智能变电站光缆施工质量控制

智能变电站光缆施工质量控制

李俊堂龚杰王立德

国网湖南省电力公司检修公司

随着电网建设的加速发展和变电站智能化水平的提升，光纤通讯发展迅猛。近年来，智能化变电站及改造越来越多，其站内的光纤接续工作也越来越复杂。如何在较短时间内，优质、高效地完成变电站内的光纤接续工作，需要不断对光纤知识的学习，及光纤工作的经验积累。光纤从种类上分为单模光纤和多模光纤。光缆从型号也分为不同的种类。进行光缆工作，我们需要对工作的内容有明确的了解。在施工前，审核图纸，光缆检查及敷设，光纤接续及测试。每一步只有认真细致的去工作，才能保证光缆敷设和光纤熔接工作的顺利进行。

1端面的制备

光纤端面的制备包括剥覆、清洁和切割这几个环节。合格的光纤端面是熔接的必要条件，端面质量直接影响到熔接质量。

1.1光纤涂面层的剥除

光纤涂面层的剥除,要掌握平、稳、快三字剥纤法。"平"，即持纤要平。左手拇指和食指捏紧光纤，使之成水平状，所露长度以5cm为准，余纤在无名指、小拇指之间自然打弯，以增加力度，防止打滑。"稳"，即剥纤钳要握得稳。"快"即剥纤要快，剥纤钳应与光纤垂直，上方向内倾斜一定角度，然后用钳口轻轻卡住光纤右手，随之用力，顺光纤轴向平推出去，整个过程要自然流畅，一气呵成。

1.2裸纤的清洁

裸纤的清洁，应按下面的两步操作：

1）观察光纤剥除部分的涂覆层是否全部剥除，若有残留，应重新剥除。如有极少量不易剥除的涂覆层，可用绵球沾适量酒精，一边浸渍，一边逐步擦除。

2）将棉花撕成层面平整的扇形小块，沾少许酒精（以两指相捏无溢出为宜），折成"V"形，夹住以剥覆的光纤，顺光纤轴向擦拭，力争一次成功，一块棉花使用2～3次后要及时更换，每次要使用棉花的不同部位和层面，这样即可提高棉花利用率，又防止了探纤的两次污染。

1.3裸纤的切割

裸纤的切割是光纤端面制备中最为关键的部分，精密、优良的切刀是基础，而严格、科学的操作规范是保证。

1）切刀的选择。

切刀有手动（如日本CT-07切刀）和电动（如爱立信FSU-925）两种。前者操作简单，性能可靠，随着操作者水平的提高，切割效率和质量可大幅度提高，且要求裸纤较短，但该切刀对环境温差要求较高。后者切割质量较高，适宜在野外寒冷条件下作业，但操作较复杂，工作速度恒定，要求裸纤较长。熟练的操作者在常温下进行快速光缆接续或抢修，采用手动切刀为宜；反之初学者或在野外较寒冷条件下作业时，采用电动切刀较好。

2）操作规范

操作人员应经过专门训练掌握动作要领和操作规范。首先要清洁切刀和调整切刀位置，切刀的摆放要平稳，切割时，动作要自然、平稳、勿重、勿急，避免断纤、斜角、毛刺及裂痕等不良端面的产生。另外学会"弹钢琴"，合理分配和使用自己的右手手指，使之与切口的具体部件相对应、协调，提高切割速度和质量。

3）谨防端面污染

热缩套管应在剥覆前穿入，严禁在端面制备后穿入。裸纤的清洁、切割和熔接的时间应紧密衔接，不可间隔过长，特别是以制备的端面，切勿放在空气中。移动时要轻拿轻放，防止与其他物件擦碰。在接续中应根据环境，对切刀"V"形槽、压板、刀刃进行清洁，谨防端面污染。

2光纤熔接

光纤熔接是接续工作的中心环节，因此高性能熔接机和熔接过程中科学操作是十分必要的。

2.1熔接机的选择

应根据光缆工程要求，配备蓄电池容量和精密度合适的熔接设备。按照经验，日本FSM-50S电弧熔接机性能优良、运行稳定、熔接质量高，且配有防尘防风罩、大容量电池，适宜于各种大中型光缆工程。而西门子X-76熔接机体积较孝操作简单、备有简易切刀，蓄电池和主机合二为一，携带方便，精度比前者稍差，电池容量较小适宜于中小型光缆工程[2]。

2.2熔接程序

熔接前根据光纤的材料和类型，设置好最佳预熔主熔电流和时间以及光纤送入量等关键参数。熔接过程中还应及时清洁熔接机"V"形槽、电极、物镜、熔接室等，随时观察熔接中有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象，注意OTDR测试仪表跟踪监测结果，及时分析产生上述不良现象的原因，采取相应的改进措施。如多次出现虚熔现象，应检查熔接的两根光纤的材料、型号是否匹配，切刀和熔接机是否被灰尘污染，并检查电极氧化状况，若均无问题则应适当提高熔接电流。

2.3国际标准色谱

光缆纤芯国际标准色谱：蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、天蓝。特殊情况：有些厂家光缆未按国际标准色谱生产，要具体情况具体分析，只要确保光缆纤芯两端一致也可以。

3盘纤

盘纤是一门技术，也是一门艺术。科学的盘纤方法，可使光纤布局合理、附加损耗孝经得住时间和恶劣环境的考验，可避免因挤压造成的断纤现象。

3.1盘纤规则

1）沿松套管或光缆分歧方向为单元进行盘纤，前者适用于所有的接续工程；后者仅适用于主干光缆末端且为一进多出。分支多为小对数光缆。该规则是每熔接和热缩完一个或几个松套管内的光纤、或一个分支方向光缆内的光纤后，盘纤一次。优点是避免了光纤松套管间或不同分支光缆间光纤的混乱，使之布局合理、易盘、易拆，更便于日后维护。

2）以预留盘中热缩管安放单元为单位盘纤，此规则是根据接续盒内预留盘中某一小安放区域内能够安放的热缩管数目进行盘纤。避免了由于安放位置不同而造成的同一束光纤参差不齐、难以盘纤和固定，甚至出现急弯、小圈等现象。

3）特殊情况，如在接续中出现光分路器、上/下路尾纤、尾缆等特殊器件时要先熔接、热缩、盘绕普通光纤，在依次处理上述情况，为了安全常另盘操作，以防止挤压引起附加损耗的增加。

3.2盘纤的方法

1）先中间后两边，即先将热缩后的套管逐个放置于固定槽中，然后再处理两侧余纤。优点：有利于保护光纤接点，避免盘纤可能造成的损害。在光纤预留盘空间孝光纤不易盘绕和固定时，常用此种方法。

2）从一端开始盘纤，固定热缩管，然后再处理另一侧余纤。优点：可根据一侧余纤长度灵活选择铜管安放位置，方便、快捷，可避免出现急弯、小圈现象。

3）特殊情况的处理，如个别光纤过长或过短时，可将其放在最后，单独盘绕；带有特殊光器件时，可将其另一盘处理，若与普通光纤共盘时，应将其轻置于普通光纤之上，两者之间加缓冲衬垫，以防止挤压造成断纤，且特殊光器件尾纤不可太长。

4）根据实际情况采用多种图形盘纤。按余纤的长度和预留空间大小，顺势自然盘绕，且勿生拉硬拽，应灵活地采用圆、椭圆、"CC"多种图形盘纤（注意R≥4cm），尽可能最大限度利用预留空间和有效降低因盘纤带来的附加损耗。

4.确保光缆接续质量

加强OTDR测试仪表的监测，对确保光纤的熔接质量、减小因盘纤带来的附加损耗和封盒可能对光纤造成的损害，具有十分重要的意义。在整个接续工作中，必须严格执行OTDR测试仪表的四道监测程序：

1）熔接过程中对每一芯光纤进行实时跟踪监测，检查每一个熔接点的质量；

2）每次盘纤后，对所盘光纤进行例检，以确定盘纤带来的附加损耗；

3）封接续盒前对所有光纤进行统一测定，以查明有无漏测和光纤预留空间对光纤及接头有无挤压；

4）封盒后，对所有光纤进行最后监测，以检查封盒是否对光纤有损害。

5.光缆易出现的损坏与控制措施

5.1光纤光缆储运注意事项

1）光纤是由SiO2材料经特殊加工而成，不能承受压、撞，所以存放和施工时，应小心注意，以免断芯。

2）塑料具有优良的机械物理性能及耐环境性能，但不能承受坚硬、锋利之物的冲撞和磨刮。

3）卸光缆时应特别注意，可以采用下列方法中的一种进行卸货：

①卸光缆时最好用叉车或龙门吊把光缆从车上轻轻地放置地上。

②卸光缆时用平直木板放置在卡车平台与地面之间，形成一个小于角的斜坡，在光缆顺着斜坡下滑的同时，用一绳子穿过光缆中间孔，再在车上拉住绳子的两端，使光缆盘匀速下滑；或者在斜坡下端放置几个软垫，（如：破旧轮胎等）光缆顺着斜坡向下滑。严禁把光缆直接从卡车上滚下来，这样很可能造成光缆损坏。

③运输光缆时，不得使缆盘处于平放方位，不得堆放；盘装光缆应按缆盘标明的旋转箭头方向滚动，但不得作长距离滚动。

④敷设时，所施拉拽之力、弯曲半径勿超过其承受限度，以免拉断光纤。

6.施工中应注童的几个问题

1）余缆架：余缆架应固定可靠，不允许在杆塔上任意打孔安装，在线路上应尽量安装与铁塔第一个横担的下方。余缆盘绕应整齐有序，不得交叉和扭曲受力。捆绑点应不少于4处。每条光缆盘留量应不小于光缆放至地面加5米。

2）接续盒：线路接续盒安装应符合设计要求。站内龙门架线路终端接续盒安装高度宜为1.5米-2米。接续盒宜采用帽式金属外壳，安装固定可靠、无松动、防水密封措施良好。直接连通的同批光缆光纤接续色谱应对应无误。用光时域放射仪在远端检测个接续点的熔接损耗，1310nm波长光纤熔接双向损耗平均值[1]应小于0.08dB。

3）光纤配线架（ODF）：ODF安装位置应符合设计要求。光缆进入ODF架后，应可靠固定。融纤盘内接续光纤单盘留量不少于500mm,弯曲半径不小于30mm。室内光缆室内软光缆弯曲半径静态下不小于缆经的10倍，动态下不小于10倍。光纤连接线用扎带绑带标示应齐整、清晰。室内终端盒安装应固定可靠，放置地面上时应采取防水、防潮湿。

4）全程测试：光缆施工完毕后应进行双向全程测试，测试项目包括单向光路衰耗、光纤排序核对等，测试结果应满足设计要求。光缆全程单向衰耗采用光是域反射仪进行测试，应同时提供后散射信号曲线及事件表，并根据测试结果计算出双向全程平均衰耗。采用光源、光功率计对光缆全程总衰耗进行测试并对光纤排序情况进行核对。在光配线架上进行测试时，法兰盘损耗根据尾纤型号区别对待，如果FC/PC型，允许引入不大于0.5dB的损耗[1]。

7结论

变电站建设中智能化的发展趋势日益明显，光纤的重要性也逐渐体现出来。智能化变电站光纤施工不同于线路，回路复杂，工艺要求高，同时光纤施工比电缆施工要求要严格得多，任何施工中的疏忽都将可能造成光纤损耗增大，影响通讯。总之，需要我们培养严谨细致的工作作风，勤于总结和思考，提高实践操作技能，降低接续损耗，全面提高光缆接续质量。同时在光缆敷设和熔接施工中精益求精，才能使光缆在智能化变电站运行维护中发挥它的优越性。

参考文献

[1]张开栋,阔劲松.通信光缆施工［M］.人民邮电出版社2008.1

[2]滕仓公司,FSM-50S全自动单芯光纤熔接机操作手册[Z]

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