Page 39 - 网络电信2023年1月刊

解 决 方 案

层绞式光缆“异常”拉伸—应变—曲线浅析

王正刚 刘少锋 张义军 张卫强 朱勇
西安西古光通信有限公司

摘要：光缆的各种性能是由光缆的结构特性决定的，
而光缆的结构特性是由结构用材料特性、结构元件相互
间结合形式和结构元件的相关尺寸决定的。在光缆设
计和生产的整个过程中，这些决定光缆结构因素的不稳
定，会对光缆的拉伸特性带来很大的影响。本文从影响
光缆中 光纤余长的主要材料、影响光缆应变的结构元件
相互结合形式和影响拉伸窗口的结构元件尺寸的不稳定
性入手，分析了导致层绞式光缆拉伸 应变曲线“异常”
的原因 。
关键词：层绞式光缆；拉伸性能；光纤余长；光缆应
变；拉伸窗口

一、引 言 图1 GYTS层绞式光缆 “异常”拉伸-应变曲线图
光缆在使用过程中主要的受力形式是拉伸力，因此拉伸
性能是光缆最重要的机械性能。通常导致光缆拉伸时光纤附加
衰减不合格的主要原因是光纤余长过小。光纤余长是指当光缆
从正常状态拉伸到光缆中光纤刚受到拉伸应变时光缆的相对伸
长。如果没有足够的光纤余长，当光缆受到规定范围内的拉
伸力时，本不应受力的光纤也将产生应变而影响传输性能。当
然，余长过大也有可能会导致光纤弯曲过大，引起衰减增大以
及抗侧压性能下降等问题。
层绞式光缆是当前通信用光缆的一种主要结构形式，它的
优点主要有：机械性能优（抗拉伸、扭转和压扁等）、可靠性
高（光纤应变小，传输性能稳定）、适用性强（适用温度范围
广，可用于各种敷设环境）等。而层绞式光缆的这些优点是建
立在光缆材料的正确选用、光缆结构的精确设计和工艺控制之
上的，否则层绞式光缆的这些优点将不复存在。
本文通过绞合的层绞式光缆“异常”拉伸应变曲线，从层
绞式光缆结构用材料特性、结构元件相互间结合形式和结构元
件的相关尺寸入手，分析了导致光缆拉伸曲线“异常”的主要
影响因素。

二、层绞式光缆“异常”拉伸应变曲线
通常，当光缆中光纤受到拉伸作用力时，其表面固有缺
陷（如微裂纹）会逐渐扩展，甚至出现断裂。因此，光缆的相
关标准中，对光缆受到拉伸时光纤应变的大小都做了规定：中
心管式通信用室外光缆，在受到其最大短暂拉力时，其光纤的
应变不得大于层绞式通信用室外光缆，在受到其最大短暂拉力
时，其光纤的应变不得大于。
根据《层绞式通信用室外光缆》标准规定，管道、非自承
架空光缆在短暂拉力的拉力下光纤附加衰减应不大于和应变不
大于在此拉力去除后，光纤应无明显的残余附加衰减和应变。
如图所示，为结构光缆的拉伸应变曲线图。

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