孟 丹，朱云鵬，寇 娜

（中車永濟(jì)電機(jī)有限公司，陜西 西安 710016）

隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖在光電傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用更為廣泛。光纖是傳輸光信號(hào)的一種特殊電纜，光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點(diǎn)，其可靠連接是保證信號(hào)傳輸?shù)那疤?。端頭壓接和芯線的處理是關(guān)鍵，它決定了光經(jīng)過光纖傳輸后剩下的光能（光功率值）的大小，光的衰減特性決定了電路能否正確地接收光纖傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息。

1 光纖端頭壓接工藝簡要介紹

以變流器中常使用的塑料光纖HFBR-EUS100Z示例，其壓接的端頭為HFBR-4503Z、HFBR4513Z。光纖壓接分為以下五個(gè)步驟：光纖剪切→剝線→放置壓接環(huán)，穿入端頭→壓接→研磨。具體過程如下。

按照要求切割一定長度光纖；剝線鉗用16鉗口剝?nèi)ネ鈱蛹s4mm；放置壓接環(huán)，確保壓接環(huán)放置在連接器尾部的中間部位，并使壓接環(huán)與后面圓盤保持一小段距離,將光纖穿入連接器端頭后，原剝除絕緣層的光纖需露出1.5mm的長度；在中間的壓接環(huán)處進(jìn)行壓接，直至壓線鉗自鎖彈簧完全打開；將已壓接完成的端頭的前端置入研磨板的固定孔中，用手捏緊光纖帶動(dòng)研磨底座先在粗砂紙上進(jìn)行“8”字形的研磨，主要是將露出的光纖線芯研磨與光纖插頭初步平齊，用去污紙巾擦凈連接器和研磨底座，再在3um厚度的細(xì)砂紙上進(jìn)行同樣模式的研磨，直至光纖及連接器表面整齊平滑。

2 光纖端頭壓接檢測

2.1 人工簡易測量

連接器端頭平面、光纖芯平面，清潔、光滑、平整。將壓接后的光纖端頭對準(zhǔn)光源進(jìn)行檢查，或用紅光筆進(jìn)行檢查，光纖線芯通亮為正常狀態(tài)，若線芯中有黑點(diǎn)或裂縫杜絕使用。這種方法雖然簡便，但它不能定量測量光纖的衰減和光纖的斷點(diǎn)。

2.2 精密儀器測量

以光功率計(jì)Photom205A為例進(jìn)行檢測，光功率計(jì)包括光源與功率計(jì)兩個(gè)部分，光源為發(fā)光部分，設(shè)有4個(gè)波長（660nm、780nm、820nm、850nm），功率計(jì)為接收部分同樣設(shè)有4個(gè)波長，檢測時(shí)要設(shè)定相同的光波長以對應(yīng)，光纖HFBR-EUS100Z的波長為650nm，所以測試時(shí)選擇660nm。

3 影響光纖端頭壓接質(zhì)量因素分析

用紅光筆或經(jīng)光功率計(jì)檢測不合格時(shí)，要從以下幾方面進(jìn)行分析：a、芯線有無破損裂縫；b、光纖端頭端面是否打磨平整；c、光纖端頭端面是否有回縮現(xiàn)象。因此光纖剪切、剝線、研磨、壓接工具也就成為保證端頭壓接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

3.1 光纖剪切、剝線

剪切光纖的斜口鉗切面要保證鋒利，保證光纖芯層不會(huì)產(chǎn)生裂縫，有裂縫的光纖不允許使用。剝線鉗刀口要鋒利，一次完成剝皮，檢查沒有護(hù)套毛刺，不能傷到光芯。

3.2 光纖研磨

研磨應(yīng)選用專用的研磨板、粗砂紙、細(xì)砂紙，按正規(guī)的操作流程進(jìn)行。當(dāng)研磨底座背面四個(gè)凸點(diǎn)中的一點(diǎn)消失后，應(yīng)更換底座。

3.3 光纖壓接工具

（1）壓線鉗檔位驗(yàn)證。從壓接的外觀狀態(tài)、端頭抗拉載荷試驗(yàn)及光纖衰減率3個(gè)方面進(jìn)行了驗(yàn)證。

①壓接的外觀狀態(tài)。分別選擇壓線鉗的1～6檔位進(jìn)行光纖端子壓接，壓接完后把光纖線和端子拽拉開，發(fā)現(xiàn)檔位越高，光纖的壓痕越深。從4檔位開始光纖的變形量增大。所以不建議使用4～6檔位。

②端頭抗拉載荷試驗(yàn)。分別選擇壓線鉗的1、2、3檔位各制作3個(gè)樣件，線芯脫出的平均拉拔力分別為37、47、67N,由此可看出檔位越高，纖芯脫出的拉拔力越大。拉拔力越大，端子所承受的外力也就越大，性能更可靠，不會(huì)由于受力出現(xiàn)端面光纖回縮。由于1檔比2、3檔的壓痕較為淺顯，為了保證光纖壓接質(zhì)量，所用壓線鉗建議使用3檔。

③光纖衰減率檢測驗(yàn)證。對已批量生產(chǎn)的電力機(jī)車變流器用不同檔位（2～3檔）的光纖線束進(jìn)行衰減率測試?？傻贸鼋Y(jié)論：壓線鉗使用2檔位和3檔位對光的衰減率并無太大影響，且都符合要求。由此可判定使用3檔位所承受的外力更大，更適合。因此在每次操作前需對壓線鉗檔位進(jìn)行核實(shí)。

（2）壓線鉗檢測。外觀檢測：在每次壓接光纖之前必須檢查壓線鉗外觀完好無損，鉗口無損傷。拉拔力測試：定期對光纖端頭壓接在接插件拉力測試儀上進(jìn)行抗拉載荷試驗(yàn)，滿足抗拉載荷試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方可使用。

4 端頭壓接故障案例分析

4.1 案例一

變流器生產(chǎn)在第三次例行試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)有個(gè)別光纖線與其壓接端頭有回縮現(xiàn)象。

故障分析：光纖壓接的人員、工具以及環(huán)境均未發(fā)生變化，光纖線束壓接完后已通過檢測沒有回縮現(xiàn)象，在前2次例行試驗(yàn)中均沒有報(bào)故障，在第3次例行試驗(yàn)才發(fā)現(xiàn)。因輔助變流器控制單元處線束較多，光纖接頭拔插空間有限，光纖回縮的原因是光纖接頭在反復(fù)來回拔插過程中操作不當(dāng)受到過大的拉力造成的。

4.2 案例二

變流器生產(chǎn)過程中光纖線束組裝完成后在拆除光纖接頭包裝時(shí)發(fā)現(xiàn)有光纖接頭回縮。

故障分析：經(jīng)排查，發(fā)現(xiàn)此臺(tái)線束壓線鉗的檔位選擇了1檔，比正常的3檔為所承受的外力小，線束在變流器柜體上布線若不注意可能掛住端頭造成光纖端面回縮。

若出現(xiàn)以上兩種現(xiàn)象，必須將端頭齊根減掉，重新按照工藝壓接。

5 結(jié) 語

目前，光纖電纜已經(jīng)進(jìn)入了各個(gè)領(lǐng)域。如何實(shí)現(xiàn)光纖的有效連接，確保信號(hào)的正常傳輸是光纖線束加工工藝要考慮的主要問題。加工過程中需注意：光纖接頭壓接完后一定要包裝防護(hù)。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中一定要注意不能使光纖接頭受到拉力。變流器光纖接頭比較密集，如果要拔光纖，控制單元處連接器有阻擋，可將其周邊有影響的器件拆掉，使空間增大，再按住光纖接頭的卡子處拆掉光纖，保證光纖的信號(hào)傳輸質(zhì)量。