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2010/10/28
作者：刘玉琴
我国的通信用室外光缆经过三十几年的发展，无论从产品结构、产品标准还是使用的原材料方面，均发生了巨大变化。曾经的通信光缆的研发者、技术精英、产业带头人，如今都已白发苍苍。行业标准已经过了二次换版，从97版、2001版到现在的2009版，这说明我们的光缆技术发展很快，促进了标准不断快速更新。如今新人辈出，我觉得有必要简单回顾总结一下层绞式室外光缆的一些变化，如产品结构、产品标准、使用的原材料等等，总结过去，便于我们更好地创新未来。
一、产品结构方面
我国的层绞式室外光缆从70-80年代开始研发生产，起带头作用的主要是几个研究院所，到90年代一些国有或私有企业开始陆续从国外引进设备，生产室外光缆产品。生产设备主要是瑞士、芬兰等国外先进的成套光缆生产设备。当时主要的产品基本绞合单元即松套管为4芯管、6芯管、12芯管，管径分别为∮2.2、∮2.5、∮3.0，最小缆芯结构全部为1+6。 到1996年国内出现了1+5结构的缆芯结构，大约1-2年时间推行到了全国。到2000年左右，全国各光缆厂家陆续进行了第一次工艺改进，4芯管、6芯管、12芯管松套管外径分别改进到了∮2.0、∮2.2、∮2.8。到2004年，各光缆厂家为顺应三大运营商集中招投标的市场需求，大打价格战，当然也是一些中小型企业迫不得已的办法，只有靠价格得分拉高自己的综合得分。于是出现了第三次大的工艺改进，且为了生产方便对4芯管和6芯管进行了整合，即4芯、6芯通用一种管径。4/6芯管、12芯管松套管外径分别改进到了∮1.8-1.9、∮2.3-2.4。当然几次工艺改革过程中，还有一种阻水材料在普通光缆中几乎被淘汰。那就是阻水带被阻水缆膏代替。当然，随着松套管外径的不断变化，中心加强件也相应跟随变化。从开始的∮3.1的钢绞线/磷化钢丝到现在的直径∮1.5的磷化钢丝，下降了一半。以GYTA24芯光缆和72芯光缆为例，从光缆尺寸上感觉一下光缆结构的变化。
二、原材料使用、控制方面
我国的光缆制造企业从开始制造光缆，更准确地说从设备调试时，所使用的主要原材料都是设备销售方指定的进口材料，如康宁光纤、德国赫兹的PBT、德国汉高的纤膏、英国的缆膏、美国联炭的中密度聚乙烯护套料等，当然国内较少的光缆制造企业也制约了国产材料的研制生产，这也是很正常的。曾经我们都把光缆制造产业看成是一种高技术含量的产业，对原材料的选用一定是严格，尤其是一种新产品投产时。原材料的价格、光缆的制造成本高自不必说了。当然象磷化钢丝、钢/铝塑复合带还是国产化的，因为有钢绞线、通信电缆产业的需求。到95年之后， 陆续有中密度聚乙烯护套、纤膏、缆膏、PBT等主要原材料逐渐被使用，至目前，应该说光缆制造完全实现国产化，国内体现了一批如长飞、烽火、中天等光纤厂；上海德宏、扬州新诚、江阴爱科森等PBT厂；上海鸿辉、尤尼吉尔、梯地才等油膏厂等一批国产材料的优秀企业。从开始时的假冒不伪劣身份到完全被认可，这不仅是光缆制造业的巨大进步，也是材料制造业的巨大进步。更重要的是，材料国产化被三大运营商逐渐接受，加速了材料国产化的进程，由此进口材料在国内几乎没有了市场。更另人欣慰的是，国内一些光缆厂家已纷纷提出了自己在光棒产业的发展规划目标，并预期2010年会投产。虽然此前也有如长飞、富通、法尔胜等企业称已能够自己生产光棒，但从国内光纤拉丝用棒情况看，并未如国人希望的那样，满足国内光纤的需求，甚至满足不了制棒企业自己的需求，所以实现光棒的全部国产化，还需要时间，但不会太远。
为适应国产材料的使用和国内光缆用户的需求，光缆制造业适时调整了检测设备的配置。光缆制造业在投产之初对原材料的质量应该说是百分之百放心的，因此很少有厂家会配备原材料的检测设备，原材料的入厂检测基本是验证方式。由于后期国产材料质量的良莠不齐，更重要的是运营商对光缆质量的日益关注，频繁的市场抽检，几种因素促使有实力、有市场的光缆制造商不断完善自己的原材料检测手段。主要配备的原材料检测设备如表2所示。
三、室外光缆产品标准方面
层绞式室外通信光缆产品标准经过了两次换版，在这里我们不总结标准历次修改内容。个人觉得标准的先进性主要是未对室外光缆产品的具体结构进行明确的定量规定。如松套管的外径、壁厚，规定了一个比较宽的范围，而且标准中4.1.2.3.2条文是这样描述的“其中外径标称值宜为1.8~3.0mm”，这里用了“宜为”，而不是“应为”，这给广大工程技术人员留下了一个广阔的创新空间：只要各项性能满足要求，管径就可以小，光缆总体结构尺寸就有下降空间。
YD/T901-2009标准最大的变化，也是光缆设计人员最关心的一个重要指标，就是光缆拉伸性能的变化。首先我们做一下相关国际标准和行业标准有关拉伸性能的比较，见表3。
一、产品结构方面
我国的层绞式室外光缆从70-80年代开始研发生产，起带头作用的主要是几个研究院所，到90年代一些国有或私有企业开始陆续从国外引进设备，生产室外光缆产品。生产设备主要是瑞士、芬兰等国外先进的成套光缆生产设备。当时主要的产品基本绞合单元即松套管为4芯管、6芯管、12芯管，管径分别为∮2.2、∮2.5、∮3.0，最小缆芯结构全部为1+6。 到1996年国内出现了1+5结构的缆芯结构，大约1-2年时间推行到了全国。到2000年左右，全国各光缆厂家陆续进行了第一次工艺改进，4芯管、6芯管、12芯管松套管外径分别改进到了∮2.0、∮2.2、∮2.8。到2004年，各光缆厂家为顺应三大运营商集中招投标的市场需求，大打价格战，当然也是一些中小型企业迫不得已的办法，只有靠价格得分拉高自己的综合得分。于是出现了第三次大的工艺改进，且为了生产方便对4芯管和6芯管进行了整合，即4芯、6芯通用一种管径。4/6芯管、12芯管松套管外径分别改进到了∮1.8-1.9、∮2.3-2.4。当然几次工艺改革过程中，还有一种阻水材料在普通光缆中几乎被淘汰。那就是阻水带被阻水缆膏代替。当然，随着松套管外径的不断变化，中心加强件也相应跟随变化。从开始的∮3.1的钢绞线/磷化钢丝到现在的直径∮1.5的磷化钢丝，下降了一半。以GYTA24芯光缆和72芯光缆为例，从光缆尺寸上感觉一下光缆结构的变化。
表1 光缆结构尺寸对比
| 型号规格 | GYTA-24 （改进前） |
GYTA-24 （改进后） |
GYTA-60 （改进前） |
GYTA-60 （改进后） |
| 缆芯结构 | 1+6 | 1+5 | 1+6 | 1+5 |
| 松套管外径 | ∮2.2 | ∮1.8 | ∮3.0 | ∮2.3 |
| 中心加强件 | ∮2.3 | ∮1.5 | ∮3.1 | ∮1.7 |
| 是否有阻水带 | 有 | 无 | 有 | 无 |
| 缆芯外径mm | 7.2 | 5.1 | 9.6 | 6.3 |
| 护后外径mm | 11.9 | 9.4 | 14.3 | 10.6 |
从上表可以看出，光缆外径减小了2.5-3.5mm，当然从生产企业的角度讲，大大降低了光缆的制造成本，极大地提高了市场竞争力。
二、原材料使用、控制方面
我国的光缆制造企业从开始制造光缆，更准确地说从设备调试时，所使用的主要原材料都是设备销售方指定的进口材料，如康宁光纤、德国赫兹的PBT、德国汉高的纤膏、英国的缆膏、美国联炭的中密度聚乙烯护套料等，当然国内较少的光缆制造企业也制约了国产材料的研制生产，这也是很正常的。曾经我们都把光缆制造产业看成是一种高技术含量的产业，对原材料的选用一定是严格，尤其是一种新产品投产时。原材料的价格、光缆的制造成本高自不必说了。当然象磷化钢丝、钢/铝塑复合带还是国产化的，因为有钢绞线、通信电缆产业的需求。到95年之后， 陆续有中密度聚乙烯护套、纤膏、缆膏、PBT等主要原材料逐渐被使用，至目前，应该说光缆制造完全实现国产化，国内体现了一批如长飞、烽火、中天等光纤厂；上海德宏、扬州新诚、江阴爱科森等PBT厂；上海鸿辉、尤尼吉尔、梯地才等油膏厂等一批国产材料的优秀企业。从开始时的假冒不伪劣身份到完全被认可，这不仅是光缆制造业的巨大进步，也是材料制造业的巨大进步。更重要的是，材料国产化被三大运营商逐渐接受，加速了材料国产化的进程，由此进口材料在国内几乎没有了市场。更另人欣慰的是，国内一些光缆厂家已纷纷提出了自己在光棒产业的发展规划目标，并预期2010年会投产。虽然此前也有如长飞、富通、法尔胜等企业称已能够自己生产光棒，但从国内光纤拉丝用棒情况看，并未如国人希望的那样，满足国内光纤的需求，甚至满足不了制棒企业自己的需求，所以实现光棒的全部国产化，还需要时间，但不会太远。
为适应国产材料的使用和国内光缆用户的需求，光缆制造业适时调整了检测设备的配置。光缆制造业在投产之初对原材料的质量应该说是百分之百放心的，因此很少有厂家会配备原材料的检测设备，原材料的入厂检测基本是验证方式。由于后期国产材料质量的良莠不齐，更重要的是运营商对光缆质量的日益关注，频繁的市场抽检，几种因素促使有实力、有市场的光缆制造商不断完善自己的原材料检测手段。主要配备的原材料检测设备如表2所示。
表2 主要检测仪器、仪表——原材料分析类
| 仪器、仪表名称 | 用途 |
| 塑料超低温脆化测定仪 | 绝缘料和护套料脆化冲击试验 |
| 熔融指数测定仪 | 绝缘料、护套料熔体流动速率试验 |
| 差热分析仪 | 纤膏、缆膏、绝缘料、护套料等材料料氧化诱导期试验 |
| 碳黑含量测试仪 | 护套料碳黑含量试验 |
| 玻璃恒温水浴 | 塑料环境试验 |
| 自然通风热老化试验箱 | 护套老化试验（耐环境应力分析） |
| 耐环境应力开裂试样退火处理箱 | 护套老化试验（耐环境应力分析） |
| 热变形试样装置 | 护套老化试验（耐环境应力分析） |
| 25T平板硫化机 | 塑料试样制备 |
| 冲片机 | 塑料试样制备 |
| 台式橡塑测厚仪 | 测量厚度 |
| 哑铃裁刀 | 试样制备辅助设备 |
| 哑铃裁刀 | 试样制备辅助设备 |
| 圆裁刀 | 试样制备辅助设备 |
| 矩形裁刀 | 试样制备辅助设备 |
| 取样刀 | 试样制备辅助设备 |
| 耐环境应力开裂试验夹具 | 试样制备辅助设备 |
| 针入度试验器 | 纤膏、缆膏锥入度试验 |
| 石油产品酸值、酸度试验器 | 纤膏、缆膏酸值、酸度试验 |
| 润滑脂滴点试验器 | 纤膏、缆膏滴点试验 |
| 克利夫兰开口闪点试验器 | 纤膏、缆膏闪点试验 |
| 密度计 | 金属、塑料产品密度试验 |
| 数字电子天平 | 重量试验 |
| 电子拉力试验机 | 钢丝、塑料片子拉力试验 |
| 机械加码分析天平 | 重量试验 |
层绞式室外通信光缆产品标准经过了两次换版，在这里我们不总结标准历次修改内容。个人觉得标准的先进性主要是未对室外光缆产品的具体结构进行明确的定量规定。如松套管的外径、壁厚，规定了一个比较宽的范围，而且标准中4.1.2.3.2条文是这样描述的“其中外径标称值宜为1.8~3.0mm”，这里用了“宜为”，而不是“应为”，这给广大工程技术人员留下了一个广阔的创新空间：只要各项性能满足要求，管径就可以小，光缆总体结构尺寸就有下降空间。
YD/T901-2009标准最大的变化，也是光缆设计人员最关心的一个重要指标，就是光缆拉伸性能的变化。首先我们做一下相关国际标准和行业标准有关拉伸性能的比较，见表3。
表3 相关标准拉伸性能要求对比
| 项目 | IEC 60794-3-10:2009 | YD/T901-2009 | YD/T769-2003 | |
| 管道光缆 | 直埋光缆 | |||
| 短期拉力 | 9.8×a×m且不超过2700N | 1500N/G（选较大值） | 3000N | 1500N（直埋光缆3000N） |
| 短期拉伸应变要求 | 光纤应变不得超过光纤筛选应变的60%（当光纤的筛选应变为1%时，即0.6%的光纤应变） | 光纤应变应不大于0.15% | 光纤应变应不大于0.15% | 光纤应变不大于0.1%（核心网用光缆）；光纤应变不大于0.15% （非核心网用光缆） |
| 长期拉力 | 30%×短期拉力 | 600N | 1000N | 600N （直埋光缆1000N） |
| 长期拉伸应变的要求 | 光纤应变不得超过光纤筛选应变的20% | 光纤应无明显应变 | 光纤应无明显应变 | 光纤应无明显应变 |
| 备注 | M为1km缆重；直埋或气吹进管道光缆a取1；牵引进管道光缆a取1.5 | G为1km缆重 | ||
从上表可以看出，我们的行业标准和国际标准存在很大的差异。近期国内也引发了生产企业和产品使用、检测机构的光缆长短期拉力下光纤应变的合理性之争。其实早在2004 年，便有人就提出光缆行业标准拉伸条款的探讨，2009版标准中该指标的修改，引起了更多人的参与讨论与关注。这里我们不说标准条款的合理性，我们说的是拉伸试验纤应变的放宽，由0.1%放宽到0.15%，这又给工程技术人员一个创新的契机。而且离国际标准拉伸纤应变要求的0.6%还有很远的距离。
总之，室外光缆产品经过三十多年的发展，经历了2009年又一个发展的高峰，国内光缆企业几经整合，领军企业越来越突出，但这并不意味着室外光缆产品没有了发展、改进的空间，我们可以开发、使用新材料，修改完善行业标准，紧跟行业标准、国际标准不断创新、完善产品结构。没有做不到，只有想不到，我们要勇于实践，不断创新，相信室外光缆产业在未来十年仍然会持续稳定发展。 