新一代非金屬光纜TOP CABLE
2004-01-01



















  1.摘要 
  TOP CABLE 被(bèi)使為綠用于通訊傳輸網絡中。它可以在架空， 直埋或者管溝中應用。光纖松套管被(市通bèi)管狀的玻璃纖維增強塑料（FRP）所包覆， 票計用于承受張力和壓力并且保護中心的松套管。FRP管外邊是PE護套多關。TOP CABLE是一種(zh音間ǒng)按照小直徑，重量輕，而且全介質的宗旨而 制造的光纜。作為架空光機務纜它具備自承重量和抗槍擊的功能(néng)。這(zhè)種(zhǒn雨理g)光纜可以被(bèi)吹入管道(dào)中，而且易于作成(chéng)阻燃離了型光纜。由于其特點多樣(yàng)日問， 同樣(yàng)一根光纜适用歌長于上述所有用途， 因此對(duì)于光纜的敷設線路比較複雜的區域内尤道視其理想。 幾千公裡(lǐ)的TOP CABLE已經(jīng)安裝在世界上暗從數個國(guó)家内。 
2.介紹 
  自從光纜問世以來， 已經(j化銀īng)開(kāi)發(fā)出多種(zhǒng)結構以滿足場生技術， 環境， 生産和傳輸對(duì)光纜的各種(zhǒng)極端的厭老要求。 
  盡管這(zhè)些光纜的結構形式針對(duì)特定的環境空車是優化的方案， 但總是有需要針對(duì)多變現技的條件而要求光纜有更廣泛的适用性。 
  例如，在發(fā)展中的東南亞國(guó)家中， 一個網絡建造商可能(n資樹éng)想建一條400公裡(lǐ)的光纜， 在施工地區中因穿越科但相當崎岖的山區的原因而使用壓架空電纜的支架，部分距離可能(néng)要穿越原熱也始雨林而不得不使用木杆架設， 同時(海章shí)，間或碰到沼澤地帶， 在這(zhè)些區域内看上去將(jiāng)光纜民還直接浸在泥漿中似乎更安全。 在需東對要接入網絡的小村莊和鄉鎮内部和周邊地區， 出于安全的原因光纜應當直埋，并且無舊河數的終端建築裡(lǐ)直埋光纜上面(miàn)還(hái)要鋪雨呢以阻燃材料。對(duì)于上述這(zhè)些要求而言， 要分别找到與之相工一匹配的光纜結構設計不是問題，但是， 因為光纜人樂的敷設和熔接是由經(jīng)過(guò)短暫培訓的當地勞工所進(j舞哥ìn)行， 因此僅僅一種(zh購子ǒng)結構光纜的使用就(jiù)變得極有價值， 更不用說(sh著木uō)随後(hòu)的維修或者更換了， 在這(zhè)一階段後(h坐草òu)勤也變成(chéng)了附加的問題。 
  對(duì)于類似的環境相對(duì)穩定的情況而言， 不難想象開(短他kāi)戶將(jiāng)強烈要求我懂到們同時(shí)滿足多重的要求。 從制造商的角度而言身喝， 對(duì)這(zhè)些苛刻複雜需求的一兵算種(zhǒng)通用的解決辦法可能(néng)在經(jīng)濟上提供強大的懂個吸引力， 随之迩來的是産品競争性的提高。 
3.我們的設計方案: TOP CABLE 

圖 1: TOP CABLE – 基于中心束管概念的基本視秒設計 
  圖一說(shuō)明了我們産品設計的基本想法。一個容納多達24河數根标準單模或者多模光纖的中心束管被(bèi)密實且絕對(duì)堅固的數相FRP管所包圍。 這(zhè)一層厚實的FRP是經(jīng公資)專門設計的工藝所擠出以便确保光舊制纖及其傳輸性能(néng)得到完善的保護,不受任何機作區械,化學(xué)及其他環境應力的影響。外護套則起(q音森ǐ)到保護FRP表面(miàn)的功能(néng)。一你志般而言，PE已經(jīng)足以達到這(zhè)一目遠東的， 不過(guò)FRNC（阻焰非腐蝕性見兵），或者LLDPE（線性低密度PE）化合物能(草照néng)夠提供附加的性能(néng)特點（見5.4和5.5）數亮。圖二則适用于超過(guò)24根光纖或者拉力上銀增強型的SZ層絞松套管結構。 

   Fig. 2: TOP C嗎黃ABLE –基于SZ層絞束管概念的基本鐵動設計 
4.标準設計 
對(duì)于一種(zhǒng)新開(k南錢āi)發(fā)的産品而言， 尤其重要的是不要混淆不同的設計，盡管在原理上是自分同樣(yàng)的産品。 這(zhè)一點對(duì)于設計而言更加适用，在聽金理念上其側重于綜合性的應用。當前，對(duì)中心束嗎件管設計來說(shuō)，我們努力將(ji通放āng)産品範圍限制在4種(zhǒng)基本設計（圖一），主要性能(néng)日她參數參見圖三。對(duì)于層絞式設計尚無确定标準形業看式。 

圖三: 中心束管形式的四種(zhǒng)标準TOP 是草CABLE設計 
5.基本性能(néng) 
5.1處理 
  成(chéng)纜及準備較想象中更快更容鄉友易。就(jiù)我們對(duì)這(zhè)一新開(劇花kāi)發(fā)的産品的經(jīng)驗，海森 對(duì)于快速開(kāi)剝能月FRP套管需要特制的但很簡單的工具，上她 如圖四所示。程序是使用标準開(kāi)剝器去除護生睡套； 因為沒(méi)有粘結劑， 這(zhè)將(j錯外iāng)是十分簡單的步驟。随後(hòu一吃)，使用玻璃鋸在FRP管的外邊開(kāi)一道(dào)不快環形的槽。然後(hòu)， 把要志雜去除的管子沿縱向(xiàng)剖開熱短(kāi)， 從光纜端部開(k市資āi)始，向(xiàng)環形槽方向(是數xiàng)開(kāi)剖；可以使用任何種(zhǒng)類的刀子爸湖。 
在開(kāi)剝之後(hòu)， FRP管可以象香蕉皮一樣(yàng)電是被(bèi)剝去。一旦見到光纖松套管， 接下來的操作就(jiù)和其他标準光纜街視無異。 


圖四: FRP開(kāi)剝工具 
 (1)光纜切割器 (2)玻璃鋸  (3)雜站開(kāi)剝刀 
另外一個頻繁出現的問題是未經(jīng)加固的光纜末端木盤中反友文彈。這(zhè)是一個安全問題，但是，解決辦法既簡單又有效： 盡司暗可能(néng)長(cháng)我友地將(jiāng)末端固定在木土我盤上 ，要麼(me)采用常見的暗還帶子或者就(jiù)象其他光纜多年以來做的那樣(yàng)， 采用U形夾子將林腦(jiāng)其固定在木盤的法蘭上. 雖然有些人比較擔心，憑又匠著(zhe)簡單地遵守這(zhè)一被(bèi)廣泛接受的光靜如纜處置規定， 自從TOP CABLE生産以來我們還(hái)沒(來玩méi)有碰到一樁事(shì)故。 
5.2FRP一般性能(néng) 
下表給出了我們生産FRP的現用材料的性能(néng)參數。自從我們開(kāi愛如)發(fā)工作開(kāi)始以來，由于在玻璃纖維紗之間加入樹冷黑脂的工藝，抗拉模量一直在持續顯區妹著增加。故此也增加了玻璃纖維紗的相對(duì)含量， 而且隻要抗拉模看舞量還(hái)有改善的空間， 我們就(jiù)會(huì)進(jìn)一步增少有加這(zhè)一含量。 在其他許多方面(miàn)，動中正 如我們所見， 對(duì)光纜設計者來說(shuō)這(zhè)會藍一材料已經(jīng)達到最優。 

 

圖五: TOP CABLE中使用的FRP的性知你能(néng) 
5.3管溝急直埋應用 
如下圖六所示， TOP CABLE通過(guò)了議是所有基本應用的一般測試。然而，必須提及的是，整根光纜橫截面(mià說我n)上阻水性能(néng)僅在圖一所示的中心束管設計結構中可水行以保證。 而幹燥防水層絞結構的測試工作路這正在進(jìn)行， 合格測試尚未水制完成(chéng)。 

圖六: TOP CABLE多種了要(zhǒng)性能(néng)測試 
5.4室内應用 
  由其設計的基本特點來看， TOP CABLE明顯不是室内布線木窗光纜. 但是，作為引導至樓層配線盒科影的豎井光纜，它是絕對(duì)适合的。這(zhè)是我們心目中推薦的室内白化應用。 
  對(duì)于室内應用的要求通常與管溝或者直埋的要到校求相近， 主要的附加特點是阻燃。東多 這(zhè)一點已經(jīng)按照IEC332-3（東來C）NORME3652/VDE047嗎事2T.804(C)進(jìn)行了測試， 并且帶FRNC護套的TO我間P CABLE通過(guò)了測試。由于PE護套的光纜和FRNC護套對頻的光纜直徑相同， 在處置上絕對(duì)沒(méi)有差别他短， 而兩(liǎng)者可以簡單地通過(guò)判斷護套顔色而區分： 通這黑色PE，綠色FRNC。 

圖七: 老鼠啃噬測試設置及結果 
  在室内應用和室外應用中， 光司麗纜的抗鼠和抗白蟻侵害的能(néng)力對(du體白ì)其廣泛使用起(qǐ)到了決定性的作用。TOP CAB南民LE因此承受了大量的鼠害測試并且結果優異，見圖七。 通常，護套在幾個小時(s紅司hí)之内就(jiù)被(bèi)咬光； 一如我們所期待的那樣(yàng)黑紅， FRP管維持原狀。 看來其光滑堅硬的表面(miàn)對(duì)動物的也也吸引力太小。 同樣(yàng)的結果來低唱自白蟻測試。 

5.5架空應用 
從其大受歡迎的承載負荷對(duì)非承壓截面(miàn木火)比， 還(hái)有每截面(miàn)單位彈性模量和重量關一舞系來看，TOP CABLE可能(néng)是架空應用的最水飛佳侯選産品。 我們的測試結果完全證明了這(zhè)一假設。由我們最初的鐵了設計開(kāi)始， 唯一的改進(jì照光n)是我們發(fā)現在護套和FRP之間不使用任何黏結劑是必要的些問- 因為在較高溫度下黏結劑趨向(xiàng)于起(qǐ)到潤滑的作用而非花我將(jiāng)兩(liǎng)者緊密連接。 
TOP CABLE 可以用在中壓師答(￡ 30 kV)架空電力線路的架空應用上; 圖三給出了典型例也劇子的參數。振動測試已經(jīng)通過(guò)， 見圖六。一項針對話外(duì)此類光纜將(jiān相風g)來不得不面(miàn)對(duì)的幹式電弧效果（懂弟例如用在380千伏系統上）的調查正在進(jìn)花些行，我們期望在年底就(jiù)此應用給出多種(zhǒng)解決辦法。 
TOP CABLE作為架空光纜的安裝與其它ADSS光纜形式相比而言并不需要特頻數别的注意。對(duì)終端來講，推薦使用常用的150米跨距無需加強的螺旋預絞月熱金具。在終端之間除通常的懸吊夾子之外，還雨可以使用特殊開(kāi)發(fā)的滑兒到輪(Mosdorfer)， 在敷商科設過(guò)程中這(zhè)種(zhǒn習理g)滑輪象簡單的滾筒一樣(yàng)工作。通過(黃著guò)推拉操縱杆，正常操作中滑輪子亮可以卡住。當滑輪上存在預定的不均勻超荷載（按照500...700 N的順序）時文聽(shí), 刹車機制可以提供光纜應力釋放的方法。随後(hòu)， 當不司地均勻超荷載除去時(shí)，光纜就(妹微jiù)靠自身的力量再次重新建立荷載平衡，滑輪新舊可能(néng)重新卡住。在普草了通電杆上安裝這(zhè)些裝置是可行的。 
TOP CABLE具備防槍擊的快有功能(néng)，對(duì)于所有非他黑金屬光纜而言這(zhè)是一個特殊舞開的特點， 并且十分重要， 例如在奧地要服利和澳大利亞這(zhè)樣(yàng)的國(子對guó)家。在彈徑達到2.9毫米， 距離為15米，關筆使用Baikal Mod. IJ-25的實驗中，子彈射入或者甚至擦破護議樹套， 但從未傷及FRP管， 因此可以完全保護光纖。 
5.6水下應用 
TOP SEA 是我們成(chéng)熟的TOP CABLE紅線的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)結果。這(zhè)種(zhǒng)産品線玩由一層鋁帶安全地保護著(zhe)， 以防由于析氫而引起(qǐ)的問題。 
這(zhè)一新技術不必要使用銅護套。故此紙男TOP SEA更輕， 并因此同其他類似産品相比，敷設更好(hǎo)更經(j師技īng)濟。當前， 實驗正在由奧地利 Seibersdo校快rf 研究所實施。 
為了易于理解， 圖示TOP S紅北EA的構造。最突出的特點是鋁膜包在HDPE護層是線下面(miàn)。 

           圖八: TOP SEA Cable 
5.7接地應用 
  TOP GW是新一代的接地光纜。基于ADSS員道 TOP CABLE, 通過(guò)研究，測試而開(kāi)坐低發(fā)出的新型的TOP GW。 是傳統熱地OPGW的理想替代品。 
  纜芯由單根中心束管或者圍繞中北書心加強件層絞的中心束管束組成(chéng)。束管中的光如鐵纖可以是單模或者多模。冷填充的觸變型油膏既阻吃很水又防止機械損傷。纜芯由于有一個擠出的FRP管的保護而不受機械損傷南愛。FRP護套提供完美的保護光纜不受在安裝和服務過(guò)街森程中可能(néng)造成(chéng)傷害的拉力和壓力的影響。同時(sh光唱í)也防止老鼠，白蟻和子彈的侵害。 
  連同擠出的鋁外套， 這(zh議腦è)種(zhǒng)光纜較焊接鋁管放內在環繞纜芯組件方面(miàn)門說更加具備一緻性，同軸性和緊密性。這(zhè)種外動(zhǒng)光纜可以抵抗嚴酷的環境條件。标準光纜鋁護套的厚度根據不同的樂吃特殊用途的不同而有所變化。 

圖九: TOP GW 光纜 
6.結論 
  數千公裡(lǐ)的TOP CABLE在過(guò)去數年裡上分(lǐ)已經(jīng)安裝在東南亞， 在歐洲和中東有數百公裡(lǐ)正在員司使用， 每一個單獨的項目都(d快自ōu)是成(chéng)功的範例。這(zhè)使我們得能來出結論即TOP CABLE實際上填充了一個低成(chéng)本，耐用并且要求站錯極端多變的光纜設計 的這(zhè)樣(yàng)一個市我火場空間。我們期待將(jiāng)這(zhè)一産品的潛在應用領域延伸至其他領聽工域； 其中一些在本文已有叙述（幹式軸向(xiàng)防水層絞上腦式：高壓電力線；海底光纜）， 但是還(hái)有其他。 同客厭爸戶的不斷聯絡將(jiāng)為我們和TOP CABLE 指明方向(紙店xiàng)。 
  目前, 我們已經(jīng)將(jiāng)這(zhè購森)一産品國(guó)産化, 同國(guó)外建立合資公司的項目深圳間校艾比特通訊有限公司, 已有國(guó)産産品在大陸市場問世. 我們訊爸期望將(jiāng)這(zhè)一産品在大陸積極推廣應用。
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