[發明專利]一種OPGW光纜傳感光纖光單元及其制作方法和光纜

有效

• 申請號: 202110943731.X
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113640930B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 馮學斌;侯繼勇;于秋生;朱尤祥
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網山東省電力公司信息通信公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 張弘

本發明公開一種OPGW光纜傳感光纖光單元及其制作方法和光纜，方法包括：將傳感光纖導入針管；向針管內輸入氣體，氣體均勻分布形成氣流推動傳感光纖運動進入光單元外護套的制備工序；通過調節輸入氣體的氣壓大小控制傳感光纖余長的大小，完成光單元外護套的制備形成大余長傳感光纖光單元。該制作方法得到的滿足傳感光纖光單元所需要的大余長要求，使得OPGW光纜的光單元靈敏度提升，誤差減小。

技術領域

本發明涉及OPGW(光纖復合架空地線)光纜技術領域，具體涉及一種OPGW光纜傳感光纖光單元及其制作方法和光纜。

背景技術

近幾年傳感技術高速發展，光纖傳感是利用外界物理量變化改變光纖中傳播光信號發生變化的傳輸技術。其中應變(應力)傳感技術主要應用在橋梁管道，石油化工和地震監控等方面。其應變(應力)測量需要將被測材料的受力情況直接或間接傳導至傳感用光纖，通過測試系統不間斷檢測傳感用光纖的變化收集數據進行對比完成監控。

由于光纖是玻璃纖維絲，無保護情況下彎折或外界受力時光纖極易受損。為了保護光纖傳統的光單元是將光纖外層增加保護材料制作成光單元。對與應用在傳感的光單元希望外界的應變(應力)盡快地傳遞且作用到光纖上。保護材料或光單元結構設計上既要保護光纖不受外力損壞又需要將外部環境的應變(應力)及時反饋至傳感用光纖上。這樣對光單元中光纖余長控制的要求非常高。為防止光單元應變過大損壞或拉斷光纖通常采用在光單元中的光纖增加余長的方式保護光纖。但是此余長在光單元受外界力值作用下會對應變(應力)反饋延時，使得傳感光纖光單元的傳感效果敏感性降低。傳感光纖光單元需要有充分的余長，確保傳感功能不受外界的影響。

目前，光單元余長制作工藝一般分為兩種方式：1)金屬光單元使用張力差異利用不銹鋼管受力后的反彈回縮長度變短，而光纖長度保持不變形成余長。2)PBT光單元利用輪式牽引繞圈數量和冷熱水槽的水溫的差異控制PBT結晶回縮量形成余長。

但是這兩種方式的余長形成量都比較小一般為0～5‰，無法滿足傳感光纖光單元所需要的大余長要求。傳感光纖如果受力過大將對其測溫的靈敏度大幅降低，對應力和振動測量也會出現誤差。

發明內容

為了解決現有OPGW光纜無法滿足傳感光纖光單元所需要的大余長要求問題，本發明提供了一種OPGW光纜傳感光纖光單元及其制作方法和光纜。該制作方法得到的滿足傳感光纖光單元所需要的大余長要求，使得OPGW光纜的光單元靈敏度提升，誤差減小。

為了實現上述目的，本發明提供了如下的技術方案。

一種OPGW光纜傳感光纖光單元的制作方法，包括以下步驟：

將傳感光纖導入針管；

向針管內輸入氣體，氣體均勻分布形成氣流推動傳感光纖運動進入光單元外護套；

制備光單元外護套，通過調節輸入氣體的氣壓大小控制傳感光纖余長的大小，完成光單元外護套的制備形成大余長傳感光纖光單元。

作為本發明的進一步改進，所述針管為雙層結構，其中內層為貫通結構用于導入傳感光纖進入光單元外護套的制備工序，外層和內層之間有氣體流通空間，內層表面具有均勻分布的多個氣孔；外層具有進氣孔用于輸入氣體。

作為本發明的進一步改進，所述進氣孔連接有氣壓調節裝置。

作為本發明的進一步改進，所述光單元外護套為不銹鋼管，所述制備光單元外護套，并通過調節輸入氣體的氣壓大小控制傳感光纖余長的大小具體為：

所述傳感光纖經過針管進入不銹鋼帶預成型的U型槽內，通過激光焊接的方式將不銹鋼帶預成型的U型槽焊接形成不銹鋼管，所述傳感光纖在不銹鋼管成型過程中增加余長。

作為本發明的進一步改進，所述傳感光纖在不銹鋼帶預成型的U型槽內的直線行程長于不銹鋼帶預成型的U型槽的激光焊接速度。