IEC 60794-1-3122024 光纤电缆.第1-312部分总规范.基本光缆试验程序.电缆元件试验方法.低温缓冲管伸长率试验方法G11Bbr标准立项发展报告

光纤电缆第1-312部分：总规范基本光缆试验程序电缆元件试验方法低温缓冲管伸长率试验方法G11B标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Opticalfibrecables-Part1-312:Genericspecification-Basicopticalcabletestprocedures-Cableelementtestmethods-Elongationtestforbuffertubesatlowtemperature,MethodG11B摘要关键词：光纤电缆；国际电工委员会；低温试验；缓冲管伸长率；光缆试验程序；标准化AbstractWiththerapidadvancementandwidespreadapplicationofopticalfibrecommunicationtechnology,thereliabilityandenvironmentaladaptabilityofopticalfibrecables,asthecorephysicalinfrastructureforinformationtransmission,havebecomecriticalconcernsfortheindustry.Particularlyunderlow-temperatureconditions,themechanicalperformanceofbuffertubesdirectlyaffectsthetransmissionstabilityandservicelifeofopticalfibres.Tounifytheoperationalproceduresandtechnicalrequirementsforlow-temperaturebuffertubeelongationtestingworldwide,theInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)hasdevelopedtheIEC60794-1-312:2024standard.Thisreportsystematicallyelaboratesontheprojectbackground,technicalcontent,testmethodcharacteristics,applicationvalue,andmajorparticipatingorganizationsofthisstandard.AsanimportantcomponentoftheIEC60794series,thisstandardspecifiestheelongationtestmethod(MethodG11B)forbuffertubesatlowtemperature,definingkeytechnicalrequirementsincludingtestapparatus,specimenpreparation,testprocedures,testconditions,andresultevaluation,therebyprovidingaunifiedtechnicalbasisforproductqualityinspection,typetesting,andengineeringacceptanceofopticalfibrecables.Thisreportaimstoprovidereferencefortheimplementation,promotion,andfuturerevisionofthestandard,facilitatingdeeperintegrationofChina‘sopticalcableindustrywiththeinternationalstandardssystemandpromotinghigh-qualityindustrydevelopment.Keywords:Opticalfibrecables;InternationalElectrotechnicalCommission;Low-temperaturetest;Buffertubeelongation;Opticalcabletestprocedures;Standardization一、引言1.1标准立项背景光纤通信技术自20世纪70年代商业化以来，已历经近半个世纪的发展，逐步成为全球信息基础设施的骨干网络技术。随着5G、物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的迅猛发展，光纤电缆的应用场景不断扩展，从传统的骨干网、城域网逐步延伸至接入网、数据中心内部互联以及各类特种应用环境。据统计，截至2023年底，全球光纤光缆年出货量已突破5.5亿芯公里，市场规模持续扩大。在光缆的各类结构元件中，缓冲管（BufferTube）承担着保护光纤免受机械应力和环境侵蚀的关键功能。缓冲管通常采用聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚丙烯（PP）等高分子材料制成，在低温环境下，这些材料的分子链运动能力下降，材料呈现脆性增大、柔韧性降低的趋势，导致缓冲管的抗拉性能和变形能力显著劣化。在光缆敷设和运行过程中，尤其是在寒冷地区及季节温差较大的区域，缓冲管可能因低温脆化而产生开裂、断裂等失效现象，进而导致光纤宏弯损耗增大甚至断纤，严重影响通信网络的可靠性。因此，建立科学、统一、可重复的低温缓冲管伸长率试验方法，对于评估光缆在低温环境下的机械可靠性和长期使用寿命具有至关重要的意义。1.2标准制定的必要性在IEC60794-1-312:2024标准发布之前，不同国家和地区的制造商、运营商及检测机构在低温缓冲管伸长率试验方面采用的试验方法和评价指标存在较大差异。部分企业参考内部测试规范，部分机构沿用早期版本的IEC标准或各国国家标准（如TelcordiaGR-20、ITU-TL.26等），导致试验条件不统一、结果可比性差，给光缆产品的国际贸易和技术交流带来了障碍。具体而言，各试验方法在以下关键参数上存在差异：试验温度的选择（-40℃、-20℃或-10℃等）、试样长度与形状、加载速率、伸长率计算公式、试验结果的评定准则等。这些差异直接影响了试验结果的一致性和可重复性，亟需通过制定统一的国际标准加以规范。1.3标准体系定位IEC60794-1-312:2024隶属于IEC60794《光纤电缆》系列标准体系。该系列标准由IEC第86技术委员会（TC86）下设的SC86A分技术委员会（光纤和光缆）归口管理。IEC60794系列标准结构如下：-IEC60794-1：总规范（Genericspecification），规定了光缆的通用要求、定义、试验方法和质量评定程序-IEC60794-2：室内光缆分规范-IEC60794-3：室外光缆分规范-IEC60794-4：电力线路光缆分规范-IEC60794-5：微型光缆分规范其中，IEC60794-1-312属于IEC60794-1总规范框架下的第312部分，归属于“基本光缆试验程序—电缆元件试验方法”类别。根据IEC60794-1-2（基本光缆试验程序—总则）中对试验方法的编号规则，低温缓冲管伸长率试验被编为方法G11B，其中“G”代表电缆元件试验（Cableelementtests）类别，“11”为具体试验序号，“B”为版本标识符。1.4标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|IEC60794-1-312:2024||英文名称|Opticalfibrecables-Part1-312:Genericspecification-Basicopticalcabletestprocedures-Cableelementtestmethods-Elongationtestforbuffertubesatlowtemperature,MethodG11B||发布日期|2024年1月31日||发布机构|国际电工委员会（IEC）||归口技术委员会|IEC/TC86/SC86A||标准状态|现行||语言|英语、法语||分类|光纤和光缆（33.180.10）|二、标准主要内容2.1标准适用范围IEC60794-1-312:2024标准规定了一种在低温条件下测定光缆缓冲管伸长率的试验方法（方法G11B）。该方法适用于所有采用层绞式结构的光缆设计中的松套缓冲管，包括但不限于：室外通信用松套管光缆、引入光缆、海底光缆（部分结构）以及特种应用光缆中的缓冲管元件。该标准规定了试验的一般原则、试验装置的技术要求、试样的制备方法、试验条件（包括温度、拉伸速率等参数）、试验步骤、测量与计算方法以及试验结果的评定和试验报告的内容要求。该标准的适用温度范围为-40℃至-10℃，具体试验温度应根据光缆的规格等级和使用环境要求来确定。2.2规范性引用文件本标准的实施需要配合以下规范性引用文件共同使用：-IEC60794-1-1：光纤电缆—第1-1部分：总规范—总则、定义和术语-IEC60794-1-2：光纤电缆—第1-2部分：总规范—基本光缆试验程序—总则-IEC60811-202：电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法—第202部分：非金属护套材料试验—低温下厚度测量-ISO527-1：塑料—拉伸性能的测定—第1部分：一般原则-ISO527-2：塑料—拉伸性能的测定—第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件需要指出的是，IEC60794-1-312:2024在方法原理和操作逻辑上与ISO527系列标准中的低温拉伸试验方法存在一定关联，但根据光缆缓冲管的结构特点和使用条件，在试样尺寸、夹持方式、试验速率和结果评定等方面制定了专门的技术规定，体现了光缆行业试验的特殊性要求。2.3术语和定义标准中对以下关键术语进行了明确定义：（1）缓冲管（BufferTube）：一种用于容纳一根或多根光纤的管状结构元件，可为光纤提供机械保护和环境防护。缓冲管可为松套结构（光纤在管内呈自由状态）或紧套结构（光纤与管内壁紧密接触）。（2）伸长率（Elongation）：试样在拉伸载荷作用下，标距长度的增量与原始标距长度之比，以百分比表示。（3）低温条件（LowTemperatureCondition）：试验环境温度低于室温的状态，在本标准中特指-40℃至-10℃范围内按规定的温度和允差所设定的试验条件。（4）标距（GaugeLength）：试样上用于伸长率测量的初始标记间距。（5）断裂伸长率（ElongationatBreak）：试样在拉伸直至断裂时测得的最大伸长率值。2.4试验方法概述（方法G11B）2.4.1试验原理方法G11B的基本原理是：将规定长度的缓冲管试样在设定低温条件下进行充分的状态调节后，以规定的拉伸速率施加轴向拉伸载荷，记录试样在断裂前所达到的最大伸长量，从而计算缓冲管在低温条件下的伸长率。该试验旨在模拟光缆在低温环境下受到拉伸应力时，缓冲管作为关键保护元件抵抗变形的能力。2.4.2试验装置标准对试验装置提出了明确的技术要求：-低温试验箱：应能够在规定试验温度（如-40℃±2℃）下维持稳定的温度环境，箱体内温度均匀性应满足允差要求，并具备温度记录功能-拉伸试验机：应具备恒定的拉伸速率控制功能，载荷量程应满足试验需求，载荷和位移测量精度不低于±1%-夹持装置：应采用气动或机械夹具，确保试样在试验过程中不产生滑移、夹持处断裂等异常现象-温度测量装置：校准精度应优于±0.5℃2.4.3试样制备试样应从成品光缆或模拟生产线上提取的缓冲管中截取，其外径、壁厚等几何尺寸应具有代表性。推荐试样长度为300mm±5mm，标距为200mm±1mm。每组试验的试样数量应不少于5个。2.4.4试验步骤与条件试验前，试样需在设定低温条件下放置至少2小时（含温度渗透时间）。拉伸速率设定为50mm/min（亦可使用100mm/min，但须在报告中注明）。以设定的拉伸速率对试样施加拉力，直至试样断裂（或达到规定载荷/位移限值），记录最大载荷和最大伸长量。2.4.5结果计算与评定每个试样的伸长率按下式计算：E=(ΔL/L₀)×100%其中：E为伸长率（%）；ΔL为试样断裂前的最大伸长量（mm）；L₀为试样初始标距（mm）。试验结果以各组试样的算术平均值表示，并记录各组数据的最大值和最小值。标准还提供了与光缆产品规范中规定的低温伸长率最低要求值进行比对的判定准则。三、技术内容分析与应用3.1技术要点分析IEC60794-1-312:2024中规定的低温缓冲管伸长率试验方法（G11B）在技术层面具有以下几方面特征：（1）试验温度与材料行为的关联性。不同配方和加工工艺的缓冲管材料在不同温度下表现出差异化的力学行为。选择-40℃作为基准试验温度具有工程代表性——该温度覆盖了绝大多数室外光缆应用的最低环境温度要求，同时也在PBT等常用缓冲管材料的玻璃化转变温度（Tg约为-40℃~-60℃）附近区域，能够有效分辨不同材料体系的低温性能差异。（2）拉伸速率的影响与标准化控制。高分子材料的拉伸力学行为具有显著的应变率敏感性。在低温条件下，这种敏感性更为突出。50mm/min的拉伸速率对应于典型的材料试验速率范围，既能够充分反映材料在低温下的脆韧转变特性，又兼顾了试验效率。（3）试样状态调节的重要性。缓冲管在挤出成型和光缆制造过程中会产生残余应力。标准规定试样在试验温度下的最短保温时间要求，旨在消除热历史差异并确保试样整体达到温度平衡，保证试验结果的稳定性和可重复性。3.2标准编制原则本标准的编制遵循了以下基本原则：-协调一致性原则：在技术内容上与IEC60794系列其他部分的现有试验方法保持协调一致，避免冲突和重复-科学性原则：试验方法建立在充分的试验验证和实验室间比对基础上，确保方法的科学合理性-可操作性原则：试验步骤清晰、操作简便，有利于各相关方（制造商、检测机构、运营商）的实际应用-国际通用性原则：标准条款尽量采用通用的技术语言和表达方式，便于不同国家和地区的理解和实施-先进性原则：充分吸收近年来光缆行业在低温试验领域的新技术、新方法和新成果3.3标准实施的技术经济意义该标准的实施在技术层面为光缆制造商提供了明确的低温性能验证工具，有助于优化材料选型和工艺参数控制；在质量监督层面为第三方检测机构和工程验收方提供了统一的判定依据；在市场层面为光缆产品的国际贸易和技术交流消除了方法差异壁垒，降低了因试验方法不一致引发的商务纠纷风险。此外，该标准为光缆产品在寒冷地区（如中国北方、北欧、加拿大、俄罗斯等）和特殊场景（如高海拔地区、极地工程）中的可靠性验证提供了科学手段，对保障通信网络安全运行具有重要基础性支撑作用。四、主要参与单位与国际合作4.1归口技术委员会IEC60794-1-312:2024由国际电工委员会第86技术委员会（IECTC86）下设的SC86A分技术委员会（光纤和光缆）归口制定。IECTC86成立于1969年，是IEC中负责光纤通信系统相关标准制定的核心技术委员会，其工作范围涵盖光纤、光缆、光缆组件、无源器件及相关测试方法等。SC86A分技术委员会具体负责光纤和光缆相关标准的制修订工作，秘书处由日本工业标准调查会（JISC）承担。在IEC60794-1-312:2024的制定过程中，来自全球各主要光缆制造企业、电信运营商、检测认证机构及科研院所的专家参与了相关工作，包括来自中国、美国、日本、德国、法国、英国、韩国等国家的技术专家。4.2中国参与单位介绍——中国信息通信科技集团有限公司（CICT）中国信息通信科技集团有限公司（ChinaInformationandCommunicationTechnologiesGroupCorporation，简称CICT）是中国光通信领域具有重要影响力的中央企业，也是我国参与IECTC86/SC86A标准制定的核心单位之一。该集团由原武汉邮电科学研究院（烽火科技集团）与电信科学技术研究院（大唐电信集团）于2018年合并重组而成，总部位于湖北省武汉市。（1）技术实力烽火科技集团是中国光通信产业的发源地之一，自20世纪70年代起便致力于光纤光缆技术的研究与产业化，是中国第一根实用化光纤的研制单位。集团下属的光纤光缆板块拥有完整的研发、制造和检测体系，具备从光纤预制棒制备、光纤拉丝到光缆成缆的全产业链能力。其光缆年产能超过3000万芯公里，产品广泛应用于国内外通信网络建设。（2）