防蟬自承式蝶形引入光纜簡(jiǎn)介

王鵬　李越　閆旭光　石玉龍

摘 要：文章主要針對(duì)自承式蝶形引入光纜遭蟬破壞的原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，并分別從光纜的材料和結(jié)構(gòu)兩方面開發(fā)防蟬自承式蝶形引入光纜。

關(guān)鍵詞：防蟬措施；材料；結(jié)構(gòu)

引言

現(xiàn)有自承式蝶形引入光纜，在樹木密集的城區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村敷設(shè)以后，易遭到在這些場(chǎng)所棲息的蟬類的破壞。蟬類直接附著在光纜外表面，侵蝕光纜，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)卵，使光纜受到損壞。光纜被蟬損壞的實(shí)例國內(nèi)雖尚無報(bào)道，但文獻(xiàn)查獲所知，在日本已有相關(guān)的實(shí)例報(bào)道。文章旨在通過對(duì)山東某地區(qū)今年3～5月對(duì)掛網(wǎng)正常運(yùn)行已達(dá)半年以上的皮線引入光纜陸續(xù)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不通故障現(xiàn)象的分析，提出光纜受損是遭蟬損壞的觀點(diǎn)并提出相應(yīng)解決方案，希望能為同行所借鑒。

1 光纜受損原因追溯

2015年3月份起，山東部分地區(qū)反應(yīng)自承式蝶形引入光纜在敷設(shè)6-9個(gè)月后出現(xiàn)斷纖現(xiàn)象，經(jīng)對(duì)斷纖處進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)斷纖點(diǎn)處有直徑約為0.9-1.1mm、深度約為0.8-1mm十分規(guī)則圓整的小孔，用光功率計(jì)測(cè)試，小孔處有光泄漏出。

針對(duì)光纜受損的現(xiàn)象及小孔形態(tài)，首先從生產(chǎn)流程、包裝、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)進(jìn)行排查，未發(fā)現(xiàn)異常因素，并鑒于光纜已掛網(wǎng)正常運(yùn)行達(dá)半年以上，我們推測(cè)光纜受損的環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)在掛網(wǎng)運(yùn)行階段由某些外界因素造成的。

技術(shù)人員多次到現(xiàn)場(chǎng)勘察，不斷向行業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)及檢驗(yàn)院所進(jìn)行咨詢，并通過區(qū)域?qū)Ρ确治霭l(fā)現(xiàn)，事故集中發(fā)生在山東地區(qū)，且發(fā)生時(shí)間也相對(duì)集中在4-5月間，其它市場(chǎng)區(qū)域并未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。

針對(duì)性的查找了關(guān)于山東地區(qū)的氣候、鳥類、昆蟲類等情況，山東地區(qū)屬溫帶季風(fēng)氣候，降水集中，雨熱同季，春秋短暫，冬夏較長(zhǎng)，年平均氣溫11℃-14℃；2015年4月10日山東地區(qū)溫度已達(dá)到20℃以上，正是各種鳥類、昆蟲類最活躍并進(jìn)行繁殖的季節(jié)。

光纜受損現(xiàn)象會(huì)不會(huì)來自于某類昆蟲的損害呢？在此思維驅(qū)動(dòng)下，查找各類啄木鳥及各類昆蟲的生活習(xí)性和氣候條件，并發(fā)現(xiàn)中國通信學(xué)會(huì)2013年光纜電纜學(xué)術(shù)年會(huì)的一篇論文中有蟬對(duì)皮線引入光纜損壞的報(bào)道。報(bào)道原文引用日本情況描述，每年夏季，蟬嚴(yán)重破壞著日本西部地區(qū)的自承式引入光纜，它將通信用自承式引入光纜的黑色外護(hù)套當(dāng)作枯萎的樹干，將產(chǎn)卵管刺入光纜中，刺傷纜的外護(hù)套，甚至傷及光纖，影響正常的信息通信。這種損害的嚴(yán)重程度，與季節(jié)有很大的相關(guān)性，每年4、5月是損害事故的高發(fā)期。通過皮線引入纜損害發(fā)生的時(shí)間段及小孔形態(tài)與文獻(xiàn)所述內(nèi)容進(jìn)行比對(duì)，我們認(rèn)為山東地區(qū)光纜表面受損的原因應(yīng)由產(chǎn)卵期的蟬所導(dǎo)致。

2 蟬鉆洞過程簡(jiǎn)介

蟬在光纜上鉆洞的過程如下：首先，蟬在光纜的表面選中位置，通過產(chǎn)卵管中間的刺在粗糙光纜表面反復(fù)摩擦，在摩擦作用下使光纜表面磨損形成一定的小孔，然后開始180°往復(fù)式旋轉(zhuǎn)摩擦，通過鋸齒狀的產(chǎn)卵管將洞磨損擴(kuò)大，直至洞的大小和深度適合產(chǎn)卵為止。

通過對(duì)蟬產(chǎn)卵過程的研究，可以獲得防蟬的突破口，比如蟬鉆洞前的摩擦使得纜的表面受損，可以通過改變材料的特性來提高；摩擦損傷還與接觸面的大小有關(guān)，可以通過改變光纜外表面的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

3 防蟬措施

目前，光纜從城市到鄉(xiāng)村覆蓋面廣，敷設(shè)在鄉(xiāng)村與城鄉(xiāng)結(jié)合處的光纜重復(fù)出現(xiàn)表面受損的可能性較高。如何去預(yù)防，將是光纜生產(chǎn)企業(yè)和用戶需要共同面對(duì)的問題。

3.1 新材料引用

通過研究蟬的鉆洞過程可知，使用耐摩擦的環(huán)保型阻燃熱塑性聚氨酯（TPU）護(hù)套料可以有效的防止光纖受到蟬的損害。日本拓自達(dá)公司曾經(jīng)做過普通聚乙稀護(hù)套料和聚氨酯護(hù)套料的對(duì)比耐摩擦實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示。

在摩擦盤旋轉(zhuǎn)1000圈后，聚乙烯磨損掉的平均護(hù)套厚度為0.48mm，聚氨酯0.09mm.在摩擦盤旋轉(zhuǎn)2000圈后，聚乙烯磨損掉的平均護(hù)套厚度為0.65mm，聚氨酯0.14mm。結(jié)果表明，聚氨酯具有較強(qiáng)的耐摩擦性，不同摩擦次數(shù)時(shí)聚氨酯護(hù)套料的平均摩擦厚度僅為聚乙烯的1/5左右。同時(shí)還將兩種材料制成的引入光纜做了蟬的破壞性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分為野外架空實(shí)驗(yàn)和籠子中固定實(shí)驗(yàn)兩種，結(jié)果均表明聚氨酯具有較強(qiáng)的防蟬特性。

我公司開發(fā)了一種新型自承式蝶形引入光纜，外護(hù)套使用環(huán)保型阻燃熱塑性聚氨酯；TPU）。此類TPU護(hù)套料是以聚氨酯彈性體樹脂為基料，加入優(yōu)質(zhì)阻燃劑以及其他一些特殊助劑。經(jīng)混合、塑化、造粒而制成的粒狀料。具有卓越的韌性、耐磨性、耐油性。

相對(duì)使用普通護(hù)套料的吊線光纜，使用聚氨酯護(hù)套的吊線光纜更加耐磨，可以有效的防止光纖遭到蟬損害。

3.2 新結(jié)構(gòu)開發(fā)

通過研究蟬的習(xí)性可知，蟬喜歡在凹槽處產(chǎn)卵，而蝶形引入光纜的光纖正好位于凹槽處，因此，容易造成光纖損壞。因此，改變蝶形引入光纜的結(jié)構(gòu)可以有效的防止光纖遭到損害。我公司開發(fā)了三種新結(jié)構(gòu)如下：

（1）將常規(guī)非自承式蝶形引入光纜進(jìn)行外護(hù)，同時(shí)在一端平行位置放置一根金屬吊線后擠包一層阻燃聚烯烴護(hù)套。

該光纜將蝶形光纜外護(hù)制成自承式光纜，巧妙的將蝶形纜的凹槽保護(hù)起來，且光纜的外護(hù)套厚度較厚，可以有效的防止光纖受到蟬的損害。

（2）該光纜去掉了常規(guī)蝶形光纜中的凹槽，并對(duì)光纖進(jìn)行緊套，使蟬找不到熟悉的產(chǎn)卵場(chǎng)所，同時(shí)去掉凹槽增加了光纖處的護(hù)套厚度，可以有效的防止光纖受到蟬的損害。

（3）在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將凹槽開在鋼絲加強(qiáng)件處，采用凹槽錯(cuò)開的設(shè)計(jì)，這樣就解決了開剝難的問題，即使蟬在光纜上產(chǎn)卵，也很難傷及光纖。

總體來講，防蟬自承式引入光纜的結(jié)構(gòu)是為保證光纖不受蟬的損害，一方面可以允許蟬在纜表面鉆洞，但是洞的最大深度不至于傷及光纖；另一方面可考慮提升蟬在纜的護(hù)套表面鉆洞的抵抗防御力。

4 結(jié)束語

隨著我國光纜建設(shè)重心正在由城市轉(zhuǎn)向農(nóng)村，農(nóng)村“光改”建設(shè)的不斷推進(jìn)，研發(fā)用于不同環(huán)境的光通信產(chǎn)品，將成為光纜制造企業(yè)占據(jù)市場(chǎng)份額的重要籌碼。作為光纜制造企業(yè)，必須從新材料和新結(jié)構(gòu)上尋找出路。

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