干式光纜應用研究

曹俊楓 喻威 扈啟松 樂志星

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

【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重要指標，水既能引起光纖的水峰衰減，又能通過滲透腐蝕導致光纖斷裂，在潮濕條件下，給通信系統(tǒng)帶來潛在的危險甚至造成業(yè)務中斷。目前國內(nèi)市場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達到阻水的要求。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，以達到阻水效果。油膏具有優(yōu)良的觸變性和阻水性，可以對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用。但是隨著接入網(wǎng)建設的不斷深入，光纖到戶變得越來越普遍。由于油膏填充式和半干式光纜都含有油膏，施工過程中必須對填充油膏的光纜進行清理，需要借助清潔劑對光纜芯及光纖進行清洗，這對接頭繁多的配線光纜和入戶光纜的施工帶來諸多麻煩。 在二十世紀九十年代末人們對室外光纜的設計進行了改進，應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、全干式光纜的設計、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備及端接過程所需花費的時間，同時還能顯著地降低成本；而且環(huán)境測試、機械測試、阻水性測試均可滿足相關(guān)標準要求。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），在和水接觸時會迅速膨脹，從而阻止水的進一步滲透和遷移，保證光纜的阻水性能。同時通過精確的余長控制，確保當套管隨著溫度的變化出現(xiàn)伸縮時或是光纜受到拉力負荷時，光纖不會受到過大應力。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，在沒有油膏填充時情況更為明顯，造成余長控制的困難。我們在冷卻水方面和牽引之前和機頭之前放置了一個格外的擠壓牽引，這個牽引比主牽引的速度要稍微快一點，使得套管在熱狀態(tài)下進行壓縮，材料結(jié)晶更充分，松套管非常穩(wěn)定，在冷卻以后不會收縮，很好地控制了光纖的余長。同時采用氣體填充，可以很好控制松套管的直徑。

三、施工工藝

1、將光纜定長至（2M）左右，使用管子割刀將端頭預留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定長處對光纜進行開剝。2、將纜芯上多余的填充繩及阻水紗在根部剪除，僅留套管及加強芯。3、將加強芯定長并固定，將套管內(nèi)多余的阻水紗剪除；4、將套管固定在盤纖盤上，對光纖在盤纖盤進行定長后進行熔接。

四、國內(nèi)外試點及應用情況

自2006年以來，我國己經(jīng)成為全球第一大光纖光纜消費國，近年來我國的光纖光纜使用量更是占到全球一半以上。在我國，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80年代。隨著我國推進FTTx的建設，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年代日本倡導的大規(guī)模光纖到戶。由于半干式光纜在實際使用中與油膏填充式光纜的差別并不十分明顯，因而我國使用也不多，遠沒有達到規(guī)模應用的地步。全干式套管光纜以阻水性能良好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工時間省，利于環(huán)保等優(yōu)點，目前在國外通信產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)大量的得以應用。干式光纜2000年左右歐美國家開始嘗試應用，也經(jīng)歷了較長時間的試用、接受過程。被接受后，發(fā)展較快。目前全干式光纜在北美、日本等發(fā)達國家運用較為廣泛，其在主干和接入網(wǎng)中的占比分別達到了95%和99%，年使用量則分別達到了2500萬芯公里和600萬芯公里（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家的實際使用中受到用戶的充分肯定的。

五、結(jié)論

全干式光纜確實能在一定程度上降低現(xiàn)場光纜作業(yè)中的工作量，從而降低整體的施工成本和建設周期，但目前全干式光纜在我國運用較少，生產(chǎn)經(jīng)驗也較少，廠家生產(chǎn)效率也較低，其相對傳統(tǒng)油膏填充式光纜而言價格仍偏高，在實際運用過程中會導致整體工程建設成本的上升。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，其制造成本在將來可以得到有效控制。目前全干式光纜在國外一些發(fā)達國家得到了一定程度的商用，而在我國還未得到廣泛應用，商用程度較低；但全干式光纜其自身的優(yōu)勢使得我們可以考慮在今后的建設模式中能夠嘗試著進行工程運用，而且采用全干式光纜可使得光纜在制造和使用過程中更加安全便捷，這與全球推廣的綠色環(huán)保主題較為吻合。