单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头及其连接方法

摘要

本发明单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头及其连接方法适用于海底光纤通信系统中海底光缆工厂的接续。包括光纤、单层铠装海底光缆不锈钢管、外套不锈钢管、双层铠装海底光缆不锈钢管、单层铠装海底光缆缆芯、绕包填充缆芯、双层铠装海底光缆缆芯、内层预绞丝钢丝、中层预绞钢丝以及外层预绞钢丝；光纤外上套装有不锈钢管，在单层铠装海底光缆不锈钢管和双层铠装海底光缆不锈钢管连接端不锈钢管外套装有外套不锈钢管，绕包填充缆芯绕包在连接端不锈钢管和外套不锈钢管上，在绕包填充缆芯外径依次缠绕有单层铠装海底光缆铠装钢丝、内层预绞钢丝、中层预绞钢丝、外层预绞钢丝，外层预绞钢丝上缠绕有聚丙烯绳，并采用沥青与聚丙烯绳粘合在一起。

说明书

技术领域

本发明单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头及其连接方法涉及的是单层铠装海底光缆与双层铠装海底光缆的连接方法，适用于海底光纤通信系统中海底光缆工厂的接续，也适用于海底光缆故障的维修。

背景技术

现国际国内市场都有迫切的过渡接头技术与产品服务需求，大部分客户要求无接头大长度供货，且实际使用时海域不一样导致同一根海底光缆铠装结构有单层铠装和双层铠装两种。要实现该种海底光缆的连续大长度，目前有两种方法，一种是制造整根无接头的海底光缆，另一种是用接头盒连接的方法，但接头盒的费用较高，且施工不方便。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头及其连接方法，采用过渡软接头的方法，把单层铠装、双层铠装海底光缆连接起来，具有体积小、结构简单，成本低，过渡软接头段能顺利通过敷设船牵引机和鼓轮机以及埋设犁，安装操作程序简单可靠，大大缩短海底光缆组装时间。大长度海底光缆在运输、敷设、和运行过程中，发生故障是难免的，故过渡软接头又是修复故障的重要手段。

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头及其连接方法是采取以下方案实现的：

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头包括光纤、单层铠装海底光缆不锈钢管、外套不锈钢管、双层铠装海底光缆不锈钢管、单层铠装海底光缆缆芯、绕包填充缆芯、双层铠装海底光缆缆芯、内层预绞丝钢丝、中层预绞钢丝、以及外层预绞钢丝。光纤外上套装有单层铠装海底光缆不锈钢管和双层铠装海底光缆不锈钢管，在单层铠装海底光缆不锈钢管和双层铠装海底光缆不锈钢管连接端不锈钢管外套装有外套不锈钢管，绕包填充缆芯绕包在单层铠装海底光缆不锈钢管、双层铠装海底光缆不锈钢管连接端不锈钢管和外套不锈钢管上，绕包填充缆芯加热交联至单层铠装海底光缆缆芯与双层铠装海底光缆缆芯外径一致，在绕包填充缆芯外径缠绕有单层铠装海底光缆铠装钢丝，在单层铠装海底光缆铠装钢丝外设置有内层预绞钢丝，在内层预绞钢丝上设置有中层预绞钢丝，外层预绞钢丝缠绕在中层预绞钢丝外层，外层预绞钢丝上缠绕有聚丙烯绳（PP绳），并采用沥青与聚丙烯绳（PP绳）粘合在一起。

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头包括光纤、外套不锈钢管、绕包填充缆芯、填充的内层预绞钢丝、反向缠绕的中层预绞钢丝、以及外层保护用的外层预绞钢丝。不锈钢管外套装有外套不锈钢管，在恢复的不锈钢管外用交联聚乙烯带绕包填充，在绕包填充缆芯外恢复有单层铠装海底光缆铠装钢丝，在单层铠装海底光缆外设有顺向缠绕的内层预绞钢丝，中层预绞钢丝缠绕在内、外铠钢丝接头部位外层，外层预绞钢丝缠绕在中层预绞钢丝上，外层预绞钢丝有聚丙烯绳（PP绳），并采用沥青与聚丙烯绳（PP绳）粘合在一起。

所述绕包填充缆芯采用交联聚乙烯带，缆芯的绝缘密封性能恢复是靠绕包交联聚乙烯带交联填充方法进行的。

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头连接方法如下：

1、取两段待接头的海底光缆：单层铠装海底光缆端、双层铠装海底光缆端；

2、单层铠装海底光缆端剥去两层聚丙烯绳（PP绳），长度为8.5~10.5米，开剥钢丝长度为2.5~3米，钢丝分3组，保护好钢丝，保证节距不变，未开剥部分用喉箍扎紧；

3、开剥双层铠装海底光缆端内外层钢丝，长度为1~1.5米，未开剥部分用喉箍扎紧；

4、清除单层铠装海底光缆端、双层铠装海底光缆端缆芯上的沥青；

5、单层铠装海底光缆端缆芯剥去缆芯1.5~2米，双层铠装海底光缆端剥去缆芯1.5~2米，并在缆芯和钢管接合处修成斜角；

6、用清洗剂清除不锈钢管上的胶水；

7、单层铠装海底光缆端不锈钢钢管上套上外套不锈钢管，长度为0.9~1米；

8、将单层铠装海底光缆端、双层铠装海底光缆端的缆芯固定到操作台架上；

9、剥掉单层铠装海底光缆端、双层铠装海底光缆端的不锈钢管，留出光纤待接；

10、将上述两端光纤放到盛有酒精的超声波清洗器内清洁，并量取光纤长度45~50厘米；

11、摆好熔接机、涂覆机、超声波清洗器的位置，一边熔接光纤，一边在焊接好光纤外部涂覆丙烯酸酯保护层；

12、取走熔接机、涂覆机、超声波清洗器等设备；

13、将接好的光纤拉直，不要过紧，用酒精棉除去灰尘，干净后，涂上光纤油膏，将光纤粘合在一起再将表面用干净的软纸擦净；

14、量好光纤的长度，并在不锈钢管上做好记号，不锈钢管上用砂皮打磨，在双层铠装海底光缆端不锈钢管上涂上胶水，从单层铠装海底光缆端将外套不锈钢管拉到双层铠装海底光缆端不锈钢管上，再在单层铠装海底光缆端不锈钢管上涂上胶水，在将外套不锈钢管拉到单层铠装海底光缆端记号处，保证光纤的余长，静置20~30分钟；

15、将连接好的外套不锈钢管表面清除干净，用交联聚乙烯带绕包填充缆芯，直至外径一致。

16、将单层铠装海底光缆端的铠装钢丝向双层铠装海底光缆端缠绕，直至双层铠装海底光缆端钢丝处，钢丝接头处用钢带缠绕，以防止接头处斜度过大。

17、从单层铠装海底光缆端向双层铠装海底光缆端缠绕内层预绞钢丝，接头处用用钢带缠绕。

18、再在接头外分别绕包中层预绞钢丝和外层预绞钢丝。

19、在上述预绞钢丝外部用绕线器缠绕两层聚丙烯绳（PP绳），涂复沥青，并辅以喷灯加热，让沥青与聚丙烯绳（PP绳）粘合在一起；

20、进行光纤的衰减测试和整条海底光缆的性能测试，符合测试要求，即制成单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头。

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头及其连接方法特点：

光纤一次性接续后，涂覆保护，能保证光纤承受10N的拉力。在外套不锈钢管内，光纤有适量的余长，并用纤膏加以保护。外套的不锈钢管与两端海底光缆的不锈钢管用胶粘剂连接。

缆芯绝缘恢复是用聚乙烯带绕包并交联填充的，保证了缆芯的绝缘性能达到技术要求。

海底光缆的铠装钢丝连接是采用增加两层预绞丝的方法，并在钢丝外径不一致处用钢带绕包，以保证将力分解过渡。外径只比原来双铠结构缆外径增加15~20mm，满足施工要求，安装操作程序简单可靠，大大缩短海底光缆组装时间。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头结构示意图。

具体实施方式

参照附图1，单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头包括光纤7、单层铠装海底光缆不锈钢管6、外套不锈钢管8、双层铠装海底光缆不锈钢管9、单层铠装海底光缆缆芯4、绕包填充缆芯5、双层铠装海底光缆缆芯10、内层预绞丝钢丝3、中层预绞钢丝11、以及外层预绞钢丝12。光纤7外上套装有单层铠装海底光缆不锈钢管6和双层铠装海底光缆不锈钢管9，在单层铠装海底光缆不锈钢管6和双层铠装海底光缆不锈钢管9连接端不锈钢管外套装有外套不锈钢管8，绕包填充缆芯5绕包在单层铠装海底光缆不锈钢管6、双层铠装海底光缆不锈钢管9连接端不锈钢管和外套不锈钢管8上，绕包填充缆芯5加热交联至单层铠装海底光缆缆芯4与双层铠装海底光缆缆芯10外径一致，在绕包填充缆芯5外径缠绕有单层铠装海底光缆铠装钢丝2，在单层铠装海底光缆铠装钢丝2外设置有内层预绞钢丝3，在内层预绞钢丝3上设置有中层预绞钢丝11，外层预绞钢丝12缠绕在中层预绞钢丝11外层，外层预绞钢丝11上缠绕有聚丙烯绳（PP绳）1，并采用沥青与聚丙烯绳（PP绳）粘合在一起。

光纤接头长度一致，并用丙烯酸酯涂覆；光纤7用熔接机接续，在接续的裸光纤部分用丙烯酸酯涂覆，在单层铠装海底光缆不锈钢管6和双层铠装海底光缆不锈钢管9连接端不锈钢管外套装有外套不锈钢管8，绕包填充缆芯5绕包在两端海底光缆不锈钢管及外套不锈钢管8上，加热交联并修至两端海底光缆缆芯外径一样，单层铠装海底光缆铠装钢丝2从一端缠绕过渡至双层铠装海底光缆铠装钢丝9，中层预绞钢丝11缠绕从单层铠装海底光缆端过渡到双层铠装海底光缆端，外层预绞钢丝12从单层铠装海底光缆端过渡到双层铠装海底光缆端。

所述绕包填充缆芯5采用交联聚乙烯带，缆芯的绝缘密封性能恢复是靠绕包交联聚乙烯带交联填充方法进行的。

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头连接方法实施例1：

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头连接方法为：

1、取两段待接头的海底光缆：单层铠装海底光缆端、双层铠装海底光缆端；

2、单层铠装海底光缆端剥去两层聚丙烯绳（PP绳），长度为8.5~10.5米，开剥钢丝长度为2.5~3米，钢丝分3组，保护好钢丝，保证节距不变，未开剥部分用喉箍扎紧；

3、开剥双层铠装海底光缆端内外层钢丝，长度为1~1.5米，未开剥部分用喉箍扎紧；

4、清除单层铠装海底光缆端、双层铠装海底光缆端缆芯上的沥青；

5、单层铠装海底光缆端缆芯剥去缆芯1.5~2米，双层铠装海底光缆端剥去缆芯1.5~2米，并在缆芯和钢管接合处修成斜角；

6、用清洗剂清除不锈钢管上的胶水；

7、单层铠装海底光缆端不锈钢钢管上套上外套不锈钢管，长度为0.9~1米；

8、将单层铠装海底光缆端、双层铠装海底光缆端的缆芯固定到操作台架上；

9、剥掉单层铠装海底光缆端、双层铠装海底光缆端的不锈钢管，留出光纤待接；

10、将上述两端光纤放到盛有酒精的超声波清洗器内清洁，并量取光纤长度45~50厘米；

11、摆好熔接机、涂覆机、超声波清洗器的位置，一边熔接光纤，一边在焊接好光纤外部涂覆丙烯酸酯保护层；

12、取走熔接机、涂覆机、超声波清洗器等设备；

13、将接好的光纤拉直，不要过紧，用酒精棉除去灰尘，干净后，涂上光纤油膏，将光纤粘合在一起再将表面用干净的软纸擦净；

14、量好光纤的长度，并在不锈钢管上做好记号，不锈钢管上用砂皮打磨，在双层铠装海底光缆端不锈钢管上涂上胶水，从单层铠装海底光缆端将外套不锈钢管拉到双层铠装海底光缆端不锈钢管上，再在单层铠装海底光缆端不锈钢管上涂上胶水，在将外套不锈钢管拉到单层铠装海底光缆端记号处，保证光纤的余长，静置20~30分钟；

15、将连接好的外套不锈钢管表面清除干净，用交联聚乙烯带绕包填充缆芯，直至外径一致。

16、将单层铠装海底光缆端的铠装钢丝向双层铠装海底光缆端缠绕，直至双层铠装海底光缆端钢丝处，钢丝接头处用钢带缠绕，以防止接头处斜度过大。

17、从单层铠装海底光缆端向双层铠装海底光缆端缠绕内层预绞钢丝，接头处用用钢带缠绕。

18、再在接头外分别绕包中层预绞钢丝和外层预绞钢丝。

19、在上述预绞钢丝外部用绕线器缠绕两层聚丙烯绳（PP绳），涂复沥青，并辅以喷灯加热，让沥青与聚丙烯绳（PP绳）粘合在一起；

20、进行光纤的衰减测试和整条海底光缆的性能测试，符合测试要求，即制成单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头。

 

海底光缆软接头 closure for sh单层铠装钢丝海底光缆端llow w单层铠装钢丝海底光缆端ter su双层铠装钢丝海底光缆端m单层铠装钢丝海底光缆端rine optic单层铠装钢丝海底光缆端l fi双层铠装钢丝海底光缆端er c单层铠装钢丝海底光缆端双层铠装钢丝海底光缆端les为相邻浅海光缆段之间提供光学、电气、密封和机械强度连续性的保护段。

经有关技术标准检测部门检测达到如下技术要求：

1.1　使用环境

环境温度：-10℃～+40℃；

水    深：不大于500m。

1.2　使用寿命

不少于25年。

1.3　材料

1.3.1　单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头结构需要采用不同材料时，各种材料的物理、化学性能应稳定，应防止因潮气或海水浸入而导致相互间的反应，产生游离氢。单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头所用材料应具有耐海水腐蚀性能，并符合SJ 51659/3—2002中3.2的规定。

1.4　机械性能

1.4.1　拉伸

浅海光缆与单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段在GB/T 18480规定的浅海光缆短暂拉伸负荷下，维持5min后，监测光纤传输衰减无明显变化，单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段应不松动。卸载后检查单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段应无明显变形，密封应无失效。

1.4.2　拉脱

浅海光缆与单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段在不小于浅海光缆短暂拉伸负荷的1.1倍拉力下，维持5min后， 单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段与浅海光缆应不松脱。

1.4.3　拉力下弯曲

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段与浅海光缆结合处应承受弯曲拉力10kN，预绞丝应无明显变形，监测光纤传输衰减应无明显变化。

1.4.4　冲击

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段进行冲击后，护套应无裂纹、开裂或其他可能造成护套穿透的损坏，监测光纤传输衰减应无明显变化。

1.5　光学性能

附加衰减应不大于0.15d。

1.6　电气性能

1.6.1　绝缘电阻

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段的绝缘电阻应不小于20000MΩ/500V(d.c.)。

1.6.2　耐电压

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段的耐电压在15kV(d.c.)作用下，2min应不击穿。

1.6.3　直流电阻

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段两端导电部件的直流电阻应不大于0.5Ω。

1.7　水压密封性能

单层铠装、双层铠装海底光缆过渡软接头段的缆芯在5.0MP单层铠装钢丝海底光缆端水压下持续168h，缆芯不锈钢管无水渗入，试验后绝缘电阻应符合1.6.1的规定，耐电压应符合1.6.2的规定。