1、2009年7月目目 录录 第一章第一章 光纤通信发展史光纤通信发展史第二章第二章 光缆基础知识光缆基础知识第三章第三章 光缆生产工艺光缆生产工艺第四章第四章 中心束管式光缆中心束管式光缆第五章第五章 松套层绞式光缆松套层绞式光缆第六章第六章 带状光缆带状光缆第七章第七章 ADSSADSS光缆光缆第一章第一章 光纤通信发展史光纤通信发展史光纤通信是以激光作为信息载体，以光纤作为传输介质的通信方式。由于光纤的传光性能优异，传输带宽极大，因此，在当今的通信方式中已形成了一个以光纤通信为主，微波、卫星通信为辅的格局。光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术。它的诞生和发展，给世界通信技术带来了划时
2、代的革命。光纤发展的主要历程。1966年年，美籍华人高锟和Georgo.A.Hockham根据介质波导理论共同提出光纤通信的概念。1970年年，美国康宁公司的Maurer等人首次研究出阶跃折射率多模光纤，其波长在630nm处的衰减系数小于20db/km；同年美国贝尔实验室的Hayashi等人研究出室温下连续工作的GaAALAs双异质结注入式激光器。正是光纤和激光器这两项科研成果的同时问世，拉开了光纤通信的序幕。19721972年年，随着光纤制备工艺中的原材料提纯、制棒和拉丝技术水平的不断提高，进而将梯度折射率多模光纤的衰减系数降至4db/km。19761976年年，在进一步设法降低玻璃中的OH
3、含量时，发现光纤的衰减在长波长区有：1310nm和1550nm两个低衰减窗口。19761976年年，美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个44.736Mbit/s传输110km的光纤通信系统的现场试验，使光纤通信向实用化迈出了第一步。19801980年年，原材料提纯和光纤制备工艺得到不断完善，从而加快了光纤的传输窗口由850nm移至1310nm、1550nm的进程。特别是制出了低衰减光纤，其在1550nm的衰减系数为0.20db/km已接近理论值。与此同时，为促进光纤通信系统的实用化，人们又及时地开发出适用于长波长的光源。应运而生的光纤成缆、光无源器件和性能测试及工程应用仪表等技术
4、的日趋成熟，都为光纤光缆作为新的通信传输介质奠定了良好基础。19811981年年以后，世界各发达国家才将光纤通信技术大规模的推入商用。历经近20年的突飞猛进的发展，光纤通信数率已由1978年的45Mbit/s提高到目前的40Gbit/s。我国自70年代初就已经开始了光纤通信技术的研究，1977年研制出中国第一根阶跃折射率分布多模光纤，其在850nm的衰减系数为300db/km。19791979年年，建立了第一个用多模短波长光纤进行的8Mbit/s、5.7km室内通信试验系统。我们国家历来重视通信工程的建设，在20世纪末完成了“八横八纵”干线网的建设。“八横八纵”光缆干线网的建设历时15年，分为
5、3个阶段：第一阶段是“七五”期间，建设了南京到武汉的光缆干线网（简称宁汉光缆工程），其目的是为了引进和吸收国外的光通信技术；第二阶段是“八五”期间，此次工程布放了23条光缆，共3.7万km，解决了重点城市间的长途通信问题；第三阶段是“九五”期间，此次工程布放了25条光缆，共3.4万km，组成了“八横八纵”的光缆干线网。中国较大的光纤光缆公司中国较大的光纤光缆公司具备预制棒生产能力及光缆生产能力具备预制棒生产能力及光缆生产能力长飞长飞 YOFCYOFC烽火烽火 FiberhomeFiberhome亨通亨通富通富通中天中天第二章第二章 光纤光缆基础知识光纤光缆基础知识 光纤与传输的关系光纤与传输的
6、关系-光纤媒质的必然光纤媒质的必然光光纤纤的的优优点点光光纤纤的的缺缺点点 电子阅读电子阅读 网上购物网上购物 在线游戏在线游戏 音频点播音频点播 远程医疗远程医疗 家庭办公家庭办公 视频会议视频会议 宽带网络改变生活方式宽带网络改变生活方式 电子银行电子银行 可视电话可视电话 远程教育远程教育 数字电视数字电视 视频视频 视频点播视频点播 光纤与传输的关系光纤与传输的关系-系统演进对光纤的促进系统演进对光纤的促进光纤种类光纤种类-光纤标准的发展光纤标准的发展光纤种类光纤种类-常用光纤的折射率分布图常用光纤的折射率分布图d 包 层 包 层125m 匹 配 包 层 单 模 光 纤（Match C
7、lad）光 纤 群 折 射 率：1310nm-1.4661550nm-1.467d125m 凹 陷 包 层 单 模 光 纤（DC）光 纤 群 折 射 率：1310nm-1.46751550nm-1.4682G.652光纤光纤光纤种类光纤种类-常用光纤的折射率分布图常用光纤的折射率分布图 包 层 G.655光光 纤纤125m G.651光光 纤纤d125m 包 层世界主要厂商水峰衰减世界主要厂商水峰衰减光光纤纤分分类类小小结结多模光多模光纤纤单单模光模光纤纤 名名称称渐变渐变折射率多模光折射率多模光纤纤非色散位移非色散位移单单模光模光纤纤 非零色非零色散位移散位移单单模光模光纤纤宽带宽带光光传传
8、输输用非零用非零色散色散单单模模光光纤纤小小弯弯曲曲半半径径光光纤纤ITU-T分类G.651G.652G.655G.656G.657子分类50/12562.5/125A、B C、DA、B、CIEC分类A1aA1bB1.1 B1.3B4B5B6子系列俗称传统50/125新一代50/125BIF15等代号OM2:1G/2000OM3：10G150/300/500OM1OS1信号源LD、LEDLDLD、LEDLDLDLDLDLD成本比例%450600500900450600100105110280350300500200250应用场合以太网、视频等局域网，覆盖距离2km以内高速以太网、办公楼竖井布线
9、、局域网汇聚层链路等，对应距离以太网、视频等局域网，覆盖距离2km以内通信干线、城域网、本地网、光纤接入等，中继距离达600km，以太网通信达20km通信干线、城域网、本地网、光纤接入等，中继距离达600km，以太网通信可以达20km，多业务密集波分复用，骨干网等粗波分复用和密集波分复用系统FTTH应用，楼内布线光纤种类光纤种类-光纤选择光纤选择光纤规格光纤规格核心核心网网城域网城域网接入网接入网A1aA1a、A1bA1b 适用适用G.652A/BG.652A/B 可用可用 适用适用 可用可用G.652C/DG.652C/D 可用可用 适用适用G.655B/CG.655B/C 适用适用可用可用
10、G.656G.656 适用适用可用可用光纤的性能光纤的性能-光纤的四大性能光纤的四大性能光光纤纤的性能的性能-光光纤纤的几的几个关键个关键指指标标衰减非线性色散性能优化光纤制造光纤制造-光纤材料光纤材料1.光纤的定义光纤的定义：光纤是由高纯透明材料组成的光传输媒质。光纤是由高纯透明材料组成的光传输媒质。2.光纤材料：光纤材料：石英玻璃、塑料、晶体石英玻璃、塑料、晶体.。3.石英玻璃：石英玻璃：1.优点：优点：优秀的光学、力学和化学性能，良好的加工性能，极好的温度稳优秀的光学、力学和化学性能，良好的加工性能，极好的温度稳定性能、重量轻、抗电磁干扰。定性能、重量轻、抗电磁干扰。注意：光纤重量：注意
11、：光纤重量：33g/km，温度变化（，温度变化（40C-20C）光纤长度变化）光纤长度变化1.1cm。2.缺点：缺点：容易发生脆性断裂。容易发生脆性断裂。性能性能单单位位数值数值密度密度G/cmG/cm3 32.22.2杨杨氏模量氏模量N/mmN/mm2 27290072900剪切模量剪切模量N/mmN/mm2 23300033000热热膨膨胀胀系系数数K K-1-15.55.51010-7-7光纤制造光纤制造-结构设计结构设计G.651G.652G.655光纤截面图光纤截面图光谱曲线光谱曲线S Sp pe ec cu ua al l A At tt te en nu ua at ti io
12、on n(t ty yp pi ic ca al l f fi ib be er r)80010001200140016000.00.51.01.52.02.53.03.54.0A Al ll le en nu ua at ti io on n(d dB B/k km m)W Wa av ve el le en ng gt th h(n nm m)nma850dB/km1.81b13000.35c13100.34d13800.55e15500.19edbca光纤制造方法光纤制造方法1.关键技术关键技术 1）.高纯度：高纯度：光纤材料要达到高纯度光纤材料要达到高纯度 99.9999%。2）.高精
13、度：高精度：精确控制光纤折射率分布和几何尺寸。精确控制光纤折射率分布和几何尺寸。2.光纤结构光纤结构 纤芯：纤芯：SiO2+GeO2 包层：包层：SiO23.制造方法制造方法 1）工艺步骤：制棒，拉丝。）工艺步骤：制棒，拉丝。2）制棒方法：）制棒方法：精确控制光纤折射率分布。精确控制光纤折射率分布。外部气相沉积法：外部气相沉积法：OVD 内部气相沉积法内部气相沉积法:MCVD、PCVD 轴向气相沉积法：轴向气相沉积法：VAD 等等 3）拉丝工艺要点：）拉丝工艺要点：棒变为丝，保护光纤强度（预涂覆），提高拉丝速度棒变为丝，保护光纤强度（预涂覆），提高拉丝速度光纤应用发展新趋势光纤应用发展新趋势光
14、纤应用发展新趋势产业并购光纤应用发展新趋势产业并购 康宁（康宁（CorningCorning）古河（日本古河古河（日本古河并购并购美美国国OFSOFS）阿尔卡特阿尔卡特(Alcatel)(Alcatel)藤藤仓仓（FujikuraFujikura）烽火烽火(FiberhomeFiberhome)长飞长飞(YOFC)(YOFC)其他：如日本住友、其他：如日本住友、韩国韩国三星三星光缆的种类光缆的种类典型典型GYTAGYTA光缆光缆UV光纤光纤油膏松套管缆芯填充物扎纱及阻水层铝带PE护套中心加强件填充绳套管数、套管数、套管外径套管外径加强件规格、加强件规格、单元数单元数芯数、每芯数、每管芯数管芯数
15、拉力、敷拉力、敷设方式、设方式、金属或非金属或非金属金属缆芯缆芯阻水材料阻水材料金属带金属带(OP)(OP)侧压、防侧压、防潮、敷设潮、敷设方式、应方式、应用环境用环境护套料护套料抗紫外、抗紫外、阻燃阻燃包装包装典型典型GYTA光缆光缆光缆型号命名方法光缆型号命名方法光缆型号由光缆的型式代号型式代号和规格代号规格代号组成。型式部分型式部分 分五个部分，分别用代号表示。I 分类分类 加强构件加强构件 结构特征结构特征 护套护套 外护层外护层 I I 分类的代号分类的代号GY-GY-通信用室（野）外光缆通信用室（野）外光缆 GM-GM-通信用移动式光缆通信用移动式光缆GJ-GJ-通信用室（局）内光
16、缆通信用室（局）内光缆 GS-GS-通信用设备内光缆通信用设备内光缆GH-GH-通信用海底光缆通信用海底光缆 GT-GT-通信用特殊光缆通信用特殊光缆II II 加强构件加强构件(无符号无符号)金属加强构件金属加强构件 F F 非金属加强构件非金属加强构件III III 结构特征（缆芯和光缆派生结构特征代号）结构特征（缆芯和光缆派生结构特征代号）光缆结构特征应表示出缆芯的主要类型和光缆派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表，其组合代号按下列相应的代号自上而下的顺序排列。D 光纤带状结构 （无符号）-光纤松套被覆结构 J光纤紧套被覆结构 （无符号）层绞结构G骨架槽结构 X
17、中心管结构T油膏填充式结构 无符号）干式阻水结构R充气式结构 C 自承式结构B扁平形状 E 椭圆型Z阻燃IV IV 护套护套 Y聚乙烯护套 V聚氯乙烯护套 U聚氨酯护套 A铝聚乙烯粘结护套（简称A护套）S钢聚乙烯粘结护套（简称S护套）W夹带平行钢丝的钢聚乙烯粘结护套 （简称W护套）V V 外外护层护层 当有外护层时，它可包括垫层、铠装层和外被当有外护层时，它可包括垫层、铠装层和外被层的某些部分和全部。层的某些部分和全部。其代号用两组数字表示（垫层不需表示），第其代号用两组数字表示（垫层不需表示），第一组表示铠装层，它可以是一位或两位数字；一组表示铠装层，它可以是一位或两位数字；第二组表示外被层
18、或外套，它应是一位数字。第二组表示外被层或外套，它应是一位数字。光缆外护层代码光缆外护层代码铠装层铠装层含 义外被层或外被层或外护套外护套含 义代号代号0无铠装层1纤维外被层2饶包双钢带2聚氯乙烯套3单细圆钢丝3聚乙烯套33双细圆钢丝4聚乙烯套加覆尼龙套4单粗圆钢丝5聚乙烯保护管44双粗圆钢丝5皱纹钢带光缆规格部分光缆规格部分光纤规格的构成：光纤规格的构成：由光纤数和光纤类别组成。由光纤数和光纤类别组成。光纤数的代号用光缆中同类别光纤的光纤数的代号用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表示。实际有效数目的数字表示。光纤类别如下：光纤类别如下：A1a 50/125 mm SiO2A1a 50/1
19、25 mm SiO2系多模光纤系多模光纤A1b 62.5/125 mm SiO2A1b 62.5/125 mm SiO2系多模光纤系多模光纤B1 B1 非色散位移型单模光纤（非色散位移型单模光纤（G.652G.652）B4 B4 非零色散位移型（非零色散位移型（G.655G.655）主要光缆型号规格表示GYTAGYTA金属加强构件、松套层绞填充式、铝金属加强构件、松套层绞填充式、铝聚乙烯粘聚乙烯粘 结护套通信用室外光缆结护套通信用室外光缆 GYTSGYTS金属加强构件、松套层绞填充式、钢金属加强构件、松套层绞填充式、钢聚乙烯粘聚乙烯粘 结护套通信用室外光缆结护套通信用室外光缆 GYTA53GY
20、TA53金属加强构件、松套层绞填充式、铝金属加强构件、松套层绞填充式、铝聚乙烯聚乙烯 粘结护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信粘结护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信 用室外光缆用室外光缆 GYFTYGYFTY非金属加强构件、松套层绞填充式、聚乙烯套通非金属加强构件、松套层绞填充式、聚乙烯套通 信用室外光缆信用室外光缆 通信用主要几种光纤通信用主要几种光纤a.按传输模式分：单模光纤、多模光纤。b.按传输波长分：短波长光纤、长波长光纤、超长 波长光纤。c.材料组分：石英光纤、塑料光纤、液芯光纤、晶 体光纤、多组分光纤。d.按套塑类型：紧套光纤、松套光纤。e.按折射率分布：阶跃型（SI）光纤、渐变
21、型（GI）光纤。光缆用光纤带光缆用光纤带光纤带类型根据粘结材料用量的多少，光纤带的典型结构可分为边粘型边粘型和包覆型包覆型 典型的边粘型光纤带结构 典型的包覆型光纤带结构光纤带结构示意图光纤带结构示意图光纤、光缆识别色谱套管色谱标志套管色谱标志,采用领示色谱时，领示色应为红色红色和绿色绿色，其余元构件应为其他的相同颜色，宜为本色。采用全色谱标志，面向光缆A端看，在顺时针方向上松套管序号增大，目的目的:为了便于识别，光纤和松套管必须有色谱标志，用于识别的色标鲜明，在安装或运行中可能遇到的温度下，不褪色，不迁染到相邻的其它光缆元件上。全色谱标志全色谱标志，其颜色选自识别用全色谱规定的12种颜色，在
22、不影响识别的情况下允许使用本色；松套管内光纤的序号宜按识别用全色谱颜色序号排列。光缆原材料光缆原材料(按工序按工序)工序材料名着色油墨套管PBT和色母料 光纤油膏 成缆FRP 钢丝 阻水带 光缆油膏 轧纱护套护套料(PE)钢带 铝带 芳纶 热融胶撕裂绳 玻璃纱 第三章第三章 光缆的生产工艺光缆的生产工艺1 1 光缆工艺流程光缆工艺流程光特性/结构检查光/结构/机械/环境光纤 着色结构检查结构检查作业标准/指导书光纤收给Loose Tube制造S/Z Stranding护套(Jacketing)结构检查结构检查包装(Packing)出货检查检查C h e c ksheet修理废废弃弃NoNo修理
23、废废弃弃NoNo修理废废弃弃NoNo修理废废弃弃NoNo修理废废弃弃NoNo修理废废弃弃NoNo修理废废弃弃NoNoOutput着色光纤着色光纤颜色(Color)着色厚度净化度着色缠绕Loose Tube光特性结构/颜色FEL缠绕Stranding半制品半制品集合pitch集合外径集合结构防水特性绕点质Finish Cable结构护套印刷质量防水特性绕Finish Cable(检查）检查）光特性结构 护套厚度外径等 护套印刷质量机械特性 防水冲激压缩等环境特性 温度等C h e c ksheetC h e c ksheetC h e c ksheetC h e c ksheetInput光纤涂
24、色光纤涂色-制品:光纤-材料 净化紫外线INK N2(附材料)-作业条件 线速,着色Dise UV光强 氧气浓度Tubing(L/T制造制造)-半制品:涂色光纤-材料 PBT,Conc.Jelly compd-作业条件 线速,Tool组合 水潮温度 送出,卷取张力S/Z Stranding-半制品:L/T-材料 CSM,Filler Tape,B-yarn-作业条件 线速,Tool组合 Oscillating条件 Bind条件，张力 护套护套-半制品-材料Tape,护套-作业条件 线速,Tool组合 Tape成型条件Bind On-line检查()颜色,净化度外观Tubing工程 引线光纤移动
25、/INK 准备光纤着色检查sheet前表确认少量组长表确定(,)光纤检查(,)YesYesYesYes治工具/洗涤/SET.UV INK 挤拌/检查/补充NoNo废弃NVANVA反交工程条件 SET./确认Line start(Jog线速)检查后线速上升VAVANoNo废弃NVANVA反交VAVAInput-作业标准作业标准*作业标准*设备标准*作业指南书*作业指导书*检查作业 Premaintenance-治工具治工具 Chamber(Applicater)Inlet-dies Wet-wiper Outlet-dies-材料材料 光纤光纤(半制品半制品)紫外线 净化 INK(UV cura
26、ble INK)Nitrogen(N2)-工程条件工程条件 Process Parameters Coloring speed Ink tank 供给 Ink Heating Temp.UV光强(PUV)M供给压力 Iris开口 Pay-off张力 Take-up张力 绕 Pitch Dies 内径 光纤外径 Line centering 外径测定器set.值 Output光纤着色光纤着色着色光纤着色光纤-颜色颜色*明度*彩度*颜色-着色厚度着色厚度-着色外径着色外径-净化度净化度*用溶济磨*FTIR-着色外观着色外观*表面 粗糙度*长度方向均一性-绕质量绕质量*Ring*夹住 光纤边角*边角
27、部 凹*Spool 破损有无*绕 形相(wave)NoNo废弃修理NoNo废弃修理反交反交反交反交1 1）着色工艺流程）着色工艺流程着色光纤着色光纤 品质管理项目及管理方法品质管理项目及管理方法净化度净化度表示光纤上着色的表示光纤上着色的 UV curable ink(UV curable ink(紫外线净化紫外线净化)的净净化程度的净净化程度 净化度越高净化度越高 光纤和着色层的接触力增加光纤和着色层的接触力增加 着色表面粗糙度减小着色表面粗糙度减小 着色色谱着色色谱兰、桔、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、青绿、粉红，也可用本色替代12种颜色。光纤油墨是有机化学混合剂，有着明显的使用期限，一
28、般瓶装油墨均标有使用年月日，务请不要过期使用。光纤着色，一般选用以丙烯酸为基的油墨材料。着色过程中要控制好油墨的粘度，控制光纤涂覆的厚度以及涂层干燥程度。着色颜色过薄，光纤不易区分，过厚则对光纤传输有影响，产生较大的附加损耗。着色油墨厚度着色油墨厚度 为使油墨能发挥更好效果，包括固化速度，附着力、色泽，一般厚度在35微米之间。着色厚度大时的问题点是：1）INK的需要量增加2）摩擦特性减小（光纤和着色层的结合力减小）3）着色后损失增加及Bending特性底下等。模具模具 要达到上述厚度，采用比光纤外径245m大1015m的模具。故模具孔为 260m。着色杯的温度：应加热到35（不宜超过38）。保
29、保护气护气体体 在紫外线光基因固化反应中，氧气将阻碍并减缓固化速度，故在固化过程中，要用氮气来隔离，一般氮气用量为1020升/分。固化速度固化速度 在使用UV固化灯管有效期内和石英管清洁情况下，光纤固化速度，国产设备通常控制在8001400m/min；进口设备可达到20003000 m/min。固化度自固化度自检检 用一块软棉布（或棉花）浸泡在丁酮或丙酮、无水酒精内，定时的用棉花在光纤上擦拭，不能有颜色粘在棉花上。着色设备构设备构成2.2 2.2 套管工序套管工序 紧套 松套On-line检查()FEL/绕/颜色次期(集合)工程 引线着色光纤 移动(Rack)Tube 制选检查sheet确认尾
30、表(,)着色光纤检查(,)YesYesYesYes治工具 洗涤/检查/SET.材料(PBT,CONC拧胶)NoNo废弃NVANVA反交工程条件 SET./确认Line run(注入光纤)检查后 线速上升VAVANoNoNVANVAVAVAInput-作业标准作业标准*作业/设备标准*作业指南/指导书 *检查作业 Premaintenance-治工真治工真 Tip&Die Front/Back needle Collecting,Hole plate,Ring-材料材料 着色光纤着色光纤(半制品半制品)PBTP Color Concentration Jelly compd-工程条件工程条件 P
31、rocess Parameters 生产线速 挤压温度/S-RPM 水潮温度/水潮位置 Conc.混合化 Jelly Heating Temp.Jelly拱给 rpm Pay-off张力 Take-up张力 绕 Pitch Line centering*X-HEAD Level*eedle类 cenetering OutputLoose tube-Tube结构结构*外径*内径*厚度*外观-FEL(fiberexcess length)-Optical Performance(光损失光损失)-卷取品质卷取品质-Tube 颜色颜色 木轮号/长度绕拧/净化度/颜色外径/Fault/颜色(肉眼)NoN
32、o废弃修理NoNo废弃修理结构检查后 OTDR全数套管工程品质管理项目及管理方法套管工程品质管理项目及管理方法 L-t(tube基准长度 L-f(tube内的 光纤长度)%FEL =(L-f L-t)100)/L-t1 1 余长率余长率%FEL(Fiber excess length rate）管理管理余长余长(%FEL)(%FEL)的目的：的目的：1 1）后工程）后工程(集合工程等集合工程等)进行中在进行中在套管套管上加张力上加张力套管伸长时，光纤不会直接受力伸长。套管伸长时，光纤不会直接受力伸长。造成光特性发生裂变。造成光特性发生裂变。2 2）按光缆的温度特性，用途而必要的预设在光缆套管中
33、。）按光缆的温度特性，用途而必要的预设在光缆套管中。3 3）对光缆的拉伸特性具有较大影响）对光缆的拉伸特性具有较大影响 2 2 套管套管结构结构顾顾客要求是 Loose tube的外径径,内径内径,颜颜色,tube光纤纤 芯数数。为满为满足完产产品的结构结构及机械/环环境特性 设设定 tube结构结构的公差 厚度厚度内径内径外径外径1 1）圆整圆整率率 =(最大最大外外径径 最小最小外外径径)*100)/100)/平均外径平均外径 一般最大以一般最大以4%4%运用运用 2 2）外径及内径公差外径及内径公差 :NOM.:NOM.0.1 0.1 套管工程的鼓包套管工程的鼓包%1001lllll%1
34、001lllll经验数经验数据据Preferable level for the extrusion of Ultradur:200 m/min:DDR 12-20:1经验数经验数据据Preferable level for the extrusion of Ultradur:200 m/min:DRB 1.2-1.3:1拉伸比拉伸比DDR(Draw down ratio)=(D2-d2)/(od2-id2)拉伸平衡系数拉伸平衡系数DRB(Draw ratio balance)=(D/d)(id/od)套管工程配馍原理套管工程配馍原理挤挤出机示意图图 套管工程设备构设备构成影响松套中光纤影响松
35、套中光纤余长的因素的因素 光纤放纤张力 主牵引轮的直径和缠绕圈数 前后两段冷却水温差 生产线生产速度 填充油膏的温度和压力 对双牵引生产线来讲，另一个重要因素是履带牵引和盘式牵引间的速度差。其他一些次要因素。套管工序操作要求套管工序操作要求操作准备 挤出机温度到达设定值后应使其稳定20分钟以上开机；加料斗中加满料，设定烘干温度 油膏填充机油缸充油膏 冷、热水槽保持适水位，设定温度，打开热水泵 打开计米开关，测量仪进入运行状态；收排线上装好空盘，并调好排线开档，使其与线盘一致，并调节到线盘一边对准牵引上的导轮槽的位置，设定好节距。成缆工序成缆工序光缆的成缆与光缆结构有直接关系，通过绞合节距绞合节
36、距的控制获得光缆温度特性,拉伸特性和传输特性.根据实际使用要求和环境敷设条件不同，光缆结构式多样化。集合的定义集合的定义 集合又称绞合、成缆，是光缆制造过程中的一道重要工序，集合是将若干根套管或填充绳以中心加强件为中心旋转扭绞在一起，再用扎纱捆绑固定起来，形成稳定的圆整的缆芯，再添加一些保护性辅助材料，例如油膏（缆膏、阻水纱、阻水带等）；集合的作用集合的作用-增加光缆的柔韧性和可弯曲性当松套管和中心加强芯构成缆芯时，松套管需要按一定的绞合节距绞合在加强芯的周围，当光缆弯曲时，其中心线圆外部分必须伸长，而其内圆部分必须缩短，如果缆芯是由松套管平行放置与加强芯周围的，弯曲时和弯曲后就会出现如下的现
37、象：-提高光缆的抗拉能力和改善光缆的温度特性光缆受拉或是温度升高，没有绞合的缆芯其松套管中的光纤就会随加强芯一起受力或是伸长，而直接受到力的作用。当温度降低时，光纤也会受到加强芯收缩力的影响。而在绞合的缆芯结构中当缆芯弯曲时，缆芯中心线内外两部分可以互相移动工补偿，如同一只弯曲的弹簧，弯曲时不会引起套管的塑性变形，因些缆芯的柔软性大大提高。绞合的形式-规则绞合各单元有规则、同心且相邻各层依不同方向的绞合称为规则绞合。它还可分为正常规则绞合和非正常规则绞合，后者系指层与层间的单元直径不尽相同的规则绞合而前者系指所有组成单元的直径均相同的规则绞合，如图所示。绞合角和绞入率绞合角和绞入率如果将规则绞
38、合的缆芯中任意一个延螺旋线绞合的单元展开，则得到一个直角三角形，单元的中心轴绕缆芯一周的长度L构成该直角三角形的斜边，穿过该层各单元中心的圆周之长（平均周长）构成该直角三角形的一条直边，绞合节距H即绞合单元绞合时绕缆芯一周沿缆芯中心线所量得的长度构成该直角三角形的另一条直角边，如图所示：L表示每个节距绞合后套管的长度H表示绞合节距 D表示平均周长a表示绞合角成缆绞缆绞合设备图设备图层绞单层绞单元元 采用外径1.73.0mm的松套充油套管作为绞合单元其偏值为0.1mm，当松套管单元数不够时，可采用PE填充绳填充缆芯，填充绳外径应与光纤束管的外径一致，当缆芯中须加导电线芯时，应根据工艺要求，使带有
39、导电线芯的缆芯保持圆整、紧密。层绞单元色谱可采用红、绿松套光纤套管作为领示色谱，红到绿顺时针方向排列为光缆A端，反对针排列为B端。扎扎纱纱 层绞式缆芯应纵包或扎紧一道聚酯纱，聚酯纱接头时应牢固，节距均匀，保持缆芯紧密。固定绞合节距。包包带层带层 缆芯外应纵包或紧扎一层无纺布，阻水带或聚酯带，厚度为0.020.3mm，纵包带搭接宽度03mm。在包带与缆芯间应填充光缆油膏。a)松套充油工序套管应符合标准和技术规范，其他原材料应符合光缆原材料采购规范。b)松套充油光纤套管及其他原材料在成缆前必须看清质量跟踪表所示数据和质检人员签名。c)绞合方向：光缆中相邻层的绞向应相反。2).成缆缆技术术要求d)中
40、心加强构件应为整根钢丝，不允许焊接，钢丝总长度应大于或等于光纤长度。在特殊情况下只允许12根外铠钢丝焊接，其余钢丝不容焊接，同一钢丝上不允许有2个以上的焊接点。在同一层相邻二个焊接点之间的距离应大于150m，焊接点应用对焊机点焊，焊接点应牢固、平整、不允许有毛刺及虚焊现象。e)光缆缆芯应圆整、绞合紧密、不允许缺根、松股、露芯、跳槽、扭结，任何不合质量要求的缆芯半成品，在绞制过程中就应修复。无特殊情况严禁剪断束管或支承铠装钢丝。f)无纺布应紧密绕包，不允许缺少、松脱，无纺布接头处重叠50mm以上，用胶带纸紧密粘扎在缆芯上（或用聚酯纱绕几圈并扎紧）。也可以纵包无纺布。g)缆芯应排列整齐、紧密、不得
41、有凹凸形、锥形、满盘、松脱。成品缆芯外层与收线盘侧板边缘的间距应大于50mm。).根据工艺，明确所生产光缆产品的型号、规格、数量、成缆形式、节距、绞合等工艺技术参数和有关要求。).检查传动系统、绞盘、绕包头、牵引、收排线装置等各机械系统是否正常，对各机械润滑点要定时加注润滑油，检查电器箱，各开关按钮、停车装置等电器部分是否正常，如发现异常情况及时报告修复。).备有生产操作工具，如单面刀片、剪刀、斜口钳、胶带纸、游标卡尺、钢尺等，并放置在固定的使用方便的位置。2).成缆缆操作工艺艺-操作前准备备).张力测量 用弹簧秤仔细调节各放线盘的放线张力，一般层绞式光缆套管放线盘的张力为300850g，钢丝
42、张力应大于1000g，外铠装钢丝光缆、钢丝放线张力应为400g左右，中心束管式光缆，光纤束管放线张力为100450g，各放线盘张力应均匀。张力调定后，张力锁紧装置必须处于复位锁紧状态。)光纤束管的型号、规格、芯数、束管外径等是否与工艺要求相符。)钢丝/FRP：检查钢丝/FRP的型号、规格、线径、套塑层外径、颜色、复绕长度是否符合工艺要求，严禁质量不符合要求的钢丝/FRP，投入使用。)包带:检查无纺布,阻水带型号、规格、宽度、厚度是否符合工艺要求。对其他生产所需的原材料、半成品进行检查，如发现质量有问题，及时报告，杜绝不合格原材料、半成品流入生产线。)按要求准备好收线盘具。2).成缆缆操作工艺艺
43、-按工艺艺要求检查检查准备备工作2.4 2.4 护护套工序套工序光缆的外护套的主要作用是进一步提高光缆的耐侧压力、耐冲击机械性能和防潮密闭、防腐蚀，也可借助于光缆外护套来增加光缆的抗拉强度（如中心束管式结构光缆）。目前国内外光缆外护套结构如下几种：单一塑料护套（含阻燃系列）；铝、聚乙烯粘结护套（A护套）；钢、聚乙烯粘结护套（S护套）；铝护套；钢护套；夹带钢丝的钢-聚乙烯粘结护套（W护套）；A护套+复合皱纹钢带纵包+PE护套；A护套+钢丝铠装+PE护套。铝塑复合带纵包成型工艺铝塑复合带纵包成型工艺目前铝塑复合带纵包成型方法有几种，各有千秋，大部分厂家采用的是喇叭模，6自模等简单方便。即把复合带纵
44、包在光缆芯上，然后在它上面挤上一层聚乙烯护套，使护套与复合带上的聚乙烯薄膜热融在一起。铝塑合带纵包流程图 钢塑复合带纵包成型工艺钢塑复合带纵包成型工艺轧纹复合带钢带纵包结构改善了护层的弯曲性能，决定于抗弯性能的波纹形状、深度和单位长度的波纹数、缆外形尺寸大小，为保证光缆的耐弯曲性能，或者适度增加波纹深度，或者增加单位长度的波纹数，经验证明，纹深为0.6mm、25mm长度内轧10个波纹是合适的。皱纹复合钢带纵包搭盖接缝处的自身粘结强度是护套水密性能的关键，而钢带表面的涂覆层与外套粘结强度也是不容忽视的。二者都应是无缝隙的粘结，影响接缝可靠的主要因素是：1)复合钢带的基材质量和涂层的粘结性；2)皱
45、纹钢带的成型工艺；3)外护套的材质和挤出条件。复合钢带涂层除自身粘对外，还应与外护套粘结一体，从而保证水密性。外护套挤出方式和挤出模具配置至关重要，要控制好工艺。钢带的成型性受钢带基材的直接影响，无回弹纵包是最理想的条件，为尽量做到这点，模具和成型装置的设计，是确保质量的关键。目前，纵包成型装置有自由多道滚轮成型和强迫成型方式，各有优质缺点，不论哪，都必须与挤出机联动，所以成型、搭盖接缝的密封性能要稳妥可行 钢塑复合带纵包成型工艺 挤塑工艺挤塑工艺 流程流程光缆护套挤制和复合钢带轧纹纵包为完成合格光缆成品的最后工序，也称挤塑工序，光缆制造是否合格成功，集中在最后工序，亦是关键工艺程序之一。关键
46、参数控制关键参数控制1)1)光缆外径光缆外径2)2)挤出挤出PEPE厚度厚度,厚度偏心厚度偏心,3)3)光缆椭圆度光缆椭圆度4)4)金属带成型和搭接宽度金属带成型和搭接宽度5)5)全截面阻水特性全截面阻水特性塑料挤出的基本原理塑料挤出的基本原理利用特定形状的螺杆，在加热的机筒中旋转，将由料斗中送来的塑料向前挤压，使塑料均匀的塑化（即熔融），通过机头和不同形状的模具，使塑料挤压成连续性的所需要的各种形状的塑料层，挤包在线芯和电缆上。1 1 塑料挤出过程塑料挤出过程 按塑料的不同反应将挤塑这一连续过程，按塑料的不同反应将挤塑这一连续过程，人为的分成不同阶段，即为：人为的分成不同阶段，即为：塑化阶段
47、塑化阶段（塑料的混合、熔融和均化）；（塑料的混合、熔融和均化）；成型阶段成型阶段（塑料的挤压成型）；（塑料的挤压成型）；定型阶段定型阶段（塑料层的冷却和固化）。（塑料层的冷却和固化）。2 2 塑化阶段料流的变化塑化阶段料流的变化1)1)在加料段在加料段，首先就是为颗粒状的固体塑料提供软化温度，其次是以螺杆的旋转与固定的机筒之间产生的剪切应力作用在塑料颗粒上，实现对软化塑料的破碎。2)2)在熔融段在熔融段，经破碎、软化并初步搅拌混合的故态塑料，由于螺杆的推挤作用，沿螺槽向机头移动，自加料段进入熔融段。3)3)在均化段在均化段，具有这样几个突出的工艺特性：这一段螺杆螺纹深度最浅，即螺槽容积最小，所
48、以这里是螺杆与机筒间产生压力最大的工作段；另外来自螺杆的推力和筛板等处的反作用力，是塑料“短兵相接”的直接地带；这一段又是挤出工艺温度最高的一段，所以塑料在此阶段所受到的径向压力和轴向压力最大，这种高压作用，足以使含于塑料内的全部气体排除，并使熔体压实，致密。该段所具有的“均压段”之称即由此而得。3 3 挤出过程中塑料的流动状态挤出过程中塑料的流动状态在挤出过程中，由于螺杆的旋转使塑料推移，机筒和螺杆之间产生相对运动，这种相对运动对塑料产生摩擦作用，使塑料被拖着前进。另外，由于机头中的模具、多孔筛板和滤网的阻力，又使塑料在前进中产生反作用力，这就使塑料在螺杆和机筒中的流动复杂化了。通常将塑料的
49、流动状态看成是由以下四种流动形式组成的：4 4 塑料在机桶中的塑料在机桶中的4 4种流动种流动正流正流是指塑料沿着螺杆螺槽向机头方向的流动。它是螺杆旋转的推挤力产生的，是四种流动形式中最主要的一种。正流量的大小直接决定着挤出量。倒流倒流又称逆流，它的方向与正流的流动方向整好相反。它是由于机头中的模具、筛板、和滤网等阻碍塑料的正向运动，在机头区域里产生的压力（塑料前进的反作用力）造成的。由机头至加料口形成了“压力下的回流”，也称为“反压流动”。它能引起生产能力的损失。横流横流它是沿着轴的方向，即与螺纹槽相垂直方向的塑料流动。它对提高挤出质量有重要的意义，但对挤出流率的影响很小。漏流漏流它也是由机
50、头中模具、筛板和滤网的阻力产生的。不过它不是螺槽中的流动，而是在螺杆与机筒的间隙中形成的倒流。它也能引起生产能力的损失。塑料的四种流动状态不会以单独的形式出现，就某一塑料质点来说，既不会有真正的倒流，也不会有封闭的环流。熔体塑料在螺纹槽中的实际流动是上述四种流动状态的综合，以螺旋形轨迹向前的一种流动。5 5 塑料挤出机的操作规程塑料挤出机的操作规程1 开车前操作者应检查设备各部件的润滑、传动、电气控制等情况，发现问题要立即找有关人员及时解决。2 按产品的要求选配好模具，并把模芯与模套间的距离调节好，防止塑料层厚度偏差过大。3 要提前23小时启动加温系统，应按工艺规定调好各段温度，防止温度控制过
