摘要:本文主要介绍了亚光型尼龙防鼠拉远光缆的设计与制造。亚光型尼龙防鼠拉远光缆结构采用的是GG657A2光纤+0.9mm的尼龙紧套层+芳纶+阻燃料+尼龙外护,工艺重点在于尼龙紧套工艺控制,工艺难点在于同时保证外护的亚光色及外护缆表良好。
关键词:拉远光缆 亚光 尼龙
射频拉远作为一种新型的分布式网络覆盖模式,有效解决了由于工作频率低的缘故造成的许多覆盖问题。射频拉远光缆主要应用在位于同一个站点的本地拉远,长度通常为100m~300m.当需要更长距离拉远时,可采用室外光缆进行连接,两端再连接射频拉远光缆。国务院办公厅关于加快高速宽带网络建设,推进网络提速降费的指导意见中,到2015年度,建成4G基站超过130万个。基站建设过程中需要使用大量的拉远光缆。同时由于拉远光缆的使用环境非常复杂,广东亨通设计开发了亚光型尼龙防鼠拉远光缆。
一、光缆的要求
拉远光缆既有从楼顶到地面的布放,也有在同一楼层的水平布放,还要适用室外、室内非常狭窄过弯道等复杂情况的放线。同时还存在鼠咬的危害。广东亨通设计开发了亚光型尼龙防鼠拉远光缆应具有以下特点:
1.适用于垂直和水平布放;
2.光缆柔软,弯曲半径小,足够轻便;
3.耐磨、阻燃,适用于室内、室外适用;
4.有足够强度,适合复杂的施工环境;
5.能防鼠咬;
6.满足客户对外护亚光色的要求。
二、光缆结构设计
为了满足客户对光缆外径7.0mm及防鼠咬的要求,光缆结构采用的是GG657A2光纤+0.9mm的尼龙紧套层+芳纶+阻燃料+尼龙外护。
材料选择
1. 为了保证光缆的弯曲性能,光纤选用G657A2纤;
2. 为了保证紧套后的子单元能直接绞合,紧套层材料选用进口尼龙;
3. 为了保证光缆的拉力,加强元件选用进口芳纶;
4. 由于外护需加一层尼龙,尼龙材料硬度比较高,为了保证整体光缆的柔软性,同时保证阻燃性,内护材料选用高阻燃、柔软性的阻燃料;
5. 为了保证光缆的亚光色及防鼠性能,外护选用进口尼龙料。
三、工艺控制
1.尼龙紧套工艺控制
尼龙紧套工艺控制要点如下:
①光纤烘纤
为了保证紧套层的缆表情况,不出现碎玻璃状,同时保证光纤光学性能,进入护层模具前必须对光纤进行烘纤处理。烘纤共分为两个部分,第一部分为烘干器,是为了祛除光纤表面的水分及对光纤进行预热,第二部分为高温烘箱,是为了使光纤表面保持一定的温度进入护层模具。经多次试验,烘干器选择220V,150Hz,烘箱温度选择380-400℃。
②抽真空负压
为了保证紧套光纤的圆整性,同时为了保证紧套光纤剥离性能(剥离长度≤2cm),抽真空负压不能设置太大,比LSZH、PVC材料的抽真空负压小,大概可设置0.015-0.03Mpa。
③挤塑机设定温度
依据进口尼龙的熔点,尼龙加工温度较高,挤塑机温度一般设置在230-250℃。
2.内护工艺控制
对于拉远光缆的成缆工艺控制与普通光缆的工艺控制有所区别,是将紧套光纤进行绞合制成缆芯,为保证缆芯的圆整性和结构稳定,一般采取螺旋绞合成缆。
成缆工艺控制要点为紧套光纤放线张力不宜过大,放线张力过大,容易导致光纤衰减偏大、台阶,更严重会导致断纤;同时也不宜过小,过小导致光纤紧套余长偏大。
进口芳纶选择直放,为保证光缆的拉伸性能,每个芳纶的放线张力需保证一致。
由于外护需加一层尼龙,尼龙材料硬度比较高,为了保证整体光缆的柔软性,同时保证阻燃性,内护材料选用高阻燃、柔软性的阻燃料。为了防止阻燃料与芳纶及紧套光纤出现粘连,所选用材料还需具有抗粘连性能。
依据内护材料的特性,挤塑机温度一般设置在115-160℃:
考虑内护光缆的后收缩,对控收线张力要加以控制可有效的降低后收缩,收线张力一般控制在20-25N;同时要保证生产过程中光缆的充分冷却和生产线速度,避免后收缩过大,异响光纤性能指标。
3. 外护工艺控制
为了保证进入护层模具的内护光缆不弯曲,内护光缆的放线张力应比内护光缆的收线张力稍大,同时使用校直器进行光缆校直。
依据进口尼龙的熔点,尼龙加工温度较高,一般设置在230-250℃。目前光缆所用护套料挤塑机温度设置一般是逐渐增加的,通过多次试验我们发现,适当降低机头及模口的加工温度对外护的亚光色具有较大的影响。机头及模口的加工温度降低过多,会导致外护的塑化度不够,缆表出现粗糙,高速生产易出现脱料情况等;机头及模口的加工温度降低过少,光缆外护不具有亚光色。为了同时保证外护的亚光色及外护缆表良好,需精确把握机头及模口的加工温度降低的幅度,经过多少试验,挤塑机温度可设置如下:
单位:℃
温区 |
加热1区 |
加热2区 |
加热3区 |
加热4区 |
加热5区 |
加热6区 |
加热7区 |
温度 |
230±3 |
235±3 |
240±3 |
245±3 |
234±3 |
235±3 |
230±3 |
除了机头及模口的加工温度对外护的亚光色有影响,生产速度过快也会导致外护不具有亚光色。
为保证光缆的护套壁厚和外径稳定,护套挤塑模具采用挤压式。
四、产品性能测试
经过多次产品试制,最终成功产出亚光型尼龙防鼠拉远光缆。我们抽取了一盘光缆做紧套光纤的剥离性、机械性能及环境性能。
检验项目 |
单位 |
标准与要求 |
试验结果 |
结论 |
剥离性 |
cm |
剥离长度≤2cm |
1.8 |
合格 |
拉伸 |
%/dB |
长期拉力400N,缆中光纤最大应变值≤0.002,无明显附加衰减 |
0.001/0.009 |
合格 |
% |
短期拉力600N,缆中光纤最大应变值≤0.004 |
0.002 |
||
%/dB |
拉力去除后,无明显残余附加衰减和应变 |
0.000/0.01 |
||
- |
拉伸后外护套无目力可见开裂 |
无开裂 |
||
压扁 |
dB |
长期压力1000N, 无明显附加衰减 |
0.003 |
合格 |
dB |
短期压力2200N, 缆中光纤最大附加衰减绝对值≤0.4 |
0.004 |
||
dB |
压扁力去除后,无明显残余附加衰减 |
0.001 |
||
- |
压扁后外护套无目力可见开裂 |
无开裂 |
||
衰减温度特性 |
dB/km |
1550≤0.1,-40℃~+80℃,两个循环,各点恒温8h |
0.03 |
合格 |
单根垂直燃烧 |
mm |
上夹具的下缘与烧焦点的距离>50mm |
39 |
合格 |
五、结束语
本文主要介绍了亚光型尼龙防鼠拉远光缆的设计与制造。亚光型尼龙防鼠拉远光缆结构采用的是GG657A2光纤+0.9mm的尼龙紧套层+芳纶+阻燃料+尼龙外护,工艺重点在于尼龙紧套工艺控制,工艺难点在于同时保证外护的亚光色及外护缆表良好。生产出来的产品各项性能均符合客户及相关行业标准的要求。随着4G的大规模建设,BBU+RRU光纤拉远基站将成为发展趋势和主流,可降低网络建设和运营成本,采用光缆可提升网络性能,拉远光缆将成为4G建设中不可或缺的光缆产品之一。