Page 30 - 网络电信2019年12月刊下
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考量方法: 这就是大长度室外通信光纤不仅使用长度长, 而且 表5 行业标准中室内光缆拉伸试验中允许的光纤应变要求
光纤在光缆中需考虑到全长度上是均匀受力的; 而室内光纤不
仅使用长度短, 而且通常为局部弯曲受力。光纤的强度与其使
用长度有很大的依存性。我们引用康宁公司的光纤在弯曲条件
下强度的设计图（详见图2）来说明问题。图2中，下横轴表示
三个不同受力持续期所允许的弯曲半径，上横轴为相应的弯曲
应力。纵轴为断裂概率。图中光纤均为经100kpsi筛选应力的
数据。由图可见，不同长度光纤在同一弯曲半径（承受相应应
力）下，其断裂概率是完全不同的。在同一弯曲半径（承受相
应应力）下，长度愈短，其断裂概率愈低。这是因为，光纤愈
短，光纤中缺陷愈少，其强度也就愈高。
图2 光纤在弯曲条件下的强度设计
表5为行业标准中室内光缆拉伸试验中允许的光纤应变要
求，由表可见，室内光缆标准中拉伸条款中光纤允许应变均大
于室外光缆的相应数值，这应当是比较合理的。
4. 关于特种光缆拉伸试验中允许的光纤应
变要求
特种光缆(ADSS光缆、OPGW光缆和海底光缆) 的敷设安装、
运行和维修要求等条件与普缆有显著区别。普缆主要考量在短
期敷设时受力的允许应变以及在长期运行下受力的允许应变，
特种光缆的应力/应变性能的考量主要是在长期使用时各种受力
状态下光缆线路的安全性。下面分别进行分析和讨论
4.1 ADSS光缆的应力/应变要求
ADSS光缆在架设使用中所受到的张力随气象条件的变化很
大，ADSS光缆在不同受力状态下的安全性是这类光缆的首要考
从图3所示光纤断裂强度的统计分布的韦伯曲线可见，光纤 虑之一。首先介绍一下ADSS光缆所受拉伸力的几个定义。
长度愈短，在一定拉力下其断裂概率愈小。由于光纤表面的裂 1.极限抗拉强度UTS(Ultimate Tensile Strength)
纹的非均匀分布，样品光纤愈长，存在较大裂纹的机会愈多， 光缆(主要是指抗拉元件如芳纶纱)的计算拉断力，即破坏
而使断裂强度愈低。因而，室内光缆在拉伸试验中在短期受力 强度，其值为芳纶纱的拉断应力乘以其截面积。
下允许的光纤应变的考量是不同于室外光缆，其允许的光纤应 2.标称抗拉强度RTS(Rated Tensile Strength)
变值应大于室外光缆。 ADSS光缆中，考虑到芳纶拉断强度的离散性，以及芳纶纱
绞合时放线张力的不一致造成光缆拉伸强度的下降，因而工程
图3 光纤断裂强度的统计分布
上以RTS(90%UTS)来代替UTS作为光缆拉断力的设计值。
3.最大允许抗拉强度MOTS(Maximum Operating Tensile
Strength)
这是ADSS光缆在设计寿命内预期的常年极端最大气象荷
载条件下的运行拉伸应力。考虑到电力规程的安全系数不小于
2.5，则MOTS应相当于RTS的35%～40%。当ADSS光缆在MOTS下工
作时，光缆在允许弧垂下的应变接近最大允许应变，即接近光
纤的拉伸应变窗口值。
4.每日平均应力EDS(Everyday Stress)
这相当于ADSS光缆在无气象外负载及年平均气温下，相
应于耐张段的代表跨距与垂度下的安装应力(Installation
Stress)。按电力规程，EDS是RTS的15%～25%。
5.极限极端应力UES(Ultimate Exception Stress)
这是ADSS光缆在遇到超过设计的常年极端气象条件的气象
负载时，光纤所受到的超过MOTS的拉伸应力，此时，光缆中的
光纤会受到拉伸应变，但必须保证在UES解除后，光缆仍能恢复
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