康寧：全干式光纜的可靠性研究

　　ICCSZ訊   1月20日，全干式“無(wú)油膏”室外光纜在北美市場(chǎng)商業(yè)應(yīng)用經(jīng)過(guò)了10年的里程碑，從2004年全干式光纜在北美商用以來(lái)，每年用量和占比都在迅速增長(zhǎng)，到2016年，全干式光纜需求占北美總光纜需求約99%。在過(guò)去的10年商用過(guò)程中，沒(méi)有任何因阻水材料導(dǎo)致的故障，現(xiàn)在是時(shí)候總結(jié)全干式光纜的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用性能，同時(shí)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也在隨著全干式技術(shù)的演進(jìn)而更新。

　　目前，市場(chǎng)上使用的全干式光纜，大部分采用阻水紗線和阻水帶阻水，在松套管中放置阻水紗，很多出版刊物和文獻(xiàn)資料對(duì)這些全干式光纜有詳細(xì)的介紹。而本文研究的是松套管中采用高吸水樹(shù)脂(SAP)粉末的全干式光纜技術(shù)及長(zhǎng)期可靠性，這是一種全新的光纜制造技術(shù)，與以往的全干式光纜相比，具有結(jié)構(gòu)更小、更緊湊、接續(xù)更快的優(yōu)勢(shì)。本文將探索全干式阻水材料SAP給光纜設(shè)計(jì)和測(cè)試帶來(lái)的挑戰(zhàn)，如何確保光纜在各種環(huán)境下的阻水性能、溫度性能、老化性能等，以及在沒(méi)有粘性介質(zhì)情況下，如何確保光纖和松套管之間的耦合力值，以保證光纜坡度或垂直布放時(shí)光纖余長(zhǎng)的穩(wěn)定和均勻。同時(shí)，本文開(kāi)發(fā)了一些測(cè)試程序，充分考慮SAP的特性和光纜的應(yīng)用環(huán)境，以便更加全面地評(píng)估SAP全干式光纜的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

　　所有的室外光纜都要求阻水技術(shù)，防止水分滲入光纜和在光纜中縱向傳播。早在上世紀(jì)80年代，室外光纜主要采用油膏膠體達(dá)到水密性，在松套管里面以及松套管和護(hù)套之間都采用油膏填充式。此外，油膏在松套管中的作用還有：提供光纖和套管之間的耦合，有助于控制套管加工工藝和控制套管中光纖適當(dāng)?shù)挠嚅L(zhǎng)。然而，在今天的市場(chǎng)上，許多客戶希望更工藝友好的光纜，因此，這個(gè)行業(yè)已轉(zhuǎn)移到無(wú)油膏填充式阻水方式，也稱(chēng)全干式光纜。在很大程度上，“全干式”替代“油膏填充式”這一演進(jìn)源于光纜部署應(yīng)用環(huán)境變化的驅(qū)動(dòng)。在過(guò)去，大部分光纜部署用于跨國(guó)跨省長(zhǎng)途干線網(wǎng)絡(luò)，那時(shí)光纜接續(xù)還不頻繁，接續(xù)量不大。然而，一旦光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入接入網(wǎng)和配線網(wǎng)絡(luò)，超大接續(xù)工作量，必須提高光纜接續(xù)效率，因此，推動(dòng)了這種無(wú)油膏填充式的技術(shù)。這一技術(shù)主要起源于日本，在上世紀(jì)90年代，日本大規(guī)模發(fā)展光纖到戶(FFTx)，然而隨著光纖到戶(FTTx)部署數(shù)量和范圍的增長(zhǎng)，全干式光纜技術(shù)在全球產(chǎn)生了日益濃厚的興趣。起初，很多光纜生產(chǎn)廠家使用吸水膨脹的阻水帶，縱包在光纜纜芯外，替代油膏用于纜芯和護(hù)套之間阻水。當(dāng)開(kāi)剝光纜準(zhǔn)備端接時(shí)，這減少了現(xiàn)場(chǎng)工人的清潔工作。然而，這種半干式光纜，套管中依然采用油膏填充，這種油膏不僅提供了阻水效果，同時(shí)由于其自身的高粘度系數(shù)性能提供了光纖和套管很好的耦合作用。

　　2000年以后， 隨著SAP技術(shù)和光纜工藝技術(shù)的進(jìn)步，使得光纜套管中的填充油膏可以完全去除，使用全干式阻水材料替代，如聚酯紗線和SAP纖維復(fù)合紗線，或聚酯紗線附著SAP顆粒，在松套管擠出過(guò)程中將這些阻水材料隨著光纖一起放入套管。這些進(jìn)步大大減少了施工現(xiàn)場(chǎng)端接的勞動(dòng)量，同時(shí)提供了更干凈的光纖表面，光纖的熔接質(zhì)量更好。全干式光纜設(shè)計(jì)的演進(jìn)，如今在北美市場(chǎng)，幾乎所有的運(yùn)營(yíng)商都選擇全干式光纜。此外，北美一些大的光纜供應(yīng)商都以全干式光纜產(chǎn)品為主要產(chǎn)品。圖1是北美市場(chǎng)全干式光纜和油膏填充式光纜接受比例。而且，在日本市場(chǎng)，99%的光纜都是采用全干式技術(shù)。

　　目前，市場(chǎng)上使用的全干式光纜，大部分采用阻水紗線和阻水帶阻水，在松套管中放置阻水紗，很多出版刊物和文獻(xiàn)資料對(duì)這些全干式光纜有詳細(xì)的介紹。但是，本文研究的是另一種新型的全干式技術(shù)，在光纜松套管中填充少量SAP樹(shù)脂粉末達(dá)到全截面阻水效果，這一技術(shù)還鮮有報(bào)道。SAP全干式技術(shù)，比阻水紗線提供了多方面的優(yōu)勢(shì)。最初采用SAP粉末的目的是，在更理想的張力窗口下，可以有效的減少松套管尺寸。光纜套管中使用傳統(tǒng)阻水紗線時(shí)，需要更大的松套管來(lái)減小阻水紗線對(duì)光纖的負(fù)面作用，或者減少光纜可以使用的環(huán)境范圍。通過(guò)采用SAP粉末，套管可以做到尺寸更小，同時(shí)這種光纜安裝更容易、更快捷、更安全[3]。采用SAP阻水技術(shù)的全干式光纜，除了以上優(yōu)勢(shì)以外，光纜的維護(hù)性能和耐久型遠(yuǎn)超過(guò)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光纜的要求。

　　隨著新材料的引入和光纜新型設(shè)計(jì)的演進(jìn)，現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有些關(guān)鍵的性能指標(biāo)難以準(zhǔn)確的測(cè)試盒表征，需要開(kāi)發(fā)額外的測(cè)試來(lái)評(píng)估這些關(guān)鍵性能。本論文闡述了這些測(cè)試方法并提供相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)顯示全干式光纜技術(shù)的可靠性。

　　1.2高吸水樹(shù)脂

　　目前用于全干式松套管中的高吸水樹(shù)脂是一種含有親水集團(tuán)的交聯(lián)聚丙烯酸，以鈉鹽中和。與水接觸時(shí)，SAP吸收水分通過(guò)滲透壓和氫鍵。由于SAP樹(shù)脂內(nèi)部和被侵入液體之間鈉離子濃度的差異產(chǎn)生的滲透壓，SAP樹(shù)脂內(nèi)部和外部離子濃度趨向平衡，從而快速捕獲入侵的水分。SAP樹(shù)脂分子鏈?zhǔn)蔷€性的，分子鏈上的羧基基團(tuán)有50%-70%以鈉鹽的形式存在。當(dāng)接觸水時(shí)，SAP分子鏈上羧基游離成帶負(fù)電荷的羧酸根離子。離子間的負(fù)電排斥力使得SAP分子展開(kāi)，同時(shí)大量的羧酸根與外部的水分形成氫鍵結(jié)合，從而SAP形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，吸收大量的水分。圖2是SAP分子吸水機(jī)理示意圖。

　　影響SAP吸水性能的兩個(gè)因素：

　　1,水溶液中離子濃度

　　2,高吸水樹(shù)脂的交聯(lián)度

　　用于光纜中的SAP通常是輕交聯(lián)度的樹(shù)脂，這有助于最大化的吸水能力。因此，這種SAP樹(shù)脂的吸水膨脹性能主要取決于水溶液中離子濃度。當(dāng)水中含有帶正電的離子，這些正電離子吸引到SAP樹(shù)脂中羧酸根離子上，從而降低了SAP樹(shù)脂的吸水膨脹性能。這就解釋了為什么隨著離子濃度增加，SAP吸水性能下降。一個(gè)典型的SAP樹(shù)脂可以吸收其自身體積300被的去離子水或自來(lái)水;但在1%氯化鈉溶液中只能吸收其自身體積的30到40倍;在1%氯化鈣溶液中，其吸收水量更小。

　　對(duì)于光纜來(lái)說(shuō)，其填充的阻水材料必須具有快速的吸水速率和一定的吸水能力，以便快速阻止水分蔓延。此外，阻水材料還需要有一定的強(qiáng)度，以便在壓力水環(huán)境下阻止水分蔓延，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，1米水柱壓力下，保持24小時(shí)不滲漏。

　　2,測(cè)試

　　在光纜松套管中采用高吸水樹(shù)脂(SAP)作為阻水材料是一種新型的設(shè)計(jì)，現(xiàn)有的光纜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不能全方面的表征其有效性和可靠性。本文開(kāi)發(fā)了一系列的測(cè)試程序，以便更有效地表征這種全干式新型光纜的可靠性能。

　　以下是本文考慮的一些潛在的性能測(cè)試：

　　1,SAP樹(shù)脂粉末是否會(huì)從套管中脫落?是否會(huì)污染工作環(huán)境或存在健康和安全風(fēng)險(xiǎn)?

　　2,與其他全干式光纜相比，此光纜在接續(xù)時(shí)如何操作?

　　3,光纖是否能夠與套管有效耦合，以確保使用過(guò)程中光纖余長(zhǎng)穩(wěn)定均勻?

　　4,SAP粉末顆粒會(huì)刮傷光纖涂層嗎?

　　5,在一些極端環(huán)境下阻水效果，包括在鹽水中的阻水效果?

　　6,當(dāng)在零度以下的冰凍條件下，SAP吸水冰凍后光纖附加衰減?

　　7,隨著光纜的老化，其機(jī)械性能變化

　　2.1 SAP粉末是否會(huì)脫落污染工作環(huán)境和危害健康?

　　雖然松套管中SAP樹(shù)脂的量很少，但也可能存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)，SAP粉末是否會(huì)脫落污染一些敏感的儀器或危害到敏感性體質(zhì)人群的健康?SAP粉末脫落性能測(cè)試程序如下。

　　a)SAP粉末脫落測(cè)試

　　這個(gè)測(cè)試是用來(lái)模擬光纜安裝工人在接續(xù)操作過(guò)程中，SAP粉末脫落的可能性。同時(shí)，選擇了采用阻水紗線的全干式光纜作為對(duì)比，因?yàn)樽杷喚€全干式光纜從2000年到現(xiàn)在一直在使用，而且證明是安全可靠的。

　　測(cè)試光纜樣品長(zhǎng)度2米，兩端開(kāi)口，從15cm高度上豎直跌落到預(yù)先稱(chēng)量的干凈容器中，每段樣品豎直跌落5次。然后，稱(chēng)量收集的重量。同時(shí)，使用了阻水紗線全干式光纜同樣的測(cè)試。

　　測(cè)試結(jié)果：采用0.1mg精度天平稱(chēng)量，SAP全干式光纜和阻水紗全干式光纜兩種樣品，收集器皿重量前后都沒(méi)有變化，都沒(méi)有任何的粉末脫落情況。因此，可以判斷兩者都不會(huì)污染工作環(huán)境。

　　b)健康和安全性評(píng)估

　　盡管SAP粉末不會(huì)從套管中脫落，那么在接續(xù)操作過(guò)程中可能接觸到SAP粉末，因此，需要進(jìn)一步測(cè)試SAP粉末是否存在健康和安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。

　　本測(cè)試由第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)評(píng)估SAP粉末的工業(yè)衛(wèi)生健康。本研究的目的是確定全干式光纜處理過(guò)程的三個(gè)階段SAP的可吸入濃度。光纜接續(xù)的三個(gè)階段，第一階段，開(kāi)剝光纜，取出套管;第二階段，去除套管，準(zhǔn)備光纖熔接;第三階段，安裝區(qū)域的上方。為了模擬最壞的情況，本實(shí)驗(yàn)接續(xù)光纜數(shù)量是平時(shí)接續(xù)環(huán)境下的2.5倍。

　　呼吸道塵埃樣本收集，使用BGI氣旋連接到每分鐘2.2升的采樣泵。樣品被收集到酸沖洗的2微米聚四氟乙烯過(guò)濾器。采用OSHA ID125G樣本的分析方法。這項(xiàng)研究的測(cè)試結(jié)果如下表：

　　表1 空氣中監(jiān)測(cè)到SAP濃度

　　結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)操作車(chē)廂內(nèi)，可呼吸的塵埃濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造廠商推薦的濃度限值，因此，這種光纜的接續(xù)操作過(guò)程不存在危害健康。

　　2.2 SAP全干式光纜的接續(xù)

　　最初設(shè)計(jì)這種全干式光纜的目的是提高全干式光纜的接續(xù)效率，因?yàn)闆](méi)有油膏，開(kāi)剝和準(zhǔn)備接續(xù)光纖時(shí)不需要擦拭油膏，節(jié)省了大量的時(shí)間[3]。通過(guò)使用SAP可以去除阻水紗線，減小套管的尺寸，也會(huì)進(jìn)一步提高接續(xù)效率。

　　本研究對(duì)比了以下幾種接續(xù)環(huán)境，光纜端接、中間下線、松套管接入、熔接托盤(pán)和光纜接頭盒。標(biāo)準(zhǔn)的工具和操作程序，按照行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求準(zhǔn)備光纜接續(xù)工作，取平均時(shí)間進(jìn)行評(píng)估。對(duì)比采用阻水紗線和采用SAP樹(shù)脂的兩種全干式光纜接續(xù)準(zhǔn)備時(shí)間。

　　這兩種全干式光纜的接續(xù)準(zhǔn)備時(shí)間相當(dāng)，然而，SAP松套管處理過(guò)程中顯示明顯的優(yōu)勢(shì)，彎曲半徑更小，彎曲更靈活，不容易彎折。

　　2.3 光纖與松套管耦合

　　對(duì)于還沒(méi)有絞合的直線松套管，光纖和松套管之間幾乎沒(méi)有耦合力。光纜中光纖與松套管如果不能有效地耦合，其運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)很高，光纖余長(zhǎng)不穩(wěn)定，將導(dǎo)致光纖損耗增加。因此，在各種條件下，光纖與松套管之間的耦合力非常關(guān)鍵。

　　a)光纖在光纜中的耦合力值測(cè)試

　　光纖在光纜中靜態(tài)耦合力值測(cè)試方法：拉力測(cè)試機(jī)，從不同長(zhǎng)度的光纜樣品中將光纖拉出，測(cè)量光纖的拉出力值，同時(shí)與油膏填充光纜進(jìn)行對(duì)比。確保測(cè)試光纜樣品平直和水平放置，如圖3所示，從一端開(kāi)剝出約1米的光纖，將光纖固定在負(fù)載夾具上，將光纖以100±25mm/分鐘速率水平拉出，當(dāng)負(fù)載力值不再增加時(shí)停止實(shí)驗(yàn)。

　　與采用阻水紗線和油膏填充式的光纜結(jié)構(gòu)相比，松套管采用SAP樹(shù)脂的光纜中光纖的耦合力值最好。所有測(cè)試樣品長(zhǎng)度小于5米，太長(zhǎng)的光纜樣品會(huì)導(dǎo)致光纖拉斷。隨著套管內(nèi)徑減小，光纖在光纜中的耦合力值增大。

　　圖4顯示不同結(jié)構(gòu)樣品光纖在光纜中的耦合力值。光纖力值大于150N以上將不再測(cè)試，因?yàn)槌^(guò)150N以上，光纖容易被拉斷。根據(jù)圖4所示，松套管采用SAP的光纜，光纖耦合力值最大。

　　b)垂直安裝和震動(dòng)條件下光纖衰減

　　當(dāng)光纖耦合力值很小時(shí)，對(duì)于垂直布放的光纜，尤其存在震動(dòng)的情況下，光纖容易下移。這種光纖的移動(dòng)導(dǎo)致頂部光纖受拉力、損耗增加，而底部光纖余長(zhǎng)過(guò)大受壓應(yīng)力容易斷纖。通過(guò)兩個(gè)方面的測(cè)試來(lái)評(píng)估此光纜垂直布放的適應(yīng)性能，一是測(cè)量光纖的相對(duì)位移，另一個(gè)是測(cè)量光纖損耗。

　　將光纜垂直懸掛10米長(zhǎng)度，并在頂部放置一個(gè)震動(dòng)源，震動(dòng)時(shí)間持續(xù)1小時(shí)，分別從頂部和底部測(cè)量光纖的位移。同時(shí)，對(duì)阻水紗全干式光纜結(jié)構(gòu)做相同的測(cè)試，對(duì)比測(cè)試結(jié)果。第二個(gè)測(cè)試，每15分鐘測(cè)試光纖損。

　　光纖位移量如下表2：

　　相對(duì)于測(cè)試光纜的長(zhǎng)度，光纖位移量微乎其微，這兩種光纜的位移量相當(dāng)，因此，在震動(dòng)和垂直布放時(shí)，SAP光纜性能類(lèi)似于阻水紗全干式光纜。在第二個(gè)測(cè)試中，兩種光纜的損耗沒(méi)有明顯變化，這進(jìn)一步證明SAP全干式光纜可以垂直布放。

　　2.4 SAP粉末是否擦傷光纖涂層?

　　在松套管中，SAP顆粒與光纖直接接觸。為了確保SAP均勻分散和良好的工藝條件，對(duì)SAP顆粒的大小和均勻性有一定的要求，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中，這種SAP顆粒是否會(huì)擦傷光纖涂層呢?在沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的情況下，需要通過(guò)測(cè)試來(lái)評(píng)估這一風(fēng)險(xiǎn)。

　　如圖4將光纜兩端固定安裝，兩端安裝在可以加載張力的設(shè)備上，中間繞過(guò)動(dòng)滑輪，中間滑輪可以來(lái)回拉動(dòng)，中間滑輪的尺寸最好選擇20倍光纜直徑，以模擬現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境，在這種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，套管中的光纖和SAP顆粒可能存在摩擦作用。

　　光纜的兩端標(biāo)準(zhǔn)夾具固定住。將光纜拉倒最大允許拉力下，測(cè)試光纖損耗作為基準(zhǔn)線。然后，來(lái)回移動(dòng)輪子10次，停止后再測(cè)試光纖衰減。

　　對(duì)比滑輪滑動(dòng)前后光纖衰減，沒(méi)有明顯差異，說(shuō)明沒(méi)有光纖損傷或斷裂。進(jìn)一步檢查套管中光纖，在高倍顯微鏡下觀察其表面，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)擦傷和裂紋痕跡，這進(jìn)一步說(shuō)明光纖沒(méi)有損害。

　　2.5 SAP樹(shù)脂的阻水效果

　　SAP樹(shù)脂的主要作用是阻止水分進(jìn)入光纜，而且需要迅速阻水。如果水分滲透到核心設(shè)備中，可能會(huì)損傷敏感的傳輸設(shè)備，造成很大的損失。在標(biāo)準(zhǔn)FOTP-82中對(duì)滲水測(cè)試要求使用自來(lái)水，然而，在現(xiàn)場(chǎng)條件下，光纜實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，可能存在不同離子濃度的鹽水。本文前面介紹了SAP樹(shù)脂吸水性能對(duì)鹽水濃度敏感，因此，本文設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試光纜在鹽水環(huán)境下的阻水效果，而且，SAP吸水后膠體需具備一定的強(qiáng)度，以便達(dá)到長(zhǎng)久的阻水效果。

　　a)極端條件下的滲水測(cè)試

　　松套管中采用SAP的全干式光纜完全能夠通過(guò)24小時(shí)滲水測(cè)試(依照GR-20標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，光纜測(cè)試長(zhǎng)度1米，1米高水柱)。然而，SAP是親水性質(zhì)的，需要考慮經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)的浸水時(shí)間，水分是否會(huì)繼續(xù)滲入。本文將測(cè)試時(shí)間延長(zhǎng)到35天， 1米長(zhǎng)度的光纜樣品，在1米高度水壓下，測(cè)試水柱使用3%氯化鈉鹽水，以便考察其的長(zhǎng)期滲水穩(wěn)定性。測(cè)試結(jié)果如圖6所示。

　　依據(jù)圖6的測(cè)試結(jié)果，光纜樣品經(jīng)過(guò)35天滲水測(cè)試后，水滲入的長(zhǎng)度小于1米， SAP全干式光纜在自來(lái)水和鹽水環(huán)境下，滲水性能、吸水速率、長(zhǎng)期阻水效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，證明是長(zhǎng)期可靠的。

　　b)高壓水下滲水測(cè)試

　　行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的滲水測(cè)試水壓力為1米水柱(相當(dāng)于1.4PSI壓強(qiáng))。為評(píng)估SAP全干式光纜在高壓水下阻水能力，本文設(shè)計(jì)了更高水壓下滲水測(cè)試。

　　將SAP全干式光纜樣品接到壓強(qiáng)為50PSI和77PSI的水柱環(huán)境下，本實(shí)驗(yàn)使用兩種水柱，自來(lái)水和3%的氯化鈉溶液。測(cè)試后，將光纜開(kāi)剝，觀察纜芯滲水長(zhǎng)度和松套管中滲水長(zhǎng)度，記錄結(jié)果列于表3，結(jié)果表明SAP即使在高壓水環(huán)境下依然能達(dá)到有效的阻水性能。

　　表3 高壓水下滲水測(cè)試結(jié)果

　　c)高溫水環(huán)境下滲水測(cè)試

　　本文還研究了再高溫水環(huán)境下阻水效果，當(dāng)護(hù)套破損水滲入光纜時(shí)，有些地區(qū)夏季水溫較高，本文設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來(lái)考察SAP全干式光纜在50℃水環(huán)境下阻水效果。將多跟30米的松套管插入50℃水柱下，水柱水溫恒溫，水柱高度1米，持續(xù)測(cè)試32天，每隔一周取出一根樣品觀察滲水長(zhǎng)度。測(cè)試結(jié)果列于圖7。

　　圖7 測(cè)試結(jié)果顯示，即使在這種極端條件下，松套管滲水長(zhǎng)度小于1米，這證明SAP全干式光纜在高溫環(huán)境下依然具有很好的阻水效果，然而，光纜實(shí)際應(yīng)用環(huán)境不太可能接觸到50℃這么高溫度的水。

　　2.6松套管中SAP吸水冰凍后對(duì)光纖衰減影響?

　　在某些極端的情況下，當(dāng)光纜破損，水分浸入，SAP吸水膨脹，然后在低溫下冰凍，這可能會(huì)影響光纖的衰減。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用來(lái)測(cè)試這種極端條件下，SAP全干式光纜中光纖附加衰減。

　　為了增加全干式光纜中SAP吸水長(zhǎng)度，本實(shí)驗(yàn)將光纜樣品剝開(kāi)，去除護(hù)套，切開(kāi)松套管，用注射器將自來(lái)水注入松套管，然后在-40℃下冰凍，同時(shí)監(jiān)測(cè)光纖衰減。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)得在1550nm處光纖附加衰減0.001Db/km，這表明，在-40℃下冰凍，光纖沒(méi)有明顯附加衰減。同時(shí)，也測(cè)試了采用阻水紗的全干式光纜樣品，兩者實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)，光纖都沒(méi)有明顯附加衰減。采用阻水紗的全干式光纜已經(jīng)在市場(chǎng)上大批量使用了十多年，實(shí)踐驗(yàn)證，其阻水效果良好。

　　2.7光纜老化后是否影響其機(jī)械性能?

　　將這種SAP阻水的全干式光纜，依照Telcordia GR-20和ICEA-640做溫度循環(huán)測(cè)試和老化測(cè)試，并對(duì)老化后的樣品測(cè)試全套機(jī)械性能，對(duì)比光纜老化前和老化后機(jī)械性能變化。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，老化前和老化后的樣品光纜，所有機(jī)械性能測(cè)試中，光纖應(yīng)變和光功率沒(méi)有顯著差異。因此，可以判斷光纜老化后，全套機(jī)械性能符合要求。

　　3.總結(jié)

　　全干式光纜大批量商用已經(jīng)十多年了，沒(méi)有任何報(bào)道因阻水材料出現(xiàn)問(wèn)題。隨著光纜新型設(shè)計(jì)的演進(jìn)，現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法難以表征其長(zhǎng)期可靠性能，需要根據(jù)材料的特性和結(jié)構(gòu)特性開(kāi)發(fā)一些額外的測(cè)試程序。如本文描述的，通過(guò)這些新型的測(cè)試評(píng)估，這種新型的SAP全干式光纜，比阻水紗線全干式和傳統(tǒng)油膏填充式光纜都更具有優(yōu)勢(shì)。更好的環(huán)境友好特性和安全可靠性能使得全干式光纜成為美國(guó)市場(chǎng)上首選結(jié)構(gòu)。這種新型全干式技術(shù)，采用SAP粉末阻水的全干式光纜，在結(jié)構(gòu)和使用方面，比阻水紗線全干式和傳統(tǒng)油膏填充式光纜都更具有優(yōu)勢(shì)。

　　4.感謝

　　感謝康寧所有為全干式光纜做出貢獻(xiàn)的人員。

　　參考文獻(xiàn)

　　【1】K. Temple, A. Bringuier, D. Seddon, R. Wagman “Update: Gel-Free Outside Plant Fiber-Optic Cable Performance Results in Special Testing”, IWCS Proceedings, p. 561 (2007).

　　【2】C. Clyburn, “Long-Term Stability of a Superabsorbent Gel for Water-blocking Performance”, IWCS Proceedings, p. 147 (2010).

　　【3】N. German, J. Rowe, C. Quinn, “Performance of a Totally Dry Gel-free Stranded Loose Tube Cable Design”, IWCS Proceedings, p. 70 (2004).

　　作者簡(jiǎn)介

　　Catharina(Kitty)， Tedder,，女，康寧光纜系統(tǒng)材料專(zhuān)家，高級(jí)工程師，她從事光纜制造30年。

　　Chris Quinn，男，康寧光纜系統(tǒng)材料研發(fā)經(jīng)理，1999年加入康寧系統(tǒng)。

　　Dave Seddon，男，康寧光纜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)家，高級(jí)工程師，從事電纜和光纜設(shè)計(jì)40多年，獲得24項(xiàng)光纜領(lǐng)域的專(zhuān)利。

　　Mike Ellwanger，男，1991年加入康寧光纜系統(tǒng)，高級(jí)工程師，產(chǎn)品經(jīng)理。