防水数字电缆的设计与制造技术
发布时间：2012-4-10 20:38
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一、引言 随着通信技术的高速发展，促使数字通信电缆产品得以广泛的应用，同时，产品结构也呈多样化。阻水型数字电缆作为数字电缆产品中的一个重要分支产品，主要用于室外，在风雨天气、潮湿季节，具有阻止水汽、潮气进入电缆内部，促使其仍能保持良好的传输性能的功能。目前综合布线市场上有各类阻水型数字电缆，由于阻水电缆没有统一的行业标准，各生产厂家设计的产品也五花八门，本文重点介绍行业中最常用的几种类型，并结合我公司开发出的新型阻水数字电缆的经验，简要介绍了该类型数据电缆结构、性能，制造工艺及应用的前景。 二、行业中几种常用的阻水缆结构特点 2.1阻水型数字电缆的主要类型： 由于目前阻水型数字电缆不管是在国内，还是国外，均没有相应的产品标准，各生产厂家也都是根据客户的实际需求自行制订，因此对阻水型数字电缆的设计也各不相同。但目前市场上多数阻水型数字电缆，大多只有短期的防潮功能，不能在真正意义上发挥阻水功能;当然经过特殊设计，防水型数字电缆还是可以做到阻水的。 目前阻水型数字电缆在网络布线市场上广为应用的，大体上有三种结构，即：阻水带阻水结构;油膏填充阻水结构;双层护套结构的阻水结构。这三种结构的阻水电缆，因其结构简单，生产加工较易，用户使用方便，而被广大用户所接受，应用最广。 2.2三种常用阻水型数字电缆的阻水效果： 按照阻水的效果，可以分为横向阻水和纵向阻水两种方式。以下三种结构的阻水型数字电缆其阻水效果及生产工艺各有不同，下面作简单的介绍： 横向阻水方式： (1)阻水带阻水结构：这种形式是在成缆缆芯外绕包一层阻水带，而目前各生产厂家使用的阻水带也有各种类型。阻水带标准按YD/T1115.1-2001中的规定，有以下四种类型的阻水带：单面阻水带——由单层聚酯纤维非织造布与高吸水膨胀材料复合而成;双面阻水带——由聚酯纤维非织造布—高吸水膨胀材料—聚酯纤维非织造布依次复合而成;复膜单面阻水带——由聚酯薄膜—高吸水膨胀材料—聚酯纤维非织造布依次复合而成;复膜双面阻水带——由聚酯薄膜—聚酯纤维非织造布—高吸水膨胀材料—聚酯纤维非织造布依次复合而成;这四种材料均有阻水功效，但是在使用到数字电缆中时，我们推荐还是使用复膜的阻水带，以此来保证产品的电气性能。 (2)双护套阻水结构：这种结构的数字电缆实际上就是普通型非屏蔽数字缆，只是护套采用聚氯乙烯(PVC)作内护层，聚乙烯(PE)作外护层的双层护套结构而已。由于整个电缆缆芯中没有实质性的阻水元件，所以其阻水功能只是依赖于双层护套材料，增强了其护套层的厚度，从实际来说的确是具有一定的横向阻水功效的，且由于采用聚乙烯(PE)作外护层，在室外布线时，其具有防紫外线、防老化等作用，因此这类产品在市场上也颇受欢迎，占一定的市场份额。 纵向阻水方式： (3)油膏填充阻水结构：这种类型是市场上应用最多的结构，它是在成缆缆芯中填充一种冷油膏或者热油膏，主要用于填充电缆缆芯中的空气间隙，从而阻止水汽等从电缆两端头渗入，达到阻水的效果，最后一般采用聚乙烯(PE)作为护套，以加强阻水功能和抗日光老化能力。经过实验测试，该种结构的电缆具有优异的的纵向阻水效果，但是横向只有一些防潮功能，不具备阻水功能。 上述几种结构的阻水型数字电缆，在市场上使用的比较多，各生产厂家也是综合客户需求，或者制造成本等综合因素，根据不同的客户，生产不同结构的电缆。但是，我们也需要认识到，上述结构的产品，或横向阻水效果好，或纵向阻水效果好，双向阻水的产品很少。 三、双向阻水数字电缆的设计及关键控制点 3.1双向阻水型数字电缆的总体设计思路： 我公司在结合原先生产阻水型数字电缆的基础上，开发出了使用进口热油膏填充及复膜单面阻水带纵包的结构，该结构经过多次实验表明，既具有优异的横向阻水功能、又具有优异的纵向阻水功能的新型双向阻水数字电缆。 由于阻水结构的引入，改变了电缆线对间的工作电容值，电容变化量因结构的不同而不同，故为了保证阻水型数字电缆满足行业标准YD/T1019-2001中5类、超5类缆的电气性能指标，电缆必须重新进行设计，从绝缘单线挤制到线芯成缆及阻水带纵包成型，均有不同之处。 3.2阻水材料的选用： (1)热油膏材料的选用： 我们之所有选用热油膏，主要考虑热油膏在线填充时，由于其流动性好，能够使整个缆芯填充更充分，使整个电缆的电容更均匀，从而阻抗、回损等电气参数更稳定。而冷油膏填充则不然，由于其流动性差，相对黏度又大，因而在线填充时不均匀，容易出现有的地方填充过饱和，有的地方基本没有油膏的现象。当然油膏质量的好坏，对成品电缆的传播速度、传播延迟指标有很大的影响，因而我们推荐采用进口油膏。 谈光纤复合低压电缆(OPLC)的优势 OPLC(光纤复合低压电缆)实现电力光纤到户，利用敷设到千家万户的低压电缆线路，充分利用电网“最后一公里”资源。光纤复合低压电缆整合电网资源，实现网络基础设施的“共建共享”， 实践国家“三网融合”战略，可以解决电线、网线、电话线、有线电视线等多条线路的多次施工，避免重复建设造成的干扰社区群众正常生活和重复投资。 OPLC是继OPGW、OPPC之后又一个光纤复合电缆。集光纤、输电铜线、铜信号线对于一体，可以解决宽带接入、设备用电、应急信号传输等问题;通过PON技术，可以实现数据、语音、视频业务的传送和电表数据的透明传输,实现基于物联网技术的电力远程抄表、通知及缴费。客户可以通过用户端拨打IP电话、上网、点播视频节目、观看高清电视，建立与电网互动的智能用电家庭。OPLC具有高可靠性数据传输、价格低、连接方便等特点，优点有外径小、重量轻、占用空间小; 光缆和电力线于一体，避免二次布线，降低工程费用;产品具有良好的弯曲和耐侧压性能;解决电力网的通信问题。光纤复合电力电缆在未来家庭智能化、办公自动化、数字化变电站、工控网络化的数据传输中具有重要的地位。 光纤复合低压电缆的优势 OPLC融合了光纤通信与电力传输的功能，相比单一功能传输线缆而言，它具有高可靠性数据传输、价格低、连接方便等特点，优点有外径小、重量轻、占用空间小;光缆和电力线于一体，避免二次布线，降低工程费用;具有良好的弯曲和耐侧压性能; 解决电力网的通信问题。光纤复合电力电缆OPLC在未来家庭智能化、办公自动化、数字化变电站、工控网络化的数据传输中具有重要的地位。 具体来说，OPLC可总结以下五点优势： 1、集光纤和电力输配电缆于一身，避免二次布线，可有效降低施工、网络建设等费用。相比传统的FTTH而言，使用OPLC作为智能电网用户端接入方案，节约大量的金属、管道、塑料等资源，可有效降低进入小区和用户的各项成本，是目前性价比最高的“最后一公里”接入方案。 2、适用于多种业务类型，适应性强，扩展性强，产品适应面广。使用OPLC，配合相应的设备和器件，由此构建主流的XPON(EPON和GPON)技术，可在一根传输线上实现多种业务，如IPTV、互联网接入、多媒体电话，语音通信，家庭智能电表等业务。 3、具备较强的机械性能，如抗冲击性能和良好的耐测压性能，环境适应能力强。企业在研发该产品时，充分考虑到产品的使用环境的复杂性，国内主流OPLC产品按照GB/T7424中E1、E3、E4进行拉伸、压扁、冲击等试验，均符合并优于标准的要求。 4、绿色和安全性能优越。要考虑到OPLC用于用户接入，OPLC产品设计中融入无卤阻燃、耐火等特性思路，使用了绿色环保的材料，基于安全的考虑，使用阻燃、耐火材料。 5、光单元与电力电缆长期工作温度相兼容。考虑到OPLC敷设之后，使用年限较长，光单元与电力电缆长期工作温度相兼容性是非常重要的一个问题。按照GB/T7424中方法F1实验，各项光学性能指标符合YD/T629要求，各项电器性能符合GB/T12706.1、GB/T5023和JB/8734的要求。 |
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