CN115494337A - 一种大电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法，包括：光电复合缆在大电流加载下，测量组件对光电复合缆的导体和光纤信号同步进行导体温度和光纤信号能量衰减变化进行测量，所测量的数据信号传输到终端进行数据处理和显示，能够大大提高了对光电复合缆电光衰减特性的可靠性。

Description

一种大电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于大电流光电复合缆电光衰减特性试验机来进行测试试验方法。

背景技术

光电复合缆复合导体和光纤单元，可同步进行电能传输和光信号传输，当导体有大电流加载或短路故障导致导体温度升高，导体的温度变化导致复合光纤传输光信号产生能量衰减，同时复合缆组成各材料的热膨胀系数不同，光电复合缆中光纤发生弯曲或拉紧，也会导致光信号传输产生能量衰减特性变化。

现有光纤衰减测试方法只能单一测试光信号衰减，无法实现光电复合缆在高温情况下对光纤的衰减进行同步测量。

另外，或者通过环境试验箱模拟环境温度测试光纤温度衰减特性，但是，通过环境试验箱进行模拟环境温度，在加温的过程中，会产生水蒸气，对导体传输的温度会有偏差；同时，环境试验箱的操作比较复杂，会降低光电复合缆电光衰减特性测试的可靠性。

由此可见，如何在光电复合缆在大电流加载状态下，提高对光电复合缆电光衰减特性测试时的可靠性为本领域需解决的问题。

发明内容

针对于现有对光电复合缆电光衰减特性的测试时可靠性不高的技术问题，本发明的目的在于提供一种大电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法，其能够满足复合电缆在大电流加载下对其进行可靠地电光衰减特性的测试，很好地克服了现有技术所存在的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种大电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法，包括：光电复合缆在大电流加载下，对光电复合缆的导体和光纤信号同步进行导体温度和光纤信号能量衰减变化进行测量，并所测量的数据信号进行数据处理和显示。

进一步地，通过电流加载器对光电复合缆进行大电流的加载。

进一步地，通过温度测控器对光电复合缆导体的温度进行检测并将检测的结果反馈给电流加载组件，电流加载组件根据反馈的导体温度控制对导体电流的加载，将导体的温度控制在所预设的范围内。

进一步地，通过光纤衰减测试器对光电复合缆的光纤信号能量衰减变化进行测量。

进一步地，通过终端对温度测控器和光纤衰减测试器所测得符合导体的温度变化数据以及光纤单元的衰减变化量进行接收处理并形成温度-衰减特性曲线。

本方案提供的电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法，其通过对光电复合缆进行直接电流加载升温，在光电复合缆大电流加载的情况下，通过测量组件同步对复合缆的温度和纤信号能量衰减变化进行测量，满足复合电缆在大电流加载下对其进行可靠地电光衰减特性的测试，大大提高了对光电复合缆电光衰减特性测量的可靠性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本光电复合缆光电衰减特性试验机的整体结构示意图。

图2为本光电复合缆光电衰减特性试验方法的流程示意图；

图3为本温度-衰减特性的曲线示意图。

下面为附图中的部件标注说明：

1.主控制器2.电流控制器3.感应调压器4.光时域反射仪5.补偿器6.引入电缆7.穿心变压器8.试样盘9.光电复合缆试样10.温度控制器11.温度传感器。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

光电复合缆包括复合导体和光纤单元，其可通过进行电能传输和光信号传输，当大电流加载、短路故障等导致线缆导体及光纤温度升高，因为复合光纤与金属材料、护套材料的热膨胀系数不同，导致光纤弯曲或拉紧，光纤信号传输产生能量衰减特性变化。

由此，本方案提供的通过大电流对光电复合缆电光衰减特性进行测试的试验方法，其包括：光电复合缆在大电流加载下，通过传感组件对光电复合缆的导体和光纤信号进行导体温度和光纤信号能量衰减变化进行测量，所测量的数据信号传输到终端进行数据处理和显示。

光电复合缆电光衰减特性的试验方法是基于大电流光电复合缆电光衰减特性试验机予以实现。

首先，参见图1，光电复合缆通过电流加载单元对光电复合缆进行大电流的加载。

电流加载单元包括电流控制器2，感应调压器3，补偿器5，穿心变压器7；通过电流控制器2，感应调压器3，补偿器5，穿心变压器7相互配合连接构成电流加载组件，可生成和控制试验回路过载电流。

电流控制器2与感应调压器3输入端、补偿器5连接成回路起电流总控作用。

感应调压器3输出端与穿心变压器7输入端绕阻端子连接，形成一次绕组，光电复合缆试样9穿过穿心变压器7的输出端形成回路作为二次绕阻，将光电复合缆试样穿过穿心变压器7，并联通电缆的导体，导体形成闭合回路，此时导体内会有低电压、强电流通过，产生发热。

这里在电流控制器2与感应调压器3所在的电路中串联补偿器，能够保证电路中的供电率，提高电路使用时的稳定性。

电流加载单元与温度测控单元配合，通过温度测控单元所反馈的导体温度，经电缆控制器来发出电流调节指令，控制加载电流的大小。

本方案通过设置电流加载单元，通过加载电流来直接控制导体的温度，其简单易控制，不会受到其它外在因素的干扰，能够精确地控制对导体的电流加载，进一步地提高了本检测方法在具体实施时的可靠性。

进一步地，通过大电流光电复合缆电光衰减特性试验机中的温度测控单元对光电复合缆的导体温度进行测量。

温度测控单元包括温度控制器10，温度传感器11；通过温度控制器10和温度传感器11相互配合构成温度测控组件，用于测量和控制复合导体的温度。

温度传感器11穿过光电复合缆试样9护层与试样导体接触，用于测量光电复合缆试样的温度，并将测量的温度数据传输给温度控制器10。

温度控制器10输入端与温度传感器11连接，用于接收温度传感器11所测量的温度数据。温度控制器11与电流控制器进行连接，将接收到的光电复合缆试样的温度数据反馈至电流控制器2，电流控制器2根据光电复合缆试样9的温度数据来调节对光电复合缆所加载的电流，使得电复合缆试样9的温度保持在所预设的范围之内。

通过由温度传感器11和温度控制器10配合构成的温度测控单元来对导体的温度进行检测并进行实时反馈给电流加载组件，电流加载组件根据实时反馈的温度数据对导体的加载电流进行及时的调整，能够进一步地保证将导体的温度严格的保持在所预设的范围之内，以防造成导体温度过大造成电路故障；由此设置，一方面能够保证导体和电路能够正常的运行，另一方面，能够保证在检测过程时的可靠性。

进一步地，在温度变化的期间，同时通过大电流光电复合缆电光衰减特性试验机中的光纤衰减测试单元对光电复合缆的光纤信号能量衰减变化进行测量，能够满足光电复合缆在温度的变化下同时进行光纤衰减的测试，由此设计，能够提高对大电流光电复合缆在大电流加载下电光衰减特性测试的准确性。

光纤衰减测试单元包括光时域反射仪4，光缆6；通过光时域反射仪4和光缆6相互配合，构成光纤衰减测试组件，用于测量试样光纤单元的衰减变化量。

光时域反射仪4通过光缆6的光纤与光电复合缆试样光纤进行连接，用于测量光电复合缆试样光纤随温度变化时的信号能量衰减变化。

光时域反射仪4与主控制器1连接，并将所测量到的光电复合缆试样的光纤信号能量衰减变化反馈至主控制器1中。

以下基于大电流光电复合缆电光衰减特性试验机来举例说明一下本方案在使用时的工作过程；这里需要说明下述内容只是本方案的一种具体应用示例，并不对本方案构成限定。

首先，参见图2，试验环境温度设为23℃±3℃，将光电复合缆试样9放置于该环境中16小时以上。

然后将光电复合缆试样9绕于试样盘8上，一端穿过穿心变压器7，并将试样导体并联后首尾连接形成回路，对光电复合缆试样9进行加热。

在距离复合缆接头位置1m处钻5mm直径的测温孔，测温孔穿过复合缆护套和一个线芯的绝缘层，将温度传感器插入测温孔，并与导体充分接触。钻孔应不损伤复合缆的光纤单元；

通过温度传感器11对导体进行温度检测，并将温度通过温度控制器10反馈至电流控制器2，电流控制器2根据所反馈的导体温度控制对导体电流的加载，将导体温度控制在预设范围内。

进一步地，在温度变化的期间，通过大电流光电复合缆电光衰减特性试验机中的光纤衰减测试单元对光电复合缆的光纤信号能量衰减变化进行测量。

衰减测试组件连接复合缆试样9的光纤单元测量初始衰减并记录；

通过光时域反射仪4测量初始室温T0下的复合缆光纤衰减dB0；

加载电流对复合缆导体进行加大电流升温，升温速率应不超过60℃/h；

导体温度升至额定工作温度T1,并至少维持10min后，测量衰减dB1变化；

以适当的冷却速度冷却至室温，冷却速速率应不超过60℃/h，构成一个循环；

以相同方法进行2次或N次循环，并测量每次升温稳定后的衰减dB2或dBn，在最后一次循环降至室温下测量衰减dB0’。

光时域反射仪4将所测得的数据反馈给主控制器1，主控制器1接收测温组件和光纤衰减测试组件的试样导体温度和光纤衰减反馈并通过系统记录温度变化时间；温度T0、T1、T2…TN对应衰减dB0、dB1…dBN，形成图3的温度-衰减特性曲线。

由上述方案构成的通过大电流对光电复合缆电光衰减特性进行测试的试验方法，首先，其通过电流加载组件来控制导体的温度，能够提高导体温度调节的精确性。

同时，其通过在光电复合缆大电流加载的情况下，通过测量组件对复合缆的温度和纤信号能量衰减变化进行同步测量，能够提高检测结构的准确性，大大提高了对光电复合缆电光衰减特性测量的可靠性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种大电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法，其特征在于，包括：光电复合缆在大电流加载下，对光电复合缆的导体和光纤信号同步进行导体温度和光纤信号能量衰减变化进行测量，并所测量的数据信号进行数据处理和显示。

2.根据权利要求1所述的一种大电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法，其特征在于，通过电流加载器对光电复合缆进行大电流的加载。

3.根据权利要求1所述的一种大电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法，其特征在于，通过温度测控器对光电复合缆导体的温度进行检测并将检测的结果反馈给电流加载组件，电流加载组件根据反馈的导体温度控制对导体电流的加载，将导体的温度控制在所预设的范围内。

4.根据权利要求1所述的一种大电流光电复合缆电光衰减特性的试验方法，其特征在于，通过光纤衰减测试器对光电复合缆的光纤信号能量衰减变化进行测量。

5.根据权利要求1所述的一种大电流光电复合缆电光衰减特性试验方法，其特征在于，通过终端对温度测控器和光纤衰减测试器所测得符合导体的温度变化数据以及光纤单元的衰减变化量进行接收处理并形成温度-衰减特性曲线。

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