一种光纤熔接辅助固定工具

文/周海莹 欧金旭 盛丹红

1 引言

随着智能电网建设的加速推进，光缆熔接效率和熔接质量直接影响到通信网的安全稳定，光纤熔接过程中光缆难固定造成放置不稳，极易导致熔接纤芯断裂或衰耗大，严重影响施工、抢修工作效率。

本文围绕导致光缆难固定的原因展开，从作业环境、光缆类型、接头盒类型三个角度出发。在各种复杂施工建设现场环境下，光纤熔接时，光缆或接头盒易遭到施工人员误碰，导致熔接时光缆稳定性差引起光纤断裂或者衰耗大；电力特种金属光缆自身扭力弯曲，易造成熔接纤芯断裂，且光纤接头一旦断裂需再次重新开缆，严重影响熔接效率；扭力也引起接头盒放置不稳定，从而牵扯内部放置的光纤，导致断裂。目前已经存在一种光缆熔接辅助固定夹具，由于电力通信应用多种接头盒类型，但[4]中工具仅针对电力OPGW光缆的接头盒固定，应用范围窄。

2 原理与设计

2.1 光缆固定工具技术方案

充分考虑实用性与经济性，若沿用[4]中的思路固定光缆接头盒，那么需要给各种类型的光缆接头盒设计对应的固定工具，繁琐且浪费。专利[5]中提出一种针对电缆固定的孔型夹具，能有效固定室内电缆，但此电缆夹必须插入墙体等地方固定面的孔中，而光缆熔接场所流动性大，不适用。[6]中提出一种电力光缆在杆塔上的永久固定方式，不适用于本文中光纤熔接过程中固定光缆的需求，但其利用防滑脚垫不仅可以保护光缆还可以增大与光缆的摩擦力，起到紧固的作用可借鉴。

本文将首次设计直接固定光缆的工具，根据所有类型光缆的共同特征，综合考虑光缆直径大小及光缆材质，结合机械臂、承重、力矩特性，将光缆固定工具设计为光缆固定、操作台固定两部分，并实现动态调节施力大小。为保障安装快、易携带，该工具结构设计简单。此外，考虑光缆熔接作业环境的复杂性，本设计中包含一个光缆作业熔接操作平台提供平稳的操作环境。不仅该工具不仅适用于施工建设现场的任何作业环境，而且适用于任何类型光缆，可有效解决一次接续不合格导致光缆重复接续造成的作业效率低等诸多效率问题。

2.2 结构和原理图设计

为降低光缆熔接环境复杂性的干扰，本文中的光缆固定工具与光缆作业熔接操作平台配套，即便有人误碰光缆也不会影响接续实施过程。如图1所示，该光缆固定工具分为光缆固定部分和平台固定部分。光缆固定部分设计为U型，内含上下双半圆槽，半圆中部分别设计为梯形，由加力螺栓进行固定及调节上下半圆间距，以适应不同直径的光缆，由此实现对任何类型光缆的加力固定 。平台固定部分设计为倒F型，由加力螺栓固定在平台上。

在制造实现过程中逐步对工具各部分进行调整改进。圆形凹槽改进为齿轮状防滑，避免光缆扭动变形；加力螺栓末端设置为梯形嵌入，有效防止脱落。

3 实验结果验证及分析

电力光缆熔接作业中，24芯纤芯熔接标准时间为90min以内。光缆固定工具使用前（2017年1月至11月），对不同作业环境、光缆类型、接头盒类型条件下光纤熔接作业效率统计。室内熔接应用的都是GYFTY光缆，作业环境稳定，效率较高，达标率100%。然而，野外作业时环境的复杂性加剧了光纤熔接时光缆的不稳定因素，由于熔接光纤断裂或衰耗大导致多次重新开缆、熔接，统计结果为87.5%的熔纤效率不达标，其中OPGW电力特种光缆效率不达标100%，ADSS光缆效率不达标为91.7%，GYFTY光缆效率不达标为40%。

对使用光缆熔接固定工具后（2018年4月至10月）光缆熔接作业效率进行统计后发现，野外作业时针对任何光缆、接头盒类型，24芯光纤熔接的作业时间达标率100%，熔接作业效率显著提高。

4 结语

本文设计的光纤熔接光缆固定工具，能够有效地消除野外作业环境复杂引起的熔接纤芯不稳定导致的效率低问题；该工具适用于任意作业环境、任何光缆类型，有提升了一次接续合格率，提升光缆熔接效率，为电网各级业务系统可靠运行提供支撑保障。