1、拉伸性能出现的问题及解决
方法
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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。而导致拉伸附加衰减不合格的主要原因是光纤余长不足。所谓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。常用中心管式光缆和层绞式光缆的光纤余长一般控制在0.2%～0.3%。如果没有足够的余长，当光缆受到一定的拉力时，本不应受力的光纤也将产生应变而影响使用性能。当然，余长过长也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。 光纤余长主要形成于二次套塑工序，如图1所示。光纤从放线架上在一定的放线张力下放出，经挤塑机机头，挤上PBT束管，管内充以油膏，再通过温水槽冷却成型后，由轮式余长牵引轮进行牵引，光纤和束管在轮式余长牵引轮上得到锁定。由于光纤在温水槽段受力时有一定的拉伸量，另一方面光纤在轮牵时光纤靠近束管的内侧面，光纤长度小于束管长度，因此光纤为负余长。进入冷水槽后，由于束管在冷却时有很大的收缩而形成余长，不仅补偿了前面的负余长，而且形成所需的正余长。 图1标准二次套塑生产线示意 对于层绞式光缆，成缆工序也形成部分余长。束管相对光缆长度由下面的公式计算可得： （1） 其中L为每公里缆光缆束管的长度，单位是米；ɑ为光缆成缆的绞合角。 （2） 其中φ1为加强件直径，φ2为束管直径，S为成缆节距。 从上面两式可以看出，光缆束管长度比光缆长度长一些，长的部分可以用来提供部分余长，加上二次套塑形成的余长，两者共同组成了光缆的全部余长。 影响余长的因素很多，其中适宜作为余长的调节手段的参数包括以下几个： ①光纤放线张力。张力越大，光纤在温水槽段的负余长越大，最终余长就越小，反之亦然。调节放线张力能有效地、较容易地控制余长，但调节范围不是很大。 ②冷温水温差。束管在冷水槽内的收缩产生的正余长值取决于冷温水温差和PBT及光纤的热胀系数。其数学表达式为： （3） 式中，TW为温水槽温度；TC为冷水槽温度；ɑT为PBT的热胀系数；ɑf为光纤的热胀系数。由于ɑT比ɑf大3个数量级，而TW高于TC，因此前后两段冷温水槽中的冷却水温差产生的光纤余长永远为正，而且水温差越大，产生的正余长越大。对冷温水温差的调节是余长控制的最主要因素。 ③主牵引张力。主牵引张力施加在从余长牵引到主牵引之间的光纤束管上，对束管的冷收缩起抑制作用，对光纤余长起到局部的调节作用。牵引张力越大，对冷收缩的抑制越强，正余长就越小；牵引张力越小，冷收缩越自由，正余长就越大。 ④成缆节距。对于层绞式光缆，由（1）、（2）两式可知，节距越小，绞合角越大，余长也就越大。 除了以上几点，影响余长的因素还包括：纤膏的温度、压力和挤出稳定性；套塑生产线速度以及收、放线方式；充膏模具的
设计
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和选用等。虽然这些因素不适合用来调节余长，但努力使它们保持在合适的范围内，对保证余长的稳定性、可控性具有重要作用。余长控制好了，光纤有了合适的拉伸窗口，就可以避免外力和温度变化给光缆带来的损伤，从而保证光缆的拉伸性能合格。
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