光缆接续 Microsoft PowerPoint 演示文稿.ppt

光纤接续 光缆接续是光缆施工中工程量大 技术要求复杂的一道重要工序 其质量对好坏将直接影响到光缆线路的传输质量和寿命 接续速度也是对整个工程的进度造成直接影响 特别是长途干线 缆内光纤数量较多 且质量要求较高 这样就要求施工人员技术熟练 而且要求施工组织严密 在保证质量的前提下 提高施工速度 对于光缆传输线路据统计 故障发生概率最高的是在接头部位 这些故障一般表现为光纤皆有劣化 断裂 护套进水等 上述故障不仅取决于光缆连接护套的方式 质量 而且包括内部光纤接头增强保护方式 材料质量 同时故障与光缆接续工艺 施工人员责任心等因素都有着密切的联系 下面就光缆的初步知识及光缆纤芯接续的一些简单要求做一些介绍 光纤的优特点 传输频带宽 通信容量大 传输损耗低 不受电磁干扰 线径细 重量轻 不怕潮湿 耐高温 看腐蚀 安全保密 资源丰富 光缆的纤芯色谱 蓝 桔 绿 棕 灰 本 白 红 黑 黄 紫 本蓝 本 绿 棕 灰 白 白 红 黑 黄 紫 本 常用光缆的识别 从光缆型号中查找字母 含J T Z均为多模光缆 含D为单模光缆 也可从数字后的字母区分 A 多模 B 单模 如6芯多模光缆表示为 GYFT 6A 而单模表示为GYST 6B 接续程序光缆护套接续包括以下程序 光缆准备 光缆必须按设计路由敷设至预定接头位置 其连接部位的重叠长度不应少于12m 光缆开剥 剥去光缆护套 将缆中光纤捆扎好 接续套管安装 对于直通式结构的套管 所有套件应预先套上光缆 加强芯 金属护套处理 加强芯要固定好 根据要求或电气连通 或绝缘连接 金属护层的连接方式有电气连通 不连通 引出接地 引出监测等 铜导体连接 光缆中有金属线对时 先接续金属线对 光纤接续前 应对接头进行加强保护 光纤收容 光缆预留长度一般以80 100cm为宜 余长要妥善存放在光缆预留箱内 接续套管封装 并进行密封性能 气密性和水密性 测试 光缆护套接头的安装 固定 光缆护套接头是指光缆护套通过接续套管完成光缆接后的整体 光缆接续的要求分为以下几部分 光缆接续前应核对光缆的程式 端别无误 接头盒内光纤的序号应作永久性标记 如光缆从接头盒同一侧进入时也应对光缆做好永久性标记 光缆接续应创造良好对作业环境 一般应在车辆或接头棚内作业 以防止灰尘影响 在雨雪天气施工时当环境温度低于零度时 应采取升温措施 以确保光纤对柔韧性和熔接机设备正常工作 光缆接头余留和接头盒内的余留应余足 光缆余留不少于7m 接头盒内纤芯余留不少于60cm 光纤接头的连接损耗应低于规定指标 对接续材料的质量要求 光缆接续盒必须是经过鉴定的产品 埋式光缆的接头盒应具有良好的防水 防潮性能 光缆接头盒的规格程式及性能符合设计规定 对于重要工程 应对接头盒进行试连接并熟悉其工艺过程 以确认接头盒是否存在质量问题 采用光纤热缩管保护管加强时 其热缩管的材料必须符合工艺要求 加强件 金属层等连接件因符合设计规范 同时连接应牢固 对光缆接头盒性能的要求 光缆接头盒的作用就是保护光缆接头 接头盒的种类规格型号很多 操作的方法也不尽相同 但接头盒必须具备长期保护光缆中的光纤和光纤免受震动 冲击力 弯曲等机械外力影响以及水 潮气 有害气体侵袭的功能 因此 光纤接头盒必须具备以下功能 1 适应性 要求光缆接头盒对环境 自然条件等具备很强的适应性 2 气闭性和防水性 光纤传输损耗与水有密切的关系 因此 光纤接头盒要有良好的气闭性和防水性能 3 机械性能 接头盒必须具备足够的机械强度 以保证光缆线路在外力作用下接头盒内的光纤及光纤接头不受影响 4 耐腐蚀性和老化性 大部分接头盒外护层都采用塑料制品 光缆线路按20年的运行寿命计算 5 操作上的优越性 要求接头盒材料简化 轻便 容易拆装 操作简便 光缆纤芯的接续整体包括以下几道工序 除去光纤涂层 包括预涂层和二次涂层 切断光纤 制备端面 轴向校准 对正中心 选择合适方法进行光纤连接 光纤接头损耗测量 评价 光纤接头的增强保护 光缆的接续步骤 1 准备 2 接续位置的确定 3 光缆护套开剥处理 4 加强芯 金属护层等接续处理 5 光纤的接续 6 纤连接损耗的监测 评价 7 光纤余留长度的收容处理 8 光缆接头护套的密封处理 封装 9 光缆接头的安装固定 如何降低光缆接头损耗 1 光纤在某点断开后断开处的模场直径是相同的 因而在断开处熔接可使光纤模场直径对熔接损耗的影响最小 所以必须要求光缆生产厂家选用同一生产批次的优质名牌裸光纤按订货长度连续生产 根据规定的盘长将光缆依此断开绕盘 对绕好的缆盘连续编号并分清a b端 断开处在前一盘上若为b端则在紧连的后一揽盘上就为a端 不得跳号或错乱 敷设时按确定的路由根据统盘的编号顺序依次布放且前一盘缆的b端要和后一盘绕的a端相连 从而保证能在断开处熔接光纤 避免了因光纤模场直径不一致而导致光纤接头熔接损耗偏大的缺点 如何降低光缆接头损耗 2 敷设光缆如采用机械牵引时必须采用牵引速度不大于20m min的无级调速的机械牵引法 牵引力不得超过光缆允许张力的80 瞬间最大牵引力不超过100 牵引力必须施加在光缆中的加强件上 架设后光缆受到最大负载时产生的伸长率应小于0 2 为避免牵引过程中光纤受力和扭曲 在必要时需制作光缆牵引端头 施工中光缆的弯曲半径应大于光缆直径的20倍 光缆必须从统盘上方放出并保持松驰弧形且无扭转 严禁打小圈弯折扭曲等 从而尽可能地降低光缆中光纤受损伤的几率 避免因光缆端部的光纤受损伤而使接头熔接损耗增大 如何降低光缆接头损耗 3 应有训练有素的接续施工人员来完成光纤的接续工作 要严格接续工艺流程边熔接边测量光纤接头熔接损耗 熔接损耗不合要求的接头必须从新熔接 反复熔接的次数以3 4次为宜 连续熔接3次后仍改善不大时 在排除熔接机原因后一般只要达到3次熔接中的最低值即可 不要反复熔接以免过多消耗光纤给盘纤带来不良影响 盘绕在接线包储纤盘上的光纤余长应不小于60cm 盘绕的圆圈半径要尽可能大 接续时若同一根光纤上前一个接头的熔接损耗为负值 则紧接着的后边一个接头的熔接损耗值可大些 若前边接头的熔接损耗值较大 则紧接着的后边一个接头的熔接损耗值须较小或为负值 为避免光缆端部的光纤受损而影响熔接损耗 在做光缆熔接准备工作时可把光缆头部多截去一些 如何降低光缆接头损耗 4 接续光纤须在整洁的环境中进行 如在工程车或小型帐篷内 在多尘及潮湿的环境中不宜进行熔接 光纤接续部位及接续工具必须保持清洁干燥 制备光纤断面时必须先擦拭后切割 制备好的光纤断面必须清洁不得有污物 且不宜长时间暴露在空气中更不能让其受潮 光纤的断面切割要整齐 且两个断面相互间倾斜角要小于0 3度 将光纤放置到熔接机的v型槽中时动作要轻巧 这是因为对纤芯直径10pm的单模光纤而言 若要熔接损耗小于0 1db 则光纤轴线的径向偏移要小于0 8pm 如何降低光缆接头损耗 5 光缆进人接线包的两端必须固定牢靠 以免挂放接线包时因光缆扭转而使光纤接头位置错动 导致接头处损耗测量值偏大 在熔接施工中常发现熔接时 在1550nm窗口下测得的熔接损耗值符合要求 但封好接线包后复测接头处损耗的值却偏大 这通常是由光纤接头位置错动引起的 此时可改在1310nm窗口复测 若测量值偏小则是光纤接头位置错动 须重新盘绕光纤余长 若偏大则是熔接问题 须重新熔接 为避免这种现象 须用不干胶带将光纤接头和光纤余长牢固地固定在储纤盘板上 接线包两侧的光缆余长的盘绕直径直控制在40cm左右 不宜太小 以免统盘纤盘中光纤因过分扭曲而受损 如何降低光缆接头损耗 6 熔接机及切割刀具等对光纤熔接损耗也有较大影响 熔接时要根据光纤类型正确合理地设置熔接参数 诸如预熔电流 预熔时间及主熔电流 主熔时间等 熔接时应及时除去熔接机v型槽内以及切割刀具中的光纤碎末和粉尘 熔接机使用完毕后须除去机器外壳上的灰尘 若在潮湿环境中使用还须对其做防潮处理 熔接机电极的使用寿命一般约2000次 要求每放电熔接20次后须运行清洗程序来清洗电极 但在光纤清洁和接续条件良好的情况下可熔接60次左右后放电清洗一次 工作条件较差时可熔接30 40次后放电清洗一次 这样既延长了电极的使用寿命又不致加大熔接损耗 使用时间较长的熔接机电极上面会有一层灰垢导致放电电流偏大而使熔接损耗值增大 此时可拆下电极 用酒精棉轻轻擦试后再装到熔接机上并放电清洗一次 若多次清洗后放电电流仍偏大 则须重新更换电极 此外 就是要挑选防尘能力强适合在野外作业的熔接机来熔接光纤 OTDR的工作原理 背向散射法是将大功率的窄脉冲光注入待测光纤 然后在同一端检测沿光纤轴向向后返回的散射光功率 由于光纤材料密度不均匀 其本身的缺陷和掺杂成分不均匀 当脉冲通过光纤传输时 沿光纤长度上的每一点均会引起瑞利散射 其中总有一部分进入光纤的数值孔径角 沿光纤轴反向传输到输入端 瑞利散射光的波长与入射光的波长相同 其光功率与散射点的入射光功率成正比 测量沿光纤轴向返回的背向瑞利散射光功率可采集到沿光纤传输损耗的信息 从而测得光纤的衰减 光时域反射仪通过光发送脉冲进入输入光纤 同时在输入端接收其中的菲涅尔反射光和瑞利背向散射光 再变成电信号 随时间在示波器上显示 使用OTDR测试光纤接续损耗时 1550nm的波长对光纤弯曲的损耗较1310nm敏感 所以光纤接续损耗测试应选择1550nm波长 以便观察光缆敷设和光纤接续中是否会因光纤弯曲过度而造成损耗增大 但采用光源光功率计全程传输损耗测试时应对1310nm和1550nm两波长进行分测 OTDR的测试方法 用OTDR监测光纤接续 常用的有两种方法 1 第一种是前向单程测试法 OTDR在光纤接续方向前一个接头点进行测试 采用这种方法监测 测试点与接续点始终只隔一盘光缆长度 测试接头衰耗较为准确 测试速度较快 大部分情况下能较为准确的取得光纤接续的损耗值 但缺点是所测得的损耗值全部是单向测试数据 还不能全面 精确地反映光纤接续的真正的损耗值 如图所示 第二种是前向双程测试法 OTDR测试点与接续点的位置仍同前向单程监测布置一样 但须在接续方向的最始端做环回 即在接续方向的始端将每组束管内的光纤分别两两短接 组成环回回路 由于增加了环回点 所以OTDR测试可以测出接续损耗的双向值 用OTDR前向双程测试光纤 两方向测试的结果有时会不同 主要原因是光纤芯径和相对折射率均不相同时 即不同品牌或不同批次的光纤熔接 不仅会造成熔接损耗增加 还会造成OTDR两个方向 A端到B端或B端到A端 的测量值相差很大 当两根被熔接的光纤的模场直径不同时 因为小模场直径光纤传导瑞利散射光的能力比大模场直径光纤强 所以当这两种直径的光纤熔接时 若从小模场直径光纤向大模场直径光纤方向测试时 熔接损耗可能是负值 即虚假增益 反之 则出现高损耗值 这是一种表面现象 是由于不同模场直径对瑞利散射光传导能力不同所造成测量上的缺陷 并非熔接点的实际损耗 所以从两个不同方向测试并取平均值后 所得的损耗才是熔接点的真正损耗 上述两种光纤接续损耗的测试方法是目前通行的测试方法 根据不同的现场情况和实际要求 可以采用不同的测试方法 随着光通信技术的进步与发展 相信很快就会有更先进 更精确的光纤衰耗测试设备和测试手段应用到光缆施工 光线路传输质量的分析之中去 光缆搬运及敷设要点 1 光缆在搬运及储存时应保持缆盘竖立 严禁将缆盘平放或叠放 以免造成光缆排线混乱或受损 2 短距离滚动光缆盘 应严格按缆盘上标明的箭头方向滚动 并注意地面平滑 以免损坏保护板而伤及光缆 光缆禁止长距离滚动 3 光缆在装卸时宜用叉车或起重设备进行 严禁直接从车上滚下或抛下 以免损坏光缆 4 敷设时应严格控制光缆所受拉力和侧压力 必要时应询问光缆相关机械强度指标 5 敷设时应严格控制光缆的弯曲半径 施工中弯曲半径不得小于光缆允许的动态弯曲半径 定位时弯曲半径不得小于光缆允许的静态弯曲半径 6 光缆穿管或分段施放时应严格控制光缆扭曲 必要时宜采用倒 8 字方法 使光缆始终处于无扭状态 以去除扭绞应力 确保光缆的使用寿命 7 光缆接续前应剪去一段长度 确保接续部分没有受到机械损伤 光缆施工注意事项 一 光缆布放前 应使用光时域反射计检测光纤有无断点 衰耗值是否符合设计要求 二 布放光缆时 光缆的牵引端头应做处理 牵引力应施加于加强心上 牵引速度不能过快 每小时1000 1500米为宜 一次牵引的长度不宜超过1000米 超过1000米需从中倒线 以避免拉力过大损伤光纤 倒线放线的过程中注意光缆不要打死结 光缆的弯曲半径不小于光缆外径的20倍 三 光缆地埋时不论是直埋还是管道 埋深不得低于0 8米 紧靠光缆或管道处要用细土覆盖0 1米以上 以防尖锐的石块压扁管道伤及光缆四 一旦发现光缆打死结 一定要更换或断开重新接续 光缆打死结后光纤表层会有裂纹 尽管当时光路畅通 但随着时间推移裂纹会慢慢深入造成散光 导致光损耗大甚至断纤 五 光缆光纤故障多数出现在接续盒内 装接续盒时应选择相应芯数的接线盒 光缆外护套和加强钢芯固定要牢固 接续完要密封 六 光纤装盘时 应先固定好光纤束管 盘纤要曲线流畅 不出现直角弯 其最小纤圈直径不小于5厘米 户外架空光缆施工注意事项 吊线托挂架空方式 这种方式简单便宜 我国应用最广泛 但挂钩加挂 整理较费时 B 吊线缠绕式架空方式 这种方式较稳固 维护工作少 但需要专门的缠扎机 自承重式架空方式 对线干要求高 施工 维护难度大 造价高 国内目前很少采用 架空时 光缆引上线干处须加导引装置 并避免光缆拖地 光缆牵引