一种用于预制光缆的光缆石登位

一种用于预制光缆的光缆石登位

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(贵州电网有限责任公司遵义供电局563099)

摘要：电网发展在智能化、万物互联的方向稳步前进，标准化设计、工厂化预制、模块化施工、机械化作业、信息化管理程度进一步加强。在变电站领域，模块化施工推进的尤为明显。预制舱、预制围墙、预制电缆沟、预制光缆、预制电缆等新产品的应用，不仅加快了电网建设步伐，也提高了标准化设计水平、保证了施工质量。然而在一些细分领域，比如制作预制光缆所选用的光缆，仍然沿用传统光缆，缺乏针对性的研究。

关键词：预制光缆；光缆；功能；效果；关键技术

0引言

随着智能电网的发展，预制光缆得到了广泛应用，相关企业和电力协会也出台了相关标准，用以指导预制光缆的应用、选型等。目前而言，这些标准，相对比较宽泛，对细节问题，缺乏描述，语焉不详。比如光缆结构、防火特性、防鼠特性缺乏明确要求。以致生产厂商按各自的理解闭门造车、各行其是，产品品类五花八门，质量参差不齐，给设计院、使用单位、运维部门造成严重的困扰。本文就光缆结构从防鼠咬特性、阻燃特性、弯曲特性、抗拉特性等方面做出针对性的研究，以供参考。

一、光缆的抗拉性能

光缆的抗拉性能是指光缆在承受拉力情况下，传递信号的能力。光缆在敷设、架空等工况下，会承受自重、风雪载荷、摩擦、拖拽等引起的拉力。抗拉性能较差的光缆，在外力作用下会出现信号衰减、丢失甚至光缆断裂。抗拉性能主要有光缆内部的加强件决定。

光缆加强件分为金属加强件和非金属加强件。金属加强件一般是磷化钢丝，非金属加强件常用的有FRG和芳纶。

金属加强芯由于密度较大、易引雷电、盘绕不便，很少用于变电站内光缆制造。本文不做详述，仅对非金属加强件进行比较。

光缆加强芯属非金属材料，具有如下技术特点:

1、对电击不敏感，适用于多雷电、多雨等气候环境地区；

2、不受感应电流干扰，非金属光缆可紧挨着电源线和电源装置铺设、安装；

3、不会产生因金属腐蚀产生的有害气体而影响光纤传输；

4.比重小,约为钢丝比重的四分之一,同等尺寸可提供大长度的盘长5.表面光洁度好,尺寸稳定,易于加工和敷设6.不会因为金属腐蚀产生有害气导致氢损而影响光缆的传输性能7.对电击不敏感,不受电磁干扰8.具有较优的强度/质量比

相对于FRP加强芯，芳纶纱具有密度更小，拉伸模量更高，断裂强度较高和断裂延伸率较低等特殊的性能;在较高的温度下，能保持固有的稳定性，非常低收缩率，较低的蠕变以及非常高的玻璃化转变温度，另外具有较高的抗腐蚀性能，不导电，弯曲性能好，具有较强的抗化学必能，是优越的光缆加强单元材料。在预制光缆制造中，良好的弯曲性能能保证预制光缆余长盘绕，优势非常明显，因此建议选用芳纶纱作为加强件。

二、光缆的铠装结构

光缆常用的铠装型式大体上分为金属铠装和非金属铠装，金属铠装又分为钢管、绕包双钢带、单细圆钢司、双细圆钢丝、单粗圆钢丝、双粗圆钢丝、邹纹钢带，非金属铠装分为非金属丝、非金属带。我国幅员辽阔，变电站地理环境各异，在山区、林地等鼠患严重地区，非金属铠光缆很容易被老鼠、松鼠等啮齿类动物撕咬破坏，造成通信中断，进而引发停电事故。由于非金属铠防鼠咬特性不足，因此，本文预制光缆的铠装型式主要从金属铠中做出选择。

预制光缆是光缆经过工厂预处理后，在光缆的一端或两端根据需要连接各种类型的光纤连接器，可实现预制端在施工现场的无熔接接续点的连接或直连。一旦成端之后，长度在现场不能改变。为安全起见，预制光缆在生产时都会预留一定长度，以防不够长。这就产生一个问题，那就是预制光缆的余长处理。余长需盘绕，且弯曲半径不得大于20OD（光缆外径）。传统的金属铠装方案，金属铠均比较硬，外径较粗，不便于盘放，不适宜用于制造预制光缆。本文推荐一种柔性铠装结构，柔性铠装结构采用201螺旋钢带铠装，既能保证径向的强度，又能保证轴向的柔性。抗侧压能力强、防鼠咬性能好，同时弯曲性能良好，较为柔韧，外径小，便于盘绕。

三、光缆防水结构

采用螺旋柔性铠装结构保证了抗侧压、防鼠咬、弯曲性能。而螺旋铠装的非密封结构，一旦外护套被破坏，水分可以通过螺旋钢铠的缝隙渗入到光缆纤芯，影响通信性能。因此在螺旋钢铠内部，需加设一层阻水层，达到防水之目的。

四、产品结构图

该技术所述产品方案如下图所示：

产品方案具体描述：

4.1结构

从外到内，分别是件1光缆外护套，件2芳纶，件3不锈钢螺旋铠装层，件4内护套，件5芳纶；件6多模或单模纤芯；

4.2、功能

件1光缆外护套：光缆最外套保护套，与外界直接接触，起到防水、耐磨、阻燃以及部分抗压作用；件2芳纶：柔软且抗拉性能极高，防止光缆在外力作用下拉伸变长，拉断纤芯；件3不锈钢螺旋铠装层：直径小，抗压性能高且弯曲性能好，保护纤芯不被外力挤伤压断；件4防水护套：处于件3的保护之内，当外力把外护套破坏之后，铠装层内的护套有效防止水进入光纤；件5芳纶：起抗拉作用，当件2被破坏后，在铠装层内的抗拉加强件不易被破坏，是防止光纤拉断的最后一道屏障；件6光缆纤芯：光缆的核心部件，起通信作用；

五、技术效果

1、本产品方案采用了不锈钢螺旋铠装层代替传统铠装钢带铠装层，使光缆更加柔软，缆径更细，弯曲性能更好，更加符合预制光缆余长整理及通信性能；

2、本方品方案采用了柔软且抗拉性能优良的芳纶代替传统的中芯抗拉钢丝和FRP加强件，使光缆不但抗拉性能好而且更加柔软，更加符合预制光缆纤芯保护；

3、本产品方案采用了双层护套保护方案，铠装层内外各一层，更好的保护光纤不被外界环境影响，更加符合预制光缆纤芯保护；

4本产品方案采用了双层芳纶抗拉方案，铠装层内外各一层，更好的保护光纤不被拉断，更加符合预制光缆纤芯保护.

六、结论

1、采用芳纶代替磷化钢丝和FRP，增加了光缆抗拉性能，降低了光缆重量，保持了良好的弯曲性能；

2、采用的不锈钢螺旋铠装层代替传统铠装钢带铠装层，增加了柔韧性；

3、采用双层护套保护方案，铠装层内外各一层，增强了光缆防水性能；

4、采用双层芳纶抗拉方案，铠装层内外各一层；，增强了光缆抗拉性能。