光缆设计的可控制因素

1)光缆的伸长
由于ADSS使用条件所决定,光缆在使 用期限中,将有相当的伸长,它们由如下因素 所致:
a.恒定伸长:决定于弧垂、跨距、自重、光 缆的结构强度(即光缆杨氏模量与截面积的 乘积)。
b.变动的伸长:由环境条件所致,如风 速、覆冰、温度变化、鸟类停留等附加负荷所 引起。
c.光缆加强件在长期应力下的蠕变。
上述所有伸长的总和,应控制在芳纶加 强件所允许的长期使用寿命内,从安全角度 考虑,应控制芳纶纱的伸长在其破坏伸长的 1/3左右,以Kevlar或Twarow为例,断裂 伸长约2.5% ,所以纺纶的允许伸长宜取≤ 0. 85% ,即光缆在最大允许拉力下应变 ≤ 0.85%为宜。
2)光纤的应变窗口
按ADSS光缆可靠性要求,光纤应在光 缆应变范围内无明显应变,也即光纤在光缆 允许最大拉力下的应变窗口应≥ 0.85% ,考 虑光缆的蠕变及光纤余长的不均匀性,宜将 光纤应变控制在≥ 0.9%为宜。余长的实现和 控制将决定于二次被覆结构和成缆节距。
3)光纤在光缆的弯曲半径
由于ADSS光缆要求光纤在光缆应变 达0.8%左右仍无明显应变,因而光纤在光 缆中的余长较普通光缆大得多,因此光纤在 光缆中的弯曲半径的核算也是十分重要的。 光纤的弯曲半径太小将造成光损耗增加或者 使光纤由于弯曲应力过大而造成静疲劳破 坏,光纤的弯曲半径由光纤在松套管中的弯 曲半径和松套管的绞合半径与节距等因素而 定。综合弯曲半径一般宜≥ 50mm。
4)芳纶节距和张力的最佳设计
前述光缆的最大允许应力宜保证在伸长 ≤ 0. 85%为宜,如何能在保证光缆应变 ≤ 0.85%情况下,允许的拉力最大就成为调 节芳纶加强纱绕包节距和放线张力的问题 了,图4为一根光缆的应力-应变曲线,由图 可见芳纶的调控比较理想,光缆加力芳纶受 力,避免了光缆其它元件的预伸长,也即保证 了光纤应变窗口的精确控制。