规范光缆接续工艺以提高光缆运行质量

姚桂兴 上海铁路局上海通信段

光缆接续是光缆施工、维护中技术要求复杂的一道重要工序，其质量好坏直接影响到光缆线路的传输质量和寿命，接续工艺、速度也对整个工作进度造成直接影响。所以光缆接续，不仅要求施工人员技术熟练，而且要求组织严密，严格按照规范的操作工艺和流程进行。

1 通信光缆概述

1.1 通信光缆组成

（1）光缆一般由缆芯和护套两部分组成，有时在护套外面加有铠装。缆芯通常包括被覆光纤和加强件两部分。被覆光纤是光缆的核心，决定着光缆的传输特性。加强件起着承受光缆拉力的作用，通常处在缆芯中心。

（2）光缆缆芯结构可分为四种基本型式：层绞式、骨架式、中心束管式、带状式。

（3）光缆护套起着对缆芯的机械保护和环境保护作用，要求具有良好的抗侧压力性能及密封防潮和耐腐蚀的能力。护套通常由聚乙烯或聚氯乙烯（PE或PVC）和铝带或钢带构成。不同使用环境和敷设方式对护套的材料和结构有不同的要求。

1.2 通信光缆的主要特性

（ 1）几何特性：芯直径、外径、芯/包层同心度和不圆度。

（2）光学特性：折射率分布、最大理论数值孔径、模场直径、截止波长。

（3）传输特性：光纤的传输特性与前面的几何、光学特性有较大的区别。几何、光学特性影响光纤的连接质量，施工对它们不产生变化。而传输特性则相反，它不影响施工，但施工对传输特性产生直接影响。光信号经过一定距离的光纤传输后要产生衰减和畸变，因而使输入的光信号脉冲和输出的光信号脉冲不同，其表现为光脉冲的幅度要衰减和波形要展宽。产生该现象的原因是光纤中存在损耗和色散。损耗和色散是描述光纤传输特性的最主要参数，它们限制了系统的传输距离和传输容量。

（4）机械特性：影响光纤强度的主要因素有光纤制造材料、工艺。当然，光纤在成缆以及安装使用中存在过大的残余应力，也会影响光纤的强度。存在气泡、杂质的光纤，在一定张力下断裂，但多数是由于光纤表面有一定的损伤程度，当光纤受到一定的张力时，应力首先集中于有微裂纹的地方（最薄弱点），如果超过该部位容许应力时，则立即断裂。

（5）温度特性，是指在高、低温条件下对光纤损耗的影响，一般是损耗增大。这是由于光纤涂覆层、套塑层同石英的膨胀系数不同，因而在低温下光纤受到轴向压缩力而产生微弯，导致损耗增大。

2 光缆接续工艺标准（分七个步骤）

对于光缆传输线路，据国内外统计，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接头劣化、断裂，铜导线绝缘不良，接头盒进水等。上述故障不仅取决于光缆连接的方式、接头盒质量，而且包括内部光纤接头增强保护方式、材料的质量。同时故障与光缆接续工艺、责任心等因素都有着密切的联系。下面将从整个接续过程中阐述规范工艺流程的重要性。

2.1 准备工作

（1）光缆接续，应创造较良好的工作环境，一般应在车辆或接头帐篷内作业，防止灰尘影响；在雨雪天施工应避免露天作业；当环境温度低于零度时，应采取升温措施。

（2）光缆接续前，应核对光缆的程式、端别无误，查看光缆外护套有无损伤，考虑光缆接续后余留是否充足，检查接头盒是否完好，配件是否齐全。《铁路有线通信维规》规定：光缆施工时须A、B端相连，敷设时须A、B端顺向布放，A端须朝向铁路上行方向，分歧缆在B端引出，光缆接续后余留2～3 m。

2.2 光缆开剥

（1）光缆开剥前用小钢锯锯掉光缆的端头（通常去除100mm），光缆外护层、金属层的开剥尺寸、光纤预留尺寸按不同结构的光缆接头盒所需长度在光缆上作好标记，然后用专用工具逐层开剥，注意不要损伤内护层和松套管。松套光纤一般暂不剥去松套管以防操作过程中损伤光纤通信。

（2）加强芯和外护层等接续处理，光缆的金属外护套和加强芯紧固在接头盒内。同一侧的金属外护套与金属加强芯在电气上应连通。两侧的金属外护套、金属加强芯应绝缘。

（3）光缆及加强芯固定可靠、无松动、位置正确、平直无弯曲。接头盒内的束管盘留自然可伸缩，束管与加强芯无缠绕（具体见图 1、图 2）。

图1 加强芯安装

图2 加强芯固定

2.3 光纤接续

光纤接续是最重要的环节包括端面制备、光纤熔接、接头加强保护三大部分。接续前必须进行预盘留，芯线按色谱排列顺序对应接续；光纤接续部位应进行热缩加强管保护，加强管收缩均匀、无气泡。接续后在加强保护管中间位置贴上光纤编号。

排除光纤本身的原因，引起接续损耗增大的原因有轴心错位；端面倾斜；融接变形；端面污染；端面制备不良。为了提高熔接质量，针对上述因素在整个接续过程中切割刀和熔接机盖在不用时，始终关闭，只有在使用时打开；在光纤熔接过程中，随时观察熔接中有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象，发现不良现象应进行重新熔接，并分析原因及处理；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。

2.4 光纤连接损耗的监测

加强OTDR测试仪表的监测，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熔接过程中用OTDR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，接头损耗要≤0.06 dB；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；然后进行封盒操作；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。

2.5 光纤余留长度的收容处理

（1）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、附加损耗小、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。

（2）接续盘纤要留最大的富余量，确保盒内光纤满足日后再次接续或引接的条件；光纤收容余长单端引出不小于0.8 m，两端引入引出不小于1.2 m。光纤收容的弯曲半径不小于40 mm（具体见图3）。

图3 光纤接续后收容

2.6 光缆接头盒的密封处理

接头盒有气密性和水密性，光纤本身也怕水。水、潮气的侵入能使纤芯涂覆层老化脱落，纤芯变脆，盘纤的残余应力在水和温度的作用下将增大，加速光纤的老化和断裂；加强保护管内钢丝锈蚀，压迫光纤接头位置，使接头衰耗增大甚至断裂。提高接头盒有气密性和水密性，只有严格按照接头盒封盒的流程操作。整个过程中保持清洁，密封胶安放位置正确，缠绕厚度略高于密封圈，严禁沾染油污、灰尘等影响密封性能，没有光缆的入孔处用包好胶带的密封塞密封，可在缠绕后外侧包一层保护纸防止污染（封盒时去除）；在拧紧各部分螺栓时应交替对角均匀进行，不得集中在一个部位，使之均匀受力，保持接头盒的气密性和水密性，以减少光纤断裂因素，延长使用寿命（ 具体见图 4、图 5）。

图4 光缆上缠绕密封胶带

图5 密封塞上缠绕密封胶带

2.7 光缆接头的安装固定

接头坑底平整、宽敞，光缆接头处的弯曲半径不小于护套外径的20倍。接头两端的光缆保持平直，先回填部分松土，接头盒位置上方覆盖一块水泥板保护接头，最后填满接头坑，禁止用大石块或其他硬物填入接头坑内。

3 结束语

光纤接续是一项细致的工作，特别在端面制备、熔接、盘纤等环节，要求操作者有严谨细致的工作作风。 这需要我们事先做好完备的准备工作，充分理解接续工艺流程，在平时的工作中积累经验，总结教训。希望作业人员能够不断提高光缆接续水平，提升通信网络运行质量，为铁路安全运行保驾护航。