一种漏水检测光纤及其端部连接器制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于超高压直流控制系统的漏水检测光纤，包括包层、纤芯、涂覆层，纤芯芯径为200±3um，包层芯径为230﹢0/‑8um，光纤外径为500±25um，涂覆层材料为ETFE；光纤两端连接头型号为HFBR4521。光纤参数如下：折射率剖面类型为阶跃型，波长为850nm，数值孔径为0.37±0.02，衰减系数为6dB/km，光纤短期弯曲半径不小于10mm，长期弯曲半径不小于16mm。本发明专利技术将进口的超高压直流系统中的阀厅漏水检测光纤进行国产化替代，降低采购成本，减少供货周期，可提供技术支持，方便更换和维护，解决了进口光纤价格高、采购周期长、维护不方便等问题，有助于提高直流系统运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种漏水检测光纤及其端部连接器
本专利技术涉及直流输电
，尤其是应用于超高压直流控制系统的阀厅漏水检测光纤及端部连接器。
技术介绍
在超高压直流控制系统中，阀厅漏水检测系统(LWD)主要用于检测阀厅内漏水情况(阀塔底部监测)。漏水检测系统包括处理器模块、光发射模块、光接收模块、光纤回路及跳闸出口回路，在阀端设置一个挡光板，为检查屏蔽罩内的泄漏水量，漏水检测系统会定时发送一个光脉冲来通过该挡光板，当挡光板没有阻碍光通道时，光脉冲能够返回到LWD。挡光板受一个浮动的杠杆控制，当漏水量达到一定水平，挡光板便会阻碍光通道使LWD接收不到光脉冲。根据不同的设定水位，LWD会发出相应的报警或跳闸信息。光脉冲信号由光纤传输，所用光纤目前主要采用的是进口光纤，在运行中出现问题时，只能整段更换，且存在价格高，供货周期长，采购不方便，维护不方便等问题。专利技术专利内容本专利技术的目的在于提供一种阀厅漏水检测光纤及端部连接器，应用于超高压直流控制系统中，可以取代进口光纤，解决进口光纤衰耗大、接头易损坏、维护不方便的问题。为实现以上目的，本专利技术提出了以下的技术方案：一种漏水检测光纤，包括包层及包裹于所述包层内的纤芯，所述包层外部设置有涂覆层，所述纤芯芯径为200±3um，所述包层芯径为230﹢0/-8um，所述光纤外径为500±25um；所述漏水检测光纤的参数如下：其折射率剖面类型为阶跃型，其波长为850nm，其数值孔径NA为0.37±0.02，其光纤衰减系数为6dB/km，芯包同心度误差不大于3um，所述光纤的短期弯曲半径不小于10mm，长期弯曲半径不小于16mm。所述光纤为塑包光纤，所述纤芯材质为纯石英玻璃，所述包层材质为含氟聚丙烯树脂，所述涂覆层材质为ETFE，ETFE中文全称为：乙烯-四氟乙烯共聚物。所述光缆外护料为TPU材质，TPU中文全称为：热塑性聚氨酯弹性体，TPU材质具有更优的电气阻燃性能，且质地较柔软，易于布线。所述光纤两端连接器采用安华高公司的型号为HFBR4521的连接器。所述光纤的工作温度范围为-65℃-+85℃。本专利技术的有益效果为：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阀厅漏水检测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，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，可及时消除控制系统光纤缺陷，提高直流系统运行可靠性。附图说明图1为漏水检测系统的工作原理图。图2为漏水检测光纤剖面图。图3为漏水检测光纤结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的内容做进一步详细说明。结合图1所示，漏水检测系统包括处理器模块、光发射模块10、漏水检测装置20、光接收模块30。通过阀厅避雷器接口屏内的光发射模块20，发送光信号至阀塔底部的漏水检测装置10，漏水检测装置10为圆柱体结构，包括圆柱形的蓄水罐11，蓄水罐11中间放置有浮子12，蓄水罐下部设置有溢流孔111与泄流口112，通过浮子12的高低反映漏水情况。浮子上部钢板开有一长一短两个条形孔，短孔为第一通孔121，长孔为第二通孔122，蓄水罐11相应设置有两个不同高度的水位，第一水位113和第二水位114。正常情况下，通过漏水检测光纤40发送的第一检测光信号穿过第一通孔121，第二检测光信号穿过第二通孔122后正常返回阀厅避雷器接口屏内的光接收模块30，表明阀塔无漏水。当阀塔出现漏水时，水滴落到阀塔底层的漏水检测装置10中，水位上升将带动浮子12上升，阻断第一检测光信号时，装置即发漏水告警信号。水位继续上升，达到溢流孔111时开始溢出滴落到阀厅地面，若漏水不严重，漏水量小于溢水量，浮子将不会继续上升，第二检测光信号能正常通过第二通孔122后返回，装置不会发漏水跳闸信号；若漏水较严重(大于15L/h)，浮子12将继续上升阻断第二检测光纤的光信号，阀厅避雷器接口屏内的光接收模块30接收不到光信号即发跳闸信号。第一检测光信号穿过第一通孔121被中断三次，且第二检测光信号穿过第二通孔122被中断才发跳闸。如果没有达到第一检测光信号穿过第一通孔121被中断三次的要求，而直接进入跳闸，则处理器模块报出错信息。只有主用的系统才输出“跳闸”信号。漏水检测光纤40连接于光发射模块20与光接收模块30之间，设置有两根，一根用于向第一通孔传121输检测光信号，一根用于向第二通孔122传输第二检测光信号。如图2所示，漏水检测光纤40为单芯光纤，其包括包层41及包裹于包层内的纤芯42，纤芯芯径为200±3um，包层芯径为230﹢0/-8um，光纤外径为500±25um。漏水检测光纤40的参数如下：其折射率剖面类型为阶跃型，其波长为850nm，其数值孔径NA为0.37±0.02，其光纤衰减系数为6dB/km，芯包同心度误差不大于3um，光纤的短期弯曲半径不小于10mm，长期弯曲半径不小于16mm。漏水检测光纤外部包裹有外护料43，构成漏水检测光缆。由于漏水检测光纤40需长期工作在强电磁环境中，因此在设计漏水检测光纤包层材料时，在满足电气性能的条件下，尽可能提高包层材料的阻燃性。国产化研制漏水检测光纤将光缆外护料43由PVC改为TPU材质，TPU材质具有更优的电气阻燃性能，且质地较柔软，易于布线。进口漏水检测光纤可靠性指标与国产漏水检测光纤的可靠性指标分别如下的表1与表2，表中各项指标试验方法参照YD/T987-1998、安华高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：进口漏水检测光纤的可靠性指标表2：国产化漏水检测光纤可靠性指标从表1与表2的数据可以看出，国产化漏水检测光纤满足实际需要，并且将进口漏水检测光纤的外护套由PVC改为TPU材质，TPU材质具有更优的电气阻燃性能，且质地较柔软，易于布线。解决了进口光纤存在的衰耗大、易损坏、维护不方便的问题，可及时消除控制系统光纤缺陷，提高直流系统运行可靠性。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50，端部连接器50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：HFBR4521，其通常应用于工业控制领域。国产研制的漏水检测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。测试参考方法GB/T15972-2008、AvagoHFBR系列技术规范。光纤类型漏水检测光纤光纤芯径203光纤包层直径235光纤外径520芯/包同心度误差1.1芯不圆度NA包层不圆度NA表3漏水检测光纤几何测试性能表上列详细说明是针对本专利技术可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本专利技术的专利范围，凡未脱离本专利技术所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种漏水检测光纤，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200±3um，所述包层芯径为230﹢0/‑8um，所述光纤外径为500±25um；所述漏水检测光纤的参数如下：其折射率剖面类型为阶跃型，其波长为850nm，其数值孔径NA为0.37±0.02，其光纤衰减系数为6dB/km，芯包同心度误差不大于3um，所述光纤的短期弯曲半径不小于10mm，长期弯曲半径不小于16mm。

【技术特征摘要】
1.一种漏水检测光纤，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200±3um，所述包层芯径为230﹢0/-8um，所述光纤外径为500±25um；所述漏水检测光纤的参数如下：其折射率剖面类型为阶跃型，其波长为850nm，其数值孔径NA为0.37±0.02，其光纤衰减系数为6dB/km，芯包同心度误差不大于3um，所述光纤的短期弯曲半径不小于10mm，长期弯曲半径不小于16mm。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林睿，田霖，陆国生，陈保豪，刘淼，朱一峰，茹正辉，
申请(专利权)人：广东南方电力通信有限公司，中国南方电网有限责任公司超高压输电公司，
类型：发明
国别省市：广东,44