康宁:全干式光缆的可靠性研究

腾博会www.tb988.com

2018-10-20

影响SAP吸水性能的两个因素:1,水溶液中离子浓度2,高吸水树脂的交联度用于光缆中的SAP通常是轻交联度的树脂,这有助于最大化的吸水能力。 因此,这种SAP树脂的吸水膨胀性能主要取决于水溶液中离子浓度。

当水中含有带正电的离子,这些正电离子吸引到SAP树脂中羧酸根离子上,从而降低了SAP树脂的吸水膨胀性能。 这就解释了为什么随着离子浓度增加,SAP吸水性能下降。

一个典型的SAP树脂可以吸收其自身体积300被的去离子水或自来水;但在1%氯化钠溶液中只能吸收其自身体积的30到40倍;在1%氯化钙溶液中,其吸收水量更小。

对于光缆来说,其填充的阻水材料必须具有快速的吸水速率和一定的吸水能力,以便快速阻止水分蔓延。 此外,阻水材料还需要有一定的强度,以便在压力水环境下阻止水分蔓延,行业标准要求,1米水柱压力下,保持24小时不渗漏。 2,测试在光缆松套管中采用高吸水树脂(SAP)作为阻水材料是一种新型的设计,现有的光缆行业标准不能全方面的表征其有效性和可靠性。 本文开发了一系列的测试程序,以便更有效地表征这种全干式新型光缆的可靠性能。 以下是本文考虑的一些潜在的性能测试:1,SAP树脂粉末是否会从套管中脱落?是否会污染工作环境或存在健康和安全风险?2,与其他全干式光缆相比,此光缆在接续时如何操作?3,光纤是否能够与套管有效耦合,以确保使用过程中光纤余长稳定均匀?4,SAP粉末颗粒会刮伤光纤涂层吗?5,在一些极端环境下阻水效果,包括在盐水中的阻水效果?6,当在零度以下的冰冻条件下,SAP吸水冰冻后光纤附加衰减?7,随着光缆的老化,其机械性能变化粉末是否会脱落污染工作环境和危害健康?虽然松套管中SAP树脂的量很少,但也可能存在潜在的风险,SAP粉末是否会脱落污染一些敏感的仪器或危害到敏感性体质人群的健康?SAP粉末脱落性能测试程序如下。

a)SAP粉末脱落测试这个测试是用来模拟光缆安装工人在接续操作过程中,SAP粉末脱落的可能性。

同时,选择了采用阻水纱线的全干式光缆作为对比,因为阻水纱线全干式光缆从2000年到现在一直在使用,而且证明是安全可靠的。 测试光缆样品长度2米,两端开口,从15cm高度上竖直跌落到预先称量的干净容器中,每段样品竖直跌落5次。

然后,称量收集的重量。

同时,使用了阻水纱线全干式光缆同样的测试。 测试结果:采用精度天平称量,SAP全干式光缆和阻水纱全干式光缆两种样品,收集器皿重量前后都没有变化,都没有任何的粉末脱落情况。 因此,可以判断两者都不会污染工作环境。 b)健康和安全性评估尽管SAP粉末不会从套管中脱落,那么在接续操作过程中可能接触到SAP粉末,因此,需要进一步测试SAP粉末是否存在健康和安全方面的风险。

本测试由第三方测试机构评估SAP粉末的工业卫生健康。

本研究的目的是确定全干式光缆处理过程的三个阶段SAP的可吸入浓度。

光缆接续的三个阶段,第一阶段,开剥光缆,取出套管;第二阶段,去除套管,准备光纤熔接;第三阶段,安装区域的上方。

为了模拟最坏的情况,本实验接续光缆数量是平时接续环境下的倍。 呼吸道尘埃样本收集,使用BGI气旋连接到每分钟升的采样泵。

样品被收集到酸冲洗的2微米聚四氟乙烯过滤器。

采用OSHAID12样本的分析方法。 这项研究的测试结果如下表:表1空气中监测到SAP浓度结果表明,在实验操作车厢内,可呼吸的尘埃浓度远远低于制造厂商推荐的浓度限值,因此,这种光缆的接续操作过程不存在危害健康。 全干式光缆的接续最初设计这种全干式光缆的目的是提高全干式光缆的接续效率,因为没有油膏,开剥和准备接续光纤时不需要擦拭油膏,节省了大量的时间[3]。 通过使用SAP可以去除阻水纱线,减小套管的尺寸,也会进一步提高接续效率。 本研究对比了以下几种接续环境,光缆端接、中间下线、松套管接入、熔接托盘和光缆接头盒。

标准的工具和操作程序,按照行业技术标准要求准备光缆接续工作,取平均时间进行评估。 对比采用阻水纱线和采用SAP树脂的两种全干式光缆接续准备时间。

这两种全干式光缆的接续准备时间相当,然而,SAP松套管处理过程中显示明显的优势,弯曲半径更小,弯曲更灵活,不容易弯折。

光纤与松套管耦合对于还没有绞合的直线松套管,光纤和松套管之间几乎没有耦合力。

光缆中光纤与松套管如果不能有效地耦合,其运行风险很高,光纤余长不稳定,将导致光纤损耗增加。

因此,在各种条件下,光纤与松套管之间的耦合力非常关键。 a)光纤在光缆中的耦合力值测试光纤在光缆中静态耦合力值测试方法:拉力测试机,从不同长度的光缆样品中将光纤拉出,测量光纤的拉出力值,同时与油膏填充光缆进行对比。 确保测试光缆样品平直和水平放置,如图3所示,从一端开剥出约1米的光纤,将光纤固定在负载夹具上,将光纤以100±25mm/分钟速率水平拉出,当负载力值不再增加时停止实验。