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文檔簡介
1、光纖接續1 端面的制備光纖端面的制備包括剝覆、清潔和切割這幾個環節。合格的光纖端面是熔接的必要條件,端面質量直 接影響到熔接質量。1.1 光纖涂面層的剝除 掌握平、穩、快三字剝纖法。平,即持纖要平。左手拇指和食指捏緊光纖,使之成水平狀,所露長 度以 5cm 為它,余纖在無名指、小拇指之間自然打彎,以增加力度,防止打滑。穩,即剝纖鉗要握 得穩。快,即剝纖要快,剝纖鉗應與光纖垂直,上方向內傾斜一定角度,然后用鉗口輕輕卡住光纖 右手隨之用力,順光纖軸向平推出去,整個過程要自然流暢,一氣呵成。1.2 裸纖的清潔 裸纖的清潔應按下面的兩步操作。1)觀察光纖剝除部分的涂覆層是否全部剝除,若有殘留應重剝。如
2、有極少量不易剝除的涂覆層,可 用棉球沾適量酒精,邊浸漬,邊逐步擦除。2)將棉花撕成層面平整的扇形小塊,沾少許酒精(以兩指相捏無溢出為宜),折成V形,夾住已剝 覆的光纖,順光纖軸向擦拭,力爭一次成功,一塊棉花使用23次后要及時更換,每次要使用棉花 的不同部位和層面,這樣既可提高棉花利用率,又防止了探纖的兩次污染。1.3 裸纖的切割 切割是光纖端面制備中最為關鍵的部分,精密、優良的切刀是基礎,嚴格、科學的操作規范是保證。1)切刀的選擇切刀有手動(如日本CT07切刀)和電動(如愛立信FSU 925切刀)兩種。前者操作簡單,性能 可靠,隨操作者水平的提高,切割效率和質量可大幅度提高,且要求裸纖較短,但
3、該切刀對環境溫差 要求較高。后者切割質量較高,適宜在野外寒冷條件下作業,但操作較復雜,工作速度恒定,要求裸 纖較長。熟練的操作者在常溫下進行快速光纜接續或搶險,采用手動切刀為宜;反之,初學者或在野外較寒冷 條件下作業時,直用電動切刀。2)操作規范 操作人員應經過專門訓練掌握動作要領和操作規范。首先要清潔切刀和調整切刀位置,切刀的擺放要 平穩,切割時,動作要自然、平穩,勿重、勿急,避免斷纖、斜角、毛刺、裂痕等不良端面的產生。另外,學?quot;彈鋼琴”,合理分配和使用自己的右手手指,使之與切刀的具體部件相對應、協調,提 高切割速度和質量。3)謹防端面污染 熱縮套管應在剝覆前穿入,嚴禁在端面制備后
4、穿入。裸纖的清潔、切割和熔接的時間應緊密銜接,不 可間隔過長,特別是已制備的端面切勿放在空氣中。移動時要輕拿輕放,防止與其它物件擦碰。在接 續中,應根據環境,對切刀V 形槽、壓板、刀刃進行清潔,謹防端面污染。2 光纖熔接光纖熔接是接續工作的中心環節,因此高性能熔接機和熔接過程中科學操作十分必要。2.1 熔接機的選擇 應根據光纜工程要求配備蓄電池容量和精密度合適的熔接設備。依筆者經驗,日本 FSM30S 電弧 熔接機性能優良、運行穩定、熔接質量高,且配有防塵防風罩、大容量蓄電池,適宜于各種大中型光 纜工程。而西門子X76熔接機體積較小、操作簡單、備有簡易切刀,蓄電池和主機會二為一,攜 帶方便,精
5、度比前者稍差,電池容量較小,適宜于中小型光纜工程。2.2熔接程序 熔接前根據光纖的材料和類型,設置好最佳預熔主熔電流和時間及光纖送入量等關鍵參數。熔接過程 中還應及時清潔熔接?quot;V形槽、電極、物鏡、熔接室等,隨時觀察熔接中有無氣泡、過細、過粗、 虛熔、分離等不良現象,注意OTDR跟蹤監測結果,及時分析產生上述不良現象的原因,采取相應 的改進措施。如多次出現虛熔現象,應檢查熔接的兩根光纖的材料、型號是否匹配,切刀和熔接機是 否被灰塵污染,并檢查電極氧化狀況,若均無問題,則應適當提高熔接電流。3.盤纖盤纖是一門技術,也是一門藝術。科學的盤纖方法,可使光纖布局合理、附加損耗小、經得住時間和
6、惡劣環境的考驗,可避免擠壓造成的斷纖現象。3.1 盤纖規則1)沿松套管或光纜分枝方向為單位進行盤纖,前者適用于所有的接續工程;后者僅適用于主干光纜 末端,且為一進多出。分支多為小對數光纜。該規則是每熔接和熱縮完一個或幾個松套管內的光纖、 或一個分技方向光纜內的光纖后,盤纖一次。優點:避免了光纖松套管間或不同分枝光纜間光纖的混 亂,使之布局合理,易盤、易拆,更便于日后維護。2)以預留盤中熱縮管安放單元為單位盤纖,此規則是根據接續盒內預留盤中某一小安放區域內能夠 安放的熱縮管數目進行盤纖。例如GLE型桶式接頭盒,在實際操作中每6芯為一盤,極為方便。優 點:避免了由于安放位置不同而造成的同一束光纖參
7、差不齊、難以盤纖和固定,甚至出現急彎、小圈 等現象。3)特殊情況,如在接續中出現光分路器、上下路尾纖、尾纜等特殊器件時,要先熔接、熱縮、盤 繞普通光纖,再依次處理上述情況,為安全常另盤操作,以防止擠壓引起附加損耗的增加。3.2 盤纖的方法1)先中間后兩邊,即先將熱縮后的套管逐個放置于固定槽中,然后再處理兩側余纖。優點:有利于 保護光纖接點,避免盤纖可能造成的損害。在光纖預留盤空間小,光纖不易盤繞和固定時,常用此種 方法。2)以一端開始盤纖,即從一側的光纖盤起,固定熱縮管,然后再處理另一側余纖。優點:可根據一 側余纖長度靈活選擇效銅管安放位置,方便、快捷,可避免出現急彎、小圈現象。3)特殊情況的
8、處理,如個別光纖過長或過短時,可將其放在最后單獨盤繞;帶有特殊光器件時,可 將其另盤處理,若與普通光纖共盤時,應將其輕置于普通光纖之上,兩者之間加緩沖襯墊,以防擠壓 造成斷纖,且特殊光器件尾纖不可太長。4)根據實際情況,采用多種圖形盤纖。按余纖的長度和預留盤空間大小,順勢自然盤繞,切勿生拉 硬拽,應靈活地采用圓、橢圓、CC、多種圖形盤纖(注意R4cm ),盡可能最大限度利用預 留盤空間和有效降低因盤纖帶來的附加損耗。4 光纜接續質量的確保 加強OTDR的監測,對確保光纖的熔接質量,減少因盤纖帶來的附加損耗和封盒可能對光纖造成的 損害,具有十分重要的意義。在整個接續工作中,必須嚴格執行OTDR四
9、道監測程序:1)熔接過程 中對每一芯光纖進行實時跟蹤監測,檢查每一個熔接點的質量;2)每次盤纖后,對所盤光纖進行例 檢以確定盤纖帶來的附加損耗;3)封接續盒前,對所有光纖進行統測,以查明有無漏測和光纖預留 盤間對光纖及接頭有無擠壓;4)封盒后,對所有光纖進行最后檢測,以檢查封盒是否對光纖有損害5 結論光纜連續是一項細致的工作,特別在端面制備、熔接、盤纖等環節,要求操作者仔細觀察,周密考慮, 操作規范。總之,在工作中,要培養嚴謹細致的工作作風,勤于總結和思考,才能提高實踐操作技能, 降低接續損耗,全面提高光纜接續質量。一、概述電力系統通信網是我國專用通信網中規模較大、發展較為完善的專網。隨著通信
10、網絡光纖化趨勢 進程的加速,我國電力專用通信網在很多地區已經基本完成了從主干線到接入網向光纖過渡的過程。 目前,電力系統光纖通信承載的業務主要有語音、數據、寬帶業務、 IP 等常規電信業務;電力生產 專業業務有保護、安全自動裝置和電力市場化所需的寬帶數據等。特別是保護和安全自動裝置,對光 纜的可靠性和安全性提出了更高的要求。可以說,光纖通信已經成為電力系統安全穩定運行以及電力 系統生產生活中不可缺少的一個重要組成部分。 光纖通信在電力通信中的應用最初是沿用電信部門 傳統的地埋、管道、架空等方法敷設普通光纜,構成電力光纖通信系統。眾所周知,電力系統是由電 能的生產、輸送、分配和消費組成的一個整體
11、。為實現跨區域、長距離電能的輸送,電力系統建設了 遍及各地的高壓輸電線路;為滿足城鄉廣大民眾生產生活用電需求,又有縱橫交錯、密布街道村莊的 輸配電桿路和溝道。可以說,高、中、低壓輸配電線路是目前覆蓋面最為廣大的網絡基礎設施,而且 它基礎堅固,較之其它網絡如電信、廣電網絡等有著更高的可靠性。因此,如何充分利用電力系統這 一得天獨厚的網絡資源,是長期以來人們潛心研究的一個重要課題。隨著技術的進步,到了上世紀的七、八十年代,一些有別于傳統光纜的附加于電力線和加掛于電 力桿塔上的光電復合式光纜被開發出來,這些光纜被統稱為電力 特種 光纜。電力系統光纖通信與其 它光纖通信系統最大區別之一就是通信光纜的特
12、別性。 電力特種光纜受外力破壞的可能性小,可靠 性高,雖然其本身造價相對較高,但施工建設成本較低。經過多年的發展,目前電力特殊光纜制造及 工程設計已經成熟,特別是OPGW和ADSS技術,在國內電力特殊光纜已經開始大規模的應用,如 三峽工程中的長距離主干OPGW光纜線路等。特種光纖依托于電力系統自己的線路資源,避免了在 頻率資源、路由協調、電磁兼容等方面與外界的矛盾和糾葛,有很大的主動權和靈活性。二、 電力 特種 光纜的種類電力特種光纜泛指OPGW(光纖復合地線)、OPPC(光纖復合相線)、MASS (金屬自承光纜)、 ADSS(全介質自承光纜)、ADL(相/地捆綁光纜)和GWWOP(相/地線纏
13、繞光纜)等幾種。目前,在我國 應用較多的電力特種光纜主要有ADSS和OPGW。1、光纖復合地線OPGWQptical Grou nd Wire) OPGW又稱地線復合光纜、光纖架空地線等, 是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有兩種功能:一是作為輸電線路的防雷線, 對輸電導線抗雷閃放電提供屏蔽保護;二是通過復合在地線中的光纖來傳輸信息。OPGW是架空 地線和光纜的復合體,但并不是它們之間的簡單相加。OPGW光纜主要在500KV、220KV、110KV電壓等級線路上使用,受線路停電、安全等因素 影響,多在新建線路上應用。OPGW的適用特點是:(1)高壓超過110kv的線路,檔距較
14、大(一 般都在 250M 以上);( 2)易于維護,對于線路跨越問題易解決,其機械特性可滿足線路大跨越;(3)OPGW外層為金屬鎧裝,對高壓電蝕及降解無影響;(4) OPGW在施工時必須停電,停電損 失較大,所以在新建110kv以上高壓線路中應該使用OPGW;(5) OPGW的性能指標中,短路電 流越大,越需要用良導體做鎧裝,則相應降低了抗拉強度,而在抗拉強度一定的情況下,要提高短路 電流容量,只有增大金屬截面積,從而導致纜徑和纜重增加,這樣就對線路桿塔強度提出了安全問題。常見的OPGW結構主要有三大類,分別是鋁管型、鋁骨架型和(不銹)鋼管型。2、 光纖復合相線OPPC(Optical Pha
15、se Conductor)在電網中,有些線路可不設架空地線,但相線是必不可少的。為了滿足光纖聯網的要求,與 OPGW 技術相類似,在傳統的相線結構中以合適的方法加入光纖,就成為光纖復合相線(OPPC)。雖然它們 的結構雷同,但從設計到安裝和運行,OPPC與OPGW有原則的區別。3、 金屬自承光纜MASS(Metal Aerial Self Supporti ng)從結構上看,MASS與中心管單層絞線的OPGW相一致,如沒有特殊要求,金屬絞線通常用鍍 鋅鋼線,因此結構簡單,價格低廉。MASS是介于OPGW和ADSS之間的產品。MASS作為自承光 纜應用時,主要考慮強度和弧垂以及與相鄰導/地線和對
16、地的安全間距。它不必像OPGW要考慮短路 電流和熱容量,也不需要像 OPPC 那樣要考慮絕緣、載流量和阻抗,更不需要像 ADSS 要考慮安裝 點場強,其外層金屬絞線的作用僅是容納和保護光纖。在破斷力相近的情況下,雖然MASS比ADSS 重,但外直徑比中心管ADSS約小1/4,比層絞ADSS約小1/3。在直徑相近情況下,ADSS的破斷 力和允許張力卻要比 MASS 小得多。4、 全介質自承光纜ADSS(All Dielectric Self Supporti ng)ADSS 光纜在 220KV 、 110KV 、 35KV 電壓等級輸電線路上廣泛使用,特別是在已建線路上使 用較多。它能滿足電力輸
17、電線跨度大、垂度大的要求。標準的ADSS設計可達144芯。其特點是:(1)ADSS內光纖張力理論值為零;(2) ADSS光纜為全絕緣結構,安裝及線路維護時可帶電作業, 這樣可大大減少停電損失;(3) ADSS的伸縮率在溫差很大的范圍內可保持不變,而且其在極限溫 度下,具有穩定的光學特性;(4)耐電蝕ADSS光纜可減少高壓感應電場對光纜的電腐蝕;(5) ADSS光纜直徑小、質量輕,可以減少冰和風對光纜的影響,其對桿塔強度的影響也很小;(6) ADSS 采用了新型材料及光滑外形設計,使其具有優越的空氣動力特性。ADSS光纜主要由纜芯、加強芳綸紗(或其它合適的材料)和外護套組成。各種各樣的ADSS
18、光纜結構可歸納為最主要的 中心管型和層絞型 2 種 。5、附加型光纜OPAC無金屬捆綁式架空光纜(AD-Lash)和無金屬纏繞式光纜GWWOP (Ground Wire Wrapped Optical Fiber Cable) 光纜有時被統稱為附加型光纜 OPAC, 是在電力線路上建設光纖通信網 絡的一種既經濟又快捷的方式。它們用自動捆綁機和纏繞機將光纜捆綁和纏繞在地線或相線上,其共同的優點是:光纜重量輕、 造價低、安裝迅速。在地線或10 kV/35 kV相線上可不停電安裝;共同的缺點是:由于都采用了有機 合成材料做外護套,因此都不能承受線路短路時相線或地線上產生的高溫,都有外護套材料老化問題
19、, 施工時都需要專用機械,在施工作業性、安全性等方面問題較多,而且其容易受到外界損害,如鳥害、 槍擊等,因此在電力系統中都未能得到廣泛的應用。 但在國際上,這類技術并沒有被淘汰或放棄, 仍在相當的范圍內應用。三 、結束語人類對客觀事物的認識在發展,技術在不斷進步, 材料也在日益更新 。作為電力系統通信中最 富特色的 電力特種 光纜技術,也在不斷發展和完善,新的光纜結構也不斷出現在我們的面前;同時, 人們對特種光纜的需求也趨向多元化、高標準。可以預見, 在未來相當長一段時間內,電力特種光 纜將在電力通信網中大規模使用。 我們也完全可以相信,電力特種光纜會有著更加輝煌的明天,在 電力通信系統中將繼
20、續發揮著不可替代的重要作用。OTDR是光纜工程施工和光纜線路維護工作中最重要的測試儀器,它能將長100多公里光纖的 完好情況和故障狀態,以一定斜率直線(曲線)的形式清晰的顯示在幾英寸的液晶屏上。根據事件表 的數據,能迅速的查找確定故障點的位置和判斷障礙的性質及類別,對分析光纖的主要特性參數能提 供準確的數據。OTDR主要是根據光學原理以及瑞利散射和菲涅爾反射理論制成的。儀表的激光源發 出一定強度和波長的光束至被測光纖,由于光纖本身的缺陷,制作工藝和石英玻璃材料組分的不均勻 性,使光在光纖中傳輸將產生瑞利散射;由于機械連接和斷裂等原因將造成光在光纖中產生菲涅爾反 射,由光纖沿線各點反射回的微弱的
21、光信號經光定向耦合器到儀器的接收端,通過光電轉換器,低噪 聲放大器,數字圖象信號處理等過程,實現圖表、曲線掃跡在屏幕上顯現。目前OTDR型號種類繁 多,操作方式也各不相同,但其工作原理是一致的。在光纖線路的測試中,應盡量保持使用同一塊儀 表進行某條線路的測試,各次測試時主要參數值的設置也應保持一致,這樣可以減少測試誤差,便于 和上次的測試結果比較。即使使用不同型號的儀表進行測試,只要其動態范圍能達到要求,折射率、 波長、脈寬、距離、均化時間等參數的設置亦和上一次的相同,這樣測試數據一般不會有大的差別。一、 OTDR 測試1.測試方式:利用 OTDR 進行光纖線路的測試,一般有三種方式,自動方式
22、,手動方式,實時方 式。當需要概覽整條線路的狀況時,采用自動方式,它只需要設置折射率、波長最基本的參數,其它 由儀表在測試中自動設定,按下自動測試(測試)鍵,整條曲線和事件表都會被顯示,測試時間短, 速度快,操作簡單,宜在查找故障的段落和部位時使用。手動方式需要對幾個主要的參數全部進行設 置,主要用于對測試曲線上的事件進行詳細分析,一般通過變換、移動游標,放大曲線的某一段落等 功能對事件進行準確定位,提高測試的分辨率,增加測試的精度,在光纖線路的實際測試中常被采用。 實時方式是對曲線不斷的掃描刷新,由于曲線在不斷的跳動和變化,所以較少使用。2.0TDR可測試的主要參數:測纖長和事件點的位置。測
23、光纖的衰減和衰減分布情況。測 光纖的接頭損耗。光纖全回損的測量。光纖距離的測量是以激光進入光纖到它遇到故障點返回光時 域反射儀的時間間隔來計量纖長的。為了提高測量的精確度,應根據被測纖的長度設置合適的“距離 范圍”和“脈沖寬度”,距離一般選被測纖長的 1.5倍,使曲線占滿屏的 2/3 為宜。脈沖寬度直接影響著 OTDR 的動態范圍,隨著被測光纖長度的增加,脈沖寬度也應逐漸加大,脈寬越大,功率越大,可測 的距離越長,但分辨率變低。脈寬越窄,分辨率越高,測量也就越精確。一般根據所測纖長,選擇一 個適當大小的脈沖寬度,經常是試測兩次后,確定一個最佳值。光纖的衰減是客觀的反映光纖制作質 量的一個參數,
24、是光纖固有的損耗,它代表著光在光纖中傳輸光功率損耗的情況,相同長度的光纖衰 減越小,光可傳輸的距離就越遠。因此在相同條件下,應選用平均每公里損耗值小的光纖。衰減還包 括光纖接頭、連接器、光纖彎曲斷裂等引起的損耗,在實際維護中應盡量減少這些衰耗。衰減測試有 兩點法和五點法,前者適合于圖線的線性較好,噪聲較小的情況,在測整條光纖或某兩點間的衰減值 時一般也采用此方式。后者適用于光纖的一致性較差,噪聲較大的情況,測接頭損耗,連接器等反射 引起的損耗也常用此方法,因它基于數學上的求偏差的理論,所以其測量精度較高,要求高的場合多 被采用。在要求不太嚴格的情況下,也可直接從事件表中讀出各接點衰減值的大小。
25、有的OTDR還 具有回損和全回損的測試功能,但維護中很少使用。全回損測試的是反射光的能量和入射光的能量的 比值的對數表示,而回損測試的原理與全回損有所不同。全回損和回損的測試可以在自動或手動模式 下通過移動游標來實現。隨著OTDR制造技術的日益成熟,其測量精度也不斷提高,但是為什么有 時測試的數據與線路上故障點的位置有較大的差距呢?下面我們對測試誤差進行簡要的分析。二、 誤差分析1 儀表的固有誤差:儀表的固有誤差包括刻度誤差和分辨率誤差,OTDR的采樣點數直接影響 距離的分辨率。如OTDRMW9076B距離的測量精度為:1m3x測量距離x10E-5士標識分辨率,對于 一定長度的光纖,前兩項是個
26、常量,只有分辨率是可變的,所以要提高測量精度,采樣點數必須設置在較 高的數值上。2事件盲區引起的誤差:脈沖寬度設置的越寬,OTDR輸出的能量越大,可測的距離越遠,但 使事件的盲區加大,降低了分辨率和測試精度,一般采用OTDR的縱橫向放大功能提高分辨率,減 小讀數和測量誤差。如在光纜單盤檢測時,為了避開開始段較大的盲區,在OTDR輸出端口先接入 幾百米的裸纖,這樣測試的數據就比較準確。若直接測,必須把游標打在盲區后曲線趨平直的地方, 不然可能造成較大的測試誤差。3儀表設置不當產生的誤差:距離范圍設置的比被測纖長小可產生較大的誤差;衰減的門限值 設置的太大(一般設在O.OIdB)使得光纖微彎、應力
27、造成的輕微損傷、較小的接頭損耗等事件不能 被找到,實際上降低了測量精度;設置的折射率和光纜上的標示值有偏差,能引起較大的誤差,折射 率是個重要的參數,測試前應嚴格核實;均化時間對提高測試的信噪比有重要作用,為了提高測試精 度,宜設較長的均化時間,但為了縮短測試時間,需要均化的時間要少,所以應統籌考慮;游標設置 不正確,尤其在測接頭損耗和有反射的事件時,必須把游標設置在事件曲線的前沿上,錯誤的設置能 造成大的誤差。4光纖插接件,連接器件不清潔,物理連接性能不良,可能引起較大的測試誤差,這在日常測 試中經常碰到,它可以使曲線上產生嚴重的噪聲和毛刺,甚至曲線不能測出。細致的清潔工作有著重 要的意義,
28、測試中不可忽視。以上產生的測試誤差通過正確的設置,細心的操作一般是可以避免或減小的,而且可以獲得準確 可靠的測試數據。我曾用兩臺不同型號的OTDR對100多公里的光纖線路用同一根尾纖先后進行纖 長的測試,在全自動方式下,兩塊儀表的測試數值只相差2-3 米。除了以上可能的誤差外,還應充分 考慮光纜在敷設安裝時和資料的記載產生的偏差,OTDR測試的是光纜中光纖的物理長度,而光纜 線路從設計資料上的數據,經過敷設的過程,到每個標石上的數字,盡管進行過各種各樣的折算,仍 會產生一些偏差。如接頭盒旁邊、進出局盤留纜的實際長度與資料的不一致性,光纜彎曲率所取值和 實際敷設彎曲度存在著差別,纜內光纖扭絞系數
29、與實際值的偏離,這些不確定的因素綜合起來構成了 不可忽視的與實際物理長度的誤差,這可能是故障點定位不準確的又一個原因。根據需要,有的光纜 線路可能已用 OTDR 經過反復測試核對較準確的定位了每個接頭點的位置,測定了線路的全長,積 累了一套較詳細的維護原始資料,在線路的搶修維護中發揮了重要作用,可以說是一份寶貴的財富。 但有時在實際測試時發現,對某一點,不同時間的兩次測試仍有或大或小的偏差,通過考察分析,測 試的季節不同或這兩次測試時室外的溫度相差較大時,偏差也較大。光纜的熱脹冷縮是產生這種測試 偏差的主要原因。光纜遇冷收縮產生斷纖的事例,可以充分說明這一現象。所以在做原始資料的測試 時應備注
30、當時的室外溫度和天氣情況,然后在維護中通過多次測試數據的比較,找到一個能接近實際 變化的熱脹冷縮的系數。資料的動態管理在實際維護中也有著重要的意義。測試產生的誤差,外界環 境條件對光纜物理長度變化的影響是產生測試誤差的兩個主要因素,因此除了要求原始資料的準確、 完整并確實與 OTDR 的實測數據相符外,還應對實測現場進行綜合分析,以測試數據為依據,找出 附近段落的特殊點(如接頭盒),易受損點,估測和判斷可能的故障部位,在逐漸縮小故障部位的范 圍中,找準故障點的位置。準確的測試數據和維護經驗的結合是快速準確定位故障點的最好辦法。OTDR 測試技能是理論知識和實踐經驗的有機結合,在實際的測試工作中
31、要善于思考和不斷的 總結,多分析測試實例找出產生誤差的根源,不斷提高測試精度,使對故障點的判斷和定位更加精細 準確,縮短搶修的時間,減少因誤測誤判造成的不必要的人力和財物的浪費。隨著光纖傳輸技術的日漸成熟以及光纖在價格上越來越低,傳統的同軸電纜傳輸越來越不適應 今天光電網絡的發展,而作為傳播信息載體的光纖,具有傳輸損耗小、傳輸距離遠、工作頻帶寬、抗 干擾能力強等優點,使之成為光電網絡最理想的傳播載體。光纖是由極純凈的石英制成。光纖有線電 視中只使用單模光纖,其包層直徑為12 5pm,緩沖層直徑為2 5 0 pm,通光部分的芯徑只有8 10 pm。光纜的敷設與施工應考慮的事項與電纜工程大致相同。
32、但光纖抗張力、抗側壓性能差,容 易折斷,因此在施工方法、工藝要求、工序流程等方面技術要求較高,對測試儀器儀表、機具工具、 輔助材料等要求精度高、干燥清潔,還要求操作人員有較高的技術知識和操作技能。光纜施工大致分為以下幾步:準備-路由工程-光纜敷設-光纜接續-工程驗收。1準備工作(1)檢查設計資料、原材料、施工工具和器材是否齊全,光纖熔接用設備由廠家負責,可暫不 考慮。(2)組建一支高素質的施工隊伍。這一點至關重要,因為光纖施工比電纜施工要求要嚴格得多, 任何施工中的疏忽都將可能造成光纖損耗增大,甚至斷芯。2路由工程(1)光纜敷設前首先要對光纜經過的路由做認真勘查,了解當地道路建設和規劃,盡量避
33、開坑 塘、打麥場、加油站等這些潛在的隱患。路由確定后,對其長度做實際測量,精確到5 0m之內。還 要加上布放時的自然彎曲和各種預留長度,各種預留還包括插入孔內彎曲、桿上預留、接頭兩端預留、 水平面弧度增加等其他特殊預留。為了使光纜在發生斷裂時再接續,應在每百米處留有一定裕量,裕 量長度一般為510,根據實際需要的長度訂購,并在繞盤時注明。(2)畫路徑施工圖。在預先栽好的電桿上編號,畫出路徑施工圖,并說明每根電桿或地下管道 出口電桿的號碼以及管道長度,并定出需要留出裕量的長度和位置。這樣可有效地利用光纜的長度, 合理配置,使熔接點盡量減少。(3)兩根光纖接頭處最好安設在地勢平坦、地質穩固的地點,
34、避開水塘、河流、溝渠及道路, 最好設在電桿或管道出口處,架空光纜接頭應落在電桿旁0.51m左右,這一工作稱為配盤。合理的配盤可以減少熔接點。另外在施工圖上還應說明熔接點位置,當光纜發生斷點時,便于迅速用 儀器找到斷點進行維修。光纜敷設同一批次的光纖,其模場直徑基本相同,光纖在某點斷開后,兩端間的模場可視為一致, 因而在此斷開點熔接可使模場直徑對光纖熔接損耗的影響降到最低程度。所以要求光纜生產廠家用同 一批次的裸纖,按要求的光纜長度連續生產,在每盤上順序編號,并分別標明A (紅色)、:B(綠色) 端,不得跳號。架設光纜時需按編號沿確定的路由順序布放,并保證前盤光纜的B端要和后一盤光纜 的A端相連
35、,從而保證接續時兩光纖端面模場直徑基本相同,使熔接損耗值達到最小。架空光纜可用7口 2.2mm的鍍鋅鋼絞線作懸掛光纜的吊線。吊線與光纜要良好接地, 要有防雷、防電措施,并有防震、防風的機械性能。架空吊線與電力線的水平與垂直距離要2 m以上, 離地面最小高度為5 m,離房頂最小距離為1 .5m。架空光纜的掛式有3種:吊線托掛式、吊線纏 繞式與自承式。自承式不用鋼絞吊線,光纜下垂,承受風荷力較差,因此常用吊掛式。架空光纜布放。由于光纜的卷盤長度比電纜長得多,長度可能達幾千米,故受到允許的額 定拉力和彎曲半徑的限制,在施工中特別注意不能猛拉和發生扭結現象。一般光纜可允許的拉力約為 15 02 0 0
36、 kg,光纜轉彎時彎曲半徑應大于或等于光纜外徑的1015倍,施工布放時彎曲 半徑應大于或等于2 0倍。為了避免由于光纜放置于路段中間,離電桿約2 0m處,向兩反方向架設, 先架設前半卷,在把后半卷光纜從盤上放下來,按8字型方式放在地上,然后布放。在光纜布放時,嚴禁光纜打小圈及折、扭曲,并要配備一定數量的對講機,前走后跟, 光纜上肩的放纜方法,能夠有效地防止背扣的發生,還要注意用力均勻,牽引力不超過光纜允許的 80,瞬間最大牽引力不超過100。另外,架設時,在光纜的轉彎處或地形較復雜處應有專人 負責,嚴禁車輛碾壓。架空布放光纜使用滑輪車,在架桿和吊線上預先掛好滑輪(一般每1020 m掛一個滑輪)
37、,在光纜引上滑輪、引下滑輪處減少垂度,減小所受張力。然后在滑輪間穿好牽引繩, 牽引繩系住光纜的牽引頭,用一定牽引力讓光纜爬上架桿,吊掛在吊線上。光纜掛鉤的間距為4 0c m,掛鉤在吊線上的搭扣方向要一致,每根電桿處要有凸型滴水溝,每盤光纜在接頭處應留有桿長加 3 m的余量,以便接續盒地面熔接操作,并且每隔幾百米要有一定的盤留。光纜接續常見的光纜有層絞式、骨架式和中心束管式光纜,纖芯的顏色按順序分為本、橙、綠、棕、 灰、白、黑、紅、黃、紫、粉紅、青綠,這稱為纖芯顏色的全色譜,有些光纜廠家用藍替換色譜中 的某顏色。多芯光纜把不同顏色的光纖放在同一束管中成為一組,這樣一根多芯光纜里就可能有好幾 個束
38、管。正對光纜橫截面,把紅束管看作光纜的第一束管,順時針依次為白一、白二、白三最后 一根是綠束管。光纖接續,應遵循的原則是:芯數相等時,相同束管內的對應色光纖對接,芯數不同 時,按順序先接芯數大的,再接芯數小的。光纖接續的過程和步驟:開剝光纜,并將光纜固定到接續盒內。分纖將光纖穿過熱縮管。將不同束管、不同顏色的光纖分開。穿過熱縮管。剝取涂覆層的光 纖很脆弱,使用熱縮管,可以保護光纖熔接頭。打開熔接機電源,選擇合適的熔接程序。每次使用熔接機前,應使熔接機在熔接環境中放置 至少十五分鐘,并在使用中和使用后及時去除熔接機中的灰塵,特別是夾具、各鏡面型槽內的粉塵和 光纖碎末。制作光纖端面。光纖端面制作的
39、好壞將直接影響接續質量,所以在熔接前,一定要做好合格 的端面。放置光纖。將光纖放在熔接機的V形槽中,小心壓上光纖壓板和光纖夾具,要根據光纖切割 長度設置光纖在壓板中的位置,關上防風罩。接續光纖,按下start鍵后,光纖相向移動,移動過程中,進行預加熱放電使端面軟化, 由于表面張力作用,光纖端面變圓,進一步對準中心,并移動光纖,當光纖端面之間的間隙合適后熔 接機停止相向移動,設定初始間隙,熔接機測量,并顯示切割角度。在初始間隙設定完成后,開始執 行纖芯或包層對準,然后熔接機減小間隙,高壓放電產生的電弧將兩根光纖熔接在一起,最后微處理 器估算損耗,并將數值顯示在顯示器上。移出光纖用加熱爐加熱熱縮管
40、。打開防風罩,把光纖從熔接機上取出,再將熱縮管放在裸纖 中心,放到加熱爐中加熱,完畢后從加熱器中取出光纖,冷卻等待。盤纖并固定。將接續好的光纖盤到光纖收容盤上,在盤纖時,盤圈的半徑越大,弧度越大, 整個線路的損耗越小,所以一定要保持一定的半徑,使激光在纖芯里傳輸時,避免產生不必要的損耗 產生。密封和掛起。野外接續盒一定要密封好,防止進水。5工程驗收工程驗收是光纜施工的最后一個環節,除了桿路驗收外,用OTDR(光時域反射計)測試儀測 試光纖鏈路損耗最能說明光纜施工質量的好壞,施工好的光纜工程。OTDR測試圖整體顯得平滑, 各段斜率一致,更無斷點。最后驗證整個光纖鏈路損耗是否在設計范圍之內。施工完
41、成后,還要用0 TDR測試議和打印機打印出0TDR測試圖作為資料保存起來,為以后光纜線路維護做準備。6.光纜測試光纖在架設、熔接完工后就是測試工作,使用的儀器主要是0TDR測試儀,用0TDR測試儀, 可以測試:a.光纖斷點的位置;b.光纖鏈路的全程損耗;c. 了解沿光纖長度的損耗分布;d.光 纖接續點的接頭損耗。為了測試準確,0TDR測試儀的脈沖大小和寬度要適當選擇,按照廠方給出的折射率n值的指 標設定。在判斷故障點時,如果光纜長度預先不知道,可先放在自動位置,找出故障點的大體地點, 然后放在手動位置,將脈沖大小和寬度選擇小一點,但要與光纜長度相對應,盲區減小直至與坐標線 重合。脈寬越小越精確
42、,當然脈沖太小后曲線顯示出現噪波,要恰到好處。再就是加接探纖盤。目的 是為了防止近處有盲區不易發覺。關于判斷斷點時,如果斷點不在接續盒處,將就近處接續盒打開, 接上0TDR測試儀,測試故障點距測試點的準確距離,利用光纜上的米標就很容易找出故障點。利 用米標查找故障時,對層絞式光纜還有一個絞合率問題,那就是光纜的長度和光纖的長度并不相等, 光纖的長度大約是光纜長度的1. 005倍。利用上述方法,我們已成功排除多處斷點和高損耗點。根據經驗,高損耗點主要是光纜在架設過 程中打折造成的,如遇打折,要用手順其反方向校正,還不能解決,那只有加接續盒,別無它法。在 使用OTDR測試儀時,我們發現同一接續點從
43、兩個方向測試,接頭損耗相差很多,這是由于光纜的 模場直徑影響它的后向散射,因此在接頭兩邊的光纖可能會產生不同的后向散射,從而遮蔽接頭的真 實損耗。如果從兩個方向測量接頭的損耗,并求出這兩個結果的平均值,便可消除單向OTDR測量 的人為因素誤差。由此看來,僅從一個方向測量接頭損耗,其結果并不十分準確。五一前夕,某有線電視光纖網突然告急:兩個光纖節點的大量用戶反映說他們的電視圖像信號太差, 雪花點非常明顯。正值五一文藝節目和世界杯預選賽中國國家足球隊的小組賽,如果這些比賽和 文藝節目收看質量不佳,肯定會影響我們有線電視網聲譽。在應急檢查中發現:這兩個光節點的收信電平降低,且降低幅度較大(7-8dB),具體表現為接 收機輸出電信號減弱,用戶端載噪比降低,屏幕出現大量噪點,無法正常收看。這兩節點為同一光發 射機的光信號由一個一分二光分路器分配而成。因為兩處的光接收機同時出現同類故障的可能性非常 小(在概率論中被稱為極小概率事件),因此暫不考慮接收端的問題,故障應該在發射端以及線路上。來到機房后,我們首先檢查了故障線路上發射機的發光功率,該發射機的標稱光功率和實測值基 本吻合,問題集中在光線路上。在輸入端送進信號,檢查光分路器的輸出
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