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通信電纜范文1
1.1網絡的發展對光纖提出新的要求
下一代網絡(NGN)引發了許多的觀點和爭論。有的專家預言,不管下一代網絡如何發展,一定將要達到三個世界,即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網莫屬,但高速骨干傳輸的發展也對光纖提出了新的要求。
(1)擴大單一波長的傳輸容量
目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統引入一個新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討,也許不久的將來就會出現一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實現超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術,實現2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標,采用拉曼光放大技術,可以更大地延長光傳輸的距離。
(3)適應DWDM技術的運用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統已經運用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統已在開發并取得很好的進展。DWDM系統的大量使用,對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)最近也已完成,當光纖的非線性測試指標明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應指標,特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。
1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用
2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用,細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求(如有些光纖幾何參數的容差變小),明確了對不同的網絡層次和不同的傳輸系統中使用的光纖的不同指標要求(如PMD值的規定),并提出了一些新的指標概念(如“色散縱向均勻性”等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進,或有重要的提升;都標志著要求光纖質量的提高或運用方向上的調整,是值得注意的光纖技術新動向。
1.3新型光纖在不斷出現
為了適應市場的需要,光纖的技術指標在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現,同時各大公司正加緊開發新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現有傳輸系統的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統中,據稱很適合于拉曼放大器的開發與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,并簡化了色散補償的方案,在長距離無再生的傳輸中表現出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(2)用于城域網通信的新型低水峰光纖
城域網設計中需要考慮簡化設備和降低成本,還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統被極大地優化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網的設計可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,從而避免復雜的色散補償設計,節約成本。如果將來在城域網光纖中采用拉曼放大技術,這種網絡也將具有明顯的優勢。但是畢竟城域網的規范還不是很成熟,所以城域網光纖的規格將會隨著城域網模式的變化而不斷變化。
(3)用于局域網的新型多模光纖
由于局域網和用戶駐地網的高速發展,大量的綜合布線系統也采用了多模光纖來代替數字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因為局域網傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發光二極管,價格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數值孔徑,容易連接與耦合,相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,但由于局域網發展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用,但在北美及歐洲大多數國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區別于傳統的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態分布進行了調整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用,這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網運用找到新的市場。
(4)前途未卜的空芯光纖
據報道,美國一些公司及大學研究所正在開發一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長了通信距離,防止了色散導致的干擾現象,可以支持更多的波段,并且它允許較強的光功率注入,預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業界人士也十分關注這一技術的發展,越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用,就能解決現有光纖系統長距離傳輸的問題,并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題,比如光纖的穩定性、側壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對于這種光纖的現場使用還需做進一步的探討。
2光纜技術的發展特點
2.1光網絡的發展使得光纜的新結構不斷涌現
光纜的結構總是隨著光網絡的發展、使用環境的要求而發展的。新一代的全光網絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來,光纜結構的發展可歸納為以下一些特點。
1)光纜結構根據使用的網絡環境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網光纖、城域網光纖、接入網光纖、局域網光纖等,這決定了大范圍內光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件還有可依據的細分的標準及指標;
2)光纜結構除考慮光纜使用環境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護方法有關,必須統一考慮,配套設計;
3)光纜新材料的出現,促進了光纜結構的改進,如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發展趨勢,新的光纜結構以及在現有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現,出現了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成,其防水性能、滲水性能都與傳統的光纜相同,但它具有生產、運輸、施工和維護上的一些優點。首先是方便,因為阻水材料不含粘性脂類,操作使用比較方便安全;其次,干式光纜重量輕、易接續、易搬運,設備投資小、成本低,生產使用中也顯得干凈衛生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網室內纜和用戶纜中,好處更加明顯。
·生態光纜:一些公司從環境保護及阻燃性能的要求出發,開發了生態光纜,應用于室內、樓房及家庭?,F有光纜中使用的一些材料已不符合環保的要求,如PVC燃燒時會放出有毒性氣體,光纜穩定劑中有時含鉛,都是對人體及環境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網外部設備對環境的影響最小化”建議,通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來確定產品對環境的影響。由于環境因素正日益受到重視,對通信外部設備,特別是光纜產品規定這樣的指標已提到日程上來,如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發了一些新材料,如對室內用纜,開發了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無鹵性阻燃塑料等。
·海底光纜:海底光纜近年來有根快的發展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應海底的環境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。
·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設使用。這種光纜區別于海底光纜的環境,需要的光纖數不多(中等),但要求結構簡單、成本較低,易于安裝和運輸,便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設類似的水下光纜提供了一組規范,隨后也有可能形成相應的國際標準。
·微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統的運用,各種微型的光纜結構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數,光纜重量要準確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網,特別是用戶駐地網絡中綜合布線系統很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜:近來,一些廠商已開發出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯(PE)及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優異性能,對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質自承式光纜(ADSS):全介質光纜對防止電磁影響及防雷電都有優良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網中已得到大量的應用。預計2000~2005年,每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內,如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。
·架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現了很長一段時間,近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達數十公里,光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現在到2005年,OPGW光纜的需求將會逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業界十分關注的問題,也應配合具體環境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護。
2.2光纜的自動維護、適時監測系統已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護對于保證網絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網絡中,光纜的維護和監測應該是在不中斷通信的前提下進行的,一般通過監測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態,更有效的方式是直接監測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網絡維護的建議書,對光纜的預防性維護和故障后維護規定了詳細的維護范圍和功能,但已經不能滿足當前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網絡的維護監測系統”(L.40建議)。為了進一步縮短檢測及修復時間,美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監控系統,能在1s內發出故障告警,3min內找到故障點,且工作人員可以遙控操作,據稱該系統還將開發有故障預測及對斷纖(纜)的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業也提出了一些系統方案。
·日本NTT方案:在局內運用光纖選擇器與系統的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監測的系統,保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸,對有故障的光纖可以預選監測出來及時傳送到維護中心進行適當處理,避免不良狀況進入有用的光傳輸信道,從而起到在運行中對整個光通信系統的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當水滲人接頭盒時,吸水性物質會膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監測中心的OTDR上就會反映出來。
·意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續光纜監測系統。主要特點是將光纜網絡、光纖及光纜護套的監測綜合在一起,既利用了OTDR系統周期性地對光纖的衰減進行監測,發現有衰減變化即發出警報,并進行故障定位,同時也能連續監測光纜護套的完整性,包括護套對地絕緣電阻的監測,發現問題(如護套進水等)即馬上告警,達到更全面地預告故障發生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統的方案可見:日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監測,形成了一套較完整的自動維護、支撐系統,真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監測光纖性能以外,還考慮了護套絕緣電阻的自動監測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發展方向。
3通信電纜的發展特點
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數字通信新業務服務
原有的電纜網絡雖然可以支持一些數字新業務,但是在實際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網絡當然是以光纖為主,對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網絡的地區,應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內通信電纜),以便更能符合新業務發展的需要。一些公司對現有的電纜高頻特性作了測試,他們得到的結論是所研究的電纜(即現有的HYA市話電纜)不能達到5類電纜的技術要求,戶外電纜要實現j類電纜的特性,必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz,可供數字網絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數字接入電信網絡的多對數電纜”提出了0.4~個0.8mm線徑、1~150對、最高頻率30MHz等指標的建議,此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間,我國也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應的標準。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統發展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區對寬帶布線的要求愈來愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時收發寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標,因此在工藝和結構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上,又提高了傳輸頻帶,達到250MHz,其相應的指標也有較大的提高。同時,6類電纜要求不但有嚴格的工藝,而且不少廠商在結構上也有一定的改進和創新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發展前景
由于移動通信的高速發展,無線電基路用物理發泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結構的室內電纜、路由連結電纜都有了較大的市場需求。同時,隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大,基站站數的增多,以及邊緣地區(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內等用戶)對移動信號的要求不斷提高,預計這類電纜將會有較好的發展前景。但對電纜指標的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結構應不斷改進,以與之適應。
4光纖光纜及通信電纜技術與產業發展中幾個值得思考的問題
4.1積極創新開發具有自主知識產權的新技術
雖然這幾年來,我國光纜電纜技術有很大發展,有一些具有自主知識產權的技術已在發揮作用,但是應該看到這種比例仍是很小的,國內有近200家光纖光纜廠,但大多產品單一,沒有自主的知識產權,技術含量較低,競爭力不強。有資料統計,1997~1999年國內企業申請光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件,其中光纖光纜37件。還有資料報道:從1997年以來,國內光通信核心技術專利是90件,我國自主申請的只有9件,僅占10%。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應該把開發具有自主知識產權的技術作為我們工作的重中之重,爭取創造更多的光纖光纜專利。
4.2開發具有先進技術水平、與使用環境、施工技術相配套的新產品
電信網絡在不斷發展的同時也對光纜電纜產品不斷提出新的要求。不難發現,光纜的結構越來越依賴于使用的環境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發中,會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網、用戶駐地網的建設不斷展開,新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統的全套技術而有一系列新的變化,以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經驗,正逐漸形成新的系統技術專利。我國的用戶眾多,接入網和用戶駐地網具有很多的特色,對接入光纜也會有更多的要求,為我們研究和創新接入網和用戶駐地網光纜結構提供了很好的機會。應該說,多數光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面,雖然緊跟了先進技術,但自我創新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫,走自己的創新之路。在有中國特色的接入網及用戶駐地網中多采用一些有中國特色的光電纜產品。
4.3利用已有設備與技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數字業務提供更好的服務
對于已經敷設的銅電纜,我們只能在現有條件下盡量利用其特性開通數字新業務。而現有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業務,但是容量有限,當ADSL數量增大到一定限度后還是會出現干擾問題,而且還會影響以前開通的業務。因此,對新敷設的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多更好的新業務作好準備?,F有的市話電纜生產廠商應深入研究自身的生產工藝,在不改變(或不大改變)生產設備的情況下,認真設計和精心制造,把現有電纜的技術水平提高一個檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓數字新業務提供高質量的通道。
4.4改進光纜電纜的施工和維護方法
目前,為了適應城市施工的特點,國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術安裝光纜,同時對光纜網進行自動監測,保證光纜網絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發相應的元器件、工具和設備,并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監測等方案都十分重視。在現代化的光網絡中,這些方式已經起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網絡工作的可靠性,在施工和維護中降低成本、節省勞力、節省時間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網絡的自動監測維護系統和提高光纜網絡的不中斷維護水平已勢在必行。
4.5冷靜地審視當前電信市場的發展,促進光纖光纜和通信電纜產業的發展
2001年下半年以來,光纖光纜需求下降,這當然與世界電信行業的整體下滑以及寬帶網絡泡沫的破滅有很大關系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產過多的影響。據資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產能將達到1.65~1.75億光纖公里,遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣,光纖過剩的現象不可避免。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經濟大形勢發展的影響,特別是與整個電信行業的發展有密切的關系,但應看到,在擠出了網絡泡沫的水份之后,隨著光纖網絡從骨干網的擴建到接入網、城域網的擴散以及向用戶駐地網的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數字電纜的市場必將增長。據KMI預計,2003年世界光纖市場將開始有較大的增長,而到2004年的市場規模將超過敷設量最高的2000年。
應該看到,信息通信業是一個充滿生機與活力的朝陽產業,網絡經濟有著強大的生命力,信息技術、網絡技術的發展,仍然是推動社會進步的重要動力,信息網絡化仍然是當今世界經濟、社會發展的強大趨勢。因此我們應樹立信心,在全球經濟好轉、通信市場復蘇及我國西部開發等有利條件下抓住機遇,促進光纖光纜和通信電纜技術與產業取得更大的進展。
通信電纜范文2
在此要講到兩個概念差模和共模。1.差模:如果電路中兩個被測量點的電位差不能保持恒定,就會出現差模干擾的情況,這種干擾一般產生于電源的相線與相線所組成的回路里,它的相線間干擾信號電位相等。電路在高速轉換的電流、電壓和有關參數三者的不斷作用下會有高頻震蕩,從而產生了傳導干擾,電壓或電流在導線中傳輸時必定要存在兩根導線以上,這兩根導線作為往返線路輸送電力或電信號,一根輸出一根輸回,這樣在兩根導線上形成大小相等方向相反的兩個電勢,被稱之為差模電路。2.共模:共模干擾也叫作共態干擾,輸入電路對共模干擾的抵御能力一般用抑制比(CMRR)來體現,這種電壓通常在儀表輸入端的一端(負端或正端)對地之間的交流信號上作用,測量時可于儀表輸入端的一端(負端或正端)和地之間跨接電壓表,對地干擾通常在數伏至數十伏的區間內,如果電壓或電流在這兩根導線上傳輸時使得兩根導線中的電流方向一致大小相等,那么在這一電路中就形成了共模電路,在共模干擾里,兩個被測量的電路上的點電位相對大地同時出現同方向變動。這種干擾中,交流或直流的干擾電壓作用在模數轉換器兩個輸入端上,電壓幅值隨實際環境的不同而不同,一般在數伏左右,它是由電源的相線與地線所構成回路中的干擾。實際上傳導干擾又有共模和差模之分,所謂共模干擾是指地線與相線干擾信號,線間的相位相同、電位相等,共模電路,在動力電纜中的危害,共模電路若同時加載兩根不同的電纜中就會將諧振放大,使電路中電流倍增,或者說是兩根纜中的電流形成同頻倍增現象是原來的電流成倍放大,電壓成倍放大。共模電路的發生導致動力電纜與通信光纜間出現故障燒毀帶有鋼芯的光纜,原因當電纜單相接地或發生零序電壓時,兩根或者三根電纜產生共模電路,并行的光纜在此時充當一根接地線的作用,共模電路中高電勢沿著光纜鋼芯釋放能量,光纜終端盒末端放電,產生的弧光將盤纖盒燒毀。
二、解決方法
1.共模電感它的插入損耗與阻抗在地磁場作用下變得很高,在干擾抑制方面有著較好的效果,其初始導磁率也非常高,無共振插入損耗特性能在較寬的頻率范圍內體現。高初始導磁率:與鐵氧體相比要超出5-20倍,所以它的插入損耗很大,比鐵氧體更能抑制傳導干擾。高飽和磁感應強度:比鐵氧體高2-3倍。在電流強干擾的場合不易磁化到飽和。卓越的溫度穩定性:較高的居里溫度,在有較大溫度波動的情況下,合金的性能變化率明顯低于鐵氧體,具有優良的穩定性,而且性能的變化接近于線性。靈活的頻率特性:而且更加靈活地通過調整工藝來得到所需要的頻率特性。通過不同的制造工藝,配合適當的線圈炸熟可以得到不同的阻抗特性,滿足不同波段的濾波要求,使其阻抗值大大高于鐵氧體。2.共模濾波器噪聲信號可經由有源EMI濾波技術來做實時補償。所謂有源共模EMI濾波器(英文縮寫ACMF)在工作中是先收集共模信號,然后通過反饋,動態輸出一個與所采樣的噪聲電流(電壓)大小相等、方向相反的補償電流(電壓),其實質是為共模電流提供一個極低阻抗的內部回路。圖1示出其原理圖。其中,Path1指共模噪聲源S1通過分布電容CD流入地的共模電流路徑,在無濾波器時共模噪聲inoise將通過CP全部注入地。ACMF將產生一個補償電流,為inoise提供低阻抗分流支路Path2,從而使其盡量沿Path2路徑流過。理想時icomp=-inoise,可使流入地的共模電流為零,從而達到衰減共模電流的目的,以滿足電磁干擾的標準。
三、結束語
通信電纜范文3
[關鍵詞]車載網絡通信電纜;結構設計;試驗驗證
引言
車載網絡通信電纜是機車(城市地鐵、輕軌和鐵路列車)網絡通信的主要傳輸通道,其質量直接影響著機車的控制和信息傳輸精度。為了滿足機車特殊環境對車載網絡通信電纜提出的較高使用要求,本公司對車載網絡通信電纜進行了自主開發和研制。
1車載網絡通信電纜的性能要求
為了確保機車的安全控制和信息傳輸精度,車載網絡通信電纜必須具有如下性能:a.具有一般網絡電纜的傳輸性能;b.耐溫等級達到100℃;c.低煙無鹵阻燃;d.嚴格的外徑限制;e.良好的柔軟性;f.優秀的耐環境和耐臭氧、耐油性能。以上性能要求使得車載網絡通信電纜的結構設計和生產工藝難度都大大增加。
2車載網絡通信電纜的結構設計
2.1初步結構設計
2.1.1導體設計為了適應機車的特殊使用環境,車載網絡通信電纜必須柔軟性好,因此其導體采用了軟絞合導體。根據GB/T3956《電纜的導體》規定,其中5類和6類導體均能滿足車載網絡通信電纜柔軟性的要求。但如果采用該兩類導體,則導體的圓整度和外表光滑度都無法滿足通信電纜傳輸性能要求。這是因為網絡用通信電纜的傳輸頻率較高,最高可達20MHz,信號主要沿導體表面傳輸,為防止信號在傳輸過程發生波動和反射,導體必須圓整光滑。因此,車載網絡通信電纜導體采用了正規絞合方式,這也是目前國內外網絡通信電纜生產廠商基本采用的導體絞合方式,雖不符合GB/T3956標準對導體的要求,但導體性能卻能夠滿足網絡通信要求。另外,為了滿足車載網絡通信電纜使用的惡劣環境要求,導體采用了鍍錫絞合導體。綜上所述,車載網絡通信電纜導體采用正規絞合的鍍錫絞合導體,導體的結構盡量接近GB/T3956標準規定的5類導體要求。2.1.2絕緣設計目前,一般網絡用通信電纜絕緣大多采用皮-泡-皮聚乙烯(PE)絕緣結構,這種絕緣結構的電纜具有優良的電氣傳輸性能,可以很好地滿足網絡通信電纜的需求。但對于機車上使用的車載網絡通信電纜,由于車體上特殊的環境溫度,電纜絕緣層的耐溫等級必須達到規定的要求。根據目前鐵路電纜相關規定,電纜耐溫等級低于100℃時是不允許上車的,這就要求車載網絡通信電纜絕緣必須比一般通信電纜絕緣達到更高的耐溫等級。通過對國內現有絕緣材料分析、篩選,制定并驗證了以下幾種設計方案:a.使用氟塑料發泡絕緣。雖然這種絕緣的耐溫等級可達到200℃,且氟塑料的介電常數小,可很好地滿足車載網絡通信電纜的傳輸要求,但經過試驗后發現,氟塑料發泡絕緣工藝控制難度較大,生產工藝不穩定,生產過程中浪費較大,且氟塑料的價格昂貴,這給生產和銷售帶來了一定的困難。b.使用交聯PE(XLPE)絕緣。雖然這種絕緣方式可使電纜耐溫等級提高到105℃,但由于XLPE絕緣料的介電常數相對較大,如果要保證產品電氣性能達到要求,則絕緣外徑尺寸必須加大,使得整個電纜的外徑增大,滿足不了機車電纜對外徑的嚴格要求。c.采用輻照交聯皮-泡-皮PE絕緣。通過咨詢材料廠家并研究了相關資料后,認為理論上可通過交聯的方式來提高皮-泡-皮PE絕緣層的耐溫等級,但這種方式目前國內外還從未曾使用過,缺乏相關經驗參考。為了了解發泡結構PE絕緣層輻照時的輻照劑量以及輻照后性能能否達到理想效果,選取了大量皮-泡-皮PE絕緣單線樣品進行輻照交聯試驗。在輻照交聯試驗時,先對采用不同輻照劑量輻照后的皮-泡-皮PE絕緣單線樣品的輻照交聯效果進行驗證,然后選擇輻照交聯效果理想的皮-泡-皮PE絕緣單線樣品進行老化試驗,同時選取未經輻照的皮-泡-皮PE絕緣單線進行對比試驗。老化試驗是在同一個恒溫爐中進行的,試驗溫度為158℃,試驗時間為168h。老化試驗結束后發現,未經輻照的皮-泡-皮PE絕緣單線的絕緣層已經熔化,絕緣發泡層嚴重收縮,絕緣材料粘在掛鉤上,并有明顯的滴流痕跡;而經過輻照交聯的皮-泡-皮PE絕緣單線的絕緣形狀和外觀基本保持完好,掛鉤上未粘有絕緣材料。這初步證明了經過輻照交聯后皮-泡-皮PE絕緣結構的耐溫等級有了大幅提高。為了進一步驗證輻照交聯后皮-泡-皮PE絕緣的耐熱性,采用電鉻鐵對輻照交聯皮-泡-皮PE絕緣單線和未經輻照的皮-泡-皮PE絕緣單線進行了直觀的耐熱對比。當溫度約為300℃的電鉻鐵輕放在絕緣表面3s后,未經輻照的皮-泡-皮PE絕緣層很快熔化,而輻照交聯皮-泡-皮PE絕緣層則只有輕微的燙傷痕跡。通過該耐熱試驗進一步證明了輻照交聯皮-泡-皮PE絕緣的耐熱承受能力大大優于普通皮-泡-皮PE絕緣。因此,車載網絡通信電纜的絕緣最終采用了輻照交聯皮-泡-皮PE絕緣結構。2.1.3線對及纜芯設計車載網絡通信電纜的線對和纜芯的絞合與計算機數據網絡通信電纜基本相同,只是在選取包帶時應充分考慮其使用環境的特殊性。目前纜芯包帶有很多種,如玻璃紙(PT)包帶、聚丙烯(PP)包帶、PE包帶、玻璃絲包帶、無紡布包帶、云母帶等。其中PT包帶和無紡布包帶燃燒時發煙量大,不滿足低煙要求;PE包帶雖然發煙量低,但耐溫等級只有70℃,達不到機車電纜的耐溫等級要求;玻璃絲包帶和云母帶的耐溫等級較高,且燃燒時的發煙量低,能夠滿足使用要求,但這兩種包帶的厚度太厚,會增加電纜外徑;而PP包帶的熔化溫度為270℃,在150℃時仍然保持較好的狀態,可滿足機車電纜耐溫等級要求,同時PP包帶的相對介電常數?。s為2.0,小于PE包帶的介電常數),燃燒時基本不發煙,這些性能都能很好滿足機車電纜的要求。因此,車載網絡通信電纜最終選取PP包帶作為纜芯包帶。另外,車載網絡通信電纜的線對和纜芯的絞合節距在確保電纜性能的前提下應盡可能設計小些,以保證電纜的柔軟性和串音、阻抗等電氣參數的穩定性。2.1.4屏蔽層設計車載網絡通信電纜必須具有良好的屏蔽性能,防止電磁干擾,同時還必須滿足柔軟性要求,以適應于機車內部安裝敷設。由此,借鑒了同軸電纜的屏蔽方式,即屏蔽層采用0.04mm單面鋁箔縱包(防電磁輻射)+0.15mm鍍錫銅線編織屏蔽(防磁場輻射)結構,鋁箔搭蓋寬度不小于3mm,編織密度不小于85%。該屏蔽結構可使外界電磁輻射及磁場輻射直接入地而對內層導體不干擾,既保證電纜有良好的屏蔽性能,又滿足了電纜的柔軟性。2.1.5護套料的選取由于車載網絡通信電纜的特殊使用環境,因此其外護套應具有低煙無鹵阻燃性能、優良的耐高低溫性能(耐高溫等級最低為105℃,耐低溫等級為-25℃或-40℃)、優良的耐環境性能和耐臭氧性能,有的場所還需要其具有耐燃料油和礦物油等性能。目前,應用較多的低煙無鹵阻燃護套材料有低煙無鹵阻燃輻照交聯聚烯烴護套料、阻燃低鹵的改性氯磺化PE護套料等。通過對國內現有低煙無鹵阻燃護套材料分析、篩選后,車載網絡通信電纜選用125℃低煙無鹵阻燃輻照交聯耐油聚烯烴護套料,該材料耐溫等級為125℃,具有優秀的耐環境和耐油性能,且工藝比較成熟,價格相對便宜,性能穩定。
2.2結構設計驗證
2.2.1樣品試制根據車載網絡通信電纜的初步結構設計方案,在2015年試制了一根1000m長規格為2×2×0.5mm2的車載網絡通信電纜(結構如圖1所示),要求電纜的外徑不大于9.5mm,1MHz時的特性阻抗為(120±10)Ω,電纜的耐溫等級為-40~100℃。該車載網絡通信電纜的試制方案如下:導體采用19×0.18mm的正規絞合導體,導體為鍍錫導體,為滿足高頻線路傳輸要求,導體絞合過程進行了輕微的緊壓,以保證導體外表的光滑度和圓整度;絕緣采用物理發泡皮-泡-皮PE絕緣結構,絕緣單線經過輻照交聯(輻照劑量的控制為工藝關鍵);線對絞合和纜芯絞合與數據電纜相同,包帶為PP包帶;屏蔽層采用鋁箔+鍍錫銅線編織,編織密度不小于85%;護套采用125℃低煙無鹵阻燃輻照交聯耐油聚烯烴護套料(護套具有耐燃料油和礦物油性能)。2.2.2性能檢測對試制的1000m長2×2×0.5mm2車載網絡通信電纜樣品進行了電氣性能測試,測試結果如表1所示。首先進行了第一次電氣性能測試,各項性能測試結果均滿足了設計要求;隨后選取一圈100m的電纜整體放入恒溫老化箱中進行老化試驗,試驗溫度為158℃,試驗時間為168h,老化試驗完成后將電纜從老化箱中取出,放置24h后進行第二次電氣性能測試,各項性能測試結果與老化試驗前的第一次性能測試結果基本一致,也均滿足了設計要求;再將該圈100m的電纜樣品放入老化箱中做耐溫試驗,試驗溫度為105℃,試驗時間為24h,耐溫試驗后立即進行第三次電氣性能測試,各項性能指標測試結果與老化試驗前的第一次性能測試結果基本一致,只有衰減下降較多,但將105℃衰減值換算到20℃時(衰減的溫度系數為0.002dB•(100m)-1•℃-1),該衰減值也能滿足要求。經檢測,該2×2×0.5mm2車載網絡通信電纜樣品的護套厚度為0.6mm,外徑為9.3mm,電纜的彎曲性能及物理機械性能也都滿足了設計要求。之后,對該電纜取樣依據GB/T19666進行成束燃燒試驗,試驗結果滿足標準中B類指標,同時其無鹵、低煙指標均符合標準規定。這表明車載網絡通信電纜初步結構設計方案完全可行且合理。
3車載網絡通信電纜的現場檢驗
在車載網絡通信電纜產品首件測試合格后,對車載網絡通信電纜進行了批量的驗證,各項指標均符合要求,且性能穩定。本公司將自行設計和生產的首批車載網絡通信電纜委托交大思諾科技有限公司使用,進行現場驗證。經過近兩年使用后,該批車載網絡通信電纜運行效果良好,并取得了用戶使用報告。隨后該公司和其它一些設備、車輛廠家陸續訂購了本公司的該類電纜,使用后非常滿意。
4結束語
通信電纜范文4
1.1網絡的發展對光纖提出新的要求
下一代網絡(NGN)引發了許多的觀點和爭論。有的專家預言,不管下一代網絡如何發展,一定將要達到三個世界,即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網莫屬,但高速骨干傳輸的發展也對光纖提出了新的要求。
(1)擴大單一波長的傳輸容量
目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統引入一個新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討,也許不久的將來就會出現一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實現超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術,實現2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標,采用拉曼光放大技術,可以更大地延長光傳輸的距離。
(3)適應DWDM技術的運用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統已經運用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統已在開發并取得很好的進展。DWDM系統的大量使用,對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)最近也已完成,當光纖的非線性測試指標明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應指標,特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。
1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用
2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用,細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求(如有些光纖幾何參數的容差變?。?,明確了對不同的網絡層次和不同的傳輸系統中使用的光纖的不同指標要求(如PMD值的規定),并提出了一些新的指標概念(如“色散縱向均勻性”等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進,或有重要的提升;都標志著要求光纖質量的提高或運用方向上的調整,是值得注意的光纖技術新動向。
1.3新型光纖在不斷出現
為了適應市場的需要,光纖的技術指標在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現,同時各大公司正加緊開發新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現有傳輸系統的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統中,據稱很適合于拉曼放大器的開發與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,并簡化了色散補償的方案,在長距離無再生的傳輸中表現出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(2)用于城域網通信的新型低水峰光纖
城域網設計中需要考慮簡化設備和降低成本,還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統被極大地優化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網的設計可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,從而避免復雜的色散補償設計,節約成本。如果將來在城域網光纖中采用拉曼放大技術,這種網絡也將具有明顯的優勢。但是畢竟城域網的規范還不是很成熟,所以城域網光纖的規格將會隨著城域網模式的變化而不斷變化。
(3)用于局域網的新型多模光纖
由于局域網和用戶駐地網的高速發展,大量的綜合布線系統也采用了多模光纖來代替數字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因為局域網傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發光二極管,價格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數值孔徑,容易連接與耦合,相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,但由于局域網發展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用,但在北美及歐洲大多數國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區別于傳統的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態分布進行了調整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用,這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網運用找到新的市場。
(4)前途未卜的空芯光纖
據報道,美國一些公司及大學研究所正在開發一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長了通信距離,防止了色散導致的干擾現象,可以支持更多的波段,并且它允許較強的光功率注入,預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業界人士也十分關注這一技術的發展,越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用,就能解決現有光纖系統長距離傳輸的問題,并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題,比如光纖的穩定性、側壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對于這種光纖的現場使用還需做進一步的探討。
2光纜技術的發展特點
2.1光網絡的發展使得光纜的新結構不斷涌現
光纜的結構總是隨著光網絡的發展、使用環境的要求而發展的。新一代的全光網絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來,光纜結構的發展可歸納為以下一些特點。
1)光纜結構根據使用的網絡環境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網光纖、城域網光纖、接入網光纖、局域網光纖等,這決定了大范圍內光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件還有可依據的細分的標準及指標;
2)光纜結構除考慮光纜使用環境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護方法有關,必須統一考慮,配套設計;
3)光纜新材料的出現,促進了光纜結構的改進,如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發展趨勢,新的光纜結構以及在現有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現,出現了如下一些類型。
“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成,其防水性能、滲水性能都與傳統的光纜相同,但它具有生產、運輸、施工和維護上的一些優點。首先是方便,因為阻水材料不含粘性脂類,操作使用比較方便安全;其次,干式光纜重量輕、易接續、易搬運,設備投資小、成本低,生產使用中也顯得干凈衛生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網室內纜和用戶纜中,好處更加明顯。
生態光纜:一些公司從環境保護及阻燃性能的要求出發,開發了生態光纜,應用于室內、樓房及家庭。現有光纜中使用的一些材料已不符合環保的要求,如PVC燃燒時會放出有毒性氣體,光纜穩定劑中有時含鉛,都是對人體及環境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網外部設備對環境的影響最小化”建議,通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來確定產品對環境的影響。由于環境因素正日益受到重視,對通信外部設備,特別是光纜產品規定這樣的指標已提到日程上來,如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發了一些新材料,如對室內用纜,開發了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無鹵性阻燃塑料等。
海底光纜:海底光纜近年來有根快的發展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應海底的環境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。
淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設使用。這種光纜區別于海底光纜的環境,需要的光纖數不多(中等),但要求結構簡單、成本較低,易于安裝和運輸,便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設類似的水下光纜提供了一組規范,隨后也有可能形成相應的國際標準。
微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統的運用,各種微型的光纜結構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數,光纜重量要準確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網,特別是用戶駐地網絡中綜合布線系統很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。
采用了納米材料的光纜:近來,一些廠商已開發出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯(PE)及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優異性能,對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
全介質自承式光纜(ADSS):全介質光纜對防止電磁影響及防雷電都有優良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網中已得到大量的應用。預計2000~2005年,每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內,如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。
架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現了很長一段時間,近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達數十公里,光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現在到2005年,OPGW光纜的需求將會逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業界十分關注的問題,也應配合具體環境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護。
2.2光纜的自動維護、適時監測系統已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護對于保證網絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網絡中,光纜的維護和監測應該是在不中斷通信的前提下進行的,一般通過監測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態,更有效的方式是直接監測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網絡維護的建議書,對光纜的預防性維護和故障后維護規定了詳細的維護范圍和功能,但已經不能滿足當前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網絡的維護監測系統”(L.40建議)。為了進一步縮短檢測及修復時間,美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監控系統,能在1s內發出故障告警,3min內找到故障點,且工作人員可以遙控操作,據稱該系統還將開發有故障預測及對斷纖(纜)的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業也提出了一些系統方案。
日本NTT方案:在局內運用光纖選擇器與系統的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監測的系統,保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸,對有故障的光纖可以預選監測出來及時傳送到維護中心進行適當處理,避免不良狀況進入有用的光傳輸信道,從而起到在運行中對整個光通信系統的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當水滲人接頭盒時,吸水性物質會膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監測中心的OTDR上就會反映出來。
意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續光纜監測系統。主要特點是將光纜網絡、光纖及光纜護套的監測綜合在一起,既利用了OTDR系統周期性地對光纖的衰減進行監測,發現有衰減變化即發出警報,并進行故障定位,同時也能連續監測光纜護套的完整性,包括護套對地絕緣電阻的監測,發現問題(如護套進水等)即馬上告警,達到更全面地預告故障發生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統的方案可見:日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監測,形成了一套較完整的自動維護、支撐系統,真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監測光纖性能以外,還考慮了護套絕緣電阻的自動監測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發展方向。
3通信電纜的發展特點
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數字通信新業務服務
原有的電纜網絡雖然可以支持一些數字新業務,但是在實際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網絡當然是以光纖為主,對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網絡的地區,應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內通信電纜),以便更能符合新業務發展的需要。一些公司對現有的電纜高頻特性作了測試,他們得到的結論是所研究的電纜(即現有的HYA市話電纜)不能達到5類電纜的技術要求,戶外電纜要實現j類電纜的特性,必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz,可供數字網絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數字接入電信網絡的多對數電纜”提出了0.4~個0.8mm線徑、1~150對、最高頻率30MHz等指標的建議,此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間,我國也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應的標準。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統發展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區對寬帶布線的要求愈來愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時收發寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標,因此在工藝和結構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上,又提高了傳輸頻帶,達到250MHz,其相應的指標也有較大的提高。同時,6類電纜要求不但有嚴格的工藝,而且不少廠商在結構上也有一定的改進和創新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發展前景
由于移動通信的高速發展,無線電基路用物理發泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結構的室內電纜、路由連結電纜都有了較大的市場需求。同時,隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大,基站站數的增多,以及邊緣地區(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內等用戶)對移動信號的要求不斷提高,預計這類電纜將會有較好的發展前景。但對電纜指標的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結構應不斷改進,以與之適應。
4光纖光纜及通信電纜技術與產業發展中幾個值得思考的問題
4.1積極創新開發具有自主知識產權的新技術
雖然這幾年來,我國光纜電纜技術有很大發展,有一些具有自主知識產權的技術已在發揮作用,但是應該看到這種比例仍是很小的,國內有近200家光纖光纜廠,但大多產品單一,沒有自主的知識產權,技術含量較低,競爭力不強。有資料統計,1997~1999年國內企業申請光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件,其中光纖光纜37件。還有資料報道:從1997年以來,國內光通信核心技術專利是90件,我國自主申請的只有9件,僅占10%。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應該把開發具有自主知識產權的技術作為我們工作的重中之重,爭取創造更多的光纖光纜專利。
4.2開發具有先進技術水平、與使用環境、施工技術相配套的新產品
電信網絡在不斷發展的同時也對光纜電纜產品不斷提出新的要求。不難發現,光纜的結構越來越依賴于使用的環境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發中,會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網、用戶駐地網的建設不斷展開,新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統的全套技術而有一系列新的變化,以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經驗,正逐漸形成新的系統技術專利。我國的用戶眾多,接入網和用戶駐地網具有很多的特色,對接入光纜也會有更多的要求,為我們研究和創新接入網和用戶駐地網光纜結構提供了很好的機會。應該說,多數光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面,雖然緊跟了先進技術,但自我創新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫,走自己的創新之路。在有中國特色的接入網及用戶駐地網中多采用一些有中國特色的光電纜產品。
4.3利用已有設備與技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數字業務提供更好的服務
對于已經敷設的銅電纜,我們只能在現有條件下盡量利用其特性開通數字新業務。而現有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業務,但是容量有限,當ADSL數量增大到一定限度后還是會出現干擾問題,而且還會影響以前開通的業務。因此,對新敷設的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多更好的新業務作好準備?,F有的市話電纜生產廠商應深入研究自身的生產工藝,在不改變(或不大改變)生產設備的情況下,認真設計和精心制造,把現有電纜的技術水平提高一個檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓數字新業務提供高質量的通道。
4.4改進光纜電纜的施工和維護方法
目前,為了適應城市施工的特點,國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術安裝光纜,同時對光纜網進行自動監測,保證光纜網絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發相應的元器件、工具和設備,并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監測等方案都十分重視。在現代化的光網絡中,這些方式已經起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網絡工作的可靠性,在施工和維護中降低成本、節省勞力、節省時間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網絡的自動監測維護系統和提高光纜網絡的不中斷維護水平已勢在必行。
4.5冷靜地審視當前電信市場的發展,促進光纖光纜和通信電纜產業的發展
2001年下半年以來,光纖光纜需求下降,這當然與世界電信行業的整體下滑以及寬帶網絡泡沫的破滅有很大關系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產過多的影響。據資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產能將達到1.65~1.75億光纖公里,遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣,光纖過剩的現象不可避免。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經濟大形勢發展的影響,特別是與整個電信行業的發展有密切的關系,但應看到,在擠出了網絡泡沫的水份之后,隨著光纖網絡從骨干網的擴建到接入網、城域網的擴散以及向用戶駐地網的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數字電纜的市場必將增長。據KMI預計,2003年世界光纖市場將開始有較大的增長,而到2004年的市場規模將超過敷設量最高的2000年。
應該看到,信息通信業是一個充滿生機與活力的朝陽產業,網絡經濟有著強大的生命力,信息技術、網絡技術的發展,仍然是推動社會進步的重要動力,信息網絡化仍然是當今世界經濟、社會發展的強大趨勢。因此我們應樹立信心,在全球經濟好轉、通信市場復蘇及我國西部開發等有利條件下抓住機遇,促進光纖光纜和通信電纜技術與產業取得更大的進展。
通信電纜范文5
關鍵詞:高速鐵路;漏纜施工;質量測試
中圖分類號:TN913 文獻標識碼:A
GSMR系統在網絡覆蓋上采用沿鐵路的鏈形組網。鐵路線延伸區域地形復雜,沿線隧道、山體或坡地都會對信號形成阻擋,產生弱場強區和盲區。目前GSMR系統多采用直放站加漏泄同軸電纜、天線覆蓋的方式來進行補強,以解決系統覆蓋要求。漏纜是在同軸電纜的外導體上,沿縱向周期性地開出槽孔,將信號向外漏泄。同樣,外部信號也通過槽孔傳入同軸電纜內部,來達到雙向通信的目的。
本文主要討論施工技術和質量測試兩部分。
1 施工技術
鐵路GSMR通信漏泄同軸電纜施工的程序主要包括:施工準備、線路定測、漏纜配盤、漏纜測試、漏纜敷設、漏纜接續、接地、復測克缺。
前期的施工準備主要包括技術準備,人員準備,材料準備,工具儀器儀表準備等等。
根據設計圖紙及隧道實際長度、設備安裝位置進行線路復測,復測的主要內容包括:漏纜線路的長度,漏纜接頭安裝位置、射頻電纜長度;隧道內漏纜架掛的位置、長度;隧道外漏纜電桿桿位確定、桿距、桿高及漏纜長度確定;
根據復測的結果進行漏纜配盤,為了方便敷設,不同隧道漏纜不宜配在同一盤,配盤長度不宜超過600m,根據復測的中繼段長度盡量配置500m標準盤,漏纜配盤臺賬應標清楚盤號、敷設隧道名稱、長度等。
漏纜到貨檢查和單盤測試主要包括以下幾方面內容:(1)到貨清單是否與合同一致;(2)實際到貨的漏纜的數量、型號、規格是否與清單相符;(3)漏纜外觀是否有破損現象;(4)耐壓試驗;(5)利用直流電橋測量漏纜環阻。把漏纜一端的外導體和內導體短接,另一端用直流電橋測量其環阻,環阻應小于2Ω/km;(6)利用500V兆歐表對漏纜內外導體間的絕緣電阻進行測量,絕緣電阻應不低于5000MΩ/km。
隧道內漏泄同軸電纜應按下列要求進行敷設:(1)漏泄同軸電纜吊掛應在隧道側壁,槽口朝向鐵路線路側。、進行漏纜敷設時,都應正放線,以免因保證槽口朝向而出現大力扭曲的現象。(2)電氣化區段隧道內吊掛漏泄同軸電纜應在接觸網回流線的另側。不得已設在同側時,漏泄同軸電纜與回流線、保護地線的距離應大于0.6 m。(3)隧道內漏纜吊夾安裝間距一般為1m,安裝高度為軌面上4.5m~4.8m。隧道內漏纜吊夾安裝后要能夠保持水平。(4)已經運營的電氣化區段隧道內敷設漏泄同軸電纜時,應在關閉該段接觸網供電情況下進行作業,兩端應設防護人員。(5)隧道內漏泄同軸電纜宜采用機械施工,施工時運載軌道車不得猛起動或急剎車。當采用人工抬放、展放時人員間隔不超過5m~7 m,以免漏泄同軸電纜拖地。(6)漏泄同軸電纜在敷設施工過程中,嚴禁急劇彎曲。漏泄同軸電纜最小彎曲半徑應符合相關產品的規定。(7)漏泄同軸電纜敷設時,盡可能不與其他線纜交叉。如無法避免時,應注意將漏泄同軸電纜布設在外側,避免其他線纜阻擋漏泄同軸電纜的信號覆蓋。(8)與其他漏泄同軸電纜間距不應小于30 cm。
2 質量測試
敷設安裝完成后,需要對漏泄同軸電纜進行測試,以保證敷設質量,主要的測試項目及指標見表1。
上述為關鍵測試項目,如果不符合要求,則會造成最終通話質量的下降。其中,因為施工導致漏纜測試不達標,信號質量差的因素主要有以下幾項:
(1)在搬運或者敷設施工過程中對漏泄同軸電纜造成了損傷。(2)漏纜接頭處防水防塵處理不當,導致漏纜內部進入雜質。(3)與其他信號源的安全距離不夠,產生干擾。
三個因素中,又以接頭安裝出現問題的概率最大。因此,接頭安裝完成后,我們需要立即進行檢查,簡易的測試內容主要有:(1)用萬用表進行通電試驗,檢查內外導體裝接情況,并輕敲接頭,看萬用表指針是否變化,判斷裝配接觸質量;(2)用搖表進行絕緣電阻測量,判斷裝接的清潔度及絕緣短路情況;(3)檢查各零件螺紋是否擰緊;(4)接頭應保證電性能指標,對于阻抗過大、絕緣不良、衰減偏大的接頭應鋸斷重做;(5)接頭裝配后的密封保護措施:接好頭后外部應繞包橡膠自粘帶2-3層,再在外部套上熱縮套管加熱密封好,防止潮氣侵入;(6)固定措施:接好頭后應將電纜端部用鐵絲扎綁或夾板固定好。
通信電纜范文6
關鍵詞:金屬粘塑工藝技術;內導體三層同軸金屬粘塑的共擠出;外導體三層同軸金屬粘塑的共擠出
在4G網絡、“三網融合”網絡,信息傳輸電纜(即同軸電纜)是十分重要的硬件材料。隨著移動通信手機終端業務內容逐漸豐富、測試系統的穩定性不斷增強,無線通信互動平臺,4G網絡的進程顯然加快了步伐,超高頻的天線發射和接收饋線電纜大量用于升級改造工程,也包括“三網融合”的接入網電纜。
在現代射頻信號傳輸和射頻功率饋送技術實踐中,同軸電纜是主要的傳輸和饋送載體。在無線通信領域,同軸電纜主要用于向天線饋送射頻功率信號。為了適應長期的露天工作,要求線纜的密封性好;為了最大限度地將射頻功率信號傳輸到天線上,要求線纜的傳輸損耗低;由于纜線在安裝時經常需要彎曲,為了使線纜的彎曲不影響其電氣性能,所以要求線纜的柔軟性好。
1 現有技術及技術瓶頸
為了使線纜的密封性好、傳輸損耗低,無線通信天線的饋送線通常采用金屬管作為外導體。一般情況下,光滑管狀金屬外導體在彎曲時會產生褶皺,從而造成線纜的性能劣化,有時甚至會損壞線纜;因此,人們通常會在無線通信天線其饋線的管狀金屬外導體上軋紋,以使饋線、天線具有較好的柔軟性。但是,軋紋工藝需要性能極高的設備,并且,外導體在軋紋時其材料用量也相對較多,生產成本比較高。
而軋紋工藝需要性能要求較高的設備,且產出速度慢;外導體軋紋增加金屬帶的耗料,成本增加而影響電纜的電性能。
2 “FK”技術概述
為解決上述金屬管無需在電纜的外導體上軋紋,同時保持該電纜良好柔軟性能,密封性好,彎曲時更為容易,不受損,保持更良好的傳輸電氣性能。新研發的“FK系列通信接入網電纜”完全滿足要求。該技術節約材料、降低成本、提高電氣性能,其優越性非常明顯。且柔軟及彎曲性能好,更方便安裝,特別是野外現場安裝更為簡易。
3 技術特征
本研究開創無需軋紋的金屬狀外導體電纜,實現了既經濟,又節約材料、能源而電氣性能優,機械性能優,電磁兼容性能和“三階互調”指標高,具有技術質量指標先進的產品。
研發的“FK”具有以下的技術特點:
1)本研發項目開創金屬狀外導體電纜,無需軋紋,改變了采用軋紋工藝制成的管狀金屬外導體才能彎曲的歷史;
2)本研發項目由于無需軋紋工藝,在制造環節上減少大量的軋紋生產工藝和設備,減少生產時間,節約成本,減少生產噪聲,減少對環境的影響,減少產品的耗材,從而減輕了客戶的負擔;
3)由于產品無需軋紋,減少了軋紋工藝對產品電氣性能的影響,直接提高了產品的質量技術水平。在沒有軋紋工藝制約的條件下,產品的質量技術指標達到國內、外先進水平,且機械性能、彎曲性能更優于軋紋產品;
4)產品由于沒有軋紋,外導體表面沒有峰、谷不平的狀態,密封性能好,使外界的潮濕空氣無法侵襲,保證了產品在網絡運行的穩定性和優良的傳輸性能;
5)產品的外導體護套與發泡體內導體塑熔成一體,提高了徑向壓強。其承壓達到2200N/min仍保持不型變,保持電氣性能與受壓前一致,具有高承壓性能;
6)產品具有高柔軟度,被彎曲時緊密的整體均勻的彎曲應力,保障受多次彎曲后沒有任何缺陷,有極好彈性形變性能,電氣性能能在彎曲后保持穩定??估姸?,抗拉力達到;180kg。
7)產品重量輕,外導體光滑,方便于野外和高空作業施工,且安裝連接速接器簡易上緊和懸吊輕松快捷,十分有利于同時多線安裝。
4 實施方案
“FK系列通信接入網電纜”實現技術路徑是:包括柔軟內導體、第一層粘結層、泡沫聚乙烯介質層、第二層粘結層、光滑鋁管金屬外導體、第三粘結層和護套。泡沫(物理高發泡層)聚乙烯介質通過第一粘結層同心包覆,并固著在內導體上,光滑管裝金屬外導體通過第二粘結層同心包覆并固著在發泡聚乙烯介質上,護套層通過第三粘結層同心包覆并固著在光滑管狀金屬外導體上。由于采用三層粘結固著技術,使電纜內部各種功能材料粘結固著起來,形成一種緊密的整體結構,實現了電纜不經軋紋而具有很好的彈力形變能力,且電纜的彈力形變能力解決了電纜彎曲變形,加之緊密的結構,始終保持電纜良好的一致性,保障電纜的電氣性能和機械性能,及戶外安裝的耐候性能。本項目涉及的主要技術工藝有:
1)發泡材料與發泡劑的配制技術工藝,數量化、可控;
2)高純氮氣高壓注入,即液態狀的氮氣注入控制。高壓針狀注入口的量的控制工藝,物理引發的勢能實現,及擠出后的溫度控制工藝、同心度控制工藝,數量化、可控;
3)內導體與發泡體內粘結層工藝,數量化、可控;
4)發泡體與外導體粘結層工藝,數量化、可控;
5)水電容控制發泡體單位長度電容數工藝,數量化、可控;
6)金屬帶成形,清潔和穩定焊接技術,數量化、可控;
7)金屬光滑管外導體與外護套外粘結層工藝,數量化、可控;
8)外護套層擠出工藝,數量化、可控。
圖1 電纜的構成
5 開發過程解決的關鍵技術問題
研發小組在研發過程發現并解決了的關鍵技術,技術核心的關鍵如下幾點:
1)配制具有低衰減高粘附力的金屬粘塑粘結劑。該材料的構成不能有任何影響電纜電氣性能,不能有腐蝕性,與金屬和塑料都有共融合粘固性。而且能塑化,做到能絕緣物理高發泡材料溫度能到250℃以上保持與塑料的共性和熔融的流動性。能實現與內導體三層共擠和外導體三層共擠。技術上最難的是內導體上所粘附的是中壓氮氣物理高發泡,而金屬粘合劑是不能發泡,也不可以發泡,只是將高壓、高純氮氣的物理高發泡層的粘附層面,經過擠出的方式粘附、著固,又不影響發泡體的任何發泡功能,并且發泡體在高壓擠出過程中得高壓氮氣不能滲入金屬粘塑劑的塑化過程,擠出粘貼、著固金屬內導體過程。整個工藝三層擠出過程,三種動狀的改化互不影響,互不干擾。
2)金屬粘塑工藝技術解決在線擠出同時實現對粘結層厚度和粘結所需時間的控制。上述已經提到保持金屬粘塑劑的塑化過程,其關鍵技術在于實現粘結層的厚度和粘結所需時間及溫度、壓力的控制。在時間、壓力、溫度的控制來達到三層共擠不同材料性能,所必需的控制點、最佳點、關鍵時間差控制上來實現。
3)氮氣注入物理發泡技術工藝,控制在符合電纜阻抗的技術指標的技術。氮氣注入物理高發泡技術工藝在全球范圍內都是采用高壓力注入,一般在350-600個大氣壓(視電纜規格而定)。研發小組采用雙機T字型的雙機連續擠出,而第一號機將電纜材料塑化成熟后送入第二號機,第二號機接收塑化成熟的材料后進入中壓氮氣注氣容器,熟料的螺桿推進的過程與中壓氮氣充分的攪進均勻,機內的氮氣壓力保持在中壓35-40個大氣壓,在軸、徑比較大的機筒內使塑材與氮氣攪勻,形成中壓擠出的發泡勢能,以備擠出的壓力適合三層共擠的技術要求。
4)光滑管狀外導體內面共擠超薄、低衰減高粘附層,以及對粘結層溫度、時間控制。前面所述的是電纜三層共擠都在內導體和發泡體上實現。在工藝上是由內向外的銜接三層擠出,而外導體內面是由外向內的擠出,雖然材料的功能與控制的技術工藝與上述有所不相同,外導體的內面的粘附層與護套的三層共擠是由特別的模具,與“金屬粘塑劑”專門垂直擠出機及抽空負壓、吸粘工藝來實現的,研發小組解決一次性完成三層,且在金屬內壁粘附著準備層的新工藝擠出技術,使電纜的性能達到預期的技術效果。
5)光滑管狀外導體采用最薄的能夠穩定焊接的金屬帶厚度,以增加電纜柔軟度。研發小組針對問題大膽創新,將氬弧焊的交流鋸齒波改變為規型波,而且規型波段可根據材料的厚薄,控制峰值、谷值的駐波時間,實現了鋁帶的焊接溫度可控,避免了由于溫度高而使管狀鋁管增加脆性的技術難題,經過將焊接跡處,對折的破壞性多次折彎至斷裂的試驗后,其斷裂處不在焊跡對折處,而是在沒有焊接的鋁上,這就充分表明研發小組改變焊接波型,控制峰值、谷值、駐波時間,即改變規型波頻率,能實現最好的焊接效果,增加了電纜柔軟度。
6)光滑鋁管外導體防皺層共擠,控制溫度與時間、實現絕緣外護與外導體緊貼為一體。光滑鋁管外導體電纜的防皺層共擠影響因素很多,第5提到的氬弧焊的燒焊過程,直接提高了電纜的溫度,其關鍵在焊接溫度控制在一定范圍的前提條件下,控制溫度與時間,使不同的材料共擠(三層共擠)條件適當兼合使其為影響減至最低或互不影響,在共擠生產線適合的位置,設置外護套與外導體緊貼拉拔模,實現絕緣體、外導體緊貼壓成一體。
6 技術成熟程度
經過研究試制,設備調試運行完善,技術工藝改進完善,工裝的設計及不計次的實驗,以及工程技術的研討、技術人員、操作人員的培訓和實際操作,加上公司是同軸電纜的專業廠家,基礎資源雄厚,技術已達到完全成熟的程度。項目已進入批數生產,較大批的生產其成品達98%以上,且能夠十分穩定的控制調高性能指標,使產品質量指標在國內、國際世界達到最前沿。
通過上表的比較得出結論:FK系列通信接入網電纜,采用自主研發的“金屬粘塑技術”,實現了同軸電纜的內導體三層共擠與外導體三層共擠的工藝流程;采用柔性光滑鋁管外導體代替軋紋銅管外導體,減少了電纜重量和生產成本,提高了同軸電纜的柔軟度,降低了駐波系數;自主研發了一種同軸電纜連接器,改善了連接強度、電氣性能及穩定性。相關技術已獲授權實用新型專利3件。該成果具有技術先進、性能穩定、節約材料等特點,部分指標優于同類型的軋紋銅管外導體電纜。
7 技術水平評估
本技術由于采用一系列的先進技術措施和方法,具有優質高性能,結構密閉固著,具有一致性電氣性能、機械性能的突出優點。安裝入網使用具有穩定性、耐候、抗風能力強的優點。
1)改變過去光滑管無法彎曲的技術難題,本項目從技術上直接又完美地解決了金屬管外導體無法彎曲的技術難題,使網絡升級改造時更簡便快捷。
2)實現光滑管外導體電纜其彎曲后電氣性能上優于軋紋外導體電纜彎曲后的電氣性能。本項目良好的彎曲性能使同軸電纜的電氣性能保持傳輸良好,性能穩定,入網絡后不會因彎曲或風動影響性能,提高了網絡的傳輸質量和運行的穩定性。
3)實現電纜電氣性能全面達到要求的前提下,相同外徑的電 其重量輕30%左右,創新的光滑鋁管外導體電纜在保證良好的電氣性能前提下,做到節約材料,特別是銅材料,且無需軋紋直接節約材料用量,符合節能減排。
4)高柔軟性能十分方便于野外安裝,光滑鋁管外導體電纜輕便,柔軟,裝排十分方便,特別是野外、高空,簡捷方便的安裝更顯電纜的長處,很受安裝建設者的青睞。
5)節約材料,減少網絡建造成本,既實現了技術含量,又能降低成本、降低產品的價格,對大規模的升級改造更有重要的經濟意義。
8 應用前景
本制造發明減少制造工程及材料耗損;提高工時2~3倍;節約金屬帶20%以上。工程安裝更方便;高電氣性能更易達到;大大的降低生產成本;由于電纜緊密不漏氣從而大大的提高電纜的使用壽命,同時使通信領域進入網絡材線的更新換代。本項目的成果,為寬帶多媒體高速率、高質量傳輸網絡時代提供了網絡改造、升級所急需網絡電纜。獨特的性能指標,滿足了4G以及“三網融合”網絡的需求。
目前已在北京、廣州、廈門、天津等大中城市使用,其應用性良好?!?/p>
參考文獻
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