光缆扭转试验及设备介绍

通过扭转试验衡量光缆承受机械扭转的能力，一方面测量光缆外护套受到外部扭转力时光纤的传输衰减变化；另一方面评价由于扭应力对光缆产生物理损伤的可能性。为便于光纤衰减变化监测，试样应有合适的长度。

扭转试验设备如图9.5.7所示，它由两个夹持装置或夹头组成，其中的一个固定，一个旋转，中间间距可调。旋转夹头由转动装置驱动，固定支座可采用滑块方式，便于加挂重锤。各夹头支座、夹持装置和旋转设备应便于安装光缆。夹头夹持光缆时，应沿四周夹持住，防止光缆在夹具内滑移；在夹具内口不应引起光缆局部扭伤，也不会在光缆上产生过分的局部压力集中；不得因夹持而产生任何显著的附加衰减。夹持的光缆应成一直线，无起始扭转应力。

图9.5.7　光缆扭转试验装置示意图

根据各缆型，加挂的重锤质量须符合规范要求。当要求监测光纤衰减变化时，则应测量夹持和施加张力负载之后光缆的输出光功率。

一般按四步旋转运动构成一个扭转循环，每个循环在1分钟内完成，总计10个循环：

（1）顺时针旋转，有铠装光缆一般90°，无铠装光缆一般为180°；

（2）返回起始位置；

（3）逆时针旋转，与顺时针的角度规定一样；

（4）返回起始位置。

第10个循环完成后，在最后的第10个循环期间的顺时针旋转的极限位置上和逆时针旋转的极限位置上，以及在第10个循环完成后，确定通光的光纤数。试样静置5分钟后，用正常视力目视检查光缆护套与（或）缆芯元构件是否损坏。(www.xing528.com)

所有带钢丝包覆铠装的光缆，如水下光缆以及其他钢丝包覆铠装的光缆，不进行扭转试验。

扭转试验出现失败的主要现象：护套目视有开裂；骨架式光纤带光缆的边纤断纤。

（1）护套开裂

主要有以下几个方面的原因造成。

·钢带搭接不牢。正向扭转时，钢带搭接处护套疲劳拉伸，当迅速反向扭转时，钢带在护套内壁上产生一定的剪切力。经过多次反复扭转，就可能在钢带开口处护套产生疲劳，缆表面形成裂纹现象，甚至直接开裂。

·护套材质有问题。护套材料的断裂伸长率和强度不足，特别是使用了再生材料，很容易因扭转产生护套开裂。

·试验时旋转速度过快。如果采用自动方式，按规范设定好旋转速率，影响的因素不大。如采用人工操作的方法，旋转速率控制不好，就可能导致护套开裂。

经过大量试验表明，外径大的比外径小的更容易开裂；非金属光缆和铝护套光缆较不容易开裂。断裂伸长率较小，硬度较大的护套材料更容易开裂，如大部分阻燃材料和尼龙材料。

（2）骨架式光纤带光缆的边纤断纤

产生的主要原因是光缆的结构所致，因为骨架缆的余长有限，光纤带边纤受力最大，弯曲也最为明显，所以会产生断纤现象。

在生产护套时，如果缆芯和外护套层之间太松，扭转试验时，夹具对光缆的压力、试验时的扭力以及张紧力等完全作用在护套而非全截面的缆上，这样就会出现一种虚假的实验数据。虽然可通过扭转试验验证，但这样的缆是难以通过其他的试验验证（如渗水），最糟糕的是施工环节可能会将护套皮拉脱。