超低損耗光纖在新疆伊犁

潘世敏+張鵬+曠瑞明+劉德斌+郭靖

【摘要】 超低損耗光纖能顯著降低光信號(hào)在傳輸過程中的損耗，在長距、超長距光通信傳輸中廣泛應(yīng)用。在高海拔、低溫、沙塵等極端情況下進(jìn)行光纖熔接時(shí)，接續(xù)點(diǎn)纖芯的衰耗值易出現(xiàn)超出正常范圍的現(xiàn)象。如何降低超低損光纖在特定地理?xiàng)l件下的熔接損耗，滿足超長距離的傳輸要求，變得尤為重要。

【關(guān)鍵字】 超低損耗光纖熔接 ULL 光纖熔接損耗

光纖熔接是光傳輸系統(tǒng)中的重要工序，技術(shù)操作水平要求極高，熔接質(zhì)量直接影響光纖線路傳輸?shù)目煽啃?。本文從影響光纖熔接質(zhì)量的因素、超低損光纖接續(xù)的實(shí)踐、光纖的衰耗測試、現(xiàn)場典型案例分析了750千伏伊庫線如何在高海拔、酷暑、嚴(yán)寒、沙塵等環(huán)境中有效降低光纖接續(xù)損耗的經(jīng)驗(yàn)。

一、影響光纖熔接質(zhì)量的因素

造成光纖熔接衰耗值增大的主要原因有兩種：一是光纖的本征因素；二是光纖的非本征因素。本征因素是指光纖自身的一些因素，如光纖的模場直接、纖芯的折射率、纖芯與包層的同心度等。非本征因素是指光纖熔接過程中的人為因素、熔接設(shè)備和測試設(shè)備等方面的因素。降低本征因素影響。在光纜出廠初期，建議選用同一廠家、同一批次生產(chǎn)的光纜，并嚴(yán)格按光纜布放流程操作。光纖熔接時(shí)主要取決于人為因素。確保熔接程序、光纖切割、光纖清潔等工藝都正確、合理，能有效降低光纖熔接損耗。選擇滿足抗嚴(yán)寒、抗高溫、防塵等功能的光纖熔接設(shè)備及光纖測試儀器。

二、超低損光纖接續(xù)的實(shí)踐

2.1 超低損光纖接續(xù)損耗的施工目標(biāo)值與實(shí)際值

1、設(shè)計(jì)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)光纖衰減值。在伊犁--庫車750千伏線路工程施工圖設(shè)計(jì)階段OPGW設(shè)計(jì)說明書中，對(duì)超低損耗光纖衰減值的要求為0.173dB/km。

2、現(xiàn)場光纜全線貫通后測試衰減值。在新疆伊犁--庫車750千伏線路光纜全線貫通后，現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)顯示全線光纖長度為375.34km，全線平均衰耗值為62.35dB，光纖衰減平均值為0.166dB/km，滿足設(shè)計(jì)要求和電力企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 熔接機(jī)的選取及熔接工藝

1、熔接工作開始前需要做好以下幾項(xiàng)工作。1）熔接環(huán)境的防塵工作：準(zhǔn)備好一頂密封較好，最好是內(nèi)部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較少的雙層帳篷。進(jìn)入帳篷內(nèi)的人員必須要清理身上的灰塵，保持帳篷內(nèi)工作環(huán)境。2）熔接機(jī)的選擇：熔接ULL超低損耗的光纖時(shí)，應(yīng)選用性能良好、穩(wěn)定性好、體積輕便，電池容量大、操作方便、便于攜帶。還應(yīng)滿足纖芯直視型、超低損耗、防水、防塵（熔接機(jī)的防塵蓋要適用于戶外熔接需要）防摔、抗高溫、抗嚴(yán)寒的熔接設(shè)備。

2、 ULL光纖熔接時(shí)注意事項(xiàng)。1）檢查光纖熔接程序：在光纖熔接開始前，需要在光纖熔接機(jī)上選擇相對(duì)應(yīng)的熔接程序。2）光纖清潔、端面切割、最終放入V型槽這一過程是否合適。首先需要制作一個(gè)合格的端面。用光纖米勒鉗剝?nèi)ス饫w涂覆層，再用99%無水乙醇配合脫脂棉在裸纖上擦拭清潔表面。在光纖端面處理時(shí)注意光纖剝出裸纖的長度不宜過短或過長。使用精密光纖切割刀切割光纖，光纖的切割長度在10mm-15mm之間為宜。光纖端面切割角度應(yīng)小于0.5度。3）熔接機(jī)電極棒是熔接中重要部件，也是易損部件，放電次數(shù)不宜過多，放電過多會(huì)導(dǎo)致電極棒頂端產(chǎn)生積碳和毛刺，放電時(shí)電流會(huì)分散，不集中，放電強(qiáng)度不夠。電極棒放電次數(shù)2500次需要更換。由于施工地點(diǎn)多處于不同海拔高度，環(huán)境差異比較大，空氣中的溫度和濕度也不相同。所以在每更換一個(gè)接續(xù)地點(diǎn)時(shí)，必須重新對(duì)熔接機(jī)的放電電流強(qiáng)度、放電時(shí)間、熱縮時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。

三、光纖的衰耗測試

3.1 光纖衰耗測試

1、熔接機(jī)測量。用熔接機(jī)將兩根光纖連接在一起，熔接完畢后顯示該纖芯的衰耗值，根據(jù)顯示衰耗值來判斷接頭是否合格。熔接機(jī)顯示的衰耗只是一個(gè)估算值，不能真正反映接頭的真實(shí)衰耗值，只能作為參考。

2、光時(shí)域反射儀OTDR測量。通過觀察OTDR測試出的后向散射曲線圖，來顯示光纖接續(xù)點(diǎn)的衰耗值，OTDR測量時(shí)一般采用雙向測試，取平均值，得出該點(diǎn)的實(shí)際衰耗值。在測試之前需要了解被測光纖的特性，設(shè)置的測試脈寬。若不清楚被測光纖的長度，選擇全自動(dòng)模式進(jìn)行測試。

3、光源、光功率測量。將光源、光功率的波長調(diào)到1550nm模式，在一端測試點(diǎn)，使用穩(wěn)定光源發(fā)光，在被測試光纜的別一端使用光功率計(jì)收光并記錄數(shù)據(jù)。然后進(jìn)行反向測試并記錄數(shù)據(jù)。最后取雙向測試的平均衰耗值。

3.2 測試需要注意事項(xiàng)

檢查測試尾纖端面是否清潔，這會(huì)影響測試結(jié)果，如端面不清潔，需使用光纖清潔器進(jìn)行處理。 測試過程中如出現(xiàn)未測試出數(shù)據(jù)，或是測試數(shù)據(jù)圖形后尾拉的較大，圖形很雜亂等現(xiàn)象，這都會(huì)影響測試數(shù)據(jù)收集和記錄。檢查OTDR測試光口內(nèi)是否有灰塵，內(nèi)部陶瓷管是否完好。

參 考 文 獻(xiàn)

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