教学内容
(1)光缆接续;
(2)光缆接头盒的制作;
(3)光缆与尾纤接续。
技能要求
(1)会操作光纤熔接机;
(2)能完成光缆接头盒的制作(接续及盘纤)。
任务描述
团队(4~6人)成员操作光纤熔接机,完成光缆接头盒的制作(接续与盘纤)。
任务分析
学生完成光纤对接,熟悉光纤熔接机的操作,分组完成12芯光缆接头盒的安装、接续、盘纤和封装。
知识准备
1.光缆接头盒
光缆的接续分为光纤接续和光缆护套的接续两部分。
视频4-3 光缆接头盒制作微课
光纤接续一般分为端面处理、接续安装、熔接、接头保护、余纤收容五个步骤。光缆接头盒的功能是防止光纤和光纤接头受振动、张力、冲压力、弯曲等机械外力的影响,避免水、潮气、有害气体的侵袭。因此,光缆接头盒应具有适应性、气闭性与防水性、一定的机械性能、耐腐蚀老化性、操作的优越性等。
光缆接头盒有多种结构,如一进一出、二进二出、三进三出等。但其结构都有共同性,都有光纤接续槽放置熔接好的光纤,都有固定加强芯夹具,用于密封的密封带,如图4-45所示。光缆接头盒的制作微课见视频4-3。
图4-45 光缆接头盒结构示意
2.光缆接续
1)光缆接续的原则和工艺
光缆接续应遵循的原则是,芯数相等时,要同束管(纤芯要对应)内的对应色光纤对接,芯数不同时,按顺序先接芯数大的,再接芯数小的。其目的是将需要接续的纤芯按顺序分配并接续好。光缆接头盒接续工艺如图4-46所示。
图4-46 光缆接头盒接续工艺
光缆接头盒的位置选择非常重要,光缆接续位置选择的原则性要求是:架空线路的接头落在直线杆旁2 m以内(抢修的时候除外);埋式光缆的接头应避开水源、障碍物以及坚石地段;管道光缆的接头应避开交通要道,尤其是交通繁忙的路口。
光缆接续前,核对程式、端别;光缆接头盒必须经过鉴定,应具有良好的防水、防潮性能;操作人员应熟悉接头盒的使用方法;各种附属构件必须完备,光纤热缩套管还应有一定数量的备用品;光缆应保持良好状态;束管及光纤的序号需作永久性标记;光缆的接续方法和工序标准应符合工艺要求;创造良好的工作环境;光缆预留;单个接头应在单个工作日内完成,无条件结束的接头,应采取措施;连接损耗应低于内控指标;绝缘应符合规定值,加强件、金属护层的连接应符合设计规定方式。
2)接续步骤
(1)开剥光缆。开剥光缆长度为1~1.2 m,注意不要伤到束管,需去除杂物(纤维、加强件、填充物等),将光纤束套上松套管,判别松套管的顺序,用标签进行标示,并用胶带将松套管和光缆外护套缠牢在一起(松套管的长度根据加强件和托盘固定点的位置来决定)。将要对接的两段光缆分别固定到接续盒内。用卫生纸将油膏擦拭干净,将光缆穿入接续盒,固定钢丝时一定要压紧,不能有松动,注意A、B端面的辨别。否则,有可能造成光缆打滚而折断纤芯。用扎带固定松套管,在扎带后1 cm处去除束管,清洁光纤油膏。
(2)装入热缩套管。将不同束管、不同颜色的光纤分开,穿过热缩套管。
(3)接续。在接续前,光纤先进行预盘,这有利于盘纤对半径的要求和盘纤的美观,按照光纤的色谱顺序熔接,注意熔接光纤加热后放入冷却盘,防止光纤被搞乱。
(4)盘纤固定。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。所以一定要保持一定的半径,使激光在纤芯里传输时,避免产生一些不必要的损耗。
光纤由接头护套内引出到熔接机或机械连接的工作台时,需要一定的长度,一般最短长度为60 cm,以便在施工中对光纤接头重新连接。维护中发生故障时需拆开光缆接头护套,利用原有的余纤进行重新接续,以便在较短的时间内排除故障,保证通信畅通。由于传输性能的需要,光纤在接头内盘留,对弯曲半径、放置位置都有严格的要求,过小的曲率半径和光纤受挤压,都将产生附加损耗。因此,必须保证光纤有一定的长度才能按规定要求妥善地放置于光纤预留盘内。即使在遇到压力时,也由于余纤具有缓冲作用,避免了光纤损耗增加或长期受力产生疲劳以及可能受外力而产生的损伤。
无论何种方式的光缆接头盒,其都有一个共同的特点:具有光纤预留长度的收容位置,如盘纤盒、余纤板、收容仓等。根据不同结构的护套设计不同的盘纤方式。虽然盘纤收容方式较多,但一般可归纳为图4-47所示的几种收容方式。
图4-47 接头盒盘纤收容方式
(a)不作盘留的近似直接法;(b)平板式盘绕法;(c)绕筒式收容法;(d)存储袋筒形卷绕法
图4-47(a)所示是在接头护套内不作盘留的近似直接法。显然这种方式不适合室外光缆的预留放置要求。采用这种方式的场合较少,一般是在无振动、无温度变化的位置以及室内不再进行重新连接的场所。图4-47(b)所示的收容方式为平板式盘绕法,它是使用最为广泛的收容方式,如盘纤盒、余纤板等都属于这一方法。在收容平面上以最大的弯曲半径,采用单一圆圈或“∞”双圈盘绕方法。这种方法盘绕较方便,但对于在同一板上预留多根光纤时,容易混乱。解决的方法是,采用单元式立体分置方式,即根据光缆中光纤的数量,设计多块盘纤板(盒),采取层叠式放置。图4-47(c)所示是绕筒式收容法,它是光纤预留长度沿绕纤骨架放置的。将光纤分组盘绕,接头安排在绕纤骨架的四周;铜导线接头等可放于骨架中。这种方式比较适合紧套光纤使用。图4-47(d)所示方式为存储袋筒形卷绕法,它是采用一只塑料薄膜存储袋,光纤盛入袋后沿绕纤筒垂直方向盘绕并用透明胶纸固定;然后按同样的方法盘留其他光纤。这种方式彼此不交叉、不混纤、查找修理方便,比较适合紧套光纤。
(5)密封和挂起。在野外,接续盒一定要密封好,防止进水。接续盒进水后,由于光纤及光纤熔接点长期浸泡在水中,可能会先出现部分光纤衰减增加。可将之套上不锈钢挂钩并挂在吊线上。至此,光纤接续完成。
任务实施
1.任务器材
抽纸、相机和笔、光纤熔接机、光缆、开缆刀、热缩套管、酒精棉、扎带、软管、标签、安全帽、手套。
2.任务步骤
1)光缆接头盒的制作
光缆接头盒的制作(企业视频)见视频4-4。
视频4-4 光缆接头盒制作(企业视频)(www.xing528.com)
光纤接续应遵循的原则是,芯数相等时,要同束管内的对应色光纤对接,芯数不同时,按顺序先接芯数大的,再接芯数小的。A端面向局方,B端面向用户方。
(1)安装密封圈及色带。根据光缆外径选择并安装两个合适孔径的密封圈,同时扎上色带,以防止密封圈大范围滑动。接头盒光缆入端扎蓝色带,出端扎绿色带,分歧缆扎白色带。光纤掏缆时,可将密封圈沿槽口剪断后再套入光缆。
(2)开剥光缆和束管。开剥长度取1.2 m左右,用卫生纸将油膏擦拭干净。将填充物、加强件等处理好。使用胶带扎好束管。将光缆固定在接头盒中,注意A、B端面的辨别,固定加强件,使用扎带固定束管。提醒:注意接头盒光缆输入和输出处的密封。
(3)打磨。在光缆外皮端口处打磨光缆6 cm,缠绕一层80T胶带后再去掉,以清除碎屑。
(4)安装密封胶带。
①距离光缆开缆口4.5 cm处缠绕宽带型密封胶带(位置根据接头盒形状确定)。胶带两侧为密封圈,胶带勿拉伸。缠绕厚度与密封圈直径相同。然后,为防止胶带沾上灰尘,先在胶带外侧缠绕一层保护纸,如图4-48所示。
②胶带的剪切采用双斜角法,在横向和厚向均为斜切,如图4-49所示。
图4-48 密封胶带
图4-49 双斜角示意
(5)清洁光纤和穿热缩套管。将不同束管、不同颜色的光纤分开,做好标签,使用酒精或卫生纸清洁光纤,穿过热缩套管,然后按照光纤的色谱顺序接续。
(6)开机。打开熔接机电源,如没有特殊情况,一般都选用自动熔接程序。
(7)端面制备,即制作光纤端面。用专用的剥线钳剥去预涂层,再用蘸有酒精的清洁棉在裸纤上擦拭几次,用力要适度,然后用精密光纤切割刀切割光纤,切割长度只能是16 mm或8 mm,需根据热缩套管的长度进行切割。
(8)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。
(9)自动熔接及损耗估算。关上防风罩,自动熔接只需几秒时间。熔接机自动计算熔接损耗,该值一般有误差,比较精确的测试方法是OTDR测试法。
(10)移出光纤,用加热炉加热热缩套管。打开防风罩,把光纤从熔接机上取出,再将热缩套管放在裸纤中心,放到加热炉中加热,加热需30~60 s。
(11)盘纤。将接续好的光纤盘到光纤收容盘上,在盘纤时,按光纤色谱顺序进行排列,盘圈的半径越大,弧度越大,整个线路的损耗越小。光纤在盒体接续盘内逆时针方向盘绕后进入接续盘。带状光缆及中心束管式散芯光缆为裸纤盘纤形式,不要有任何附加物。层绞式散芯光缆可带子管进行盘纤,可适当使用扎带,但不能过于用力。光纤进入接续盘时通过带状或散芯载纤管在接续盘入口处固定。对于带状光缆,采用带状光纤载纤管,层绞式散芯光缆载纤管长度由托盘扎带位置决定。中心束管式光缆采用中心束管光缆保护件,如图4-50所示。
(12)密封和挂起。将盒体表面擦干净,将密封胶带外侧的保护纸去除。在盒体密封槽内部放入密封胶条,两个光缆入口端口之间按“T”字形布放。有方向性地安放上盖(否则上盖不能盖上)。按照上盖图示的数字,分别由中间向两边,且以对角线形式顺序紧固螺栓。在野外,接续盒一定要密封好,防止进水。套上不锈钢挂钩并将之挂在吊线上。至此,光纤接续完成,如图4-51所示。
图4-50 盘纤示意
图4-51 密封示意
(13)填写线序表。学生根据光纤线序及对接色谱填写表4-15。
表4-15 接头盒纤序对应表
2)考核要求
(1)观察光缆接续工艺及团队组员的参与度并给予综合打分。
(2)利用OTDR或可视红光源检测光纤接续质量。
3)评分标准(见表4-16)
表4-16 光缆接续评分标准
4)实训报告
各组完成12芯或24芯接头盒的接续、盘纤和封装,每位学员完成2~4芯的接续,记录熔接损耗及单位,使用OTDR测试接续质量或通过可视红光源测试接续质量。教师综合项目时间、工艺和团队合作情况进行打分。各团队对光缆接头盒关键点拍照并打印贴在实训或实验报告上。
任务总结(拓展)
光缆接头盒制作中需要注意哪些内容,以保障接续质量?
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