作者：艾比特通訊有限公司    李衛(wèi)
1.摘要
　　TOP CABLE 被使用于通訊傳輸網(wǎng)絡(luò)中。它可以在架空， 直埋或者管溝中應(yīng)用。光纖松套管被管狀的玻璃纖維增強(qiáng)塑料（FRP）所包覆， 用于承受張力和壓力并且保護(hù)中心的松套管。FRP管外邊是PE護(hù)套。TOP CABLE是一種按照小直徑，重量輕，而且全介質(zhì)的宗旨而  制造的光纜。作為架空光纜它具備自承重量和抗槍擊的功能。這種光纜可以被吹入管道中，而且易于作成阻燃型光纜。由于其特點(diǎn)多樣， 同樣一根光纜適用于上述所有用途， 因此對(duì)于光纜的敷設(shè)線路比較復(fù)雜的區(qū)域內(nèi)尤其理想。 幾千公里的TOP CABLE已經(jīng)安裝在世界上數(shù)個(gè)國(guó)家內(nèi)。
2.介紹
　　自從光纜問世以來， 已經(jīng)開發(fā)出多種結(jié)構(gòu)以滿足技術(shù)， 環(huán)境， 生產(chǎn)和傳輸對(duì)光纜的各種極端的要求。 
　　盡管這些光纜的結(jié)構(gòu)形式針對(duì)特定的環(huán)境是優(yōu)化的方案， 但總是有需要針對(duì)多變的條件而要求光纜有更廣泛的適用性。  
　　例如，在發(fā)展中的東南亞國(guó)家中， 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)建造商可能想建一條400公里的光纜， 在施工地區(qū)中因穿越相當(dāng)崎嶇的山區(qū)的原因而使用壓架空電纜的支架，部分距離可能要穿越原始雨林而不得不使用木桿架設(shè)， 同時(shí)，間或碰到沼澤地帶， 在這些區(qū)域內(nèi)看上去將光纜直接浸在泥漿中似乎更安全。 在需要接入網(wǎng)絡(luò)的小村莊和鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)部和周邊地區(qū)， 出于安全的原因光纜應(yīng)當(dāng)直埋，并且無數(shù)的終端建筑里直埋光纜上面還要鋪以阻燃材料。對(duì)于上述這些要求而言， 要分別找到與之相匹配的光纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不是問題，但是， 因?yàn)楣饫|的敷設(shè)和熔接是由經(jīng)過短暫培訓(xùn)的當(dāng)?shù)貏诠に�進(jìn)行， 因此僅僅一種結(jié)構(gòu)光纜的使用就變得極有價(jià)值， 更不用說隨后的維修或者更換了， 在這一階段后勤也變成了附加的問題。
　　對(duì)于類似的環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的情況而言， 不難想象開戶將強(qiáng)烈要求我們同時(shí)滿足多重的要求。 從制造商的角度而言， 對(duì)這些苛刻復(fù)雜需求的一種通用的解決辦法可能在經(jīng)濟(jì)上提供強(qiáng)大的吸引力， 隨之邇來的是產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)性的提高。
3.我們的設(shè)計(jì)方案: TOP CABLE
  
  圖 1: TOP CABLE – 基于中心束管概念的基本設(shè)計(jì)
　　圖一說明了我們產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本想法。一個(gè)容納多達(dá)24根標(biāo)準(zhǔn)單�；蛘叨嗄９饫w的中心束管被密實(shí)且絕對(duì)堅(jiān)固的FRP管所包圍。 這一層厚實(shí)的FRP是經(jīng)專門設(shè)計(jì)的工藝所擠出以便確保光纖及其傳輸性能得到完善的保護(hù)， 不受任何機(jī)械，化學(xué)及其他環(huán)境應(yīng)力的影響。 外護(hù)套則起到保護(hù)FRP表面的功能。一般而言，PE已經(jīng)足以達(dá)到這一目的， 不過FRNC（阻焰非腐蝕性），或者LLDPE（線性低密度PE）化合物能夠提供附加的性能特點(diǎn)（見5.4和5.5）。圖二則適用于超過24根光纖或者拉力增強(qiáng)型的SZ層絞松套管結(jié)構(gòu)。
    
 　　　Fig. 2: TOP CABLE –基于SZ層絞束管概念的基本設(shè)計(jì)
4.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
    對(duì)于一種新開發(fā)的產(chǎn)品而言， 尤其重要的是不要混淆不同的設(shè)計(jì)，盡管在原理上是同樣的產(chǎn)品。 這一點(diǎn)對(duì)于設(shè)計(jì)而言更加適用，在理念上其側(cè)重于綜合性的應(yīng)用。當(dāng)前，對(duì)中心束管設(shè)計(jì)來說，我們努力將產(chǎn)品范圍限制在4種基本設(shè)計(jì)（圖一），主要性能參數(shù)參見圖三。對(duì)于層絞式設(shè)計(jì)尚無確定標(biāo)準(zhǔn)形式。   
    
    圖三:  中心束管形式的四種標(biāo)準(zhǔn)TOP CABLE設(shè)計(jì)
5.基本性能
5.1處理
　　成纜及準(zhǔn)備較想象中更快更容易。就我們對(duì)這一新開發(fā)的產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)于快速開剝FRP套管需要特制的但很簡(jiǎn)單的工具， 如圖四所示。程序是使用標(biāo)準(zhǔn)開剝器去除護(hù)套； 因?yàn)闆]有粘結(jié)劑， 這將是十分簡(jiǎn)單的步驟。隨后，使用玻璃鋸在FRP管的外邊開一道環(huán)形的槽。然后， 把要去除的管子沿縱向剖開， 從光纜端部開始，向環(huán)形槽方向開剖；可以使用任何種類的刀子。
    在開剝之后， FRP管可以象香蕉皮一樣被剝?nèi)ァＲ坏┮姷焦饫w松套管， 接下來的操作就和其他標(biāo)準(zhǔn)光纜無異。




                  　　圖四: FRP開剝工具
       　(1)光纜切割器   (2)玻璃鋸　　(3)開剝刀
    另外一個(gè)頻繁出現(xiàn)的問題是未經(jīng)加固的光纜末端木盤中反彈。這是一個(gè)安全問題，但是，解決辦法既簡(jiǎn)單又有效： 盡可能長(zhǎng)地將末端固定在木盤上 ，要么采用常見的帶子或者就象其他光纜多年以來做的那樣， 采用U形夾子將其固定在木盤的法蘭上. 雖然有些人比較擔(dān)心，憑著簡(jiǎn)單地遵守這一被廣泛接受的光纜處置規(guī)定， 自從TOP CABLE生產(chǎn)以來我們還沒有碰到一樁事故。
5.2FRP一般性能
    下表給出了我們生產(chǎn)FRP的現(xiàn)用材料的性能參數(shù)。自從我們開發(fā)工作開始以來，由于在玻璃纖維紗之間加入樹脂的工藝，抗拉模量一直在持續(xù)顯著增加。故此也增加了玻璃纖維紗的相對(duì)含量， 而且只要抗拉模量還有改善的空間， 我們就會(huì)進(jìn)一步增加這一含量。 在其他許多方面，正 如我們所見， 對(duì)光纜設(shè)計(jì)者來說這一材料已經(jīng)達(dá)到最優(yōu)。
    
　　圖五: TOP CABLE中使用的FRP的性能
5.3管溝急直埋應(yīng)用
    如下圖六所示， TOP CABLE通過了所有基本應(yīng)用的一般測(cè)試。然而，必須提及的是，整根光纜橫截面上阻水性能僅在圖一所示的中心束管設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中可以保證。 而干燥防水層絞結(jié)構(gòu)的測(cè)試工作正在進(jìn)行， 合格測(cè)試尚未完成。  
  
      圖六: TOP CABLE多種性能測(cè)試
5.4室內(nèi)應(yīng)用
　　由其設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)來看， TOP CABLE明顯不是室內(nèi)布線光纜. 但是，作為引導(dǎo)至樓層配線盒的豎井光纜，它是絕對(duì)適合的。這是我們心目中推薦的室內(nèi)應(yīng)用。 
　　對(duì)于室內(nèi)應(yīng)用的要求通常與管溝或者直埋的要求相近， 主要的附加特點(diǎn)是阻燃。 這一點(diǎn)已經(jīng)按照IEC332-3（C）NORME3652/VDE0472T.804(C)進(jìn)行了測(cè)試， 并且?guī)�FRNC護(hù)套的TOP CABLE通過了測(cè)試。由于PE護(hù)套的光纜和FRNC護(hù)套的光纜直徑相同， 在處置上絕對(duì)沒有差別， 而兩者可以簡(jiǎn)單地通過判斷護(hù)套顏色而區(qū)分： 黑色PE，綠色FRNC。

圖七: 老鼠啃噬測(cè)試設(shè)置及結(jié)果
　　在室內(nèi)應(yīng)用和室外應(yīng)用中， 光纜的抗鼠和抗白蟻侵害的能力對(duì)其廣泛使用起到了決定性的作用。TOP CABLE因此承受了大量的鼠害測(cè)試并且結(jié)果優(yōu)異，見圖七。 通常，護(hù)套在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)就被咬光； 一如我們所期待的那樣， FRP管維持原狀。 看來其光滑堅(jiān)硬的表面對(duì)動(dòng)物的吸引力太小。 同樣的結(jié)果來自白蟻測(cè)試。
    
5.5架空應(yīng)用
    從其大受歡迎的承載負(fù)荷對(duì)非承壓截面比， 還有每截面單位彈性模量和重量關(guān)系來看，TOP CABLE可能是架空應(yīng)用的最佳侯選產(chǎn)品。 我們的測(cè)試結(jié)果完全證明了這一假設(shè)。由我們最初的設(shè)計(jì)開始， 唯一的改進(jìn)是我們發(fā)現(xiàn)在護(hù)套和FRP之間不使用任何黏結(jié)劑是必要的- 因?yàn)樵谳^高溫度下黏結(jié)劑趨向于起到潤(rùn)滑的作用而非將兩者緊密連接。
    TOP CABLE 可以用在中壓(£ 30 kV)架空電力線路的架空應(yīng)用上; 圖三給出了典型例子的參數(shù)。振動(dòng)測(cè)試已經(jīng)通過， 見圖六。一項(xiàng)針對(duì)此類光纜將來不得不面對(duì)的干式電弧效果（例如用在380千伏系統(tǒng)上）的調(diào)查正在進(jìn)行，我們期望在年底就此應(yīng)用給出多種解決辦法。  
    TOP CABLE作為架空光纜的安裝與其它ADSS光纜形式相比而言并不需要特別的注意。對(duì)終端來講，推薦使用常用的150米跨距無需加強(qiáng)的螺旋預(yù)絞金具。在終端之間除通常的懸吊夾子之外，可以使用特殊開發(fā)的滑輪(Mosdorfer)， 在敷設(shè)過程中這種滑輪象簡(jiǎn)單的滾筒一樣工作。通過推拉操縱桿，正常操作中滑輪可以卡住。當(dāng)滑輪上存在預(yù)定的不均勻超荷載（按照500...700 N的順序）時(shí), 剎車機(jī)制可以提供光纜應(yīng)力釋放的方法。隨后， 當(dāng)不均勻超荷載除去時(shí)，光纜就靠自身的力量再次重新建立荷載平衡，滑輪可能重新卡住。在普通電桿上安裝這些裝置是可行的。
    TOP CABLE具備防槍擊的功能，對(duì)于所有非金屬光纜而言這是一個(gè)特殊的特點(diǎn)， 并且十分重要， 例如在奧地利和澳大利亞這樣的國(guó)家。在彈徑達(dá)到2.9毫米， 距離為15米，使用Baikal Mod. IJ-25的實(shí)驗(yàn)中，子彈射入或者甚至擦破護(hù)套， 但從未傷及FRP管， 因此可以完全保護(hù)光纖。
5.6水下應(yīng)用
    TOP SEA 是我們成熟的TOP CABLE的進(jìn)一步開發(fā)結(jié)果。這種產(chǎn)品由一層鋁帶安全地保護(hù)著， 以防由于析氫而引起的問題。
    這一新技術(shù)不必要使用銅護(hù)套。故此TOP SEA更輕， 并因此同其他類似產(chǎn)品相比，敷設(shè)更好更經(jīng)濟(jì)。當(dāng)前， 實(shí)驗(yàn)正在由奧地利 Seibersdorf 研究所實(shí)施。 
    為了易于理解， 圖示TOP SEA的構(gòu)造。最突出的特點(diǎn)是鋁膜包在HDPE護(hù)層下面。

　　　　　　　　　　     圖八: TOP SEA Cable
5.7接地應(yīng)用
　　TOP GW是新一代的接地光纜�；�于ADSS TOP CABLE, 通過研究，測(cè)試而開發(fā)出的新型的TOP GW。 是傳統(tǒng)OPGW的理想替代品。
　　纜芯由單根中心束管或者圍繞中心加強(qiáng)件層絞的中心束管束組成。束管中的光纖可以是單�；蛘叨嗄�。冷填充的觸變型油膏既阻水又防止機(jī)械損傷。纜芯由于有一個(gè)擠出的FRP管的保護(hù)而不受機(jī)械損傷。FRP護(hù)套提供完美的保護(hù)光纜不受在安裝和服務(wù)過程中可能造成傷害的拉力和壓力的影響。同時(shí)也防止老鼠，白蟻和子彈的侵害。
　　連同擠出的鋁外套， 這種光纜較焊接鋁管在環(huán)繞纜芯組件方面更加具備一致性，同軸性和緊密性。這種光纜可以抵抗嚴(yán)酷的環(huán)境條件。標(biāo)準(zhǔn)光纜鋁護(hù)套的厚度根據(jù)不同的特殊用途的不同而有所變化。
         
                    圖九: TOP GW 光纜
6.結(jié)論
　　數(shù)千公里的TOP CABLE在過去數(shù)年里已經(jīng)安裝在東南亞， 在歐洲和中東有數(shù)百公里正在使用， 每一個(gè)單獨(dú)的項(xiàng)目都是成功的范例。這使我們得出結(jié)論即TOP CABLE實(shí)際上填充了一個(gè)低成本，耐用并且要求極端多變的光纜設(shè)計(jì) 的這樣一個(gè)市場(chǎng)空間。我們期待將這一產(chǎn)品的潛在應(yīng)用領(lǐng)域延伸至其他領(lǐng)域； 其中一些在本文已有敘述（干式軸向防水層絞式：高壓電力線；海底光纜）， 但是還有其他。 同客戶的不斷聯(lián)絡(luò)將為我們和TOP CABLE 指明方向。
　　目前, 我們已經(jīng)將這一產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化, 同國(guó)外建立合資公司的項(xiàng)目深圳艾比特通訊有限公司, 已有國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品在大陸市場(chǎng)問世. 我們期望將這一產(chǎn)品在大陸積極推廣應(yīng)用。