光纖熔接保護(hù)套管創(chuàng)新研究

黃超

摘 要：光纖熔接保護(hù)套管的作用是，在用光纖熔接機(jī)接續(xù)光纖時(shí)，對(duì)光纖接續(xù)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，就像那些傷筋動(dòng)骨的外科手術(shù)后都要打上石膏和繃帶一樣，保護(hù)套管的作用至關(guān)重要。在電力光纜中，光纖芯數(shù)多，光纖熔接保護(hù)套管用量也大。目前，電力光纜熔接時(shí)使用的熱縮保護(hù)套管有很多不便之處，有必要改善光纖熔接保護(hù)套管。

關(guān)鍵詞：光纖熔接;保護(hù)套管;電力光纜

中圖分類號(hào)：TN929.11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-1064（2021）08-084-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.08.042

1 現(xiàn)有光纖熔接熱縮套管性能分析

目前，筆者進(jìn)行電力光纜熔接工作中，主要用到的光纖保護(hù)套管是熱縮管。熱縮保護(hù)套管由兩層透明的塑料熱熔管和不銹鋼棒組成，為聚乙烯材料管，內(nèi)壁涂有熱熔膠。光纖經(jīng)過電熱熔接后，將接頭部分放入熱縮保護(hù)套管中，對(duì)套管進(jìn)行加熱，套管軟化收縮，將光纖接頭和小鋼棒包覆在一起，對(duì)光纖連接處起到強(qiáng)度保護(hù)作用，主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

現(xiàn)在使用的熱縮保護(hù)套管技術(shù)已使用了20多年，優(yōu)點(diǎn)是制作工藝已相對(duì)成熟、制作成本低，但其在使用時(shí)也存在一些缺點(diǎn)。在日常的光纜熔接工作中，筆者發(fā)現(xiàn)了一些熱縮套管使用的不便之處：

在光纖熔接前必須將其中一端提前穿入套管，熔接后無法放入套管。現(xiàn)在光纜所用纖芯數(shù)普遍較多（24芯、48芯），熔接過程中如果某一芯忘記提前穿入熱縮套管，這一芯熔接好后便需要重新切開，穿入套管，重新剝涂層，重新將兩端光纖熔接面切割齊進(jìn)行熔接。

熱縮套管使用時(shí)必須加熱，所以現(xiàn)在所用的光纖熔接機(jī)都必須帶有熱縮管加熱功能，這一功能耗電較多，會(huì)增大熔接機(jī)體積、重量，減少熔接機(jī)蓄電池的使用時(shí)間，需要攜帶備用蓄電池或頻繁充電。光纜熔接機(jī)大部分時(shí)間是在外攜帶使用，體積小、重量輕，充滿電后續(xù)航時(shí)間長，方便使用。

熔接機(jī)的加熱功能是定時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，將熔接好的光纖放入熱縮管，放進(jìn)熔接機(jī)的加熱器，自動(dòng)加熱1分鐘，加熱自動(dòng)關(guān)閉。加熱的程度難以控制，冬天低溫，室外工作環(huán)境-10℃，自動(dòng)加熱冷卻后，從加熱器取出套管發(fā)現(xiàn)套管仍然松動(dòng)，未固定在光纖熔接處，需要再放入加熱器加熱;夏季高溫40℃的工作環(huán)境，加熱會(huì)過量，會(huì)使套管的塑料管軟化嚴(yán)重，彎曲變形，可能導(dǎo)致管內(nèi)纖芯受熱軟化彎曲，造成光纖衰耗增加[1]。

熱縮套管為一次性消耗品，固定好后無法打開查看，遇到光纜某一芯中斷，在接頭盒內(nèi)光纜熔接處排查斷點(diǎn)時(shí)比較困難，無法確定熱縮套管中的纖芯是接通還是斷開。對(duì)于疑似中斷的光纖，只能從熱縮管兩端切斷，重新熔接。

2 光纖熔接套管的改進(jìn)創(chuàng)新

針對(duì)以上光纜熔接過程中遇到的熱縮套管使用不方便的問題，筆者從三個(gè)方面著手，對(duì)光纖熔接保護(hù)套管進(jìn)行改進(jìn)研究。

取消光纖保護(hù)套管需要加熱這一環(huán)節(jié)，在熔接纖芯數(shù)量較多的光纜時(shí)，會(huì)大幅減少光纜熔接時(shí)間。還可以減掉熔接機(jī)的加熱功能，減小熔接機(jī)的體積與重量，方便攜帶，減少熔接機(jī)耗電量，增加蓄電池工作時(shí)間。

改善現(xiàn)有熱縮套管，一經(jīng)使用就無法查看里面光纖接頭處是否斷開這一特點(diǎn)，使光纜故障排查時(shí)能方便查看光纜接頭盒內(nèi)光纖熔接點(diǎn)的通斷情況。

將光纖熔接保護(hù)套管從一次性消耗品變?yōu)榭苫厥罩貜?fù)使用。由于光纖保護(hù)套管使用數(shù)量龐大，在臨時(shí)的光纜線路中，原熱縮保護(hù)套管在線路撤掉后無法回收，為了減少材料浪費(fèi)，筆者將其改良為可多次重復(fù)使用。

3 可拆式光纖保護(hù)套管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目前，常用的光纖熱縮保護(hù)套管為圓柱狀，直徑4mm，長度60mm，為單光纖使用，一個(gè)熱縮套管一次穿入一根光纖進(jìn)行熔接。也有進(jìn)行違規(guī)操作的，為節(jié)省材料，一個(gè)熱縮套管穿入4～6根光纖進(jìn)行熔接，這樣熔接也可正常使用，但是其中一芯中斷，檢查修復(fù)時(shí)整個(gè)熱縮套管中的所有纖芯都要切斷，重新熔接。

根據(jù)這一現(xiàn)狀和平時(shí)工作中的經(jīng)驗(yàn)，為方便使用，筆者設(shè)計(jì)的可拆式光纖熔接保護(hù)套管為長度60mm，截面邊長8mm的方形柱體，當(dāng)然也可根據(jù)需要制作成圓柱體。外殼為硬質(zhì)塑料，起到加固作用，中間填入固體軟硅膠材質(zhì)，起到增加摩擦和保護(hù)作用。外殼為上下開合式，一側(cè)為軟連接，另一側(cè)帶有卡扣，方便光纖熔接好后放入和后期檢查時(shí)的打開查看。該保護(hù)套管可用于單根光纖熔接使用，也可在硅膠填充物上做上對(duì)應(yīng)數(shù)量的壓槽，同時(shí)放入4～6根光纖，但每根光纖需要平行放置，不能交疊。使用時(shí)將熔接好的光纖放入可拆式保護(hù)套管中，蓋上、扣好即可，設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

這種可拆換式光纖熔接保護(hù)套管也能直接當(dāng)小型接頭盒使用。需要在光纖數(shù)量較少的情況下，而且保護(hù)套管要固定住，不能移動(dòng)，兩端光纖不能承受拉力。這種獨(dú)立用法在電力光纜中使用較少，只能用于尾纖熔接，可使用在移動(dòng)通信領(lǐng)域。在電力光纜熔接時(shí)，只需要將扣好的保護(hù)套管放入接頭盒排列固定即可。

4 可拆式光纖熔接保護(hù)套管樣品測(cè)試

針對(duì)上述研究方案，筆者利用3D打印技術(shù)制作了可拆式光纖熔接保護(hù)套管的樣品。由于3D打印材質(zhì)的特性，無法制作卡扣和一側(cè)的軟連接，只能制作成上下兩半，使用時(shí)用電工膠帶纏裹壓緊，如圖3所示。

經(jīng)過對(duì)樣品的使用測(cè)試，可拆換式光纖熔接保護(hù)套管可以在光纖熔接過程中使用，能對(duì)熔接好的光纖起到加固保護(hù)作用，同時(shí)也不影響光纖信號(hào)的正常傳輸[2]。在使用時(shí)，可拆式光纖熔接套管可減少一半光纖熔接時(shí)間，對(duì)于纖芯數(shù)目較多的電力光纜，可在很大程度上減少光纜熔接時(shí)間，提高光纜熔接工作效率。在光纜通信中斷檢修試驗(yàn)時(shí)，找到光纜中斷位置附近的接頭盒，打開接頭盒可直接打開光纖保護(hù)套管，查看其中熔接點(diǎn)的通斷情況，查看后直接蓋好即可。原用熱縮保護(hù)套管無法打開查看，只能從套管兩邊切斷測(cè)試，測(cè)試后重新?lián)Q新套管、重新熔接。可拆式套管可減少檢修時(shí)間，提高檢修效率。在臨時(shí)使用的通信光纜回收時(shí)，可拆換式保護(hù)套管可隨光纜、接頭盒一起回收利用，減少資源浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱淑云，謝芳娟，陳艷.電力光纖損耗及測(cè)試方法研究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2016，32（12）：34-38，46.

[2] 何圣偉，王毅，周喆旻，等.電力光纖熔接損耗研究[J].數(shù)字通信，2014，41（6）：22-24.