一种快速布线光铜并行用网络集成线缆的设计与开发

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作    者：陈敏   赵海龙  沙和鸣   柯旋   朱显峰  刘德国

单    位：深圳市特发信息光网科技股份有限公司

摘    要：一种快速布线光铜并行用网络集成线缆是集光纤、铜线于一体，将蝶形光缆和网线集成8字形组合缆，适用于宽带接入网系统中作传输线，便于一次布放，同时易于分离，降低布线成本，提高施工效率。本文论述了该集成缆的结构设计、性能要求和工艺控制要点，为市场提供一款结构新颖、使用方便的光电复合缆。

关键词：集成线缆；网线；蝶形光缆；成缆工艺

1、引言

网络已经成为我们工作、生活中不可或缺的一部分，目前网线和光纤是网络信号传输中最重要的两种载体。最常用的网线是由多对绝缘对绞线组成的数据传输线，通常需要水晶接头和它相连接，网线的线芯是铜芯。网线主要用于设备之间的连接，例如光猫连路由器、路由器连接笔记本电脑等，或者家庭装修布线、工程布线等。光纤主要运用于宽带通信，可以向用户提供视、图、通信及数据的交互多媒体信息。或者用于远距离传输等，比如工作会议视频、网络互动游戏、远程视频监控等。随着国内FTTH的不断推进，蝶形光缆已经在FTTH网络建设中大量应用，已经成为光纤到户的最主要应用光缆。

目前室内网络布线时，主要采用独立的网线和光纤，需要设置对应的路由，从而占用的空间资源较多。布线时需要两次施工，其施工周期长、施工成本高、效率低。本文论述的一种快速布线光铜并行用网络集成线缆是基于蝶形光缆和非屏蔽六类网线设计的一种组合缆，优化结构设计节省了路由及空间资源，一次性布放施工，降低施工难度和成本，同时蝶缆与网线易于手撕分离，可用于分支布线，提高了工程效率。网线与蝶形光缆的组合使用，扩大了终端用户的信息利用量。下面就对这种集成缆的结构设计、主要性能和成缆工艺进行介绍。

2、集成缆结构设计和性能要求

集成缆由蝶缆部分，吊带部分与网线部分三部分组成，其中网线部分包括双绞线、可能有的十字骨架和屏蔽层以及圆形外护套。蝶缆部分包括蝶形光缆加一层椭圆形外护套。网线部分与蝶缆部分通过吊带部分相连，整个光缆呈8字形，一次布线可以同时完成蝶缆和网线的布放，降低了施工成本。蝶缆部分与网线部分易于用手撕分离，也便于分支使用。

     

图1  集成缆示意图

以室内蝶缆和非屏蔽六类网线组合为例，如图1所示，光纤部分采用YD/T 1997.1标准规定的3.0*2.0mm室内蝶形光缆，光纤采用弯曲不敏感的单模光纤G.657A，1芯时为蓝色或本色，2芯时为蓝色、橙色，光纤识别颜色应符合GB/T 6995.2的规定。蝶缆护套对称放置两根相同的加强构件，加强构件可为金属材料也可为非金属材料。金属加强构件一般采用0.45mm磷化钢丝，非金属加强构件一般选用0.5*0.6mm芳纶增强塑料杆(KFRP)，也可选用其他的非金属加强件。加强构件应嵌入在护套内，不得外露，加强构件外的护套最小厚度均应≥0.4mm。蝶缆护套采用符合YD/T 1113规定的白色低烟无卤阻燃聚烯烃 (LSZH)材料。蝶缆外加一层椭圆形外护套，长轴4.8mm，短轴3.9mm，外护套采用符合GB/T 8815中 “70℃或90℃护套级软聚氯乙烯塑料”的规定PVC护套料。蝶缆护套与外护套采用两种不同材质，这样可以避免两层护套相互粘连，有利于开剥使用蝶缆。

网线部分采用YD/T 1019标准规定的非屏蔽六类电缆，护套材料同蝶缆部分外护套，网线部分标称外径6.0mm，壁厚标称0.6mm。内导体为单根Φ 0.57mm裸铜线，绝缘层实心HDPE，标称1.02mm，4对绞线的色谱分别为1 蓝白/蓝、2 橙白/橙、3 绿白/绿、4 棕白/棕。网线中心设有绝缘十字骨架，可以隔离四对双绞线，把四对线分别置于十字骨架的四个凹槽，保证四对双绞线的相对位置，提高线缆的平衡特性和减少信号串扰。护套时增加一根撕裂绳，便于网线开剥。

光纤部分与网线部分通过吊带相连，集成缆呈8字形，成缆整体高度约11.5mm，光纤部分与网线部分应易于人手撕开分离，分离力参考蝶缆行业标准规定的5~15N。

集成缆结构参数详见表1。

表1  集成缆结构参数表

3、成缆工艺控制

集成缆生产包括三大部分：蝶缆制作、网线成缆制作、集成缆护套，生产工艺流程图如下：

图2  集成缆生产工艺流程图

其中室内蝶形光缆制作和网线成缆制作按照现有常规的工艺生产即可，集成缆的生产难点在于集成缆护套模具设计以及护套工艺参数设定。集成缆护套工序在制造过程中不只是关乎护套外观质量的问题，同样影响到成品电气性能、光学性能和线缆的开剥便利性。护套松紧度一定要控制好，不能太松，也不能太紧。成缆护套成型必须满足以下几点要求：

（1）网线部分外护套与网线缆芯处于半紧包状态，过紧会导致电容增大和阻抗不稳定，而过松会导致结构不稳定，影响回波性能。

（2）蝶缆部分外护套与蝶缆处于半紧包状态，这样既能确保蝶缆在护套内不会弯曲位移，结构较稳定，同时兼顾了蝶缆外护套开剥便利性的要求。

（3）蝶缆部分与网线部分通过吊带连接，成缆呈8字形，蝶缆部分与网线部分要易于手撕分离，分离力在5~15N之间，同时成缆不能出现歪脖子的情况。

我司采用免调半挤管模具，模具设计如下，蝶缆部分内模采用矩形管，网线部分内模采用圆形管，蝶缆部分外模采用椭圆形孔，网线部分采用圆形孔。

               

图3  集成缆护套模具示意图

表2  集成缆护套模具关键尺寸设计表

除了以上护套模具设计，护套工序关键工艺参数还有：蝶缆和网线的放线张力、护套料挤出温度和生产速度、收线张力、冷却水的温度和第一节水槽的位置，这些都是影响集成缆的质量和性能的关键控制点，通过固化以上关键工艺参数，结合我司设计的免调模具，既能减少生产调试浪费，又能确保产品一致性好，产品质量稳定。

4、结束语

设计开发的新型集成线缆具有光铜并行、一次性快速布线、易于分支、可扩展性强等优点，光缆部分满足YD/T 1997.1通信用蝶形引入光缆行业标准要求，网线部分满足YD/T 1019 数字通信用聚烯烃绝缘水平对绞电缆行业标准要求，是一款创新性组合集成线缆产品，为宽带接入网系统建设提供了一种新型复合线缆结构。

参考文献：

[1]中华人民共和国通信行业标准, YD/T 1997.1-2014《通信用引入光缆 第1部分：蝶形光缆.

[2]中华人民共和国通信行业标准, YD/T 1019-2013《数字通信用聚烯烃绝缘水平对绞电缆》.

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