原材料与制造工艺对ADSS光缆使用寿命的影响

　　5、制造工艺对ADSS光缆使用寿命的影响

　　ADSS光缆的生产设备与普通层绞式光缆类似，但制造工艺与普通层绞式光缆还是有差异，其重点是在生产过程中保证光纤的可用余长和极限抗拉强度满足设计要求。对ADSS光缆使用寿命有直接影响的主要是绞缆和外护工序。

　　5.1 套塑工序

　　套塑工序的工艺和普通层绞式光缆基本相同，主要控制套管的外径、内径、光纤余长和管内纤差。

　　ADSS光缆为获取比较大的光纤可用余长，套管的内空必须足够大，套管内光纤的数量一般比普通光缆少，同芯数的套管直径一般比普通光缆大。为保证套管在后工序(绞缆工序)的正常放线，不出现光纤负余长，必须保证套管的壁厚。光纤余长的控制范围通常较宽松，以便于生产，工艺方面易控制，能保证套管在后工序放线时不出现负余长即可;管内纤差要严格控制，其实际控制水平体现工艺能力。

　　5.2 填充绳工序

　　ADSS光缆缆芯有时为了外形的圆整，在绞缆工序需使用填充绳作为填充单元。填充绳生产时，要保证其外观圆整光滑，外径不超过同一缆芯中套管的直径，否则成缆后会挤压套管，影响光纤的自由移动空间(可用余长)。

　　5.3 绞缆工序

　　ADSS光缆绞缆工序决定所获光纤可用余长的大小，对成品的机械性能至关重要。和普通层绞式光缆类似，都是把含有着色光纤的松套管及可能有的填充绳以一定节距SZ双向绞合在中心加强芯周围，并用纱线以一定节距十字形将套管固定，缆芯内的间隙填充了具有阻水功能的油膏。不同的是，ADSS光缆缆芯套管绞合节距普遍偏小，中心加强件使用的是FRP，而普通层绞式光缆大都使用磷化钢丝。

　　ADSS光缆缆芯套管的小节距绞合，并不是每条SZ成缆线都能做到。如果不能在要求节距的公差范围内绞合，成缆后光纤的实际可用余长就达不到设计要求;如果使用光纤可用余长不符合要求的缆芯继续生产，成品的光纤可用余长也会不符合设计要求。这种光纤可用余长不符合设计要求的ADSS光缆，悬挂以后在年平均运行张力的作用下光纤就有可能处于长期受力的状态，长期应力导致疲劳，光纤可能断裂，直接影响光缆的使用寿命。

　　从缆芯的形态上来看，以下三种情形都有可能导致光纤可用余长偏小：a、套管绞合圈数少(一般指少于五圈)的;b、SZ转换点拉得过长的(一般指大于1.3倍套管绞合节距)的;c、各圈绞合节距相差大的。只有绞合圈数多、SZ转换点长度正常、各圈绞合节距均匀的缆芯才有可能保证实际平均节距在公差范围内，且光纤宏弯不会过小，保证光纤的实际可用余长符合设计要求。

　　SZ转换点的结构稳定与绕扎的纱线节距大小相关。纱线的张力应适当，过小有可能导致套管绞合节距变大，过大有可能导致套管上出现扎痕，降低管内光纤的自由移动空间。

　　另外，套管间的光纤长度差(纤差)也是评判缆芯质量的重要依据。缆芯下线后，通过OTDR测试，即可获得纤差的数据。ADSS光缆架设后处于长期受力的状况，如果某根光纤长度过短，它长期受应力作用的可能性就比较大，就有光纤断裂、影响光缆使用寿命的隐患。在ADSS光缆负荷增加的时候，最先受力的通常也是长度最短的那根光纤。ADSS光缆的线膨胀系数很小，达10E-7~10E-6级，通过常规的衰减温度特性试验一般无法检出纤差对附加衰减的影响，光纤附加衰减均合格也不能推导出纤差对光缆使用寿命没有影响的结论。类似于管内纤差，工艺控制能力也体现在管间纤差的控制水平上，值得各方重视。

　　5.4内护工序

　　ADSS光缆内护层有使芳纶应力均匀的作用，内护层能保护套管，使其圆整不变形，保证管内光纤的自由移动空间不缩小。按照DL/T 788 《全介质自承式光缆》标准的要求，内护层的标准厚度是不小于0.8mm。内护PE料如果杂质过多，极易导致脱皮，必须返工修复，还有可能影响外护套的表面质量，通常也不能节省制造成本。

　　5.5 外护工序

　　ADSS光缆架设是利用护线条预绞丝、耐张预绞丝夹持光缆外护套，通过U型连接头、延长杆、U型挂环将光缆间接地固定在杆塔上。预绞丝对光缆的握着力要能传递到光缆的强度元件上，这就要求ADSS光缆比普通光缆结构更加紧凑，各元件的集成一体化要更好。

　　ADSS光缆外护工序的两个要点：a、外护套必须紧密地包裹在芳纶上，让外护套上受到的拉力能完全传递到芳纶上。如果外护套上受到的拉力不能传递到芳纶上，光缆架设时外护套就有可能被拉脱，发生“脱裤子”的现象，导致芳纶层裸露。b、光缆的拉伸力通过获取较高的芳纶利用率来实现，这就要求在芳纶放线架上所有的芳纶放线张力要均匀一致，并在缆芯上保持张紧状态，不松垂。

　　为了使外护MDPE料紧密包裹芳纶，外护工序通常采用挤压模。如采用机头抽真空的工艺，MDPE和芳纶层的粘结效果会更有保证。耐电痕PE料的成型温度比MDPE低，成型过程中热收缩小，需确保其与芳纶层的粘合力足够。

　　芳纶放线张力的大小需合适，要能将芳纶纱绷紧，但又不至于形成预拉伸，一般将杜邦 7900dtex 纱的放线张力设置为10~15N。均匀一致的放线张力能保证ADSS光缆受力时各股芳纶能均匀拉伸，力值符合设计要求。芳纶一般为双层双向，层与层之间的绕包方向应不同。如果双层芳纶绕包方向相同，内护缆芯在芳纶的应力作用下有可能出现蛇形弯曲。另外，芳纶的绕包节距也需适宜，绕包节距太大，其效果接近直放，芳纶不能在缆芯周围均匀分布，也不能紧贴缆芯，会降低光缆的抗弯曲能力;绕包节距太小，受力时芳纶纱会有持续拉直的趋势，压缩内护缆芯，芳纶纱不能即时“吃”上力，导致光缆的抗张能力降低。通常将芳纶的绕包节距设置在800~1000mm的范围内。

　　ADSS光缆表面的标志只能采用油墨喷印的方式，热箔压印的方式会带来机械损伤，破坏外护套表面的平整光滑性，不宜采用。

　　外护工序是ADSS光缆制造的关键工序，工艺水平主要体现在光缆的集成一体化程度和芳纶纱利用率的高低两个方面。光缆结构紧凑不松散、芳纶纱的利用率高，对保证ADSS光缆的使用寿命无疑会大有裨益，反之，就会有不利的影响。

　　6、结束语

　　性能合格的ADSS光缆的使用寿命，由自然环境老化和电腐蚀两个方面决定[4]。

　　自然环境老化是指光缆在户外使用时要经受阳光的照射、风霜袭击、气温骤变、微生物侵袭、污染气体的危害等，导致光缆表面龟裂，机械性能下降。ADSS光缆的自然环境老化是不能避免不可克服的。

　　ADSS光缆的电腐蚀，与光缆护套材料、悬挂点处感应电场的大小、金具的选择与安装、外护套是否有磨损、大气中盐雾污秽成分含量的高低等相关。随着ADSS光缆的推广和普及，施工过程中引发其电腐蚀的因素已被广泛关注，电腐蚀在一定程度上已得到抑制。

　　作为光缆制造厂家，确保ADSS光缆自身的品质是首要任务，是保证ADSS光缆使用寿命的必要条件。

　　参考文献

　　[1] 胡先志.光纤与光缆技术[M].北京：电子工业出版社，2007年：274 - 275.

　　[2] 陈炳炎.光纤光缆的设计和制造[M].杭州：浙江大学出版社，2011年：96 - 97

　　[3] 吕勇.ADSS电力特种光缆工程设计探讨[J].中国科技信息，2005年，(13)：185

　　[4] 杨兴.高海拔盐雾地区架空ADSS光缆耐腐蚀措施分析[J].西北水电，2012年，(5)：82