光纜纖芯核序方法的改進(jìn)

鄧潔貞

摘 要：在電力系統(tǒng)通信中，光纜被廣泛應(yīng)用于長距離的信息傳遞。由于光纜抗拉強(qiáng)度低，因此日常光纜維護(hù)中，需對受外力破壞的光纜進(jìn)行熔接。光纜熔接前，為確保兩側(cè)站點法蘭盤上纖芯順序一致，需在熔接點處核對光纜纖芯順序。傳統(tǒng)的方法，如根據(jù)光纜纖芯顏色辨認(rèn)以及分別在兩側(cè)站點光纖配線架上使用紅光筆發(fā)光核序等，受光纜性能、光筆發(fā)光功率、光照強(qiáng)度等因素的影響，不利于現(xiàn)場作業(yè)人員操作。文章通過利用現(xiàn)有的工具，提出纖芯核序的改進(jìn)方法。實踐證明，此方法能有效提高通信檢修人員對光纜纖芯核序的效率，有利于縮短光纜恢復(fù)時間，對通信網(wǎng)的安全有效運行具有很好的實用意義。

關(guān)鍵詞：光纜；核序；熔接

中圖分類號：TN253 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）32-00011-01

1 概 述

光纖通信以其傳輸容量大、損耗低、中繼距離長、抗電磁干擾能力強(qiáng)、保密性能好、體積小、重量輕等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于長距離的信息傳遞。

光纖通信系統(tǒng)是以光纖為傳輸媒介，光波為載波的通信系統(tǒng)。主要由光發(fā)送機(jī)、光纖光纜、中繼器和光接收機(jī)組成，如圖1所示（圖中只畫出了一個傳輸方向）。此外，系統(tǒng)中還包含了一些互連和光信號處理部件，如光纖連接器、隔離器、光開關(guān)等[1]。其中，光纖為光信號的傳送提供傳送媒介（信道），將光信號由一端送到另一端。

2 光纜纖芯核序方法的改進(jìn)

2.1 光 纖

光纖就是用來導(dǎo)光的透明介質(zhì)纖維。一根實用化的光纖是由多層透明介質(zhì)構(gòu)成的，一般可以分為三部分：折射率較高的纖芯、折射率較低的包層和外面的涂覆層，如圖2所示。纖芯由高度透明的材料制成，包層的折射率略小于纖芯的折射率，從而造成一種光波導(dǎo)效應(yīng)。光纖就是利用纖芯和包層兩種材料的折射率大小差異，使光在核心部分傳輸，并在表層交界處不斷進(jìn)行全反射，沿“之”字形向前傳輸，大部分的電磁場被束縛在纖芯中傳輸；涂覆層的作用是保護(hù)光纖不受水汽的侵蝕和機(jī)械擦傷，同時增加光纖的柔韌性，它不用于導(dǎo)光，因此可以染成各種顏色[1]。由于光在光導(dǎo)纖維的傳輸損失比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，而且光纖的主要生產(chǎn)原料——硅，蘊藏量極大，較易開采，所以價格便宜，促使光纖被廣泛應(yīng)用。

2.2 光 纜

經(jīng)過一次涂覆和二次涂覆（套塑）的光纖雖然具有一定的抗拉強(qiáng)度，但還是比較脆弱，經(jīng)不起彎折、扭曲和側(cè)壓力的作用，因此一般只用于室內(nèi)。為了能使光纖用于多種環(huán)境條件下，并順利地完成敷設(shè)施工，必須把光纖和其他元件組合起來構(gòu)成一體，這種組合體就是光纜[2]。

在電力系統(tǒng)中，OPGW光纜的應(yīng)用尤為廣泛。OPGW 光纜（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire），也稱光纖復(fù)合架空地線。OPGW 光纜把光纖放置在架空高壓輸電線的地線中，用以構(gòu)成輸電線路上的光纖通信網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)形式兼具地線與通信雙重功能，用于變電站與中心調(diào)度所之間傳送調(diào)度電話、遠(yuǎn)動信號、繼電保護(hù)、電視圖像等信息。由于光纖具有抗電磁干擾、自重輕等特點，它可以安裝在輸電線路桿塔頂部而不必考慮最佳架掛位置和電磁腐蝕等問題。

2.3 光纜熔接

由于光纜一般用于野外，暴露于自然外力和人為外力之中，它不僅受到各種自然災(zāi)害和人為因素的損傷，還可能受到化學(xué)侵蝕，甚至鼠、鳥、獸的傷害，并且在施工過程中還受到彎曲、拉伸和扭曲等情況[1]。由于其抗拉強(qiáng)度低的特點，光纜在受到較大外力破壞時，有發(fā)生中斷的可能。因此在光纜的維護(hù)工作中，需對受外力破壞的光纜進(jìn)行熔接。對光纜的熔接，實際上是對光纜中光纖的熔接。光纖的熔接一般采用熱熔接和冷接兩種方法。

熱熔接法，即使用光纖熔接機(jī)的高壓電弧將兩根光纖熔化后連接起來，這種方法早期一般用于長距離通訊施工。不過隨著國民對網(wǎng)速需求的提高和光纖入戶的興起，熱熔接法也用于短距離光纖鋪設(shè)施工（如小區(qū)寬帶網(wǎng)和光纖入戶等），并已成為國際上主流的光纖施工方法。

冷接法是相對于熱熔接法而言的，指不需要高壓電弧放電來熔化光纖，而使用光纖冷接子將光纖連接起來或?qū)⒐饫w接入到光通訊設(shè)備中。

目前，電力通信系統(tǒng)的光纜熔接以熱熔接法為主。對開斷光纜熔接時，把光纜兩端對應(yīng)的裸纖通過光纖熔接機(jī)熔合在一起變成一個整體。而在光纜熔接前，為確保兩側(cè)站點法蘭盤上纖芯順序一致，需在熔接點處核對光纜纖芯順序。

現(xiàn)行光纜纖芯順序核對方法主要有：①根據(jù)光纜纖芯顏色辨認(rèn)；②分別在兩側(cè)站點光纖配線架上使用紅光筆發(fā)光，現(xiàn)場作業(yè)人員根據(jù)斷點處的發(fā)光情況辨別相應(yīng)纖芯。

而對于舊式、褪色或中間熔接出現(xiàn)交叉的光纜，無法或者難以通過顏色辨認(rèn)纖芯；用紅光筆發(fā)光辨別纖芯的方法受光筆發(fā)光功率的限制明顯，一般不超過15 km，有的甚至不超過 5 km，且陽光猛烈或光纜性能較低時，斷點處的發(fā)光點不易被辨別。

為克服上述纖芯核序方法的缺點，筆者提出通過利用光源、光功率計進(jìn)行收光功率測試的方法來辨別纖芯順序。現(xiàn)場作業(yè)人員只需將需要熔接的纖芯置于V型槽上，如圖3所示，站端作業(yè)人員分別使用光源、光功率計進(jìn)行收光功率測試，若兩側(cè)配線架上同一序號纖芯能收到對側(cè)站點所發(fā)的光信號，則置于V型槽上的兩纖芯順序一致。

2.4 成效對比

2.4.1 改進(jìn)之前

①舊式、褪色或中間段熔接出現(xiàn)交叉的光纜，無法通過顏色辨認(rèn)纖芯順序。

②用紅光筆發(fā)光辨別纖芯的方法受光筆發(fā)光功率限制明顯，一般不超過15 km，有的甚至不超過5 km。

③陽光猛烈或光纜性能較差時，斷點處的發(fā)光點不易辨別。

2.4.2 改進(jìn)之后

①纖芯顏色僅作為纖芯核序參考用。

②測試距離僅受限于光源、光功率計的測試量程，滿足一般在用光纜的纖芯核序。

③不受日照影響。

3 結(jié) 語

實踐證明，此改進(jìn)方法能有效解決通信人員在光纜熔接時使用原有方法進(jìn)行纖芯核序時遇到的問題，大大提高了核序的效率，縮短了光纜恢復(fù)時間，對電力通信網(wǎng)信息的安全有效傳輸起到積極作用，同時有效地減少電力系統(tǒng)用戶的停電時間。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄧大鵬.光纖通信原理[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[2] 顧畹儀，黃永清，陳雪，等.光纖通信[M].北京：人民郵電出版社，2006.