本发明属于 500kV光纤复合相线接头盒性能测试领域， 具体讲涉及一种光纤复合相线接 头盒温度循环试验装置及试验方法。

背景技术 光纤复合相线 （Optical Fiber Composite Phase Conductor, OPPC)是近年来发展起来的 一种新型电力特种光缆， 它作为普通相线架设在输变电线路中， 既可以避免 0PGW因遭受 雷击而发生的断股、 断纤等致命问题， 同时又可以避免 ADSS外护套发生的电化学腐蚀。 光纤复合相线具备导线和通信光缆的功能， 在我国电力领域 10kV、 35kV、 l lOkV及 220kV 等电压等级输电线路中已经有了一定的应用。

光纤复合相线的广泛应用， 依赖 0PPC预绞式电力金具和线路中高压绝缘接头盒� �计 制造技术的进步。 在杆塔上架设的 OPPC之间， 以及 OPPC与导引光缆之间都需要用接头 盒进行接续。 在 OPPC中由于电流和通信信号是在一根线缆中传� �， 所以要求接头盒中通 信信号连接到零电位水平， 才能安全可靠地隔离高电压和信号； 同时在 OPPC上长期通电 且存在一定的温度，这对接头盒的性能提出进 一步要求。 OPPC接头盒包括中间接头盒和终 端接头盒， 中间接头盒是在杆塔上的线路之间连接使用， 终端接头盒采用上、 下两次熔接 接续， 可实现通信信号的安全传输。

关于接头盒温度循环试验， YD/T814.1-2004中规定了接头盒高低温循环试验条� ��。 在 室温下将试样置入温控箱， 以 rC/min的速率升温至指定高温， 在高温下恒温 2h， 接着温 度降至室温， 在室温下恒温 2h， 然后降至低温， 在低温下恒温 2h， 再升温至室温， 在室温 下恒温 2h。 此温度循环试验主要考虑接头盒内气体由于温 度变化而引起的气压变化， 由于 温度升高会引起接头盒内气压的升高， 因此对接头盒的气密性要求较高。 接头盒高低温循 环试验条件如表 1所示。

表 1接头盒高低温循环试验条件

I I A类 | B类 I 最高温度 rc) 60 65

最低温度 rc) -25 -40

光纤接续损耗是由于接续点不完善而产生的损 耗， 影响接续点不完善的因素很多， 归 纳起来有两大类， 即外因和内因。 内因是指光纤本身的不完善， 不能通过改善接续工艺来 减少损耗， 它包括芯径失配， 折射率分布失配， 光纤同心度不良， 模场直径失配， 所以在 接续测试中， 接续损耗值会出现大正大负的现象。 通过多次接续只能使单向值小些， 平均 值趋于零， 但正负现象不能避免， 正负现象对光纤传输损耗有一定的影响。 在工程中， 光 缆配盘时应尽量选用同一批出厂的光缆， A、 B端尽量一一对应， 人为的完善接续工艺以减 少接续损耗。

外部因素是指非光纤本身不完善， 而是接续工艺不良造成的， 包括芯位置横向、 纵向、 光纤轴向角的偏差， 光纤端面污染， 这是由于在接续过程中属于熔接机的维护不及 时、 操 作不当等人为因素造成接续损耗过大。

盘纤是一门技术， 科学的盘纤方法， 可使光纤布局合理、 附加损耗小、 经得住时间和 恶劣环境的考验， 且可避免挤压造成的断纤现象。 盘纤的方法： 先中间后两边， 即先将热 缩后的套管逐个放置于固定槽中， 然后再处理两侧余纤， 如个别光纤过长或过短时， 可将 其放在最后单独盘绕。

同时， 接头盒内部的预留尾纤的结构不同也会导致温 度变化后的衰减过大， 如紧套结 构中光纤余长太小， 低温条件下会使光纤被拉紧受力而导致衰减增 大， 因此温度循环试验 同时还是考察接头盒内部的预留尾纤的结构是 否合理的一个重要手段。

在我国电力领域 10kV、 35kV、 l lOkV及 220kV等电压等级输电线路中已经有了一定的 应用。 500kV电压等级线路的光纤复合相线尚无应用实� ��， 与 500kV光纤复合相线配套应用 的 OPPC接头盒的研发与性能检测也没有相关研究� � 光纤复合相线接头盒是 OPPC线路工程 应用中不可或缺的一个装置， 其对应的性能检测技术是一项新技术。 光纤复合相线接头盒温 度循环试验方法用于进行光纤复合相线接头盒 的温度循环试验， 考察光纤复合相线接头盒在 极低温和极高温条件下的性能变化， 确保实际工程的安全稳定运行。 因此温度循环试验装置 的研发与应用具有较大的经济价值，可以推进 光纤复合相线在 500kV电压等级线路中的应用。

发明内容 本发明目的在于提供一种光纤复合相线接头盒 温度循环试验装置及试验方法， 模拟实际 恶劣环境条件下接头盒密封及尾纤光传输特性 的性能变化， 通过试验辅助延长 OPPC光缆便 于精确测试接头盒中尾纤的传输特性， 并通过低温或高温条件下的测试值与常温下测 试值的 对比， 及时发现接头盒的性能问题， 从而有利于改进产品质量。

为实现上述发明目的， 本发明采取的技术方案为：

一种光纤复合相线接头盒温度循环试验装置， 所述装置包括高低温试验箱， 辅助延长光 缆和光纤衰减测试仪 （或光时域反射仪） ； 其改进之处在于所述装置包括与所述接头盒相 连 接的辅助延长光缆和光纤衰减测试仪 （或光时域反射仪） 。

其中： 所述接头盒内部设有预留尾纤， 尾纤与辅助延长光缆串接， 串接光纤总长度大于

500m。

其中： 所述尾纤与辅助延长光缆串接接头固定于接头 盒的内部。

其中： 所述接头盒内余留光纤盘绕的曲率半径不小于 30.0mm。

一种基于权利要求 1所述试验装置的试验方法， 其改进之处在于所述方法步骤如下：

1) 接头盒盒体内部光纤接续盘放：

将接头盒内尾纤内部多芯光纤与辅助延长光缆 光单元内部光纤串接， 尾纤与串接接头规 则有序地放置于接头盒内部盘纤板， 盒内余留光纤盘绕的曲率半径不小于 30.0mm;

2) 进行高低温循环试验：

方法一： 利用光时域反射仪先对常温下串接光纤的衰减 系数进行测试， 作为后面测试变 化值的对比基准， 然后设置高低温试验箱， 使温度由室温降至低温 Ti， 保温 12h后， 测试串 接光纤衰减变化， 再升温至高温 T _h ， 保温 12h后， 测试串接光纤衰减变化， 将低温和高温的 试验结果与常温下测试值进行对比分析， 根据相关工程要求进行判定， 至此完成一个完整温 度循环；

方法二： 先在常温下开启光纤衰减测试仪， 测试一段常温下的衰减曲线作为基准， 然后 调节高低温试验箱， 温度由室温降至低温 Ti， 保温 12h， 再升温至高温 T _h ， 保温 12h， 光纤 衰减测试仪对温度循环整个过程进行连续测试 ， 并记录测试结果， 根据测试结果曲线进行分 析判定， 完成一个完整温度循环；

3) 接头盒盒体密封：

接头盒盒体内部光纤接续完成后， 安装密封， 然后充入 1个大气压。 温度循环试验完成 后， 恢复至常温， 观察接头盒气压表， 气压值变化范围在 ±0.05个大气压为接头盒盒体密封 完好。

其中： 所述高温温度 T _h ≤+85°C， 低温温度 1^-401。

由于采用了上述技术方案， 与现有技术相比， 本发明的有益效果包括： 1) 本发明装置采用高低温试验箱为 OPPC接头盒提供动态变化的外界环境模拟， 使得 高低温温度循环试验温度范围灵活可控， 更加切合实际环境；

2) 接头盒盒体光纤接续及盘放均按照实际工程线 路状况具体要求进行， 光纤熔接点保 护及弯曲半径均能反映实际线路接头盒盒体内 部的状况， 保障试验结果的适用性；

3) 试验辅助延长 OPPC光缆接续通过光纤串接为光纤衰减监测提� �足够长度的光纤信 道；

4) 光纤衰减测试仪对整个温度循环试验过程中的 光纤衰减进行连续监测， 并记录数据， 使试验数据更具有横向可比性， 很直观地反映出试验过程中光纤衰减的整体波 动状况；

5) 光时域反射仪可以不用连续监测， 在关键时间点测试即可， 两种测试方法可以根据 需要任选其一， 可以方便的对接头盒中预留的光纤的传输性能 进行试验分析， 易于数据对比；

6) 温度循环装置结构简单、 便于操作， 时间、 温度易于控制， 测试结果直观清晰， 可 以为接头盒的改进提供便利。

附图说明 下面结合附图对本发明进一步说明。

图 1是光纤复合相线接头盒温度循环试验装置示� �图；

附图标记：

1-接头盒， 2-试验辅助延长 OPPC光缆， 3-温度试验箱， 4-光纤衰减测试仪 （或光时域反 射仪） 。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进行详细的说明。

本发明的目的是为了解决 OPPC工程应用存在的问题， 提出了一种光纤复合相线接头盒 的温度循环试验装置， 该装置可以在实验室模拟测试 OPPC运行线路中接头盒在极低温和极 高温条件下的性能变化。

光纤复合相线接头盒温度循环试验装置由 OPPC接头盒 1本身、 高低温试验箱 3、 辅助 延长光缆 2和光纤衰减测试仪 （或光时域反射仪） 4构成， 进行 OPPC接头盒温度循环试验 的模拟图见附图 1。

该温度循环试验方法包括接头盒盒体内部光纤 接续盘放、 接头盒 1盒体密封、 试验辅助 延长 OPPC光缆 2的接续、 光纤衰减测试仪（或光时域反射仪）配置、 衰减测试方法等步骤。 进行试验时， 进行两个温度循环： 每个完整循环各持续 24小时， 其中 12小时高温， 12小时 低温， 高温、 低温具体温度根据试验要求确定。

接头盒 1盒体内部光纤接续盘放： OPPC接头盒 1 内部有预留尾纤， 试验前需将尾纤内 部多芯光纤与试验辅助延长光缆 2光单元内部光纤串接， 保障串接光纤总长度大于 500米。 经过接续的预留光纤及光纤接头应规则、有序 放置于接头盒 1盒体内部盘纤板， 将接头固定， 且保证光纤弯曲半径足够大。

接头盒 1盒体密封： 实际线路 OPPC接头盒 1长期工作于恶劣环境中， 实验室进行试验 时对盒体进行密封十分必要。 盒体密封采用密封圈结合热熔胶实现。

试验辅助延长 OPPC光缆接续： 试验中， 为确保光纤衰减监测的准确性， 所测光纤总长 度应该大于 500米。 通常情况下， 将接头盒内部预留尾纤与外部试验辅助延长 OPPC光缆进 行串接， 使得串接光纤总长度满足试验要求。

光纤衰减测试仪 4: 试验过程中， 采用光纤衰减测试仪 4对温度循环整个过程中光纤衰 减进行连续测试， 并记录测试结果。

或者采用光时域反射仪在关键时间点对光纤衰 减进行测试， 并记录测试结果。

本发明利用实验室现有的高低温试验箱， 设置试验要求的温度值和持续时间， 将接头盒 1 放置于该温度环境下， 模拟实际恶劣环境条件下接头盒密封及尾纤传 输特性的性能变化。

本发明的装置是在实验室条件下最为简捷的方 案， 设备简单、 时间、 温度易于控制， 通 过试验辅助延长 OPPC光缆便于精确测试接头盒 1中尾纤的传输特性， 并通过低温或高温条 件下的测试值与常温下测试值的对比， 及时发现接头盒 1的性能问题， 从而有利于改进产品 质量。

本发明所述装置即可以测试接头盒 1的密封性能， 又可以反映尾纤传输特性的性能， 为 接头盒 1的质量把关及改进设计提供参考依据。 此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进 行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离 本发明的 范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的 。 示例性的实施例仅仅是例证性的， 而不是对本发明的范围 的限制， 本发明的范围由所附的权利要求定义。