光缆纤芯核序方法的改进

邓洁贞

摘 要：在电力系统通信中，光缆被广泛应用于长距离的信息传递。由于光缆抗拉强度低，因此日常光缆维护中，需对受外力破坏的光缆进行熔接。光缆熔接前，为确保两侧站点法兰盘上纤芯顺序一致，需在熔接点处核对光缆纤芯顺序。传统的方法，如根据光缆纤芯颜色辨认以及分别在两侧站点光纤配线架上使用红光笔发光核序等，受光缆性能、光笔发光功率、光照强度等因素的影响，不利于现场作业人员操作。文章通过利用现有的工具，提出纤芯核序的改进方法。实践证明，此方法能有效提高通信检修人员对光缆纤芯核序的效率，有利于缩短光缆恢复时间，对通信网的安全有效运行具有很好的实用意义。

关键词：光缆；核序；熔接

中图分类号：TN253 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）32-00011-01

1 概 述

光纤通信以其传输容量大、损耗低、中继距离长、抗电磁干扰能力强、保密性能好、体积小、重量轻等优点广泛应用于长距离的信息传递。

光纤通信系统是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统。主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成，如图1所示（图中只画出了一个传输方向）。此外，系统中还包含了一些互连和光信号处理部件，如光纤连接器、隔离器、光开关等[1]。其中，光纤为光信号的传送提供传送媒介（信道），将光信号由一端送到另一端。

2 光缆纤芯核序方法的改进

2.1 光 纤

光纤就是用来导光的透明介质纤维。一根实用化的光纤是由多层透明介质构成的，一般可以分为三部分：折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层，如图2所示。纤芯由高度透明的材料制成，包层的折射率略小于纤芯的折射率，从而造成一种光波导效应。光纤就是利用纤芯和包层两种材料的折射率大小差异，使光在核心部分传输，并在表层交界处不断进行全反射，沿“之”字形向前传输，大部分的电磁场被束缚在纤芯中传输；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性，它不用于导光，因此可以染成各种颜色[1]。由于光在光导纤维的传输损失比电在电线传导的损耗低得多，而且光纤的主要生产原料——硅，蕴藏量极大，较易开采，所以价格便宜，促使光纤被广泛应用。

2.2 光 缆

经过一次涂覆和二次涂覆（套塑）的光纤虽然具有一定的抗拉强度，但还是比较脆弱，经不起弯折、扭曲和侧压力的作用，因此一般只用于室内。为了能使光纤用于多种环境条件下，并顺利地完成敷设施工，必须把光纤和其他元件组合起来构成一体，这种组合体就是光缆[2]。

在电力系统中，OPGW光缆的应用尤为广泛。OPGW 光缆（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire），也称光纤复合架空地线。OPGW 光缆把光纤放置在架空高压输电线的地线中，用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与通信双重功能，用于变电站与中心调度所之间传送调度电话、远动信号、继电保护、电视图像等信息。由于光纤具有抗电磁干扰、自重轻等特点，它可以安装在输电线路杆塔顶部而不必考虑最佳架挂位置和电磁腐蚀等问题。

2.3 光缆熔接

由于光缆一般用于野外，暴露于自然外力和人为外力之中，它不仅受到各种自然灾害和人为因素的损伤，还可能受到化学侵蚀，甚至鼠、鸟、兽的伤害，并且在施工过程中还受到弯曲、拉伸和扭曲等情况[1]。由于其抗拉强度低的特点，光缆在受到较大外力破坏时，有发生中断的可能。因此在光缆的维护工作中，需对受外力破坏的光缆进行熔接。对光缆的熔接，实际上是对光缆中光纤的熔接。光纤的熔接一般采用热熔接和冷接两种方法。

热熔接法，即使用光纤熔接机的高压电弧将两根光纤熔化后连接起来，这种方法早期一般用于长距离通讯施工。不过随着国民对网速需求的提高和光纤入户的兴起，热熔接法也用于短距离光纤铺设施工（如小区宽带网和光纤入户等），并已成为国际上主流的光纤施工方法。

冷接法是相对于热熔接法而言的，指不需要高压电弧放电来熔化光纤，而使用光纤冷接子将光纤连接起来或将光纤接入到光通讯设备中。

目前，电力通信系统的光缆熔接以热熔接法为主。对开断光缆熔接时，把光缆两端对应的裸纤通过光纤熔接机熔合在一起变成一个整体。而在光缆熔接前，为确保两侧站点法兰盘上纤芯顺序一致，需在熔接点处核对光缆纤芯顺序。

现行光缆纤芯顺序核对方法主要有：①根据光缆纤芯颜色辨认；②分别在两侧站点光纤配线架上使用红光笔发光，现场作业人员根据断点处的发光情况辨别相应纤芯。

而对于旧式、褪色或中间熔接出现交叉的光缆，无法或者难以通过颜色辨认纤芯；用红光笔发光辨别纤芯的方法受光笔发光功率的限制明显，一般不超过15 km，有的甚至不超过 5 km，且阳光猛烈或光缆性能较低时，断点处的发光点不易被辨别。

为克服上述纤芯核序方法的缺点，笔者提出通过利用光源、光功率计进行收光功率测试的方法来辨别纤芯顺序。现场作业人员只需将需要熔接的纤芯置于V型槽上，如图3所示，站端作业人员分别使用光源、光功率计进行收光功率测试，若两侧配线架上同一序号纤芯能收到对侧站点所发的光信号，则置于V型槽上的两纤芯顺序一致。

2.4 成效对比

2.4.1 改进之前

①旧式、褪色或中间段熔接出现交叉的光缆，无法通过颜色辨认纤芯顺序。

②用红光笔发光辨别纤芯的方法受光笔发光功率限制明显，一般不超过15 km，有的甚至不超过5 km。

③阳光猛烈或光缆性能较差时，断点处的发光点不易辨别。

2.4.2 改进之后

①纤芯颜色仅作为纤芯核序参考用。

②测试距离仅受限于光源、光功率计的测试量程，满足一般在用光缆的纤芯核序。

③不受日照影响。

3 结 语

实践证明，此改进方法能有效解决通信人员在光缆熔接时使用原有方法进行纤芯核序时遇到的问题，大大提高了核序的效率，缩短了光缆恢复时间，对电力通信网信息的安全有效传输起到积极作用，同时有效地减少电力系统用户的停电时间。

参考文献：

[1] 邓大鹏.光纤通信原理[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[2] 顾畹仪，黄永清，陈雪，等.光纤通信[M].北京：人民邮电出版社，2006.