通信电缆论文范文精选

摘要综述了近期光纤光缆和通信电缆在制造、施工及维护技术上的发展特点，分析了其发展趋势，并就我国光纤光缆及通信电缆技术与产业的发展提出了一些值得思考的问题。

关键词光纤光缆通信电缆ITU-T建议技术发展

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

（1）扩大单一波长的传输容量

目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

（2）实现超长距离传输

摘要：综述了近期光纤光缆和通信电缆在制造、施工及维护技术上的发展特点，分析了其发展趋势，并就我国光纤光缆及通信电缆技术与产业的发展提出了一些值得思考的问题。

关键词光纤光缆通信电缆ITU-T建议技术发展

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

（1）扩大单一波长的传输容量

目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

（2）实现超长距离传输

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

（1）扩大单一波长的传输容量

目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

（2）实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。

（3）适应DWDM技术的运用

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

（1）扩大单一波长的传输容量

目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

（2）实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。

（3）适应DWDM技术的运用

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

（1）扩大单一波长的传输容量

目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

（2）实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。

（3）适应DWDM技术的运用

1结构与性能参数的设计

为了满足轨道交通安全系统的要求，本公司结合国内实际需要，对上述上海轨道交通信号系统用有源信标电缆的结构和性能进行了分析和优化设计。

1.1内导体结构及直流电阻式中R20的单位为Ω；ρ20为导体20℃时的体积电阻系数，一般为0．017241Ω•mm2／m；L为绞合导体长度，单位为m；S为导体截面积，单位为mm2；K为绞合系数，一般软结构的电缆导体绞合及成缆总的绞合系数K≤1．025，故取值1．025；n为绞合根数，d0为单根导线直径。根据GB／T3956—2008《电缆的导体》中规定2类导体铜丝根数为7，并考虑制造过程中导体不可避免地局部拉细，为确保20℃导体直流电阻≤22Ω／km的性能指标，通过上式可计算得导体最小直径为0．386mm。如考虑加工过程中导线的拉伸，在企业现有的设备、工艺、工装、人员条件下，及招标文件要求的导体截面积≥0．88mm2，本公司选定有源信标电缆导体为7根直径0．40mm的铜线绞合。

1.2线对工作电容和交流耐电压该有源信标电缆的结构为对称结构，其线对工作电容C的计算公式为：式中C的单位为nF／km；a为线对导体中心距，单位为mm；d为导体等效直径，单位为mm，取值1．2mm；λ为绞入系数；φ为由于接地金属屏蔽修正系数；d1为绝缘线芯直径，单位为mm；D为屏蔽直径，单位为mm；εD为等效相对介电常数；εK为空气相对介电常数；SK为空气面积，单位为mm2；εG为绝缘相对介电常数；SG为绝缘面积，单位为mm2。通过式（3）可知，线对工作电容C与组合后的绝缘材料的等效相对介电常数εD成正比，综合考虑绝缘耐电压的要求以及低密度聚乙烯（LDPE）具有较低的相对介电常数（≤2．3），因此优先选择了LDPE作为绝缘介质，以获得较低的线对工作电容。虽然从性能设计方面考虑，工作电容越小，绝缘电阻越高、介质耐电压越高，绝缘厚度也应设计得越厚越好，但根据以往的对称电缆研制经验，一般绝缘外径与导体直径之比d1／d＝1．6～2．4。综合考虑后取绝缘标称厚度为0．6mm，即d＝1．2mm，d1＝2．4mm，d1／d＝2，再将D＝7．3mm，a＝2．4mm，λ＝1．01，εD＝1．83，φ＝0．803，代入式（3）可计算出线对间工作电容C＝44．1nF／km。该值满足招标文件要求的线对间工作电容≤45．3nF／km，实际上绞对和挤介质层后εD还会下降，因此实际的线对工作电容C将比设计值更低。由于LDPE绝缘长期工频耐电压＞30kV／mm，因此绝缘厚度为0．6mm时电缆的交流耐电压能满足设计要求。

1.3绝缘电阻电缆绝缘电阻RI计算公式为：

1.4固有衰减系数低频时电缆的固有衰减系数α近似计算公式为：

1.5特性阻抗Zc对称屏蔽电缆特性阻抗Zc的理论计算公式为。

1.6电缆总体结构的确定本公司通过上述理论计算和性能分析，并结合对称射频电缆及地铁用通信电缆等相关产品结构及生产工艺，设计生产了满足上海轨道交通信号系统要求型号、规格的WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆。该电缆的结构如图1所示，导体为7根直径0．40mm的铜线绞合；绝缘材料为LDPE，绝缘厚度为0．6mm，公差为±0．05mm，色谱为红、棕；绝缘线对左向绞合，绞合节距比不大于24d1；挤出LDPE介质层；编织双层镀锡铜线屏蔽；外有隔离层；挤包阻燃低烟低卤内衬层；镀锌钢丝编织铠装层；挤包低烟无卤阻燃聚烯烃外护套。

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

（1）扩大单一波长的传输容量

目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

（2）实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。

（3）适应DWDM技术的运用

一、综述

在此要讲到两个概念差模和共模。1.差模：如果电路中两个被测量点的电位差不能保持恒定，就会出现差模干扰的情况，这种干扰一般产生于电源的相线与相线所组成的回路里，它的相线间干扰信号电位相等。电路在高速转换的电流、电压和有关参数三者的不断作用下会有高频震荡，从而产生了传导干扰，电压或电流在导线中传输时必定要存在两根导线以上，这两根导线作为往返线路输送电力或电信号，一根输出一根输回，这样在两根导线上形成大小相等方向相反的两个电势，被称之为差模电路。2.共模：共模干扰也叫作共态干扰,输入电路对共模干扰的抵御能力一般用抑制比(CMRR)来体现，这种电压通常在仪表输入端的一端(负端或正端)对地之间的交流信号上作用,测量时可于仪表输入端的一端(负端或正端)和地之间跨接电压表,对地干扰通常在数伏至数十伏的区间内，如果电压或电流在这两根导线上传输时使得两根导线中的电流方向一致大小相等，那么在这一电路中就形成了共模电路，在共模干扰里，两个被测量的电路上的点电位相对大地同时出现同方向变动。这种干扰中，交流或直流的干扰电压作用在模数转换器两个输入端上,电压幅值随实际环境的不同而不同，一般在数伏左右，它是由电源的相线与地线所构成回路中的干扰。实际上传导干扰又有共模和差模之分,所谓共模干扰是指地线与相线干扰信号,线间的相位相同、电位相等，共模电路，在动力电缆中的危害，共模电路若同时加载两根不同的电缆中就会将谐振放大，使电路中电流倍增，或者说是两根缆中的电流形成同频倍增现象是原来的电流成倍放大，电压成倍放大。共模电路的发生导致动力电缆与通信光缆间出现故障烧毁带有钢芯的光缆，原因当电缆单相接地或发生零序电压时，两根或者三根电缆产生共模电路，并行的光缆在此时充当一根接地线的作用，共模电路中高电势沿着光缆钢芯释放能量，光缆终端盒末端放电，产生的弧光将盘纤盒烧毁。

二、解决方法

1.共模电感它的插入损耗与阻抗在地磁场作用下变得很高，在干扰抑制方面有着较好的效果，其初始导磁率也非常高，无共振插入损耗特性能在较宽的频率范围内体现。高初始导磁率：与铁氧体相比要超出5-20倍，所以它的插入损耗很大，比铁氧体更能抑制传导干扰。高饱和磁感应强度：比铁氧体高2-3倍。在电流强干扰的场合不易磁化到饱和。卓越的温度稳定性：较高的居里温度，在有较大温度波动的情况下，合金的性能变化率明显低于铁氧体，具有优良的稳定性，而且性能的变化接近于线性。灵活的频率特性：而且更加灵活地通过调整工艺来得到所需要的频率特性。通过不同的制造工艺，配合适当的线圈炸熟可以得到不同的阻抗特性，满足不同波段的滤波要求，使其阻抗值大大高于铁氧体。2.共模滤波器噪声信号可经由有源EMI滤波技术来做实时补偿。所谓有源共模EMI滤波器（英文缩写ACMF）在工作中是先收集共模信号，然后通过反馈，动态输出一个与所采样的噪声电流（电压）大小相等、方向相反的补偿电流（电压），其实质是为共模电流提供一个极低阻抗的内部回路。图1示出其原理图。其中，Path1指共模噪声源S1通过分布电容CD流入地的共模电流路径，在无滤波器时共模噪声inoise将通过CP全部注入地。ACMF将产生一个补偿电流，为inoise提供低阻抗分流支路Path2，从而使其尽量沿Path2路径流过。理想时icomp=-inoise，可使流入地的共模电流为零，从而达到衰减共模电流的目的，以满足电磁干扰的标准。

三、结束语

总的说来，任何一项技术的发展都是要与人类生活相适应的。目前作为新能源产业里技术最为成熟的发电产品，在运行中存在着种种已发现和未发现的问题。集电线路的箱变和动力电缆烧毁击穿是常有的事，地埋电缆与光缆并行光缆烧坏极为解决的事情。新问题的出现就会有新办法的解决，共模干扰在动力电缆中的存在及解决事在必为，而其新技术在向越来越有利于人类的方向发展，做出贡献、设备的进步都是在我们的研究中不断进步的。

作者：王育峰 单位：北京京能新能源内蒙古分公司

一、光纤技术发展的特点

（一）网络的发展对光纤提出新的要求。下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争议。有专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的Ⅳ世界，传递层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率，更大的容量，这非光纤网莫属。

1、扩大单一波长的传输容量。目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit／s，并已开始进行160Gbit／s的研究。40Gbit／s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，不久的将来会出现一种专门的40Gbit／s光纤类型。

2、实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000-5000Km的无中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼放大技术，可以更大地延长光传输的距离。

（二）光纤标准的细分促进了光纤的准确应用。2000年世界电信标准大会将原G.625光纤重新分为G.625A,G．652.8和G.652．0三类光纤，将G．655光纤重新分为G．655．A和G．655．B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求，并提出了一些新的指标概念，对合理使用光纤取得了很好的作用。

（三）新型光纤在不断出现。为了适应市场的要求，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新的品种。

1、用于长途通信的新型大容量长距离光纤。主要是一些大有效面积，低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10-40Gbit/s并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。

2、用于城域网通信的新型低水峰光纤。城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360--1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极在大地优化，增大了传输信道，增长了传输距离。

一、光纤技术发展的特点

（一）网络的发展对光纤提出新的要求。下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争议。有专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的Ⅳ世界，传递层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率，更大的容量，这非光纤网莫属。

1、扩大单一波长的传输容量。目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit／s，并已开始进行160Gbit／s的研究。40Gbit／s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，不久的将来会出现一种专门的40Gbit／s光纤类型。

2、实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000-5000Km的无中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼放大技术，可以更大地延长光传输的距离。

（二）光纤标准的细分促进了光纤的准确应用。2000年世界电信标准大会将原G.625光纤重新分为G.625A,G．652.8和G.652．0三类光纤，将G．655光纤重新分为G．655．A和G．655．B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求，并提出了一些新的指标概念，对合理使用光纤取得了很好的作用。

（三）新型光纤在不断出现。为了适应市场的要求，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新的品种。

1、用于长途通信的新型大容量长距离光纤。主要是一些大有效面积，低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10-40Gbit/s并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。

2、用于城域网通信的新型低水峰光纤。城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360--1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极在大地优化，增大了传输信道，增长了传输距离。