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一种预制光缆出纤储纤装置
摘要:随着科技的不断发展,一种预制光缆出纤储纤装置的诞生,渐渐取代传统熔接方法,这种新型方式具有损耗率低、传输效率高、操作难度低等特点。新型的出纤储纤装置使光缆系统得到更新,减少操作工序,提高对纤芯的保护程度,使整体造型更加简洁美观。
一、前言
随着时代的不断进步,当今变电站的使用越来越频繁,目前所采用的主要载体即为光缆,因为光缆具有损耗小,造价成本低,传输信息量大,不易被外界环境影响等诸多特点,但光缆也存在使用安装上的问题,光缆的自身结构很复杂,安装时使用光缆熔接操作难度大耗时长。因此采用一种预制光缆出纤储纤装置非常有效,这种新型的光缆具有出色的抵抗熔接性能,目前已经取代传统熔接方法普及到全国使用。但光纤本身性质极为脆弱,需在设计时准备备用光纤和备用纤芯,预制光缆的安装在实际操作中易和备用光纤混淆,尤其在后期的调试维护阶段,因为光纤数量繁多,导致难以找到目标线缆,如若在诸多纤维中意外损坏,重新安装也会有许多困难。因此,在实际操作中还需注意许多问题。
二、预制光缆技术
预制光缆又称预连接光缆,指一种在光缆前端和后端提前使用光缆连接技术,相比智能发电站采用的室内尾缆,预制光缆的防护性更好,由于光缆经常插拔容易损坏,所以采用新型多芯连接器,备用芯较多,在分支处安装分支器,套管等分支技术保护光芯。这种预制光缆出纤储纤装置特征在于箱体的底板或侧壁上设有安装板,其作用为固定预制光缆,箱体背板上设有多个用于缠绕光缆纤芯的固纤柱,固纤柱的尺寸要求十分严格,绕纤轴直径大于光缆纤芯的最小弯曲半径。侧壁还设有多个供光缆纤芯伸出的出纤口,出纤口应为倾斜向上的条状开口,倾斜角度设计为斜向上四十五度,内部还需镶有橡胶片保护。这种新型光缆出纤储纤装置保证其在长距离传输、复杂布局中、环境困难的情况下的安全性。此外,还具有提高传输效率、降低额外损耗、简便安装、外观美观的特点。但目前科技对余缆还没有很好的解决办法,一般采用将备用芯和余缆捆在一起随意塞在布线槽或壁橱当中,但这种摆放使整体布局非常混乱,降低视觉效果,在后期的维护和检修时极为不方便,降低光纤通信功能。需要未来研发新型科学技术以解决余缆和备用芯的布局问题。
预制光缆的结构多种多样,主要分为以下几种类型,
2.1 分支尾缆
分支尾缆主要由尾纤和主缆构成,尾纤和主缆中间间隙由热缩管呈束状连接,但对分支尾缆的保护性较差,长距离传输会提高损耗,因此多在短距离传输中使用
2.2 分支式预制光缆
分支式预制光缆的结构与分支尾缆大同小异,光缆被分支器分割为多组光纤,光纤连接器接通端头,另一端直接与设备连接,分支式预制光缆需要保证接口精准匹配,但由于端头连接器结构相似,只能通过尾部标签进行对应连接,容易产生误差,分支式预制光缆的连接器接头需要与装置进行插合,结构使用会因操作环境受到影响,操作需要现场进行连接保证光路无误,操作步骤复杂操作难度高。因此需要耐心匹配,此类连接方式对光缆的保护性极佳,在室内室外均可使用。
2.3 ODC 预制光缆
ODC 预制光缆通过光缆插头连接尾纤和主缆,又称航空插头插座式预制光缆,凭借插座实现接通,这种光缆具备五键防错插结构,大大提高安全性能,确保不会出现插头错插的情况出现。光缆与插头直接连接保证光缆整体完整性,使光缆组件整体承受外界压力时与光缆指标保持一致ODC 预制光缆插头与插座之间采用螺纹连接结 构,通过一端与防护盖组合,插座结构材料可以选择铝合金、不锈钢等多种材质,从而提高光缆的抗震动性,加快插合速率,
2.4 预制集束光缆
预制集束光缆是采用 MPO 集束光纤连接器技术的光缆统称,MPO(MTP)集束光纤连接器的构造与之前几种相比较为复杂,采用MT套筒和导引针、外壳及适配器构成。套筒连接多个导引孔和光纤孔,为保证光纤插入导引孔后损耗低,光纤孔必须在预定的设计位置上接入,要求误差控制在1μm以内。套筒为确定连接器特性的关键部分,在光纤成功进入到光纤孔后,用粘合剂确保套筒各个平面精准顺接到所有外壳中,随即利用导引针插入到套筒的导引孔内确保精准落位。预制集束光缆虽结构复杂,但自身优势众多:具有损耗极小、防护性极高、精准性强、方便清理维护、安装步骤简便、体积小、生产已形成标准模式等许多优点
三.具体措施
(一)为有效准确解决以上各种相关预制技术实际应用中的问题,开发者提出一种适合我国机电工程专业设计人员使用的预制进口尾纤预制应用专业尾纤光缆(预制进口尾纤跳线、尾缆)尾纤跳线口与安装及预制进口出纤光缆监控屏柜一体化功能预制设备装置,该功能优化预制装置由进口预制尾纤箱体、箱体上部封盖、跳线尾纤口及箱体储藏盘、出口光缆跳线尾纤口、预制出纤专用专业光缆尾纤跳线口及安装架、进口尾纤跳缆口以及箱体密封层等主要功能结构组成部分共同组成,为有效准确检测出纤监控屏柜内电子空气测湿温度及室内通风室温湿度,本进口预制设备装置功能设计总体融合了进口电子空气测温仪及电子测湿仪等功能模块并具备可直接作为其主要系统附加功能检测软件功能。
(二)若想提高预制光缆的安全性和灵活性,需更好的应用于制作保持各种预制光缆装置内部的顺畅布用以及缆芯的顺畅进行布放,预制光缆装置内部设计采用导轨整体滑动互相配合的方法与各种菱形光缆穿孔装置螺母互相配合进行施用,使得预制装置内部可以灵活的应用制作增加光缆纤口穿孔个数及方便用户更换其他不同光缆盘径的预制光缆装置储藏盘,装置设计使得设备可以更为广泛的应用于制作适应不同通道长度光缆纤径的各种预制专用光缆装置储藏;该预制光缆装置侧面分别设计制作易用的进行卡入的用于防锈和防止脱落的光缆尾纤、跳线及纤口进出口的跳线纤口,出于该预制装置的需要预制实用光缆纤芯主体装置门,即可顺利的对其进行纤口卡入、固定和方便性的拆卸;该装置预制实用装置底部分别预计设置预制弹性主体密封堵块,方便拆卸预制实用光缆、尾缆及进出尾纤口的跳线缆口数量随时增减,且无论再次数量增加或者是继续数量减少,进入和进出的缆口始终必须继续保持完全弹性密封状态;该装置预制实用装置门上下部设有嵌入室内空气中的温度以及空气湿度自动检测监控空气监测控制装置,可随时随地监测空气反应柜内部进入空气中的温度以及空气环境等各种相关测量参数;预制装置中的预制实用新型光缆纤芯主体敷设由于预制光缆的弹性主体框架结构及运维纤芯主体材质特殊,其中的预制弹性主体玻璃钢和纤维纤芯主体结构的耐脆度较大,抗弯折、冲击以及保护层的能力明显不足。
(三)预制光缆焊接化纤光缆与普通光线焊接化纤光缆主要区别在于:通过直接使用这种预制电缆光纤焊接光缆连接器可以轻松取代传统预制光缆熔接时的断点,通过其与无线接口上的断点进行匹配连接进行断点对接并同时通过配合无线通信加固进行焊接变电方式之后,即可轻松实现两段光缆预制焊接光缆之间的通过无线通信进行焊接变电活动。国内外的大型智能变电站大多一直坚持沿用普通焊接光纤现场焊接预制光缆熔接的传统工作原理方式,预制光缆焊接化纤光缆普通光纤光线连接器的国内实际市场应用成功经验案例非常有限,但随着当前我国化纤光缆预制焊接变电工程发展趋势的不断深化变动,光缆焊接光纤光线连接器仍然必须具备广阔的国际市场应用发展以及应用推广空间。
(四)预制光缆的操作方式需要根据不同的需求采用不同的施工方案。目前普通光缆单端光纤预制端的施工操作方式主要分为包括单端有熔焊接续点预制和普通光缆双端有熔焊接续点预制两种。其中,双端有熔焊接续点预制在普通光缆单端出厂之前直接使用完成对单端光缆两头单端无焊接口的施工预制,不必再需额外涉及焊接到光缆无焊接续点预制作业,施工者在生产使用过程中直接使用无需系统焊接光缆两端即可进行焊接工作完成,并经系统安装之后即可投入使用。但该光缆盘线施工预制在其施工处理方法对单端光缆内部长度的单端大小调整要求严格,若单端预留内部光缆单端盘线长度内部大小调整不足,易直接导致整根单端预留光缆无法正常运行使用而直接断线报废。应根据项目确定后的光缆工程设计工艺参数,体现每位光缆工程设计师的正确施工设计方案,避免操作过程中光缆松动连接导致其他一条光缆内部部件破损。合理确定连线路径选取每条光缆线路敷设时的连线节点路径。
四.预制光缆敷设
1.前期准备工作
检查预制光缆敷设性能及保护质量。核对接线光缆端头型号、规格、数量等相关要求文件是否与实际电缆施工工程设计方案相一致,检查电缆接线端头光缆的相关安装说明标记、标签说明文件内容是否完整;同时重点查看电缆接线端头光缆内部端头连接表面周边部件是否可能出现存在轻微安装破损,端头周边部件是否完全进行封闭安装严密;同时重点进行接线电缆连接跳线端头保护外皮检查,要求接线光缆必须具备经多层耐热防火阻燃固化加工处理的多层阻燃防火保护层覆盖外皮,且连接跳线电缆连接器上的电缆跳线端头必须完全带有多层防火阻燃保护层外皮涂层覆盖;同时重点检验接线电缆端头光纤衰减常数及连接光缆跳线长度符合要求是否完全能够达标。敷设物的光缆类型施工阶段,对柜内光纤电缆柜内机房敷设物的光缆类型必须定期进行严格检查并确认。
2.敷设施工要点
敷设施工分为柜内施工和柜外施工。柜内柜外线缆长度敷设系统施工设计重点主要在于精确控制柜内柜外线缆弯曲长度敷设设计半径,结合柜内电缆施工厂方对本设计方案给出的柜内柜外线缆弯曲长度敷设设计半径可按要求同时进行柜内线缆敷设,降低柜内线缆长度衰减,避免线缆敷设过程留下疲劳性等安全隐患。控制柜内所有光缆之间预留线的长度,机柜内所用区域光缆、尾缆间的间距预留线缆容量大于长度,控制柜内厂房柜台机柜内所用区域线缆之间预留线的容量对于光缆弯曲角度半径的柜外控制同样也是柜外光缆敷设的一个重点,槽盒、波纹接线管等光缆保护装置的柜外布置也都需要充分考虑弯曲角度半径的控制要求。质量检查第一阶段对供电光缆及有线通信设备性能系统进行质量检测,测试其存在光路功率衰减过高情况,查找可能导致光路衰减过高的主要原因。若为有线操作过程损伤原因导致,及时对其进行应急处理,并在之后的有线施工管理作业中也应加以及时预防。根据有线光缆操作参数,体现有线设计师的施工管理方案,避免操作过程中损伤导致有线光缆严重破损。合理正确抉择选取电缆插头敷设时的接线节点路径,敷设前必须认真检查各个接线路径上电缆接线位置是否正确,排除可能存在其他电缆接线上的阻碍, 柜内柜外线缆长度敷设系统施工设计重点主要在于精确控制柜内柜外线缆弯曲长度敷设设计半径,结合柜内电缆施工厂方对本设计方案给出的柜内柜外线缆弯曲长度敷设设计半径,可按要求同时进行柜内线缆敷设,降低柜内线缆长度衰减,避免线缆敷设过程留下疲劳性等安全隐患。控制柜内所有光缆之间预留线的长度,机柜内所用区域光缆、尾缆间的间距预留线缆容量大于长度不易导致显得过大,控制柜内厂房柜台机柜内所用区域线缆之间预留线的容量。
3.敷设类型
(一)电缆穿管隧道及集成电缆穿管夹层支架敷设
电缆穿管隧道及集成电缆穿管夹层支架敷设管理方式支架是目前国内应用较为广泛的一种敷设支架布置管理方式,电缆沟、电缆穿管隧道站外夹层及站内集成电缆夹层穿插线管夹层隧道内一般都不需要同时设置夹层集成电缆穿管隧道夹层支架,这样做既方便又有效率地控制工程规划站内夹层集成电缆穿管隧道支架走向,布置合理,便于站内集成电缆的后期工程敷设人员进行前期安装、维护和日常保养检修。而从敷设功能上和结构上来讲虽说三种集成电缆隧道敷设沟的布置合理方式都主要指的是用于普通集成电缆的地下运输专用通道,但是普通集成电缆沟和隧道线路夹层由于为半导体式的地下建筑,布置合理敷设方面由于技术比普通沟、隧道线路夹层敷设方面由于敷设工程要求高,且由于敷设工程造价低和敷设工程量高,土方量大,所以在结构设计上的技术比和敷设经济比,推荐集成电缆敷设使用普通集成电缆隧道沟及普通集成电缆沟和普通隧道线路夹层进行敷设两种布置方式。其中一次光缆夹层敷设方法采用直接预埋电缆槽盒,采用穿孔钢管方式敷设并以连接夹层方式,与夹层集成电缆夹层隧道进行分层,以有效最大避免光缆导线夹层遭到集成电缆外力挤压时的损伤及集成电缆夹层磨损;二次夹层集成电缆设备夹层隧道敷设与一次夹层集成电缆设备夹层隧道分沟敷设联合分层敷设,有效最大便于用户进行集成电缆设备管理,且集成电缆夹层布线清晰,方便集成电缆设备运行管理人员随时检修。
(二)手工光缆及焊接尾缆
采用传统预制手工光缆及焊接尾缆,可有效实现用快速手工连接的传统预制手工光缆焊接代替现场传统手工熔接预制光缆,改变预制光缆的一种传统快速连接制作模式,以传统工厂化和标准化的光缆生产工艺代替现场的传统手工生产熔接光缆作业,实现预制光缆的系统工厂化制作及在现场的光缆模块化生产组装,大幅度提高预制光缆系统的可靠度和性能,提高预制光缆系统的前期建设使用效率,缩短预制光缆今后的检修维护使用时间,减少因预制光缆焊接给变电站的光缆可靠性提升所带来的重大安全隐患。预制新式干线供电光缆及其他供电尾缆的广泛普及使用对预制干线光缆变电站的长期运行建设工程运行安全效率、建设工程运行质量及今后因停电长期运行安全处理维护、故障恢复应急处理恢复及处理工作能力等因素都会使其自身有极大的效益提高。由于采用预制干线光缆造成供电传输系统长期运行效率稳定性、可靠性的巨大大幅提升,提高了预制干线光缆变电站的安全运行稳定性和长期运行安全维护工作效率,降低了各变电站在因停电长期运行安全维护过程中的技术风险。
五.结语
这种新型的预制光缆出纤储纤装置的出现是科技进步的体现,预制光缆具有损耗低、传输效率高、保护性强等诸多优势,但目前还存在许多问题,未来应重点关注预制光缆的制造方式和敷设流程,增强预制光缆工程的安全性以及后续的质量审查力度。
参考文献
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