光電綜合電纜GDL23-8D10/125 (204)B+13*4*0.9+10*2*0.7安徽天纜電氣有限公司供應(yīng)
1、安徽天纜電氣有限公司概述
光電綜合纜集電源和數(shù)據(jù)傳輸為一體。主要使用在通信基站和通信大樓里，滿足通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)與電源傳輸技術(shù)的要求，實(shí)現(xiàn)了“電源、通信數(shù)據(jù)”一纜可達(dá)。它的創(chuàng)造性在于：一是光電綜合性能，把光通信的特長和電源傳輸兩大功能進(jìn)行有機(jī)組合；二是電單元和光纖單元相互獨(dú)立，可獨(dú)立使用；三是由于采用光纖來傳輸信號數(shù)據(jù)，避免了受到外部和內(nèi)部的干擾；四是采用阻水結(jié)構(gòu)層，增強(qiáng)了阻水性能；五是采用光電綜合，節(jié)省了光、電源的原材料。數(shù)字信號光電綜合纜也可滿足鐵路信號控制和光通信要求是一種新型傳輸綜合媒介。實(shí)現(xiàn)了同纜不同頻的信息傳輸和長途及區(qū)間通信。
2、產(chǎn)品型號、名稱
GDL23：鋼帶鎧裝長途通信光電綜合纜
GDL33：鋼絲鎧裝長途通信光電綜合纜
3、產(chǎn)品規(guī)格
光纖數(shù)為：2D4D8D12D24D48D
電單元為：7組14組17組19組
4、安徽天纜電氣有限公司產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
光電綜合纜按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TL/Q168-2016《光電綜合電纜》的要求設(shè)計(jì)和制造。
5、產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)示意圖如下：
1光纖 2 加強(qiáng)芯 3填充 4光單元包帶 5四線組 6成纜包帶 7鋁套 8內(nèi)襯 9襯層 10鎧裝 11外護(hù)套
文章標(biāo)簽:通信電纜 通訊電纜 光電綜合纜技術(shù)咨詢：郭中清 微型同號。
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一、前言
根據(jù)中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，到2020年，我國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到12萬公里以上。其中，新建高速鐵路將達(dá)到1.6萬公里以上；加上其他新建鐵路和既有線提速線路，我國鐵路快速客運(yùn)網(wǎng)將達(dá)到5萬公里以上，連接所有省會城市和50萬人口以上城市，覆蓋全國90％以上人口。新一輪鐵路建設(shè)高潮的興起，為鐵路信號電纜生產(chǎn)企業(yè)提供了難得的市場機(jī)遇。
鐵路數(shù)字信號電纜使用于鐵路信號自動閉塞系統(tǒng)、車站電碼化、計(jì)算機(jī)連鎖、微機(jī)監(jiān)測、調(diào)度集中、調(diào)度監(jiān)督、大功率電動轉(zhuǎn)轍機(jī)等有關(guān)信號設(shè)備和控制裝置之間傳輸控制信息、監(jiān)測信息和電能傳輸。而鐵路長途對稱通信電纜主要用于鐵路長途或區(qū)間通信，可在電氣化鐵路區(qū)段、電力牽引供電系統(tǒng)或強(qiáng)電干擾條件下正常使用。鐵路信號電纜或長途對稱通信電纜結(jié)構(gòu)使用內(nèi)屏蔽、鋁護(hù)套和鋼帶鎧裝等多種屏蔽層，根本目的是通過降低屏蔽系數(shù)達(dá)到減少回路間的相互干擾和外部電磁干擾之目的，而光纖具有衰減小、抗電磁力強(qiáng)的先天優(yōu)勢，有助于降低線路運(yùn)營成本，提高產(chǎn)品性能，鐵路長途對稱通信電纜正逐步被光纜或光電綜合纜所替代。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本文以GDL23 20B1+7×4×0.9+9×2×0.7:7組銅芯皮-泡-皮物理發(fā)泡絕緣、20芯B類光纖、鋁護(hù)套雙鋼帶鎧裝聚乙烯外護(hù)套長途對稱通信光電綜合為例進(jìn)行分析：
1、皮泡皮絕緣線芯設(shè)計(jì)
絕緣線芯采用了皮－泡－皮物理發(fā)泡絕緣層，與傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)泡相比，提高了絕緣線芯的防潮性能、耐老化性能和機(jī)械強(qiáng)度。
根據(jù)鐵標(biāo)TB1478－83工作電容要求，四線組0.9mm≤27nF/km；對絞組0.7mm標(biāo)準(zhǔn)值44 nF/km，值≤50nF/km。工作電容公式：
（1）
式中a—回路兩導(dǎo)線中心間距（mm）；四線組：；對絞組=2*d1
d—導(dǎo)線直徑（mm）；d1 —絕緣外徑（mm）；λ—總的絞入率；
—組合絕緣介質(zhì)的等效相對介電常數(shù)；
—由于接地金屬護(hù)層和鄰近導(dǎo)線產(chǎn)生影響而引用的修正系數(shù)；
四線組： （2）
對絞組： （3）
其中k為壓緊系數(shù)，取值0.94-0.96。
計(jì)算：
（4）
絕緣層綜合介電常數(shù)：
（5）
式中：S1—內(nèi)皮面積；—內(nèi)皮介電常數(shù)；
Se—發(fā)泡面積；—發(fā)泡介電常數(shù)；
S2—外皮面積；—外皮介電常數(shù)；
對于皮泡皮絕緣線芯，內(nèi)皮厚度為0.02mm；外皮為提高絕緣抗壓縮性能，厚度為0.10mm，均為固定值；故： （6）
（7）
（8）
發(fā)泡層介電常數(shù)：
（9）
P—發(fā)泡度，取59%
—發(fā)泡料介電常數(shù)
將公式（2）和（4）帶進(jìn)（1）中，公式（1）中只有一個(gè)變量為d1，運(yùn)用excel表單變量求解可求出線芯外徑，表1為線芯結(jié)構(gòu)尺寸：
| 皮泡皮絕緣線芯 | 工藝結(jié)構(gòu)及公差（mm） | 結(jié)構(gòu)示意圖 |
| 導(dǎo)體直徑 | 0.9+0.002 -0.006 | |
| 內(nèi)皮厚度 | 0.02～0.03 | |
| 發(fā)泡層厚度 | 0.643～0.647 | |
| 外皮厚度 | ≥0.06 | |
| 絕緣線外徑 | 2.35±0.05 |
2、松套管
由于有9個(gè)對絞組和7個(gè)四線組，必須將其中2個(gè)對絞組與松套管一起絞合，根據(jù)用戶要求10芯/管，20芯光纖共需2個(gè)松套管。由于對絞組外徑∮2.8mm已經(jīng)確定，為保持纜芯圓整松套管外徑也應(yīng)為∮2.8mm。松套管參數(shù)：外徑2.8mm；壁厚0.45mm；余長0.3-0.8‰。
3、中心加強(qiáng)件
考慮到中心加強(qiáng)件外均絞合2個(gè)對絞組，由于制造缺陷，絕緣單線可能存在針孔等缺陷，如果中心加強(qiáng)采用磷化鋼絲金屬加強(qiáng)件，有可能導(dǎo)致對絞組絕緣出現(xiàn)問題。為此將中心加強(qiáng)件設(shè)計(jì)為FRP。FRP參數(shù)：理論外徑：∮1.2mm，實(shí)際外徑∮1.4mm（考慮庫存情況）。
4、填充繩
中心加強(qiáng)件外第2絞層如圖1所示為2根松套管和2個(gè)對絞組，為使纜芯圓整，需用填充繩填充?？紤]到對絞組特點(diǎn)采用聚丙烯填充繩（主要用于電力電纜的填充），PP填充繩柔軟，比重低、介電常數(shù)低，能使纜芯更加圓整，同時(shí)適當(dāng)增加絞層外徑。PP填充繩參數(shù)：型號規(guī)格90mm（膜寬90±5mm，膜厚0.10±0.05mm）。
5、光單元成纜
2根松套管和2個(gè)對絞組采用光纜常規(guī)的SZ絞形式，圖譜排列如圖1所示。設(shè)備采用光纜1+12SZ成纜機(jī)，絞合節(jié)距為200mm，扎紗節(jié)距40mm，過線模8.0mm。絞合節(jié)距選擇不考慮機(jī)械性能特別是拉伸性能要求，而考慮鐵路信號電纜成纜機(jī)中心層放線為被動放線的實(shí)際情況，需要光單元承受一定張力而不影響光纖性能指標(biāo)。光單元外不需繞包或縱包聚酯帶。
6、7組四線組成纜
采用鐵路信號電纜JC-630/12+16型成纜機(jī)生產(chǎn)，外繞包三層聚酯帶，成纜節(jié)距480mm。
圖1 光電綜合纜A端 7、鋁護(hù)套
長途對稱通信電纜鋁護(hù)套采用的鋁板厚度應(yīng)不小于1.5mm。經(jīng)過拉拔模拉拔后的鋁護(hù)套與纜芯的間隙應(yīng)在0.5～1.0mm范圍內(nèi)（纜芯在鋁管內(nèi)不松動即可），并確保焊接鋁管時(shí)不擠壓和燒傷纜芯，鋁護(hù)套不圓度應(yīng)不大于5%。
計(jì)算公式：[（Dmax-Dmin）/D0] ×99.99%
公式中 Dmin——表示鋁管的最小直徑
Dmax——表示鋁管的直徑
鋁護(hù)套氣密性、機(jī)械強(qiáng)度的試驗(yàn)與控制：
a）鋁管擴(kuò)孔試驗(yàn)——截取約100mm空管兩端平整，使用30°圓錐擴(kuò)孔工具，將鋁管擴(kuò)至1.3倍目測無裂紋。
b）焊縫強(qiáng)度試驗(yàn)——從鋁管焊縫處截取30×40mm試樣，用兩把克絲鉗沿焊縫兩側(cè)夾緊并左、右90o彎折各2次，焊縫處目測無裂紋。
8、內(nèi)墊層
生產(chǎn)設(shè)備：SJ-120+65/25型擠塑機(jī)。內(nèi)墊層采用低密度聚乙烯（LDPE）擠包，護(hù)套標(biāo)稱厚度1.2mm，不小于1.0mm。65擠塑機(jī)在鋁護(hù)套外涂敷一層厚度0.1-0.2mm熱熔膠，目的是增加鋁管與內(nèi)墊層粘結(jié)度。
9、鋼帶鎧裝
鎧裝鋼帶應(yīng)采用厚度為0.5mm鍍鋅鋼帶，雙鋼帶左向間隙繞包，繞包間隙應(yīng)不大于鋼帶寬度的50%，且內(nèi)層鋼帶的間隙應(yīng)為外層鋼帶靠近中間部分所覆蓋，搭蓋率應(yīng)不小于帶寬的15%。
10、外護(hù)套
生產(chǎn)設(shè)備采用SJ-150/25型擠塑機(jī)。外護(hù)套采用高壓低密度或線性低密度聚乙烯護(hù)套料擠包，其平均厚度不小于標(biāo)稱厚度1.4mm，且任一點(diǎn)最小處厚度不得小于標(biāo)稱厚度的85%-0.2mm。
三、生產(chǎn)過程控制要點(diǎn)
1、光單元SZ成纜
生產(chǎn)設(shè)備采用光纜高速SZ成纜機(jī)。由于該型號光電綜合纜為非填充型，需對光纜SZ成纜機(jī)的絞臺、扎紗繞包頭等過線模中的纜膏進(jìn)行清理。
2、填充繩接續(xù)
PP填充繩長度一般在幾百米左右，而光電綜合纜長度1km以上，需對PP填充繩事*行接續(xù)，由于SZ成纜機(jī)穿線模尺寸限制，接續(xù)處外徑太大易造成斷線。接續(xù)時(shí)應(yīng)將PP填充繩兩端各剪細(xì)一半，用透明膠帶對接續(xù)處纏緊，接續(xù)部分外徑不應(yīng)超過PP填充繩標(biāo)準(zhǔn)外徑。
3、7組纜芯絞合
由于鐵路信號電纜用成纜機(jī)中心層放線架為被動放線，在起車時(shí)，應(yīng)用手推盤以減輕光單元所受瞬間張力。
4、鋁護(hù)套及后道工序
由于光電綜合纜生產(chǎn)過程不能接續(xù)，因此鋁護(hù)套及后道工序生產(chǎn)過程中要特別仔細(xì)認(rèn)真，以防漏焊、折管、脫膠等情況發(fā)生造成分盤。安徽天纜電氣有限公司長期供應(yīng)
四、性能測試
1、電氣性能
| 序號 | 項(xiàng)目 | 單位 | 指標(biāo) | 實(shí)測 |
| 1 | 導(dǎo)電線芯直流電阻a 20℃ 四線組 0.9mm 對線組 0.7mm | Ω/km | ≤28.5 ≤48.0 | 26.86 43.77 |
| 2 | 工作對導(dǎo)體直流電阻不平衡 四線組 對線組 | ％ | ≤1 ≤2 | 0.18 0.25 |
| 3 | 絕緣電阻 DC 500V 四線組 對線組 | MΩ·km | ≥10000 ≥5000 | > 10000 > 5000 |
| 4 | 絕緣介質(zhì)強(qiáng)度 芯對地（50Hz，1800V，2min） 芯對芯（50Hz，1000V，2min） | 應(yīng)不擊穿 應(yīng)不擊穿 | ≥1800 ≥1000 | 未擊穿 未擊穿 |
| 5 | 工作電容0.8kHz～1.0kHz 四線組 0.9mm 對線組 0.7mm | nF/km | ≤27.0 50.0 | 26.73 48.03 |
| 6 | 電容耦合系數(shù) 0.8kHz～1.0kHz K1 平均值 值 K9～K12 平均值 值 | pF/km | ≤81 330 ≤168 236 | 23 35 13 22 |
| 7 | 對地電容不平衡系數(shù)0.8kHz～1.0kHz e1 e2平均值 值（其中允許有10％盤數(shù)的e1 e2值≤1294 pF/km） | pF/km | ≤330 ≤800 | 126 447 |
| 項(xiàng)目 | 單位 | 指標(biāo) | 實(shí)測 | ||
| 衰減系數(shù) | 1310nm | dB/km | ≤0.36 | 白管綠纖 | 0.334 |
| 白管紫纖 | 0.327 | ||||
| 白管棕纖 | 0.324 | ||||
| 白管黑纖 | 0.332 | ||||
| 白管白纖 | 0.329 | ||||
| 白管黃纖 | 0.332 | ||||
| 紅管紅纖 | 0.327 | ||||
| 紅管灰纖 | 0.332 | ||||
| 紅管藍(lán)纖 | 0.329 | ||||
| 紅管黃纖 | 0.332 | ||||
| 紅管橙纖 | 0.328 | ||||
| 紅管棕纖 | 0.331 | ||||
| 1550nm | dB/km | ≤0.22 | 白管綠纖 | 0.185 | |
| 白管紫纖 | 0.187 | ||||
| 白管棕纖 | 0.191 | ||||
| 白管黑纖 | 0.192 | ||||
| 白管白纖 | 0.187 | ||||
| 白管黃纖 | 0.192 | ||||
| 紅管紅纖 | 0.192 | ||||
| 紅管灰纖 | 0.189 | ||||
| 紅管藍(lán)纖 | 0.191 | ||||
| 紅管黃纖 | 0.194 | ||||
| 紅管橙纖 | 0.189 | ||||
| 紅管棕纖 | 0.187 | ||||
五、結(jié)束語
安徽天纜電氣有限公司對鐵路長途對稱通信光電綜合纜結(jié)構(gòu)、工藝和材料進(jìn)進(jìn)行了不斷摸索和比對，利用完善的檢測手段和生產(chǎn)過程精確控制，很好地驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和有效性。產(chǎn)品各項(xiàng)性能優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求，質(zhì)量穩(wěn)定，用戶反映情況良好。
