干式光纜應(yīng)用研究

曹俊楓 喻威 扈啟松 樂(lè)志星

【摘要】 目前，隨著4G和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，作為大容量、長(zhǎng)距離傳輸?shù)挠行侄?，光纖光纜得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的油膏填充光纜在生產(chǎn)和施工過(guò)程中存在環(huán)保和難以清潔的問(wèn)題，加上人們對(duì)環(huán)保及低碳的重視，全干式光纜應(yīng)運(yùn)而生。在城域網(wǎng)建設(shè)和三網(wǎng)融合的改造以及其它光纜應(yīng)用中，全干式光纜具有環(huán)保、成本低、重量輕、敷設(shè)容易等突出優(yōu)點(diǎn)將使其逐步取代常規(guī)油膏填充光纜，其應(yīng)用前景十分廣闊。

【關(guān)鍵詞】 傳統(tǒng)油膏光纜 全干式光纜 環(huán)保

一、研究背景

阻水性能是光纜的一項(xiàng)重要指標(biāo)，水既能引起光纖的水峰衰減，又能通過(guò)滲透腐蝕導(dǎo)致光纖斷裂，在潮濕條件下，給通信系統(tǒng)帶來(lái)潛在的危險(xiǎn)甚至造成業(yè)務(wù)中斷。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的光纜按阻水形式可分為油膏填充式和半干式兩種。油膏填充式是指松套管內(nèi)填充纖膏，纜芯間隙填充纜膏；半干式光纜是指松套管內(nèi)填充纖膏，而纜芯間隙使用阻水粉、阻水紗和阻水帶等干式阻水物來(lái)達(dá)到阻水的要求。傳統(tǒng)光纜采用的油膏填充阻水措施是將阻水油膏填滿光纜中套管內(nèi)的所有空間，以達(dá)到阻水效果。油膏具有優(yōu)良的觸變性和阻水性，可以對(duì)光纖起到很好的緩沖作用、防震和防水效果，所以在野外光纜中油膏填充式和半干式光纜得到了大范圍的應(yīng)用。但是隨著接入網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，光纖到戶變得越來(lái)越普遍。由于油膏填充式和半干式光纜都含有油膏，施工過(guò)程中必須對(duì)填充油膏的光纜進(jìn)行清理，需要借助清潔劑對(duì)光纜芯及光纖進(jìn)行清洗，這對(duì)接頭繁多的配線光纜和入戶光纜的施工帶來(lái)諸多麻煩。 在二十世紀(jì)九十年代末人們對(duì)室外光纜的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，應(yīng)用干式阻水材料代替了緩沖套管中所使用的填充油膏，從而使現(xiàn)在的光纜可以完全沒(méi)有凝膠—即全干式，其使用和接續(xù)更容易。

二、全干式光纜的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及性能

全干式松套管光纜現(xiàn)在正被廣泛用于以前油膏填充型光纜常用的室內(nèi)及室外的地方。革新的干式阻水技術(shù)縮短了光纜在安裝準(zhǔn)備及端接過(guò)程所需花費(fèi)的時(shí)間，同時(shí)還能顯著地降低成本；而且環(huán)境測(cè)試、機(jī)械測(cè)試、阻水性測(cè)試均可滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。全干式光纜在容納光纖的松套管內(nèi)放置遇水膨脹型阻水紗線，它包含一種高吸水性樹脂（SAP），在和水接觸時(shí)會(huì)迅速膨脹，從而阻止水的進(jìn)一步滲透和遷移，保證光纜的阻水性能。同時(shí)通過(guò)精確的余長(zhǎng)控制，確保當(dāng)套管隨著溫度的變化出現(xiàn)伸縮時(shí)或是光纜受到拉力負(fù)荷時(shí)，光纖不會(huì)受到過(guò)大應(yīng)力。工藝上由于松套管冷卻速度非常高，結(jié)晶不完整，所以造成松套管在冷卻以后回縮現(xiàn)象，在沒(méi)有油膏填充時(shí)情況更為明顯，造成余長(zhǎng)控制的困難。我們?cè)诶鋮s水方面和牽引之前和機(jī)頭之前放置了一個(gè)格外的擠壓牽引，這個(gè)牽引比主牽引的速度要稍微快一點(diǎn)，使得套管在熱狀態(tài)下進(jìn)行壓縮，材料結(jié)晶更充分，松套管非常穩(wěn)定，在冷卻以后不會(huì)收縮，很好地控制了光纖的余長(zhǎng)。同時(shí)采用氣體填充，可以很好控制松套管的直徑。

三、施工工藝

1、將光纜定長(zhǎng)至（2M）左右，使用管子割刀將端頭預(yù)留3-5公分處割開，取出開纜繩用尖嘴鉗從左右兩邊拉開（斜45度角）至2M定長(zhǎng)處對(duì)光纜進(jìn)行開剝。2、將纜芯上多余的填充繩及阻水紗在根部剪除，僅留套管及加強(qiáng)芯。3、將加強(qiáng)芯定長(zhǎng)并固定，將套管內(nèi)多余的阻水紗剪除；4、將套管固定在盤纖盤上，對(duì)光纖在盤纖盤進(jìn)行定長(zhǎng)后進(jìn)行熔接。

四、國(guó)內(nèi)外試點(diǎn)及應(yīng)用情況

自2006年以來(lái)，我國(guó)己經(jīng)成為全球第一大光纖光纜消費(fèi)國(guó)，近年來(lái)我國(guó)的光纖光纜使用量更是占到全球一半以上。在我國(guó)，90%以上的室外光纜是油膏填充式的，即在光纜內(nèi)部的空隙處填充特殊的油膏（松套管內(nèi)填充纖膏、松套管之間填充纜膏），這種油膏填充式光纜興起于上世紀(jì)80年代。隨著我國(guó)推進(jìn)FTTx的建設(shè)，又出現(xiàn)了一種半干式光纜，即在光纜松套管內(nèi)填充纖膏、松套管之間填充干式阻水材料的光纜，這種光纜最早源于90年代日本倡導(dǎo)的大規(guī)模光纖到戶。由于半干式光纜在實(shí)際使用中與油膏填充式光纜的差別并不十分明顯，因而我國(guó)使用也不多，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到規(guī)模應(yīng)用的地步。全干式套管光纜以阻水性能良好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工時(shí)間省，利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，目前在國(guó)外通信產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)大量的得以應(yīng)用。干式光纜2000年左右歐美國(guó)家開始嘗試應(yīng)用，也經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的試用、接受過(guò)程。被接受后，發(fā)展較快。目前全干式光纜在北美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)用較為廣泛，其在主干和接入網(wǎng)中的占比分別達(dá)到了95%和99%，年使用量則分別達(dá)到了2500萬(wàn)芯公里和600萬(wàn)芯公里（注：日本所使用的全干式光纜結(jié)構(gòu)主要為骨架式），全干式光纜在這些國(guó)家的實(shí)際使用中受到用戶的充分肯定的。

五、結(jié)論

全干式光纜確實(shí)能在一定程度上降低現(xiàn)場(chǎng)光纜作業(yè)中的工作量，從而降低整體的施工成本和建設(shè)周期，但目前全干式光纜在我國(guó)運(yùn)用較少，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)也較少，廠家生產(chǎn)效率也較低，其相對(duì)傳統(tǒng)油膏填充式光纜而言價(jià)格仍偏高，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致整體工程建設(shè)成本的上升。但相信隨著其材料工藝的不斷成熟和完善，關(guān)鍵生產(chǎn)工藝控制的不斷加強(qiáng)，其制造成本在將來(lái)可以得到有效控制。目前全干式光纜在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家得到了一定程度的商用，而在我國(guó)還未得到廣泛應(yīng)用，商用程度較低；但全干式光纜其自身的優(yōu)勢(shì)使得我們可以考慮在今后的建設(shè)模式中能夠嘗試著進(jìn)行工程運(yùn)用，而且采用全干式光纜可使得光纜在制造和使用過(guò)程中更加安全便捷，這與全球推廣的綠色環(huán)保主題較為吻合。