护套工序成品衰减超标原因浅析

责任编辑:匿名 (未验证) 2011/04/28 作者:李衍光 齐伟
    光缆生产厂家生产层绞式GYTA/GYTS/ADSS光缆时,往往会出现成品OTDR(光时域反射仪)检测1550nm衰减值偏大的情况,更有缆检测出现曲线下滑、甚至弯曲的情况。
    前几道工序光纤OTDR检测衰减正常,却在成品工序出现问题,主要的原因是成品中光纤受力所致。光纤从二套到束管绞合再到成品护套,目的就是保护光纤不受外力影响,之所以造成成品中光纤传输性能不良,根本原因是生产过程工艺控制出现问题。从二套来看,二套使用特殊的PBT材料,专用纤膏来保护光纤,并且为保证光缆不受力,应该有效控制束管余长。从成缆生产情况来看,设计合理的绞合节距,就是保证光纤成缆后余长可以为“0”,以起到保护光纤的目的。
    以GYTA-12B1光缆为例:束管管径为1.8mm,每盘放置6芯光纤,余长要求0.1-0.3‰,套管收线张力控制在6±1N。成缆要求五单元结构,使用直径为1.8mm的钢丝,为保证室温下(20-25℃)成缆过程套管内光纤不受力,放线张力要求控制在3±1N,绞合节距设计为60mm。
    从实际生产情况来看,套管余长是较难控制,除了要保证套管余长稳定,还要保证套管中光纤有良好的一致性。影响套管余长的因素是多方面的,但是春秋交替,就北方来说,夏天最高气温可达35℃,冬天最泠气温能达-20℃,这就我们生产合格光缆要求的温度(20-25℃)相差太多,无形中增加了光缆生产的难度。单就套管而言,高于室温,PBT管膨胀,会使合格的套管余长变小;低于室温,PBT管回缩,会使合格的套管余长变大。
随着气温的变化,在成缆工序工艺要求不变的情况下,就是同一盘束管在不同温度条件下,成缆后成品中光纤的余长也会不同:
A、成品中光纤余长偏小OTDR检测会出现该盘缆整根光纤1550衰减偏大,或曲线弯曲或断纤的情况,在高低温箱中做低温试验,在低温条件下,由于护套回缩,会使成品中光纤余长“增大”, OTDR检测结果会明显变好,原来偏大的衰减数值为减小,原来不良的“曲线”也会变好(见下图)。
     从拉力试验情况图像来看:成品中光纤余长偏小,光缆受拉力后,光纤迅速受力延伸产生应变,光纤在长短期拉力下应变均超出标准。
处理方法:
    在低温下放置一段时间后复测,该盘缆发运到低温条件下的环境使用。

B、成品中光纤余长偏大OTDR检测同样会出现该盘缆整根光纤1550衰减偏大,或曲线弯曲的情况,在高低温箱中做高温试验,在高温条件下,由于护套膨胀,会使成品中光纤余长“减小”, OTDR检测结果会明显变好,原来偏大的衰减数值为减小,原来不良的“曲线”也会变好(见下图)。 
    从拉力试验情况图像来看:成品中光纤余长偏大,光纤基本没有应变,并且拉力撤消后光纤应变出现负值,减小趋势明显。
处理方法
1. 成品加大放线张力进行复绕,以期达到减小成品中光纤余长的效果。
2. 在高温下放置一段时间后复测,该盘缆发运到高温条件下的环境使用。
 
    为减少该问题的出现,光缆生产工艺参数要随着气温环境的变化而改变。
(1)生产过程出现套管余长变大(大于工艺要求值)的情况,成缆工序应该加大放线张力,以期达到调节余长的效果(下表仅供生产厂家参考)。
套管放线张力N 套管要求余长‰ 套管实际余长‰ 成缆正常放线张力N 成缆调整放线张力N
6 0.1-0.3 0.3-0.8 3 4-5
0.9-1.4 3 6-7
1.5-2.0 3 8-9
大于2.0 3 成缆生产前应该先复绕该管
(2)生产过程出现气温变化的情况,成缆工序应该加大放线张力,以期达到调节余长的效果(下表仅供生产厂家参考)。
套管室温
套管要求余长
成缆要求室温
成缆实际室温
成缆正常放线张力
N
成缆调整放线张力
N
20-25 0.1-0.3 20-25 大于35 3 不能生产
25-35 3 0
10-20 3 5-6
0-10 3 7-8
小于0 3 不能生产

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