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安恒公司 / 技术文章 / 布线测试与布线标准 / 光缆网络的敷设与测试
光缆网络的敷设与测试
2003-10-20    张国光       阅读:

   随着光纤传输技术的日渐成熟以及光纤在价格上越来越低,传统的同轴电缆传输越来越不适应今天光电网络的发展,而作为传播信息载体的光纤,具有传输损耗小、传输距离远、工作频带宽、抗干扰能力强等*点,使之成为光电网络*理想的传播载体。光纤是由*纯净的石英制成。光纤有线电视中只使用单模光纤,其包层直径为125μm,缓冲层直径为250μm,通光部分的芯径只有8~10μm。光缆的敷设与施工应考虑的事项与电缆工程大致相同。但光纤抗张力、抗侧压性能差,容易折断,因此在施工方法、工艺要求、工序流程等方面技术要求较高,对测试仪器仪表、机具工具、辅助材料等要求精度高、干燥清洁,还要求操作人员有较高的技术知识和操作技能。

    光缆施工大致分为以下几步:准备→路由工程→光缆敷设→光缆接续→工程验收。

    1.准备工作

    (1)检查设计资料、原材料、施工工具和器材是否齐全,光纤熔接用设备由厂家负责,可暂不考虑。

    (2)组建*支高素质的施工队伍。这*点至关重要,因为光纤施工比电缆施工要求要严格得多,任何施工中的疏忽都将可能造成光纤损耗增大,甚至断芯。

    2.路由工程

    (1)光缆敷设前**要对光缆经过的路由做认真勘查,了解当地道路建设和规划,尽量避开坑塘、打麦场、加油站等这些潜在的隐患。路由确定后,对其长度做实际测量,**到50m之内。还要加上布放时的自然弯曲和各种预留长度,各种预留还包括插入孔内弯曲、杆上预留、接头两端预留、水平面弧度增加等其他特殊预留。为了使光缆在发生断裂时再接续,应在每百米处留有*定裕量,裕量长度*般为5%~10%,根据实际需要的长度订购,并在绕盘时注明。

    (2)画路径施工图。在预*栽好的电杆上编号,画出路径施工图,并说明每根电杆或地下管道出口电杆的号码以及管道长度,并定出需要留出裕量的长度和位置。这样可有效地利用光缆的长度,合理配置,使熔接点尽量减少。

    (3)两根光纤接头处*好安设在地势平坦、地质稳固的地点,避开水塘、河流、沟渠及道路,*好设在电杆或管道出口处,架空光缆接头应落在电杆旁0.5~1m左右,这*工作称为“配盘”。合理的配盘可以减少熔接点。另外在施工图上还应说明熔接点位置,当光缆发生断点时,便于迅速用仪器找到断点进行维修。

    3.光缆敷设

    (1)同*批次的光纤,其模场直径基本相同,光纤在某点断开后,两端间的模场可视为*致,因而在此断开点熔接可使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到*低程度。所以要求光缆生产厂家用同*批次的裸纤,按要求的光缆长度连续生产,在每盘上顺序编号,并分别标明A(红色)、B(绿色)端,不得跳号。架设光缆时需按编号沿确定的路由顺序布放,并保证前盘光缆的B端要和后*盘光缆的A端相连,从而保证接续时两光纤端面模场直径基本相同,使熔接损耗值达到*小。

    (2)架空光缆可用7?2.2mm的镀锌钢绞线作悬挂光缆的吊线。吊线与光缆要良好接地,要有防雷、防电措施,并有防震、防风的机械性能。架空吊线与电力线的水平与垂直距离要2m以上,离地面*小高度为5m,离房顶*小距离为1.5m。架空光缆的挂式有3种:吊线托挂式、吊线缠绕式与自承式。自承式不用钢绞吊线,光缆下垂,承受风荷力较差,因此常用吊挂式。

    (3)架空光缆布放。由于光缆的卷盘长度比电缆长得多,长度可能达几千米,故受到允许的额定拉力和弯曲半径的限制,在施工中特别注意不能猛拉和发生扭结现象。*般光缆可允许的拉力约为150~200kg,光缆转弯时弯曲半径应大于或等于光缆外径的10~15倍,施工布放时弯曲半径应大于或等于20倍。为了避免由于光缆放置于路段中间,离电杆约20m处,向两反方向架设,*架设前半卷,在把后半卷光缆从盘上放下来,按“8”字型方式放在地上,然后布放。

    (4)在光缆布放时,严禁光缆打小圈及折、扭曲,并要配备*定数量的对讲机,“前走后跟,光缆上肩”的放缆方法,能够有效地防止背扣的发生,还要注意用力均匀,牵引力不超过光缆允许的80%,瞬间*大牵引力不超过100%。另外,架设时,在光缆的转弯处或地形较复杂处应有专人负责,严禁车辆碾压。架空布放光缆使用滑轮车,在架杆和吊线上预*挂好滑轮(*般每10~20m挂*个滑轮),在光缆引上滑轮、引下滑轮处减少垂度,减小所受张力。然后在滑轮间穿好牵引绳,牵引绳系住光缆的牵引头,用*定牵引力让光缆爬上架杆,吊挂在吊线上。光缆挂钩的间距为40cm,挂钩在吊线上的搭扣方向要*致,每根电杆处要有凸型滴水沟,每盘光缆在接头处应留有杆长加3m的余量,以便接续盒地面熔接操作,并且每隔几百米要有*定的盘留。

    4.光缆接续

    (1)常见的光缆有层绞式、骨架式和中心束管式光缆,纤芯的颜色按顺序分为本、橙、绿、棕、灰、白、黑、红、黄、紫、粉红、青绿,这称为纤芯颜色的全色谱,有些光缆厂家用“蓝”替换色谱中的某颜色。多芯光缆把不同颜色的光纤放在同*束管中成为*组,这样*根多芯光缆里就可能有好几个束管。正对光缆横截面,把红束管看作光缆的第*束管,顺时针依次为白*、白二、白三……**根是绿束管。光纤接续,应遵循的原则是:芯数相等时,相同束管内的对应色光纤对接,芯数不同时,按顺序*接芯数大的,再接芯数小的。

    (2)光纤接续的过程和步骤:

    a.开剥光缆,并将光缆固定到接续盒内。

    b.分纤将光纤穿过热缩管。将不同束管、不同颜色的光纤分开。穿过热缩管。剥取涂覆层的光纤很脆弱,使用热缩管,可以保护光纤熔接头。

    c.打开熔接机电源,选择合适的熔接程序。每次使用熔接机前,应使熔接机在熔接环境中放置至少十五分钟,并在使用中和使用后及时去除熔接机中的灰尘,特别是夹具、各镜面型槽内的粉尘和光纤碎末。

    d.制作光纤端面。光纤端面制作的好坏将直接影响接续质量,所以在熔接前,*定要做好合格的端面。

    e.放置光纤。将光纤放在熔接机的V形槽中,小心压上光纤压板和光纤夹具,要根据光纤切割长度设置光纤在压板中的位置,关上防风罩。

    f.接续光纤,按下start键后,光纤相向移动,移动过程中,进行预加热放电使端面软化,由于表面张力作用,光纤端面变圆,进*步对准中心,并移动光纤,当光纤端面之间的间隙合适后熔接机停止相向移动,设定初始间隙,熔接机测量,并显示切割角度。在初始间隙设定完成后,开始执行纤芯或包层对准,然后熔接机减小间隙,高压放电产生的电弧将两根光纤熔接在*起,*后微处理器估算损耗,并将数值显示在显示器上。

    g.移出光纤用加热炉加热热缩管。打开防风罩,把光纤从熔接机上取出,再将热缩管放在裸纤中心,放到加热炉中加热,完毕后从加热器中取出光纤,冷却等待。

    h.盘纤并固定。将接续好的光纤盘到光纤收容盘上,在盘纤时,盘圈的半径越大,弧度越大,整个线路的损耗越小,所以*定要保持*定的半径,使激光在纤芯里传输时,避免产生不必要的损耗产生。

    i.密封和挂起。野外接续盒*定要密封好,防止进水。

    5.工程验收

    工程验收是光缆施工的**个环节,除了杆路验收外,用OTDR(光时域反射计)测试仪测试光纤链路损耗*能说明光缆施工质量的好坏,施工好的光缆工程。OTDR测试图整体显得平滑,各段斜率*致,更无断点。*后验证整个光纤链路损耗是否在设计范围之内。施工完成后,还要用OTDR测试议和打印机打印出OTDR测试图作为资料保存起来,为以后光缆线路维护做准备。

    6.光缆测试

    光纤在架设、熔接完工后就是测试工作,使用的仪器主要是OTDR测试仪,用OTDR测试仪,可以测试:a.光纤断点的位置;b.光纤链路的全程损耗;c.了解沿光纤长度的损耗分布;d.光纤接续点的接头损耗。

    为了测试准确,OTDR测试仪的脉冲大小和宽度要适当选择,按照厂方给出的折射率n值的指标设定。在判断故障点时,如果光缆长度预*不知道,可*放在自动位置,找出故障点的大体地点,然后放在手动位置,将脉冲大小和宽度选择小*点,但要与光缆长度相对应,盲区减小直至与坐标线重合。脉宽越小越**,当然脉冲太小后曲线显示出现噪波,要恰到好处。再就是加接探纤盘。目的是为了防止近处有盲区不易发觉。关于判断断点时,如果断点不在接续盒处,将就近处接续盒打开,接上OTDR测试仪,测试故障点距测试点的准确距离,利用光缆上的米标就很容易找出故障点。利用米标查找故障时,对层绞式光缆还有*个绞合率问题,那就是光缆的长度和光纤的长度并不相等,光纤的长度大约是光缆长度的1.005倍。

    利用上述方法,我们已成功排除多处断点和高损耗点。根据经验,高损耗点主要是光缆在架设过程中打折造成的,如遇打折,要用手顺其反方向校正,还不能解决,那只有加接续盒,别无它法。在使用OTDR测试仪时,我们发现同*接续点从两个方向测试,接头损耗相差很多,这是由于光缆的模场直径影响它的后向散射,因此在接头两边的光纤可能会产生不同的后向散射,从而遮蔽接头的真实损耗。如果从两个方向测量接头的损耗,并求出这两个结果的平均值,便可消除单向OTDR测量的人为因素误差。由此看来,仅从*个方向测量接头损耗,其结果并不十分准确。
 

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