层绞式光缆
层绞式光缆是最常见的光缆结构类型之一,其特点是将多根光纤松套管围绕中心加强构件螺旋绞合而成。这种结构设计具有优异的机械性能和环境适应性,能够满足各种复杂场景下的光缆通信需求,是目前通信网络建设中应用最广泛的光缆结构形式之一。
主要特点
- 结构稳定:采用中心加强构件设计,光缆整体结构稳固,具有优异的抗侧压和抗冲击性能
- 光纤芯数灵活:可根据需要灵活配置光纤芯数,从几芯到上千芯不等,适应性强
- 保护性能好:光纤位于松套管内,套管内填充防水油膏,能够有效保护光纤免受水分、潮气和机械损伤
- 抗拉伸性能优异:中心加强构件通常采用高碳钢丝或玻璃纤维增强塑料(FRP),提供强大的抗拉能力
- 适用范围广:可根据不同的敷设环境要求,设计成架空、管道、直埋、水底等多种类型
- 生产工艺成熟:制造技术成熟,质量稳定,成本相对较低
结构组成
层绞式光缆的典型结构从上到外依次包括:
- 光纤:光缆的核心部件,负责光信号的传输,通常为单模或多模光纤
- 松套管:通常由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)材料制成,内部填充防水油膏,容纳多根光纤
- 填充绳:当光纤松套管数量不能完全绕满中心加强构件时,用于填充空隙,保持光缆圆整度
- 扎纱:用于将松套管和填充绳固定在中心加强构件周围,防止它们在光缆制造和使用过程中移动
- 中心加强构件:提供光缆的主要机械强度,通常为高碳钢丝或FRP(非金属加强芯)
- 阻水层:通常为阻水带或阻水纱,用于防止水分径向渗入光缆内部
- 内护套:保护内部组件,提供额外的机械保护
- 铠装层(可选):对于直埋或特殊环境使用的光缆,通常会增加金属带或钢丝铠装,提供更强的机械保护
- 外护套:光缆的最外层,通常采用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)材料,提供环境防护
类型分类
- 层绞式非铠装光缆:适用于管道、架空等一般环境敷设,结构相对简单,成本较低
- 层绞式钢带铠装光缆:增加了钢带铠装层,抗侧压性能更好,适用于直埋、过桥等环境
- 层绞式钢丝铠装光缆:采用钢丝铠装,具有更强的抗拉和抗冲击性能,适用于水底、长跨距等特殊环境
- 层绞式非金属加强芯光缆:中心加强构件为非金属材料(如FRP),适用于强电环境和防雷要求高的场合
- 层绞式阻燃光缆:外护套采用阻燃材料,适用于对防火有特殊要求的场所,如高层建筑、地下设施等
应用场景
- 长途通信干线:作为国家和地区间的通信骨干网络,传输距离长,容量大
- 城域网建设:用于城市内部通信网络,连接各通信节点和业务中心
- 接入网工程:用于从骨干网到用户端的信号传输,支持光纤到户(FTTH)、光纤到楼(FTTB)等接入方式
- 数据中心互联:连接大型数据中心,支持海量数据高速传输
- 广播电视网络:用于传输广播电视信号,支持高清、超高清电视节目播放
- 能源行业通信:用于电力、石油、天然气等能源行业的通信系统建设
- 铁路和公路通信:沿铁路和公路建设的通信线路,支持交通监控和通信需求
主要技术参数
- 光纤类型:G.652D、G.655、G.657A1/A2等单模光纤;OM1、OM2、OM3、OM4、OM5等多模光纤
- 光纤芯数:2芯至288芯及以上,可根据需求定制
- 光缆外径:根据光纤芯数和结构不同,通常在8mm-20mm之间
- 光缆重量:根据结构和材料不同,通常在100kg/km-500kg/km之间
- 抗拉强度:管道型通常为1500N-3000N,直埋型通常为3000N-10000N
- 抗压强度:通常能承受1000N/100mm的侧压力
- 弯曲半径:静态弯曲半径通常为光缆外径的10倍,动态弯曲半径为20倍
- 工作温度:通常为-40℃至+60℃
- 使用寿命:在正常使用条件下,设计使用寿命通常可达25年以上
执行标准
- YD/T 901-2011 层绞式通信用室外光缆
- YD/T 769-2018 骨架式通信用室外光缆
- YD/T 1258.3-2015 通信用室外光缆 第3部分:层绞式光缆
- GB/T 7424.1-2008 光缆总规范 第1部分:总则
- GB/T 7424.2-2008 光缆总规范 第2部分:基本试验方法
- IEC 60794-1-1-2017 光缆 第1-1部分:总规范 总则
- IEC 60794-2-10-2011 光缆 第2-10部分:产品规范 层绞式光缆
选择指南
在选择层绞式光缆时,应根据具体的使用环境和需求综合考虑以下因素:
- 光纤类型:根据传输距离、带宽需求和成本预算选择单模或多模光纤
- 光纤芯数:根据网络容量规划,适当预留一定的冗余芯数
- 加强构件:金属加强芯适用于一般环境,非金属加强芯适用于强电环境和防雷要求高的场合
- 铠装类型:根据敷设环境选择合适的铠装类型,直埋环境通常需要钢带或钢丝铠装
- 阻燃要求:根据使用场所的防火要求,选择普通或阻燃外护套
- 环境适应性:考虑工作温度范围、防水性能等环境因素