带
接续成功率
易于接续，每纤接续损耗均匀，成功率高
接续效率高，但成功率低，全纤接续损耗不均匀
阻水措施
可以制作成干式缆，大大方便接续操作
松套管内必须填充纤膏，施工不便
光缆分歧
便于光缆分歧，直通光纤可以不切断
分歧困难
光缆机械性能
抗侧压能力强
6.3光纤带结构
使用紫外光固化粘结剂粘结光纤，其结构分为两类：
粘边型和包封型
粘边型包封型
6.4光纤带色谱
采用国标领示色谱：
领示色采用国标全色谱（蓝\橙\绿\棕\灰\白\红\黑\黄\紫\粉红\水绿），间隔色为白色（G.652光纤）或水绿（G.655光纤），另：
领示色为白色的光纤带色谱为白蓝白红。
6.5骨架带缆的特点
A）采用骨架式结构，抗侧压性能好；
B）干式的阻水结构，克服传统光缆油膏不易清除的缺点，便于施工和维护；
C）光缆相对直径小，节约有限的管孔资源，光缆可扩展至1000-3000芯；
D）光纤带在骨架槽内叠放整齐，易于区分；
E）螺旋的绞合方式，在骨架槽剪断后，很容易实现光纤分歧；
F）300芯以下采用4芯带或6芯带，300芯以上采用6芯带或8芯带，接续效率高，光纤组合方便，可节约光纤资源。
6.6骨架带缆的光学特性
由于光纤成带时会受到额外的应力，因此，带缆的光学特性稍劣于单芯光纤，具体指标如下：
项目
G.652
G.655
衰减
@1310nm
≤0.38dB/km
@1550nm
≤0.25dB/km
温度循环的附加衰减
（-40℃～+60℃）
≤0.1dB/km
6.7带纤的接头损耗
带纤的接头损耗较大，为：
平均值≤0.08dB,最大值≤0.15dB（双向平均值，工厂条件）
6.8骨架带缆的阻水
不同填充光缆利用纤膏和缆膏的填充阻水，骨架带缆采用阻水带阻水。
阻水带采用聚酯纤维无纺布为基带，在基带上附着吸水树脂。
吸水树脂遇水后会迅速吸收水分，其体积会膨胀数百倍甚至上千倍，将光缆中的缝隙填满，达到阻水的目的。
长飞的骨架带缆严格按照GB/T8405.4标准进行了渗水试验，试验结果大大优于标准要求。
6.9骨架带缆产品系列及结构（NEW）
光缆型号
骨架槽数
每槽最大
光纤层数
mm
光缆重量
kg/km
4芯带系列
GYDGY-24Xn-4F
3
2
9.0
111.0
GYDGA-48Xn-4F
2.6
13.0
167.0
GYDGA-72,96Xn-4F
13.6
180.0
GYDGA-144Xn-4F
14.5
208.0
GYDGA-216Xn-4F
9
18.0
282.0
GYDGA-288Xn-4F
20.5
385.0
GYDGA-300Xn-4F
13
21.0
6芯带系列
GYDGA-48~72Xn-6F
2.3
14.0
190.0
GYDGA-96~120Xn-6F
220.0
GYDGA-120~144Xn-6F
17.0
260.0
GYDGA-156~216Xn-6F
306.0
GYDGA-252~324Xn-6F
440.0
8芯带系列
GYDGA-432,480Xn-8F
7×
Φ1.2
21.5
400.0
6.10骨架带缆的肋标
骨架带缆采用肋标来标识骨架槽。
肋标由三条印在骨架槽上的黑线组成。
夹在两个黑线间的骨架槽为1号槽，槽号按照从1号槽至第三条黑线较近的方向递增。
递增方向为顺时针，则该段为光缆的A端，逆时针为B端。
6.11骨架带缆为何采用领示色谱
带缆中的光纤可采用全色谱或领示色谱标识。
其中，全色谱标识规则是光纤带中的光纤为全色谱标识，叠带中的光纤带采用在带上印字来区别。
由于骨架带缆此用的光纤带芯数较少，多为4芯、6芯，因而光纤带较窄，不利于在带上清晰印字。
因此，采用领示色谱标识。
七、ADSS光缆（14）
7.1ADSS光缆定义
ADSS：
AllDielectricSelf-SupportingArialCable，全介质自承式架空光缆，用于电力线路，架空敷设。
7.2ADSS的结构
按照最新的国家标准，ADSS光缆可以选择两种基本结构：
松套层绞结构和中心束管结构，骨架式结构在标准之列。
长飞的ADSS光缆为松套层绞结构，同时，松套层绞结构也为绝大多数用户认可，其抗拉、抗压及弯曲特性都十分优越。
长飞的ADSS光缆从2~60芯采用专门设计的大5管结构，具有相对较大的光缆拉伸窗口，可实现较大跨踞间的敷设。
大于60芯的ADSS光缆可有工艺工程师专门设计。
7.3相关参数
A）EDS：
everydaystress每日工作应力，单位：
kN；
B）MAT：
maximumallowedtensile最大允许工作张力，单位：
C）断裂强度：
单位：
D）抗拉元件截面积：
芳纶丝的截面积，单位：
mm；
E）弹性模量：
E-module，单位：
kN/mm2（Gpa），指物体在弹性形变范围内，拉应力
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