光纤单元(简称OP单元)是由一根中心 光缆缆芯,或置放多根光纤或缆芯的骨架和 保护管组成。它应设计来置放光纤,并保护光 纤免受由于挤压、弯曲、扭转、拉伸应力和潮 气所引起的损伤。光纤单元和外层绞合导体 应复合成一个整体以防止因振动和舞动、风 和冰荷负、温度变化、闪电和短路电流,以及 氢损所引起的光纤的传输性能降低。

1. OPGW对光纤单元的基本要求

上文中OPGW对外绞合导体的要求，各国在光纤单元的结构上采取了各种各 样的有效措施,通常要考虑的因素有:光纤的 数量、类型及其衰减,以及光缆缆芯的结构、 保护管选择等。这些因素必须根据光传输系 统设计的需要来决定,例如传输容量、波长及 系统的接口等。

因此,OPGW对光纤单元的 基本要求是:

(1)光纤单元应有良好的机械保护,以 保证光纤不受挤压;
(2)光纤单元中的光纤应有一定余长, 以保证使用中光纤在一定范围内有一定的伸 长,即保证OPGW伸长时,光纤不受力;
(3)为防止潮气侵入而影响光纤使用寿 命,光纤应置于密闭的管子内,或采取其它有 效的挡潮措施;
(4)光纤单元应有良好的耐热性,以防 止在运行中因短路或雷击而引起短时高温对 光纤的损害。

2.保护管

光缆缆芯需要一个密闭的保护管来防止 潮气和水分的侵入,也可防止在绞合地线时 的侧向挤压。保护管可以是金属或非金属。从 机械保护、提高耐热性和耐腐蚀性的观点来 看,采用铝管保护光纤单元是最为可靠的方 法,也是目前世界上最为通用的方法。

(1)无缝铝管或铝合金管。

由于管子完 全密闭,防潮和防水性能最良好,管内一般不 需要填充油膏,而且其耐振和耐扭曲性、耐侧 压性都比较好。世界上绝大多数公司都采用 这种结构,如上海电缆研究所、日本、美国和 法国的某些公司;

(2)有缝铝管。

英国BICC公司的 OPGW就采用有缝铝管,为防止潮气侵入, 管内需填充高滴点油膏。由上海电缆研究所 制造应用于宝鸡110KV斗-中线的OPGW 就是采用有缝铝管形式;

(3)不锈钢管。

德国F&G公司的 OPGW中的光纤由与绞层的铝包钢线直径 相同的不锈钢管来保护。管内放置数根着色 裸光纤和填充油膏,以防潮气侵入。这种结构 较新颖,但这种小直径不锈钢管的光纤单元 加工较困难,而且在绞合地线中张力很难控 制。

(4)塑料管。

有试验表明,由于塑料具有 高的热容量(这与金属护套相比是一个很大 的优点),所以缆芯温升(速度)被大大延迟, 而且缆芯的温度峰值大大低于其护套外表面的温度峰值。
因此,塑料管形式也常常被采 用。如奥地利研制的OPGW就采用高密度聚 乙烯作保护;澳大利亚OLEX公司的光纤单 元外挤包一层聚酯或尼龙护套;德国西门子 公司OPGW采用聚丙烯护套作保护;

(5)其它形式。

日本古河公司把带有 FRP管的光纤单元直接放置于扇形镀锌钢 线构成的圆孔内。

3.骨架

骨架材料可以是塑料的,也可以是铝的, 但最常用的是铝骨架。骨架往往在纵向上具 有多个直凹槽或螺旋凹槽,供光纤或光缆缆 芯的放置,然后,再挤包铝管或铝合金管;也 可挤包聚酯和尼龙护套和螺旋搭接绕包铝 带,提供机械和环境保护。

4.填充油膏

如果有必要,光纤单元的间隙应填充合 适的油膏来阻止潮气或水渗入。使用的填充 油膏不仅应与接触的所有组成材料相容,而 且应吸收或抑制缆内产生氢气。

5.抗拉强度结构元件

光缆芯的抗拉强度结构元件主要是用来 保护缆芯中光纤避免受力,可采取中心强度 结构元件,也可采用外层强度结构元件。中心 强度结构元件主要是使用硬性FRP,外层强 度结构元件主要是使用软性纤维加强层。

6.光纤

(1)一般推荐采用单模光纤,而尽量不 采用多模光纤。因为单模光纤衰减小,频带 宽,能提供较大的系统传输容量,满足大跨越 和长距离传输,可减少线路的中继器的数量, 降低线路使用成本,易于维修保养;
(2)随着数字通信的大容量化,要求光纤 芯数越来越多。上海电缆研究所研制成功的 多芯带状光纤,可以实现线路大容量的需要;
(3)为了保持光纤长期工作的可靠性, 满足OPGW敷设及运行环境的要求,应采用 高强度光纤;
(4)考虑到因短路或雷击引起的短时温 升,对光纤的耐热性能应有较高的要求,对涂 覆材料和护套材料进行优化选择,使OPGW 具有较高的允许长期工作温度和短时工作温 度;
(5)对光纤二次被覆层的选择。考虑到 松套光纤有良好的耐侧压性能,大多数国家 都采用松套光纤,仅日本通常采用紧包光纤。