束管回缩对光缆维护危害的探讨及解决

时间:2022-08-17 09:36:59

摘 要:束管回缩属束管式光缆的共隐患,本文在探讨诱发束管回缩的成因和危害后,依据本地的光缆维护经验,提出相应的解决办法

关键词:束管回缩;束管式光缆;光缆接头盒

中图分类号:TN913.33 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 08-0000-01

通信光缆以其承揽方式不同,主要分为层绞式、中心管式和骨架式三类。其中,层绞式和中心管式光缆由于传输光纤被置于充满油膏的束管内,使得光缆在提高耐侧压力的同时还可有效地改善温度特性,故常被统称为束管式光缆并大量的被应用于室外光缆工程。本文依据工程建设所取得的经验,着重从施工与维护角度出发,提出具体解决措施。

一、束管回缩对光缆工程的危害

所谓的束管回缩,是指在连接两根束管式光缆的接头盒内,原固定在接头盒余纤收容板上含纤束管,受环境温差变化的影响而出现横向位移,在脱离了扎带的固定后向各自缆芯方向回缩,并由此对束管内的光纤产生纵向剪切应力,继而增加光纤链路的损耗。

利用仪表(OTDR)对已发生束管回缩的光缆进行测试,可以发现以下两种情况:其一是整条光缆链路中多出了常规监测时所没有的高损耗点,其损耗值为0.1-3.6dB,发生的部位正处于接头盒内。并且此时对信号传送来讲,障碍不仅加大了整条链路的损耗,还造成了误码。其二是在束管式光缆发生了光纤断裂障碍,其部位也是正在接头盒位置上。当然,光纤断裂必然造成传输信号的中断。

二、束管向缆芯方向回缩的成因

准确诊断障碍成因是快速排除障碍的基础,也是避免障碍再次发生的关键。那么,导致束管向缆芯部位回缩的原因是什么?

(一)束管制造工艺是造成束管回缩的重要原因

众所周知,光缆内所用束管是由加热晶体PBT使之成为熔融状态,然后经过挤塑机的模口挤出,在经过冷却后而成。由于PBT晶体在温度升高后分子链活动能力增强,挤出的束管随温度的降低开始结晶,其中冷却的时间和速度就直接影响束管的结晶度,进而影响束管的回缩率。通常在冷却速度慢,冷却时间长的条件下,PBT的分子链就有充裕的时间进行有序排列,当然结晶度就高,挤成的束管回缩率就较小;反之,则材料结晶时间短,结晶度就低,束管的回缩率也就相对较大。

(二)光缆成缆方式是导致束管回缩的根本原因

层绞式光缆的成揽方式是将多根含纤束管,按一定的绞距围绕着光缆内加强芯扭绞成缆芯,中心束管光缆是由含纤束管与两根加强芯组成,而含纤束管与钢丝加强芯的膨胀系数相差十几倍。

一旦外界环境温差较大变化时,依据物体的热胀冷缩基本特性,线膨胀系数大的金属加强芯必然会首先产生物理形变,并同时带动束管共同参与;而线膨胀系数较低的束管为做到同步,就只能集中在易于产生形变的接头盒内发生横向位移,继而导致束管向缆芯方向回缩现象。

三、线路维护中束管回缩的防范和减缓措施

由束管挤制工艺和光缆成缆方式带来的束管回缩,是现实维护中不能避免的。但是线路维护中如何来防范其发生和减轻其危害?经对大量的经验来进行总结,可从光缆选型和接续工艺来着手予以解决。

(一)结构合理的光缆是防范束管回缩产生的关键。结构合理的光缆对于防范束管回缩来讲,主要有三点:其一是束管的材质必须合格。束管材质的优劣,可由束管的外观看出,质量好的束管外表有一定的光泽且呈半透明状,剥除时可发现韧性较好,而质量低劣的束管外部总是附有蜡状物,剥除时其弹性较差且易于折断。其二是束管在光缆中的松紧度要合适。是指束管在围绕着加强芯为中心扭绞时,绞距应恒定且适当。工程建设中可通过光纤长度,并将测出的光纤长度与已知的光缆皮长换算成光纤余长,当层绞式光缆的光纤余长系数为6‰-10‰、中心束管式光缆光纤余长系数为4‰-8‰时,即视为结构合理的光缆而用于束管式光缆工程建设中。

(二)改进光缆接续工艺是减轻束管回缩危害的关键。首先,光缆敷设完成后应放置48h以上,以卸除光缆敷设时所附加在光缆端头的拉伸力。另外,正是融接前还要将位于光缆端头的主干部分切掉4~6米,也就是将整条光缆中形变最为明显的部分去掉,以防止在两根光缆在上架融接后所产生的束管回缩。其次,所选用的光缆接头盒应尽量带金属锁喉和金属底板。通过对已发生束管回缩的接头盒分析,发现利用片式夹具固定光缆上盒的接头盒导致束管回缩;而利用带金属锁喉进行光缆上盒的接头盒,则很少发生束管回缩或者回缩量很少。究其原因,运用带金属锁扣的接头盒实施光缆接续,可使进入接头盒的两根光缆,能通过各自的金属锁喉与接头盒内的金属底板连成一体。当外界环境温差发生较大变化时,两根上架方向相反的光缆,就会因各自金属锁喉已与金属底板连成一体,达到互相抵消和分散彼此回缩应力,从而避免和减轻束管回缩。最后,改进常规的光缆接续工艺,光缆进入接头盒后为了便于光纤的融接和固定,多在距接头盒余纤收容盘的固定孔后1-2cm处,将束管剥除并利用扎带来固定光缆中含纤束管。但经过对多种光缆接续工艺的比较,发现其中有两种手法可以减轻束管回缩。

其一是在保持光缆上架的操作流程不变,仅将含纤束管剥除点移至光缆开剥端头3cm左右,然后在含纤束管外套入长约6-8cm,直径4cm的聚乙烯管做导引管。同时把导引管套至光缆根部,用扎带固定绑牢;另一端仍固定在接头盒的余纤收容盘原孔位。这样,即便是当光缆受外界温差影响而发生束管回缩,但却因束管与导引管间有3-4cm的重叠可供回旋,故而也就减轻了束管的回缩。

其二是将束管由原来的光纤收容盘固定孔后2cm的剥除位置,再后延2-3cm剥除,使含纤束管在接头盒内余纤收容盘上的余留长度延长。运用此法虽可部分减轻束管回缩危害,但又因含纤束管在收容盘的余留过长,不利于下一步余纤收留,对盘纤工艺是一个考验。

其三也就是现在干线常用的方法,交叉上盘法,将含纤束管剥除点移至光缆开剥端头10cm左右,然后在含纤束管外套入长约30cm的聚乙烯管做导引管。从余纤盘的对角处上盘,如无导引管情况下,可将含纤束管剥除点移至光缆开剥端头25cm左右,从余纤盘的对角端上盘,这种工艺对于今后对光纤大损耗处理也有易于处理下层容纤盘光纤的优点。

四、结束语

束管回缩是困扰束管式光缆维护的难点之一,目前相关的技术探讨仅仅局限于光缆的成缆工艺改进以及光缆材质的更换上,而对于实际使用中如何防止和减轻束管回缩却提及甚少。为此,本文结合本地的光缆建设和维护所获得的经验,提出了在今后的工程建设和接头盒处理中的手段,来切实防范束管回缩带来的线路隐患,继而提高光缆通信网的运营质量。

[作者简介]杨卫东(1974-)男,山西晋中人,北京邮电大学本科,中国联通山西分公司忻州长途电信线务局,工程师。

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