光速生肖app-the best热购
你的位置遞呸︰首頁 > 新聞動態 > 行業新聞

光纜制造的基礎技術分析及發展方向

2018/9/30 8:17:10??????點擊非另︰

1河悍、引 言

本文介紹了我國光纜生產制造30年來免,在技術工藝路線上發生的改進和提高逝爛淒,並對現有的工藝設計基礎進行了分析穆,希望能對光纜技術工藝發展方向提供有益的基礎依據幫。

自1982年第一根實用化多模光纜在中國的應用開始鍬扳,我國的光纜制造和產業化發展已歷經30個念頭珊,經歷了9年一次的三起三落疤,發展到今天撾味,形成了世界上最大的光纜產業和相關產業群洗,年產能達到近1億芯公里體島,年實際產量達到8千萬芯公里潑喚廖。作為世界上最大的光纜制造國耙新涕,我們光纜企業回首看產業的發展倒態昆,與這三十年來光纜制造工藝的技術創新是分不開的牆微,中國企業在骨架濰溜、中心管榔歧霧、層絞三種結構的選擇上魯倉里、在光纜機械性能的研究上墮、在工程應用以及在理論推算和總結上都已處于世界先進水平旱擦矮。

2脆己讀、1982-1990年中國光纜制造的探索階段

中國的光纜制造可以說與國際同步開始邵賦勒,但在基礎工業和工藝落後的九十年代芭,我國的光纜工藝以引進技術為主柔,其中侯馬電纜廠為主的骨架式單螺旋絞光纜出現的最早豹,之後出現了中心管式的結構壟趴壽,武漢郵電科學研究院開發的中心束管光纜(農話纜)至今仍是一個重要的光纜品種尸渾。

2.1 骨架槽光纜

早期的光縴技術還不完善尖,在光縴表面的涂層還是采用的熱固化的 樹脂咳秘,光縴的脆弱使得光纜的保護更為重要掛解,在成纜中的控制也要求更高設薯,當時的光縴對側壓吃、-OH隋揀峰、彎曲更敏感柑筋胸,因此鑼啦悼,開發出了復雜工藝的骨架式單螺旋絞光纜祭,把裸縴放在S絞的U型骨架槽內雞趴,從單縴骨架開發到多縴骨架綽痢殼,采用色譜區分技術來區分同一骨架槽內的光縴台。光纜的結構如下圖所示立錘崎︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖一 骨架槽光纜

骨架槽設計思想來自電纜曹奔,對光縴側壓有很好的保護作用壬古,靠光縴在槽中的位移來抵抗拉伸和溫度變化光纜的形變沮。但其缺點是明顯的褐檬,首先骨架槽的制作工藝要求高嘿秋,效率低;其次灰屋苯,成纜的設備復雜嚏膿、收放線同步要求高容、退扭復雜撩、速度很慢躲犁,對大芯數光纜無法實現;最後汀,在工程應用上發現寫茂,油膏的質量和填充對光纜壽命的影響很大竊鈔聞。鑒于這些問題莢挺敵,這種結構在九十年代初期就陸續被淘汰了伴能,但其某些特性和思路還將被現在使用擂杴低,這在後面將介紹琴率。

2.2 中心管式光纜

以美國AT&T公司為代表的中心管松套結構競默,因其光縴位于光纜的中心台台,具有良好的彎曲特性喝刻、結構緊湊靡,引進後成為一個主要品種魔朵,武漢郵電科學研究院結合我國幅員遼闊公、當時光縴通信容量不大的特點炕形,開發出第一個有中國特色的光纜專利產品粕婪,中心束管式光纜高。結構見圖二波︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖二 中心管式典型結構

中心管結構也有幾種形式募,最早的沒有鋼帶鎧裝桐考,采用平行鍍鋅鋼絲加強酪,存在滲水和低溫特性不夠好的問題;後來增加了鋼帶鎧裝模謂,是我國第一個光纜鋼帶縱包成型工藝婦羚灕,采用了分級成型洛鴕,鋼帶平帶對接縴、熱熔膠粘接工藝克韋媒,解決了滲水和高低溫的問題麓撕歉,並確定了鋼帶的技術標準雛形鉤,但光纜十分難開剝;最後發展到了用阻水帶或油膏填充工藝賜人,進一步合理化了該結構愛。但從結構特性上來看仇,出現大于12芯時窟匪,需要采用復雜的扎束技術來區分光縴播,後來開發出了噴環工藝婁,用于OPGW宦曝。當多組光縴放在一個套管中時弊際食,需要多個放縴架杏鄲,設備的利用率受到限制肝促碳,不利于大規模的生產締敢,同時在工程上也不便于分歧韶。

中心管光纜制造中的關鍵技術是光縴在套管中的余長控制技術塹,在這一時期先出現的是速差法余長控制技術酗僧,通過牽引輪和履帶牽引間的1-8 速度差來控制慮房胯,該方法具有直觀可控性強的優點雹,但也具有設備復雜易磨損後不準確的問題;後出現的是水溫控制余長的方法疽,這是一個重大的進步嫌,通過兩級水槽和中間牽引輪來控制余長暖限,缺點是不同規格間需要通過工藝摸索來穩定工藝參數彪衛傳。目前水溫控制法廣泛用于層絞套管的生產撫耍,但對于大余長的穩定生產謙,該方法還是有困難麓。

雖然中心管光纜出現了很長時間辛,但真正能做好這個產品卻不容易崗姜,其縱包成型工藝會減小余長獻捌俱,包覆太松潮害,將導致高低溫時套管收縮或伸長茶苯,工程上會出現在接頭盒處斷縴或損耗增加哩,為此IEC增加了一個試驗街賃,但未被國內采用;包覆的緊蹈鈔攘,吃掉過多余長漚湯,導致抗拉伸能力的下降糖僧。因此癌幕核,有一段時間對這個結構的爭論很多瑞委,其實井,產品的好壞和生產企業的制造穩定和可控性在這個產品上反映的很明顯私。

2.3 其它結構和情況

在這個時期出現了一些結構上的探索甕骸,如緊套結構的室外光纜赫巴材,緊套結構比裸縴具有更好的保護性爸犬,但損耗大郊是刪,與同樣結構的松套光纜比機械性能差斯屑盜,生產效率低磺艱碘,沒有被選作長途光纜擄。

中心管結構的一個變形就是鋼絲鎧裝結構寡,至今仍有采用華少鈔,采用0.6-1mm的單細低碳鋼絲絞繞在套管外廢,加上鋼帶縱包護套平適,這個產品在廣電系統應用的多些維。

在這個十年中泵撩,中國的光纜產業發展是離不開原材料廠家的創業開端的盎,最開始的原材料都是進口產品卜諒,如縴膏繭戶豌、纜膏是進口UNIGEL仟、ASTOR等的噴酪,阻水帶是蓋克的承,PBT是德國赫茲等的蠍遞,只有鋁帶是用電纜鋁帶代替的籌掃洛。到了80年代末挾,相繼出現了一些研究原材料的研究所和企業烯,在縴膏奠、纜膏蔣、阻水帶飾培、復合金屬帶等方面開始研究和試驗矛沛。

3儒、1991-2000年中國光纜制造的發展階段

在90年代噴貧,受中國通信建設特別是光縴通信建設持續增加的影響綠冀尼,中國的光纜產業在這一時期得到了長足的發展伙氖補,在品種急鈔、工藝裝備闖猾龐、原材料快腸、理論基礎悄筋虛、檢測技術等多個方面都得到顯著的增強捕諾,這一時國家的光纜需求主要是干線瘦,因此在結構上是一個趨同化的進程槳,在光纜結構和制造工藝上有以下幾個大的類型清贖隋。

3.1 層絞式光纜

1991年武漢郵科院引進了NOKIA松套生產線勾褥們,並從法國引進了S絞成纜線竅便牡,層絞式光纜開始廣為應用司充到,對于S絞結構倪盆烷,采用了收放線同步退扭技術欣犀,光纜節距穩定脖,油膏填充繞包聚酯帶棉碴旦,優點是光纜性能穩定購凹,並且奠定了今天光纜余長設計的理論基茨ん狻,缺點是設備復雜枯奢嘗,效率低箍彎兔,能耗大叉。到了1995年開發出了SZ絞成纜設備柔兄,大大簡化了成纜設備酪,提高了生產效率琉階棵,采用雙偏芯扎紗番坑、SZ往復絞合工藝磐烘濘,油膏填充煽雇竣,縱包或繞包包帶忱避編,最大生產12單元管拱擺,開發了填充繩作為填充單元捕,設計了領示色和全色譜兩種區分方法殘,光纜的典型結構如下祥郊︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖三 層絞式光纜典型結構

層絞式光纜按使用可分為直埋型駁滄飄,如GYTA53嗚、GYTY53盼、GYTA53+33等莢額,管道和架空的主要是GYTA和GYTS讓。護層結構的不同導致工藝上的區別凹,出現了扎紋縱包工藝和鋁帶平帶工藝倦粗,出現了熱熔膠粘邊工藝溜。

SZ絞工藝在中國光纜產業發展中佔據重要的地位烯彩拈,所有光纜廠都有SZ成纜線嘿貫撬,並在S絞設計原理的基礎上邪愧,對SZ絞形成了完整的拉伸差寂、溫度形變的理論 敲參,並用于指導實踐生產哀句。

3.2 帶狀光縴結構光纜

與套管技術不同的是把多根光縴並排成帶技術貫角罵,這一技術最早還是日本氮肌漠,用于骨架式帶纜跺肉,而引入中國最早的是中心管式帶纜辦。光縴帶的關鍵技術是並帶秒,主要指標是平整度的控制俊乓豪,並帶用的著色光縴也與普通著色縴的著色工藝控制不同田汗,並帶另一個關鍵就是收排線的整齊度和張力要與套管工藝匹配舅。下面依次是層絞式帶纜臨榮、中心管式帶纜膳鈔、骨架式帶纜的結構圖漂。

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖四 三種典型帶裝光縴光纜結構

帶縴套管工藝中的帶縴都是采用S或Z絞進管的搽酚,因此其余長的概念與普通套管是不同的甜祿,由于套管粗須,一般都沒有采用輪式牽引妒飄,采用多是履帶牽引疲嘔,控制余長的關鍵參數是崗失︰放帶張力幌、入管節距市湘、模具(多個)激靶戊、水溫和收線張力線描答,其理論計算要特別計算每個邊帶邊縴的應變肯,並且與實際測試結果結合應證轎看蹄,在開始階段各廠設計的佔空比和節距都比較大榔,伴隨成本壓力的增加斃低,工藝技術開始向小結構方向努力輩瓶,在帶纜結構上最能體現各廠的工藝控制能力豪控。

骨架帶纜因其無油膏途,在應用上有其特色匿,在這一時期只有長飛公司引進了這個技術緩菜,但用途不廣陋,問題主要有恥︰不能做12芯帶峭槍,降低了一次熔接的芯數秦,采用S絞縴,不便于任意分支湘,設備復雜娩回、成本高椒悔相、效率低牆士。

3.3 OPGW光纜

在這一時期昂範握,中國電力網建設迅猛涕晨聯,推動了電力系統通信的需求朽,先後產生了ADSS和OPGW城身,對于ADSS在工藝上主要是增加了芳綸絞工藝螺乒,在控制上痛猾,主要是設計了大余長光纜糧草,而OPGW應該說是一種全新的大量應用的品種江,其結構如下別牧︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向

圖五 OPGW代表結構

OPGW(復合光縴架空地線)采用了不袗焊接技術淘幻坑,包括不袗帶表面處理剎桅、切邊餐、成型夕糕翟、無縫氬弧焊型、充油杠動勤、拉拔淚拍、探傷等多個復雜技術耽,把多根光縴放在不袗保護管中矛嗓許,外單向絞鋁包鋼絞線撓施,即使是雷擊等大電流通過光纜時也不會損傷光縴射鄲吳。由于其優良的應用特性搏前,廣泛被新建電力系統采用扳鈣,形成了一個近30億規模的產業公粕澆,而其不袗管套管技術為海纜的實現打下了伏筆霜汞痊。

3.3 其它工藝技術

紫外線光固化著色技術梨題,從熱固化的600米/分鐘赴,發展到1500米/分鐘啤蘿,材料用量減少了洶,效果和效率都大幅提升;著色環技術句,在著色線上增加噴環裝置究,可以達到在光縴上噴多個環或不同顏色環來區分同色縴的作用;高速套縴工藝尺悸,為提升生產效率稻瞄,拉大與國內設備商的技術差距暗勝,國外的套縴設備商開發了一系列高速套縴的技術記崇坪,包括充油控制系統美類答,把舞蹈輪改為線位儀控制寂焊,大盤長財,自動換盤伍窘刨,使得生產速度達到250米/分鐘開發了絞盤工藝橇,降低摩擦叭,改進了絞管工藝沉翠,提出了力矩棒工藝史,是為了提高效率和減小換向點的距離;閉合模鋼帶成型技術瘓螞哺,在吸收國外模具設計原理的基礎上擅,中國設備開發企業也開發出自己的成型模具干,使得每個操作工都能更換模具;取消了包帶工藝蔬徑,最早是為了防止護套工藝的熱量傳到套管上開發的聚酯帶繞包工藝吹,因無明確的應用證據被大多數廠取消;在測試技術上北郵開發自己的機械性能測試儀矗,並廣泛裝備各光纜廠申穿島,提出了B-OTDR春阿馬,並用于海纜的生產;這一時期撇,國內材料廠紛紛成立壯大徑,武漢化學所為代表的國家研究機構光纜油膏的產業化氯,秦邦代表的民營鋼鋁帶企業何炒鞘,還有鋼絲從鍍鋅改為磷化台內,走了一條有特色的路乖,這些產業的發展有力的支持了我們國家光纜產業的進步充笆括。

進入二十一世紀婁,光纜產業發展經過兩輪低谷措吝,多個兼並後形成了以五大集團為主的產業格局法,這一階段零膽,各企業不僅在產能上競爭吐痙局,在新技術上也加強了差異化戶佳欠,中天廉灘、通光在海纜遍霸、電力纜上優勢比較明顯曙構,長飛慶、特發有骨架帶纜沮宮,烽火通信在FTTX上領先蒲,因此新的工藝技術不斷階概,並且傳統層絞式光纜堡玫,出現了同心扎紗墳,使生產速度提升到70米/分鐘巴俏夾,成為現在最主流的成纜技術舌攆,護套出現了標示線光纜楞鬧,為光纜長期使用提供了永久性區分羚,這一時期的主要特色產品如下寫投肛。

4.1 微管類光纜

DRAKA提出氣吹微纜本來只是個概念涸,但隨著接入網建設的展開夯截,微纜的時代開始了紉鼓背,這種采用氣吹施工技術砍,預先敷設管道的系統工程在城市網絡建設中有明顯的優勢歉腔煩,其基本結構如下碧氮︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向

圖六 氣吹微纜及管道代表結構

這種結構對于光纜工藝的關鍵技術為套管尺寸的改辛謾,12芯光縴套管的尺寸要做到1.6mm霜犀了,對設備控制精度有很高的要求送膊。于是開發出了在並帶線上生產UV光縴束的工藝技術伸,采用紫外光固化材料對多到12芯的光縴進行半松的包覆保護腔瑞,可以做到12芯束外徑1.3mm稈,這一技術不僅可用于做氣吹微纜艦憋美,還可廣泛用于FTTH的接入領域凶壟,結構如下弟暑邯︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖七 UV光縴束

烽火通信目前以實際生產出4促、6遂、8逗玫、12芯該UV單元蕊使感,並通過高低溫循環試驗快,基于這種結構單元可開發出多種形式的新結構光纜塘介,可以是中心管式多束結構霸,也可以是蝶型多芯纜懾,應用廣泛蠢哭。

4.2 FTTX蝶型光纜

二十一世紀的光通信推動力來自FTTX洶秋面、3G截割、多網融合遁,其實都是最後一百米的融合應用伯澳惰,在這個推動力下咐烽途,參考日本的建設經驗覆瘡秤,中國企業開發出了接入網用蝶型光纜說暴,代表結構如下凳︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖八 三種典型蝶型光纜結構

蝶型光纜的出現不同于以往的設計思想賭孔,它是裸縴直接護套的技術路線臉,是基于接入網最後一百米的要求來設計的柏,有管道和架空碎、管道引入等形式欽,工藝路線是著色片杉答、護套或有的需加鋁帶保護伎溶澈,對于光纜的抗拉和溫試都是與普通光纜不一樣的紡,而且考慮了燃燒特性和環境安全因素嚼。

該結構的難點在于光縴損耗的控制闢稠,光纜結構尺寸的控制(需要與快速接頭配合)歡紛經,最新的要求表面摩擦系數鋅縹練埂,便于多根光纜在一個管道中施工挺享。

4.3 室內軟光纜

傳統的室內光纜主要是跳線用光纜和短距離樓內連接用光纜靈躬,但FTTX開始後晶謊,樓內的光纜類型開始增加壇薔,有分支光纜錨、布線光纜等狙松枷。

這些光纜工藝上都基于緊套工藝柔狸己,材料有PVC沸、HYTREL介、PA凸咀膳、LSZH等題掀,與以往的松套工藝區別比較大識胯虎,對剝離有各種要求;

典型結構如下炬︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖九 典型室內光纜結構

4.4 自主知識產權的光縴光纜類

進入二十一世紀苫,各光纜廠的新應用柬箔,新產品很多陪,下面介紹幾個有自主知識產權墮掏霓,代表中國產品最新技術的品種挎病︰

4.4.1 光電混合光纜率,旨在解決取電困難的通信點然彪膛,把電線與光縴在一根纜中結合春,結構上采用了層絞設計碴,但由于有電源線在其中謊圭,在結構尺寸上變化較大練,特性中也增加了電源線的部分含冪獺,結構如下切撼骸︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖十 光電混合纜代表結構

4.4.2 雨(污)水管道光纜嘆鋼頂,旨在利用管道資源色卸坑,開發新的路由褐,在結構上結合了ADSS和GYTA的特質盒魯馱,在應用上采用自承式架于管道上壁磨凍煞,在防潮上用鋁帶保護鵲踞,結構如下昧︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖十一 雨(污)水管道光纜典型結構

4.4.3 3G室外設備連接用光纜攫肯,旨在解決BBU和RU直接連接的問題腺怯,解決了室內設備與室外設備的一次性連接臘那,在工廠做好連接頭後直接應用測。結構上采用緊套結構坑報桂,外護套采用TPU材料些。

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖十二 3G室外設備連接用光纜典型結構

4.4.4 小結構分立光縴骨架式光纜授瀉汲,旨在解決接入網小管道多芯數的應用恃淘,結構如下媒荊桐︰

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖十三 分立光縴骨架式光纜代表結構

4.4.5 路面開槽光纜鐮姜晨,旨在開槽施工方法下敷設光纜韶藩隻,解決某些小區水泥路面接入的問題虹,而有趣的是在有些國家目亮台,采用沿馬路開槽的方法敷設光纜錠,並有明確的施工方案匪心杜。

光纜制造的基礎技術分析及發展方向


圖十四 路面開槽光纜典型結構

5降期扁、總結

光纜結構變化是出于應用的驅動涎構楷,在第一個十年中是長途干線建設趣蝸,光纜芯數不大圭韋蹈,結構相對單一希,出現了層絞光纜磁護,帶動了設備制造孔,材料制造等產業的開始婚,第二個十年中城域網和移動的建設梗瘋,使得中國的光纜產業有了質的變化蛾,設備制造和材料都發展壯大事,在第三個十年際,接入網和3G建設蓬勃興起匹馱摹,三網融合方興未艾塑涼,上下游基本產業鏈已完整伸繪導,光纜結構變化多種多樣聊聖好,作為一名長期從事光纜生產制造的技術管理人員暴鑼劫,回顧以往的光纜技術發展路線溫艦灕,正如螺旋的階梯訂碉樊,每一個新技術都是在舊技術上煥發的新的光彩秀乏,每一個跨越式的突破都是以往積累量上的質變沉擱歲。

光速生肖官网-the best热购