一、前（qián）言 

　　隨著光纜的長期發展（zhǎn），光纜生產工藝（yì）已十分成（chéng）熟，各種資料主要是在探討十分前沿的光通信係統的研究，在現階段對傳統光纜生（shēng）產基礎工藝的文章較少。本文將（jiāng）討論（lùn）常規光纜最重（chóng）要的工藝參（cān）數——光纜餘長來（lái）。光纜餘長是光纜生（shēng）產（chǎn）過程中最關（guān）鍵的工藝參數，也是影響因素（sù）最多的工藝（yì）參數，是確定光纜各種性能的重要工藝指標。本文的目的在於與大家（jiā）一起進一步研究光纜生（shēng）產工藝，避免生產的（de）過程中發生相同的問（wèn）題，也為初學者提供學習光纜關（guān）鍵（jiàn）工（gōng）藝的機會。 

 

　　二、光纜餘長的形成 

　　光纜餘長形成主要來源於二（èr）次（cì）被覆和成纜工序，它們一起決定了光纜餘長的大小。而二次被覆工序是光纜餘長和餘長（zhǎng）調節的最重要工序（xù），它（tā）可以通過調節其他工藝參數來達到調節餘（yú）長的（de）目的。圖（tú）1ROSENDAHL二次被覆機，用它來討論二次被覆中光纜餘長的形成過程。 

　　生產設備流程（chéng）圖如圖1所示:設備組成（chéng）為1放線單元、2油膏填充係（xì）統和塑料擠出係（xì）統、3熱水冷卻、4輪（lún）牽、5冷水冷卻、6履帶牽引（yǐn）、7儲線係統和收線係統 

　　光纖從放線架以一定放線（xiàn）張力下放出，通（tōng）過油槍進入主機擠（jǐ）出係統，再通過熱水槽冷卻進入輪（lún）牽，在這（zhè）個過程中光纖是以（yǐ）直線運動。由於光纖油膏有觸變性在受到剪切力的情況（kuàng）下化學鍵（jiàn）斷裂，纖膏粘（zhān）度降（jiàng）低，具有很好的流（liú）動性，光纖在熱水槽（cáo）段是被拉直，沒有形成餘長或是說（shuō）形成（chéng）了負餘長（zhǎng）。由於光纖在受力時有一定的拉伸量（一般＜1%），另一方麵光纖（xiān）在輪牽（qiān）時光纖（xiān）靠近（jìn）束管的內側麵，相對束管長於光（guāng）纖為負餘長。在（zài）冷水槽段是形成餘長的主要階段，由（yóu）於束管在冷卻時有很大的收縮而形成餘（yú）長，抵消前麵的負餘長而形成（chéng）要求的餘長。 

　　層絞式光纜絞合也形成一定的餘長，束管相對（duì）光纜來說長。給光纖足夠拉伸窗口。其束管相對光纜長度有下麵（miàn）公（gōng）式計算可得： 

　　L=1000/cosα （1） 

　　其中L為每公裏纜光（guāng）纜束管的（de）長度m,α為（wéi）光（guāng）纜成纜的絞合角。 

　　tgα=π（φ1+φ2）/W （2） 

　　φ1為加強（qiáng）件直徑，φ2為束（shù）管直徑（jìng），W為成纜節（jiē）距。 

　　從上麵兩式可以看出，每公裏光（guāng）纜實際束管長度（dù）比光纜長度長一些，長的部分可以用來提（tí）供部分餘長，加上二套形成的餘（yú）長，兩者共同組成了光纜的所有餘（yú）長，為光（guāng）纜提供了足夠的拉伸窗口。 

　　對於中心束（shù）管式光纜由於沒有成（chéng）纜部分的餘長，在二次套塑時餘長要大一些。為光（guāng）纜提供了（le）足夠的拉伸窗口。因此對於不同用途的光纜設定相應的束管餘長。 

 

　　三、影響餘長的因（yīn）素 

　　影響餘長的因素很多，他們之間是既獨立又相互聯係。在二套（tào）生產中各個環節（jiē）都不同程度的（de）影響（xiǎng）著餘長的大小，具體總結起來有（yǒu）如下幾個方麵對餘長有影響。 

　　放（fàng）線張力對餘長影響是張力越大，其光纖被拉伸的程度越大（dà），相對在熱水槽段束（shù）管的負餘長越大（dà），最終餘長就越小。因此在生產中由於放線（xiàn）架（jià）不穩或放線主力過大，都會（huì）時束（shù）管餘長不穩，形成（chéng）束管中各個光纖長度（dù）相差較大。有的設備為主動放線有的為被動放線，但張（zhāng）力不穩對光纖的餘長都有影（yǐng）響，被動放線影響較大。 

　　餘長張力是（shì）天天综合91日常生產中最常見調節餘（yú）長的工藝參數之一，他的調（diào）節對餘長變化比較（jiào）敏（mǐn）感。餘長（zhǎng）張力（lì）調大時束（shù）管餘長變小，相反張力調小時餘長變大。調節餘長張力是一種容（róng）易控製的調節方式，也有穩定（dìng）的量度，容易調（diào）節，但他的調節範圍不是很大，隻能將餘長在小（xiǎo）範圍的調節。 

　　熱水槽溫度也是調節（jiē）束管餘（yú）長的主要工藝（yì）參數（shù），在其他參數穩定不變的情況下，一般溫度提高，餘長變大，反之則然（rán）。一般熱水的溫度（dù）都高（gāo）於45℃，由於PBT的結晶溫度一般是高於45~50℃，如果熱水溫度過低，PBT結晶不好會（huì）影響（xiǎng）其束管的性能，束管後期收縮會很大。而熱水和冷水的（de）溫度（dù）差是最終決定束管的餘長，一般溫差越大，其束管收縮越大，餘長越大，反之（zhī）則然。 

　　油膏的性能也是影響餘長（zhǎng）穩定性的（de）重要因素（sù）。天天综合91平時生產中常看擠出機頭和熱水槽間的油膏液（yè）麵的穩定性（xìng）來判斷束管餘長的穩定性。油（yóu）膏的粘度是決定餘長大（dà）小的重要因素。 

　　纖膏的（de）粘度和其加（jiā）熱溫度成反比（bǐ），當溫度提高時纖膏粘度降低，纖（xiān）膏粘度（dù）對束管餘長影響的範圍（wéi）很大。當纖膏粘度達到一定程度時（shí），束管（guǎn）餘長就不可控，可能束管各（gè）根（gēn）光纖的餘長相差很大。在生產的過（guò）程（chéng）中（zhōng），纖膏在受到剪（jiǎn）切力時化學鍵斷裂，粘度大幅度降低，纖膏（gāo）有良好的流動性，滿足生產的（de）要求。當剪切力撤（chè）消後，過一定時間，其化學鍵會恢複（fù），達到纖膏不會從束管中流出的粘度（dù），纖膏（gāo）的這種性能叫觸變性。這樣能夠滿（mǎn）足束管生產時纖膏粘（zhān）度較小，光纖能自由運動，使光纖餘長容易（yì）控製。粘度過大使光纖運動困難，光（guāng）纖（xiān）餘長就很（hěn）難控製。市場上常見的纖膏有unigel.、DAE和漢膏等,他們都有不同的粘度和（hé）不同產品型（xíng）號來滿足不同設（shè）備和不同類型產品的要求。有的（de）設備（bèi）生產速度（dù）達（dá）400m/min,這時就應對纖膏粘度（dù）有（yǒu）特殊的（de）要求。 

　　纖膏擠出的模具油針和（hé）導纖針對束管餘長也有一定的影響。油針或導纖針的大小，直接影（yǐng）響到纖膏的擠出穩（wěn）定性。纖膏擠（jǐ）出穩定（dìng）性決定了光纖運動軌跡，所以（yǐ）一般纖膏擠出不穩定，則表（biǎo）現在各光纖的餘長相差很大（dà）。配置適（shì）合的模具也是決定束管餘長好壞的主要方（fāng）麵，模（mó）具配置不合理，二套時束管內就會包裹進去大量的空氣，使束管表麵上看有許多真空泡，束管放置一段時間氣（qì）泡也不消失（shī），說明是（shì）由於油膏液麵不穩卷入了空氣。 

　　在成纜的過程中（zhōng），餘長的形成主要來源於束管和光纜的相對長度。由式1可以看出，光纜結構固定後（hòu），其餘長大小和成纜時束（shù）管與填芯的（de）絞合角決定。一（yī）般絞合角越（yuè）大其餘長越大。從式2中看出，決定絞合角的因素是成（chéng）纜節距，節距越小（xiǎo），絞合角越（yuè）大，餘長就越大。絞合（hé）也是餘長的重要來源（yuán）。有的公司在二套生產時故意形成零（líng）餘長（zhǎng），目的是（shì）利用成纜形成餘長就足夠了。 

 

　　四、餘長在（zài）實際應用中的意義 

　　光纜在生產和使用過程（chéng）中都需（xū）要有一定的拉伸窗口§，一般光纜§為（wéi）0.5%，自承式光纜§為0.8-1.0%。拉伸窗口與餘長和成纜節距有如下關係，如式（3）。 

　　§=§0（1+4πRn2/Sn2）+2π2 (Rn2-Rmin2) /Sn2 （3） 

　　其中§為光纜的拉伸窗口，§0束管的餘長，Sn絞（jiǎo）合節距，Rn為絞合半徑（Rn= Rc+ Rt）） Rt為束管半徑，Rc，為加強件外經，Rmin= Rn-Ri+Rf，其中Ri束管內徑，Rf光纖束外經，Rf=1.15*n1/2*0.25,n為束管中光纖數。 

　　光纜在生產、安裝和工作運行時，受到一定的拉（lā）力，纜將被拉伸一定的長度，在光纜被拉伸時，光纖不能受力，這樣就要求光纜有一定的被拉伸窗口。拉伸窗口的大小直接決定光纜（lǎn）的（de）抗（kàng）拉試驗的好壞（huài），所以拉（lā）伸試驗（yàn）是光纜試驗中最重要（yào）試驗之一。 

　　在有些地區，一年四季的溫度變化比較大，在光纜工作溫度變化時，由於光纖和光纜的（de）其他組成材料間熱膨脹係數不同，而光纖又不能（néng）受到外界（jiè）拉力，所以光纜必須（xū）有足夠的拉伸窗口。天天综合91生產光纜每年都做的型式實驗（yàn）高低溫，其目的就是（shì）防止光纜工作溫（wēn）度變化的情況下對光纜有無損壞。 

　　光纜的其（qí）他試驗如壓扁、彎曲和抗衝（chōng）擊等都（dōu）要求光纖在光纜中有足夠的（de）餘長。當光纜受到外界作用時，光纖能夠得到足夠的應變空間，以至於光（guāng）纖不會受到外力的作用損壞。 

 

　　五、結束語 

　　光纖餘長是光纜生產中最重要的控製參數，它的好壞直接決定光纜質量的好壞和光纜使用的（de）性能，有其重要的意義（yì）。影響餘長（zhǎng）的因（yīn）素很多，他們之間相互作用又相互關聯。因此在我（wǒ）們生產過程中必須理解了各個影響因素是如何影響光纜的餘長，才能（néng）夠很好的控製生產。光纜生產雖然十分成熟（shú），但天天综合91實際生（shēng）產中還是（shì）存（cún）在問（wèn）題給光纜生產帶來許（xǔ）多的損失。光纜（lǎn）生產的各個（gè）工藝參數必須嚴格控製才能生產出一流的產品。