当常规通信线路遭受地震、自然灾害和战争等的破坏,短时间内无法完成线路或系统的全面维护和抢修,加上情况紧急,否则将造成更大的损失,这时候往往采取布放应急光缆的形式以尽快解决部分区域的通信。应急光缆既可做民用,也可军用。
布放应急光缆,大多情况是因为交通中断,需要通过人员翻山越岭,过河涉水,以尽可能短的距离沿途布放,所以要求光缆重量轻,一般250m光缆重量不超过20kg,加上包装盘和小车轮的全套组件重量,应不超过30kg;抗拉强度高,并且光纤预制成端实现快速连接。光缆一般是一次性的,灾害解除后,应急光缆的作用就丧失了,所以光缆的某些性能要求就没有像常规通信光缆一样高,如防水、耐环境特性等。光缆芯数也不会太大,2芯、4芯、6芯较为常见。
缆芯结构有层绞式和中心管式,光单元有紧套光纤,也可以是松套光纤。但不论采用哪一种光单元,各根光纤应适当保护(例如加工成单芯光缆)井装配插头,构成引线式插头。
因非金属材料比金属材料普遍重量轻,所以应急光缆非金属结构居多。层绞式光缆中,中心构件主要是保持缆芯结构的稳定,可以选用芳纶丝束、KFRP或阻水纱,也可以是塑料绳。外围的非金属加强件一般使用芳纶纱或玻纤。除松套管充油膏外,缆芯一般采用干式或半干式结构。光缆护套可采用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)材料或聚乙烯材料,标称厚度0.8mm。
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为线缆行业中非常重要的一种材料,性能介于橡胶和塑料之间:柔软;耐磨性能优异;拉伸强度是天然橡胶和合成橡胶的2~3倍,良好的伸长率;抗撕性能优异;耐油性能优于丁腈橡胶;较宽的温度使用范围,可在-40℃~125℃的温度范围使用,且在-60℃低温情况下仍能保持良好的弯曲性能;耐水解以及耐紫外辐射;耐臭氧及耐气候老化性能优于天然橡胶和其他合成橡胶。TPU作为光缆护套材料,可用于矿山、油井、核电站、风电、舰船以及应急、野战等。
应急光缆拉伸性能和压扁性能见表8.5.1。
表8.5.1 应急光缆机械性能
在施工布放过程中,应急光缆不会受很大的力,但会遇到障碍物,光缆弯曲是平常现象,必须保证光缆在一定弯曲半径下光纤性能的安全可靠。光缆允许的最小弯曲半径动态时为80mm,静态时为60mm。(www.xing528.com)
两种典型的应急光缆结构型式如图8.5.1所示。
图8.5.1 应急光缆典型结构图
应急光缆的缆径一般都较小,而且没有常规层绞式光缆的钢丝或FRP“硬”支撑,在绞合成缆时,缆芯很容易变形。如果通过加大放线、收线张力,光纤将可能会被拉伸伸长,影响光缆的最终衰减,甚至拉断光纤。在护套环节,也会出现同样的问题。但是,如果不施加张力,或张力过小,缆芯扭曲严重,生产也将无法继续下去。为此,要控制好这个“度”,芳纶纱需被拉直,但不能产生大的应变,重要的是要保证光纤及套管不能受力拉伸。护套时牵引要稳定。
在日常的实际应用中,也有将野战光缆做应急使用。野战光缆见本章下一节的介绍。
应急光缆成缆后,应根据长度要求缠绕在专用缆盘上,缆盘筒体直径应不小于120mm。光缆两端(含伸出护套端头的引线式光纤插头)应固定在缆盘内并加以保护,光缆内端的可移出长度应不少于2m。缆盘应装配在金属放线架上,可转动放缆,并且能锁定。放线架应具有背带和小车轮,在野外既可背运,也可拖运,如图8.5.2所示。
图8.5.2 应急光缆端头及放缆架
光纤连接器采用机械式接线子、FC型连接器或其他适用的连接器,连接损耗应不大于0.5dB(可加匹配液)。以前应急光缆配套产品包含接头盒和专用工具等,随着技术的进步,接头盒可以用航空接头或直接预制成端来替代,以实现高强度、防水、密封、高精度,并且可以盲插,大大提高工作效率。
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