第2章 光 纜(公用)2

1、2.3 2.3 光光 纜纜本章內(nèi)容提要本章內(nèi)容提要n光纜的結(jié)構(gòu)、材料與光纜的制備方法 n 光纜的主要特性n光纜分類n光纜型號與規(guī)格2.3 光纜光纜2.3.1 光纜結(jié)構(gòu)光纜結(jié)構(gòu) 目前常用的光纜結(jié)構(gòu)有四種形式，即層絞式、骨架式、中心管式和疊帶式，如圖2-28所示。 層絞式骨架式中心束管式光纜 帶狀式光纜纜芯纜芯一般將帶有涂覆層的單根或多根光纖合在一起再套上一層塑料管，并與不同形式的加強(qiáng)件和填充物組合在一起稱為纜芯。加強(qiáng)元件加強(qiáng)元件用于提高光纜施工的抗拉能力。在光纜中加一根或多根加強(qiáng)元件位于中心或分散四周，位于光纜中心的，稱為中心加強(qiáng)，位于纜芯繞包一周的，稱為鎧裝式加強(qiáng)。加強(qiáng)元件一般采用鍍鋅鋼絲、多

2、股鋼絲繩、帶有緊套聚乙烯墊層的鍍鋅鋼絲、紡綸絲和玻璃增強(qiáng)塑料等。光纜護(hù)層光纜護(hù)層是用來保護(hù)纜芯，使纜芯有效抵御一切外來的機(jī)械、物理、化學(xué)的作用，并能適應(yīng)各種敷設(shè)方式和應(yīng)用環(huán)境，保證光纜有足夠的使用壽命。光纜護(hù)層光纜護(hù)層是由內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層構(gòu)成的多層組合體。內(nèi)護(hù)層一般護(hù)層一般用用聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）等；外護(hù)層可根據(jù)敷設(shè)而定，可采用鋁帶和聚乙烯組成的LAP外護(hù)套加鋼鎧裝等，起增強(qiáng)光纜抗拉、抗壓、抗彎曲等機(jī)械保護(hù)作用。232 光纜的制造過程光纜的制造過程1. 光纜材料光纜材料 n通常除了光纖外，構(gòu)成光纜的材料可從3方面考慮：（1）護(hù)層的材料（2）填充物的材料 （3）加強(qiáng)件的材料。1.1.

3、護(hù)層的材料護(hù)層的材料 光纜護(hù)層的材料主要有不同密度的聚乙烯不同密度的聚乙烯PEPE護(hù)層料、阻燃護(hù)層料阻燃護(hù)層料和復(fù)合材料復(fù)合材料三類。 光纜外護(hù)層的聚乙烯(Polyethylene ,PEPE )，按密度的不同可分為：低密度聚乙烯（LDPE）、線性低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。 阻燃護(hù)層料 含鹵阻燃料和無鹵阻燃料。 n含鹵阻燃護(hù)層料以聚氯乙烯（PVC ）為基礎(chǔ)樹酯。（有毒性 ） n無鹵阻燃料是以聚乙烯（PE）為基礎(chǔ)樹酯 （毒性）n阻燃護(hù)層可應(yīng)用于各種室內(nèi)場所、智能大樓、綜合布線系統(tǒng)及各種局域網(wǎng)中。n復(fù)合材料主要用于光纜鎧裝層，類型有鋼塑復(fù)合帶、

4、鋁箔塑復(fù)合帶等。 2.填充物的材料填充物的材料n填充物主要有填充油膏、熱熔膠、聚酯帶、阻水帶和芳綸帶等。n填充油膏可分為:用在松套管中填充的油膏為用在松套管中填充的油膏為纖膏纖膏 .纖膏是由天然油或合成油、無機(jī)填料、偶聯(lián)劑、增粘劑、抗氧劑等以一定比例制成一種白色半透明膏狀物。 n纜膏是由礦物油、丙烯酸鈉高分子吸水樹酯、偶聯(lián)劑、增粘劑、抗氧劑等制成的一種黃色半透明膏狀物。用于纜芯的子管之間填充.纜膏=80%的凡石林+15%聚乙烯+輔助劑 n熱熔膠是由高彈性、高抗張力強(qiáng)度和高伸長率的熱塑性橡膠與混合粘樹酯、調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)定劑一起經(jīng)加工制成的一種棕色透明的彈性塊狀膠體.主要用于光纜鎧裝層復(fù)合帶的搭接縫粘

5、接，可以防止光纜鎧裝層徑向和縱向滲水。 n聚酯帶（PET）的化學(xué)名稱為聚對苯二甲酸乙二醇酯，主要用于光纜的包扎。例如在層絞式光纜中，纜芯是以鋼絞線為中心加強(qiáng)件，套塑后光纖繞中心加強(qiáng)件絞合排列，空隙填充纜膏，再由聚酯帶繞包而成。 3加強(qiáng)件的材料加強(qiáng)件的材料 （1）中心加強(qiáng)和護(hù)層的鋼材料鋼絲 鋼絞絲鍍鋅高碳鋼絲 17鋼絞絲鍍鋅低碳鋼絲 19鋼絞絲鍍磷高碳鋼絲鋼紋線2. 光纜制備方法光纜制備方法 （光纜制造光纜制造）1.光纜設(shè)計的原則光纜設(shè)計的原則 (1)余長余長對于每根光纜，其光纖長度高于光纜皮長度，這稱為余長 光纖余長光纖余長與光纜的抗拉特性抗拉特性和溫度特性關(guān)系密切高溫特性要求光纜中光纖余長，

6、低溫特性又要求光纜中光纖余長短，但都要求光纜的等效線膨脹系數(shù)小等效線膨脹系數(shù)小 . n松套管中光纖余長應(yīng)在2%左右 ；n當(dāng)松套管是用來制作層絞式光纜時，松套管中光纖余長應(yīng)在1% 左右。(2)機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度 合理選擇光纜中的加強(qiáng)構(gòu)件、楊氏模量、直徑以及護(hù)層結(jié)構(gòu)、鎧裝結(jié)構(gòu)等。提供：光纜的抗拉強(qiáng)度 、抗側(cè)壓力、防水防潮 (3)使用場合使用場合 3.光纜的制作工藝流程 n制作光纜的整個生產(chǎn)過程是：n光纖套塑與加強(qiáng)件絞合成纜芯包扎帶（含填充油膏）加護(hù)層裝鎧。光纜結(jié)構(gòu)與材料*光纜結(jié)構(gòu)=光纖+加強(qiáng)心+護(hù)層+包帶等都有統(tǒng)一的要求。 *光纜構(gòu)成材料：除了光纖外，加強(qiáng)芯，油膏，阻水帶，鋁鋼扎帶，不同密度聚乙烯護(hù)

7、層。 4.4.光纜端別的識別光纜端別的識別 A端定義端定義：若人面對光纜截面由領(lǐng)示光纖以紅到綠順時針為A端。B端定義端定義：若人面對光纜截面由領(lǐng)示光纖以紅到綠逆時針為B端 。 在設(shè)計施工中，例如在敷設(shè)光纜時，要求位于北（東）向的終端，讓各段光纜的A端都朝北（東）向，而光纜的另一端B端都朝南（西）向的終端。 （2）光纖色譜順序光纖編號12345678光纖護(hù)套色藍(lán)黃綠紅橙白藍(lán)紅2.3.3 光纜的分類及應(yīng)用光纜的分類及應(yīng)用分類方法光纜種類光纖傳輸模式單模光纜、多模光纜（階躍型多模光纜、漸變型多模光纜）光纖狀態(tài)緊結(jié)構(gòu)光纜、松結(jié)構(gòu)光纜、半松半緊結(jié)構(gòu)光纜纜芯結(jié)構(gòu)層絞式光纜、骨架式光纜、中心（束）管式光纜、

8、疊帶狀光纜外護(hù)套結(jié)構(gòu)無鎧裝光纜、鋼帶鎧裝光纜、鋼絲鎧裝光纜光纜材料有無金屬有金屬光纜、無金屬光纜光纖芯數(shù)單芯光纜、多芯（帶式）光纜敷設(shè)方式直埋光纜、水底光纜、海底光纜、架空光纜、管道光纜特殊適用環(huán)境高壓輸電線采用的光纜、室內(nèi)光纜、應(yīng)急光纜、野戰(zhàn)光纜光纜的種類一般可根據(jù)光纜結(jié)光纜結(jié)構(gòu)、敷設(shè)方式、特殊適用環(huán)境構(gòu)、敷設(shè)方式、特殊適用環(huán)境等劃分，歸納于表2-15。2.3.1 按光纜按光纜纜芯的結(jié)構(gòu)劃纜芯的結(jié)構(gòu)劃分分n按光纜的結(jié)構(gòu)不同分類，常用的有四種：中心中心(束束)管式、管式、層絞式、骨架層絞式、骨架式和疊帶式式和疊帶式，如圖3-1所示。各種光纜的結(jié)構(gòu)性能對比，如表2-16所示。 名稱層絞式束管式疊

9、帶式骨架式結(jié)構(gòu)圖圖3-1（a）圖3-1（b）圖3-1（d）圖3-1()容納的光纖數(shù)單層 單元式：多達(dá)1000單層 12單元式：多纖適宜在纖數(shù)多時使用以大于10為宜光纖密度小 及 中 等24/10中等60/10大144/10中60/10傳輸性能適中微彎損耗小為使性能穩(wěn)定，對護(hù)層有要求性能極穩(wěn)定加強(qiáng)件要要要要增加銅線時易易要設(shè)法易紐絞成纜單層時易絞，群絞時有些困難與層絞式同群絞容易，接頭易放入與疊帶式同制造工藝及設(shè)備設(shè)備易得，工藝與電纜同設(shè)備易得，光纖送入管中時有些困難需增加制帶設(shè)備，疊帶時用專用設(shè)備添加制骨架設(shè)備，嵌纖入槽時用專用設(shè)備接續(xù)光纖易難程度 易實現(xiàn)多纖接續(xù)，快 加強(qiáng)件安放位置 分布安放

10、加強(qiáng)件應(yīng)與骨架牢牢粘住適用場所干線，局見中繼用戶線干線用戶線干線用戶線干線用戶線其它 截面積較大 2.3.3 按光纜的敷設(shè)方式劃分按光纜的敷設(shè)方式劃分管道光纜，直埋光纜，水底光纜，架空光纜圖2-20 三種光纜護(hù)層圖2-19 4055 芯帶狀用戶光纜1.管道光纜外護(hù)層特點n外護(hù)層=LAP鋁薄聚苯乙烯+PE聚乙烯+包帶n它由厚度為 0.2（mm）的鋁箔和聚乙烯塑料膜組合而成 。n外護(hù)層在受到倒壓力時易發(fā)生形變，所以只能在管道光纜中使用。2.直埋光纜外護(hù)層特點n在LAP護(hù)套外加一層皺紋鋼護(hù)層和PE。n這種光纜能承受一定的側(cè)壓力。n外護(hù)層= LAP+皺紋鋼帶+ PE3.水底光纜特點外護(hù)層n為了防止水進(jìn)

11、人光纜，有時用鋁管來替代LAP護(hù)套在加鋼絲n外護(hù)層=鉛護(hù)層+鋁管+鋼絲層+PE層4.架空光纜外護(hù)層特點 架空光纜可以用管道光纜或直埋光纜代替，只不過架空光纜的拉伸強(qiáng)度可以比直埋光纜弱約一半左右。5.小結(jié)：幾種外護(hù)層的對比圖中的“”表示優(yōu)良，“” 表示可以適用，“” 表示不適用。 3 3 按光纜特殊使用環(huán)境劃分按光纜特殊使用環(huán)境劃分 (1)高壓輸電線用光纜高壓輸電線用光纜全介質(zhì)自承式架空光纜全介質(zhì)自承式架空光纜ADSS、復(fù)合、復(fù)合架空地線光纜架空地線光纜OPGW、架空地線纏、架空地線纏繞式光纜繞式光纜GWWOP三大類。三大類。(2)光光/ /電混合纜電混合纜(3)(3)室內(nèi)光纜室內(nèi)光纜 (4)室

12、外光纜和應(yīng)急光纜室外光纜和應(yīng)急光纜（1）高壓輸電線用光纜）高壓輸電線用光纜 全介質(zhì)自承式架空光纜全介質(zhì)自承式架空光纜ADSS、復(fù)合架空地線、復(fù)合架空地線光纜光纜OPGW、架空地線纏繞式光纜、架空地線纏繞式光纜GWWOP三大類。三大類。所謂“非金屬光纜”是指整根光纜均無金屬部件。n非金屬光纜是將層絞式光纜或骨架式光纜的中心加強(qiáng)構(gòu)件選用非金屬的玻璃纖維增強(qiáng)塑料（FRP）棒，護(hù)套或護(hù)層不用金屬。這種非金屬光纜一般要有鋼絲（繩）吊掛，使用在避免強(qiáng)電感應(yīng)的場合。n非金屬光纜非金屬光纜用途：n用于多雷電地區(qū)（中心加強(qiáng)件是非金屬，而護(hù)套或外護(hù)層含有金屬的光纜）。n高壓輸電的調(diào)度室到高壓輸電線路鐵塔。 ADS

13、S光纜光纜用于自承式懸掛高壓輸電線路鐵塔上，光纜所承受的拉力是很大，必須在纜芯周圍繞包一定數(shù)量的芳綸纖維起增強(qiáng)作用。截面結(jié)構(gòu)如圖所示。（2）光電混合）光電混合是指將電話用銅線對或銅饋電線+光纖=光/電混合纜.光電混合纜，是指將電話用銅線對或銅饋電線放入光纜纜芯中，做成光電混合纜。除中心管式外，可將這種光電混合纜做成層絞式和骨架式。光電混合纜，多用在既需要進(jìn)行光信號傳輸，又要進(jìn)行電信號監(jiān)控的部門，如鐵路沿線使用的光電混合纜 （3）室內(nèi)光纜）室內(nèi)光纜n室內(nèi)光纜的特點是直徑細(xì)，便于分支，柔軟性好，阻燃，多用于緊套光纖而不填油膏或非金屬加強(qiáng)件，既可用單模光纖也可用多模光纖，對光纖衰減要求不高。主要在用

14、戶接入網(wǎng)（光纖到大樓、光纖到戶）、局域網(wǎng)等多媒體傳輸網(wǎng)中使用 （4）室外搶修應(yīng)急光纜和野戰(zhàn)光纜）室外搶修應(yīng)急光纜和野戰(zhàn)光纜n應(yīng)急光纜和野戰(zhàn)光纜都具有直徑細(xì)、重量輕、可反復(fù)快速放出和收回的特點。通常情況下應(yīng)急光纜每盤長度不超過500 m，也有的為每盤1000m；野戰(zhàn)光纜每盤長度為2000 m。這兩種光纜均采用非金屬加強(qiáng)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)形式多采用外面層絞緊包光纖再繞包芳綸后擠包護(hù)套的結(jié)構(gòu)，護(hù)套一般為黃色或黑色聚氨醋或聚乙烯。光纜的兩端均裝有FC型或IEC60874標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的其他型號的連接器 2.3.4 光纜型號與規(guī)格光纜型號與規(guī)格2.3.4 光纜型號與規(guī)格光纜型號與規(guī)格 目前光纜型號由光纜型式代號和光纖

15、的規(guī)格代號兩部分組成 341 光纜的光纜的型號型號代碼構(gòu)成代碼構(gòu)成312451.光纜型號代碼及意義光纜型號代碼及意義（1）分類的代碼及其意義分類的代碼及其意義nGY通信用野外光纜； nGR通信用軟光纜nGJ通信用局內(nèi)光纜 ； nGS通信用設(shè)備內(nèi)光纜nGH通信用海底光纜； nGT通信用特殊光纜nGW通信用無金屬光纜；nGM通信用移動式光纜 (2)加強(qiáng)件代號及意義 無符號金屬加強(qiáng)件F非金屬加強(qiáng)件G金屬重型加強(qiáng)件H非金屬重型加強(qiáng)件X兩根分散加強(qiáng)件 (3)派生的代號及其意義 B扁平式結(jié)構(gòu)；C自承式結(jié)構(gòu)T填充式結(jié)構(gòu)；D帶狀結(jié)構(gòu)G骨架槽結(jié)構(gòu)；Z阻燃結(jié)構(gòu)X中心束管結(jié)構(gòu)(4)護(hù)套代號及其意義 Y聚乙烯護(hù)套V聚

16、氯乙烯護(hù)套U聚氨酯護(hù)套A鉛一聚乙烯粘接護(hù)套L鋁護(hù)套G鋼護(hù)套Q鉛護(hù)套S一鋼一鋁一聚乙烯綜合護(hù)套 (5)外護(hù)套代號（外護(hù)套是指鎧裝層及鎧裝層外邊的外護(hù)層，外護(hù)套的代碼兩位數(shù)字組成。第一位數(shù)字:鎧裝層材料，第一位數(shù)字:外護(hù)層材料）第一位代碼鎧裝層材料第二位代碼外護(hù)層材料0無0無1-1纖維層2雙鋼帶2聚氯乙烯套3細(xì)圓鋼絲3聚乙烯套4粗圓鋼絲4聚乙烯套加覆尼龍?zhí)?單鋼帶皺紋縱包5-聚乙烯保護(hù)管nGYFTYnGYTA53（ GY*TA53 ）2 2 光纜中光纖光纜中光纖規(guī)格規(guī)格的代碼及意義的代碼及意義 光纜規(guī)格由五大部分構(gòu)成，均用代號表示。 按下列順序排列：光纖纖數(shù)光纖類別光纖尺寸工作波長損耗常數(shù) 模式帶

17、寬適用溫度(a)(bb)(cc)（1）光纖纖數(shù)用光纜中同一類別光纖的實際數(shù)字表示（2）光纖類別JSiO2系列多模漸變光纖TSiO2系列多模階躍光纖ZSiO2系列多模準(zhǔn)突變型光纖DSiO2系列單模光纖B1SiO2 的G.652單模光纖XSiO2芯、塑料包層光纖S全塑光纖（3）主要尺寸 對于多模光纖用數(shù)字表示纖芯包層的直徑。如50125單位為（m） 單模光纖的尺寸用模場直徑或包層直徑的m數(shù)表示（4）傳輸特性代碼（由a，bb及cc共三組數(shù)字構(gòu)成 。） a代表工作波長，表示時用數(shù)字代號： 0.85（m）；2.3（m） 31.55（m） bb代表 損耗如=3.0（dBkm），用30表示；=0.5（dBkm），用05表示；=0.4（dBkm），用04表示等。 （3）cc代表模式帶寬BL，表示時用2位數(shù)字順序表示BL（MHzkm）的千位和百位值。如，BL300（MHzkm），用03表示； BL1200（MHZkm），用12表示等 （6）適用溫度用英文字母表示：（1） A適用溫度范圍為 一40 40（）（2） B適用溫度范圍為 一3050 （）（3） C適用溫度范圍為 一20十60（）（4） D適用溫度范圍為 一560（）3.光纜類型舉例nGY G Z L-03-12-J 50/125（2 10