WCA MAY 2015

8 致谢语 特别鸣谢彼特·哈斯洛夫(奥林海升)、中村拓志(日本古河) 以及彼特·庞第罗(康宁公司)，他们在光纤寿命方面的讨论 非常有用。

表中结果表明，在 0.69 京帕、 20% 的验证测试水平上，满足 上述保守标准的光纤能够展现出适当的机械性能。第二个例 子表示同样的光纤接受 40% 验证测试水平的检测。在这个例 子中，一年以内失效率可达到百万分之一。 第三个例子是 1.38 京帕验证测试纤维，长期负荷为验证测试 水平的 20% 。在这种情境设定下， 6 年以内可以满足百万分之 一的失效率。要注意表 1 中的数据代表纤维在非侵蚀环境下的 情况。零应力时效、宏弯、磨损和其他因素都会大大减少光 纤寿命。 5 讨论 光纤寿命是内在及外在失效概率的共同结果。在失效率由内 在失效主导的前提下，本文重点关注光纤承受轴向负荷后的 长度。表 1 展示的结果强调对光缆通用要求的偏差，通常认为 光纤承受的长期负荷仅为验证测试水平的 20% 。 假设 0.69 京帕和 1.38 京帕验证测试光纤的破损率相同，则两 种光纤的百万分之一寿命也相同。我们知道这与图 1 的数据不 符。如果将这一认识融入分析中，结论将显著改变。 典型地，光缆的长期可靠性预期为： 30 年内光纤失效概率应 当低于百万分之一。以此为判断依据，表 1 中给出的例子可以 做如下简化： 6 建议 本文描述的信息表明，虽然以验证测试负荷的 20% 作为光纤 的长期负荷可能对于 0.69 京帕甚至更低的光纤验证测试水平 是合理的标准，但在更高的光纤验证测试水平上，它可能导 致过于乐观的估计。 目前，大部分主要光纤标准，包括国际电信联盟电信标准化 部( ITU-T )、国际电工技术委员会( IEC )和电信工业协会( TIA ) 的标准，都要求在 0.69 京帕水平上对光纤进行验证测试。国 际电工技术委员会( IEC )、绝缘电缆工程师协会( ICEA )和电气 与电子工程师协会( IEEE )的电缆标准都应当遵守这条标准。 因此我们建议将文件修订为：无论验证测试水平如何，都要 求架设好的电缆中光纤承受的长期负荷不超过 0.14 京帕( 20 千 磅平方英寸)。可以在本条要求后附加一条注释，说明如果采 用验证测试水平高于 0.69 京帕的光纤，光纤承受更大张力将 影响可靠性，应当获得电缆供应商和终端用户的许可，并且 应当考虑采用更为精确的光纤可靠性模型。 7 结论 本文表明现代电缆设计正在超越光缆允许长期张力的设计极 限。在这些新的边界条件下，允许长期张力不超过验证测试 水平的 20% 的传统经验法则可能不再适当。本文提出了一条 新的替代标准建议，即要求长期负荷不超过 0.14 京帕。 可以将这条新标准纳入即将修订的光纤电缆标准中，尤其是 对关键设计为高应变电缆类型，如引入电缆、包括光纤复合 架空地线( OPGW )和全介质自承式光缆( ADSS )在内的架空电 缆。 • 在 20% 的长期负荷下， 0.69 京帕纤维性能可靠 • 在 40% 的长期负荷下， 0.69 京帕纤维性能可靠 • 在 20% 的长期负荷下， 1.38 京帕纤维性能可靠 虽然很明显，较高的验证测试水平大大改善了电缆的性能， 但是电缆标准的常用值——验证测试水平的 20% ——可能导 致对光缆长期可靠性产生错误预期。

9 参考文献

[1] Steven R Schmid, et. al, ‘Development and Characterisation of a Superior Class of Micro bend Resistant Coatings for Today’s Networks’, Proceedings of the 58 th IWCS, (2009), 72-78 [2] Glaesemann, G S, and Gulati, S T, ‘Design Methodology for the mechanical reliability of optical fibre’, Optical Engineering, June 1991, Vol 30 No 6, 709-715 [3] Castilone, Glaesemann G S, and Hanson, T, NFOEC-2000, 1-9 (August 2000) [4] IEC TR 62048 Power Law Reliability 本文由 2013 年 11 月 10 日 至 13 日在美国北卡罗莱纳州举行的第 62 届国际电线电缆研讨会提供

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Wire & Cable ASIA – May/June 2015