CN109031556A - 一种回检光纤及其端部连接器 - Google Patents

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田霖
陆国生
陈保豪
林睿
刘淼
朱峰
朱一峰
茹正辉
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Guangdong Nanfang Electric Power Communication Co Ltd
Super High Transmission Co of China South Electric Net Co Ltd
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    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
    • G02B6/443—Protective covering

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Abstract

本发明公开了一种回检光纤，应用于超高压直流测量系统，包括包层及纤芯，纤芯芯径为980um，包层芯径为1000um，光纤外径为2200um，端部连接器型号均为HFBR4531；回检光纤的参数如下：其折射率剖面类型为阶跃型，波长为650nm，数值孔径为0.50，衰减系数为190dB/km，短期弯曲半径不小于22mm,长期弯曲半径不小于44mm。回检光纤为塑料光纤，通过外护料包裹构成回检光缆。本发明将进口的超高压直流回检光纤进行国产化替代，降低采购成本，减少供货周期，提供技术支持，方便更换和维护，并且增大了阻燃性能，解决了进口光纤存在的衰耗大、接头易损坏、维护不方便的问题，提高直流系统运行可靠性。

Description

一种回检光纤及其端部连接器
技术领域
本发明涉及直流输电系统控制技术领域，尤其是应用于阀控系统的回检光纤及端部连接器。
背景技术
阀控系统用于触发并监视可控硅元件，主要由阀基电子设备(VBE)、阀电压检测板(TVM)、多模星型耦合器(MSC)和恢复保护单元(RPU)单元组成，其基本功能为：(1)发送触发脉冲至所有可控硅元件；(2)监测可控硅元件及其辅助设备的状态；(3)保护可控硅元件在恢复期间免受陡变电压波形击穿；(4)指示通态可控硅元件的关断时间点。
阀基电子设备(VBE)包括阀控制与监视系统(TC&M)、光信号发送器与接收器、恢复保护单元(RPU)控制单元、CLC模块、电源以及与组控、组测量和组保护相连的接口部分。VBE有两套并行运行且功能相同的系统1与系统2，相互冗余，一主一备。VBE设备中除光接收器外均为冗余配置。光接收器通过光纤接收来自TVM板和MSC上的回检信号。
在阀控系统中，用于接收回检信号的光纤主要采用进口光纤，在运行中经常出现衰耗大、易损坏等故障，给直流控制系统运行带来了极大的风险。光纤一旦故障，只能采取整段更换，且存在价格高，供货周期长，采购不便，维护不方便等问题。
发明专利内容
本发明的目的在于提供一种回检光纤及其端部连接器，应用于超高压直流控制系统的阀控系统中，可以取代进口光纤，并且解决了进口光纤衰耗大、接头易损坏、维护不方便的问题。
为实现以上目的，本发明提出了以下的技术方案：
一种回检光纤，应用于阀控系统，包括包层及包裹于所述包层内的纤芯，包层外部设置有涂覆层，所述纤芯芯径为980um，所述包层芯径为1000um，所述光纤外径为2200um；所述回检光纤的参数如下：其折射率剖面类型为阶跃型，其波长为650nm，其数值孔径为0.50，其光纤衰减系数为190dB/km，短期弯曲半径不小于22mm,长期弯曲半径不小于44mm。
所述回检光纤为塑料光纤，所述纤芯材质为甲基丙烯酸甲酯树脂，所述包层材质为氟树脂，所述涂覆层材质为聚乙烯。
所述回检光纤通过外护料包裹构成回检光缆，所述外护料为聚乙烯。
所述回检光纤的端部连接器采用安华高公司的型号为HFBR4531的连接器。
所述回检光纤的工作温度范围为-55℃～+70℃。
本发明的有益效果为：
通过国内的光纤生产厂商现有的技术和生产工艺及检测手段，将进口的超高压直流控制系统回检光纤进行国产化替代，从而降低采购成本，减少供货周期，提供技术支持，方便更换和维护，解决了进口光纤存在的衰耗大，接头易损坏、维护不方便的问题，可及时消除测量和控制系统光纤缺陷，提高直流系统运行可靠性。
附图说明
图1为阀控系统工作原理图。
图2为回检光纤剖面图。
图3为回检光纤结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
如图1所示，阀控系统用于触发并监视可控硅元件，主要由阀基电子设备(VBE)、阀电压检测板(TVM)、多模星型耦合器(MSC)和恢复保护单元(RPU)组成。
阀基电子设备(VBE)包括阀控制与监视系统(TC&M)、光信号发送器与接收器、恢复保护单元(RPU)控制单元、CLC模块、电源以及与组控、组测量和组保护相连的接口部分。回检光纤连接于TVM与光接收器之间，及MSC与光接收器之间。光接收器通过回检光纤接收来自阀电压检测板(TVM)、多模星型耦合器(MSC)上的回检信号。
如图2所示，回检光纤10为单芯光纤，其包括包层12及包裹于包层内的纤芯11，纤芯芯径为980um，包层芯径为1000um，光纤外径为2200um；回检光纤的参数如下：其折射率剖面类型为阶跃型，其波长为650nm，其数值孔径为0.50，其光纤衰减系数为190dB/km，短期弯曲半径不小于22mm,长期弯曲半径不小于44mm。回检光纤外部包裹有外护料13，构成回检光缆。
由于回检光纤需长期工作在高温强电磁环境中，因此在设计回检光纤包层材料时，在满足电气性能的条件下，尽可能提高包层材料的阻燃性。国产化研制回检光纤将光缆外护料由PVC交联电缆料改为聚乙烯材料，相比普通的PVC外护料，其具有更高的电气阻燃性能。进口回检光纤可靠性指标与国产回检光纤的可靠性指标分别如以下的表1与表2，表中各项指标试验方法参照YD/T1447-2006、Avago HFBR系列技术规范HFBR连接器插损≤1.0dB。表中编号内的1表示为屏柜侧端部连接器，2表示为阀侧端部连接器。表中的附加损耗＝例行试验后插入损耗－试验前插入损耗，出现负值时为零。
表1：进口回检光纤的可靠性指标
表2：国产化回检光纤可靠性指标
可以看出，国产化回检光纤满足实际需要，并且将进口回检光纤的PVC外护料改为了聚乙烯外护套料，增大了阻燃性能，解决了进口光纤存在的衰耗大，接头易损坏、维护不方便的问题，可及时消除测量和控制系统光纤缺陷，提高直流光纤运行可靠性。
如图3所示，为了便于光纤与接口连接，在光纤两端设置有端部连接器20，端部连接器20采用安华高公司的针对塑料光纤及塑料包层光纤的一类塑料连接头，型号为：HFBR4531，其通常应用于工业控制领域。
国产研制的回检光纤几何测试性能如表3，塑料包层不考虑芯不圆度、包层不圆度参数，单位：um。
光纤类型 回检光纤
光纤芯径 980
光纤包层直径 1000
光纤外径 2200
芯/包同心度误差 NA
芯不圆度 NA
包层不圆度 NA
表3回检光纤几何测试性能表
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (5)

1.一种回检光纤，其特征在于：包括包层及包裹于所述包层内的纤芯，所述包层外部设置涂覆层，所述纤芯芯径为980um，所述包层芯径为1000um，所述光纤外径为2200um；所述回检光纤的参数如下：其折射率剖面类型为阶跃型，其波长为650nm，其数值孔径为0.50，其光纤衰减系数为190dB/km，短期弯曲半径不小于22mm,长期弯曲半径不小于44mm。
2.根据权利要求1所述的回检光纤，其特征在于：所述回检光纤为塑料光纤，所述纤芯材质为甲基丙烯酸甲酯树脂，所述包层材质为氟树脂，所述涂覆层材质为聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的回检光纤，其特征在于：所述回检光纤外部包裹外护料形成光缆,所述外护料为聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的回检光纤，其特征在于：所述回检光纤的端部连接器采用安华高公司的型号为HFBR4531的连接器。
5.根据权利要求1所述的回检光纤，其特征在于：所述回检光纤的工作温度范围为-55℃-+70℃。
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