地下通信光缆接续及常见防腐处理:光缆接续盒

  【摘 要】随着光缆通信线路建设规模的扩大,地下通信光缆作为通信光缆线路工程重要的组成部分,地下通信光缆接续及地下通信光缆的常见腐蚀处理越来越受到人们的关注。本文从以上两个方面介绍了地下通信光缆接续及地下光缆常见的腐蚀处理,意在帮助从事地下通信线路工程的人员较全面的了解相关内容,对通信光缆线路设计、施工和维护等也有一定的指导作用。
  【关键词】地下通信光缆;光缆接续;腐蚀
   1.地下通信光缆接续
  1.1光缆
  光缆的基本结构一般由缆芯、加强元件、填充物和护层等几部分构成的,另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。
  1.1.1缆芯
  一般将带有涂覆层的光纤在套上一层塑料层,通常称为塑套,塑套后的光纤称为光纤芯线。将满足机械强度要求的单根和多根光纤芯线以不同形式组合起来称为芯线。[1]多芯光缆一般是由紧结构或者松结构为单位组成单元式结构,或在松结构的一个套管中或一个骨架槽中放入许多根光纤胶合而成。目前常用的光缆结构有层绞式、骨架式、管式和叠带式。不管是松结构还是紧结构光缆,都可以使结构保持成缆前的传输性能,满足使用要求。松结构光缆可以使光纤在缆中完全不受力,从而确保光纤的使用寿命,但比较容易遭受潮气的侵袭,因而需要用挡潮复合物填充。紧结构光缆中的光纤难以避免受到外力的作用,因而影响使用寿命,但是由于受到塑料的紧密保护,不易受到潮气的影响。
  1.1.2加强元件
  加强元件用来加强光缆的抗拉强度,提高光缆的机械性能。在机械特性方面,光缆中的加强元件应该满足下列条件:(1)高场式模量;(2)屈服应力大于给定光缆的最大拉应力;(3)单位长度的重量较小;(4)挠曲性能较好。[2]根据以上条件的要求,光缆中的加强元件一般采用镀锌钢丝、钢丝绳、不锈钢丝和带有聚乙烯垫层的镀锌钢丝绳。为了防止强电和雷击的影响,也可以采用芳纶丝或玻璃增强材料(FRP)。目前使用的芳纶丝束有国产的芳纶14或者美国产的KevLar-49.加强元件一般位于光缆的中心,因而也称为中心加强元件。加强元件外面通常要包一层塑料,以保证与光纤接触的表面光滑并具有一定的弹性。
  1.1.3护层结构
  光缆的护层主要保护缆芯,使缆芯免受外界机械作用和环境条件的影响。在结构上,光缆的护层结构与电缆的护层结构基本相似。不同护层结构适用于不同的敷设方式。
  1.1.4填充结构
  为了提高光缆的防潮性能,在光缆缆芯的空隙中注满填充物以有效防止潮气进入光缆。用于填充的复合物应在60℃以下不从光缆中流出,在光缆允许的最低工作温度下不使光缆的低温弯曲性能恶化。
  1.2光缆接续
  光缆的接续不仅包括光纤的接续、加强芯的接续,而且还包括铝护层和钢导线的接续等。一般情况下,光缆接续主要是指光缆护套的接续。光缆胡桃的接续方法是以传统的金属电缆接续为基础,结合光纤的特殊性选择和设计的。
  根据不同的使用要求,光缆护套有不同的结构和类型,常用的有低密度乙烯护套、高密度聚乙烯护套、铝-聚乙烯分层粘接(PAP)护套、聚氯乙烯护套、铝护套和钢护套等。可根据要求确定光缆接续护套的类型。采用不同的护套接续方法时,应与相应的护套性能相配合。
  光缆接续的一般步骤为:(1)开剥光缆,除去光缆护套;(2)清洗除去光缆内的填充油膏;(3)捆扎光纤,采用套管保护时,可以预先套上热缩套管;(4)检查光纤芯数,进行光纤对号,核对光纤色标;(5)加强芯接续;(6)各种辅助线对(包括公务线对、控制线对)、屏蔽线对等接续;(7)光纤的接续;(8)光纤接头的保护;(9)光纤余纤的盘留;(10)光缆护套的接续;(11)光缆接头的保护。[3]
  光缆护套的接续有热接法和冷接法两大类。热接法采用热源来完成护套的密封连接,热接法中使用较为普遍的是热缩套管法。冷接法不需要热源来完成护套的密封连接,连接法使用较为普遍的是机械连接法。金属加强芯和金属护套采用两种接续方式。第一种金属加强芯和金属护套是在光缆连头处电气上分别相连接;第二种是接头两端的金属加强芯和金属护套电气上互不连接。
  光缆接头的防水处理及保护是光缆施工的关键工序和维护工作的重要内容,也是保证光纤传输质量稳定的重要环节。目前,常会出现光缆线路因接头进水而造成光纤传输特性恶化的问题,接头进水还会造成因铜线远供回路短路而中断通信。
   2.地下通信光缆常见的防腐处理
  因外界化学、电化学等的作用而使光缆护层的金属遭到破坏的现象叫光缆腐蚀。光缆腐蚀可以分为化学腐蚀、电化学腐蚀、晶间腐蚀和微生物腐蚀。[4]
  金属与介质间的纯粹化学作用的过程称之为化学腐蚀。光缆的金属护套在高温和干燥的空气中氧化形成金属氧化层而脱落,或在非电解液中(如酒精、石油、汽油等)的金属腐蚀都是化学腐蚀。此外,各种化学性质活泼的物质,如酸碱盐等都能引起金属的化学腐蚀。但对于下埋式光缆腐蚀的整体衡量,化学腐蚀部分是微不足道的,一般不予考虑。
  以各种化学腐蚀为基础的腐蚀过程称为电化学腐蚀。这种腐蚀过程的重要指标是在金属被破坏的同时有电流存在。其原理一为电解原理,一为原电池原理。电化学腐蚀既能使光缆产生长距离、大范围的腐蚀,也能产生小范围、多点腐蚀,进而引起在通信光缆维护中产生长距离的换缆和多点维修等现象。电化学腐蚀是整个地下光缆防腐蚀工作的重心。
  晶间腐蚀是由于光缆护套在制造、工程施工中产生机械损伤,加之光缆在土壤中经常受到振动以及冻土内膨胀收缩等作用,是金属护套产生晶间破裂而引起。如果在加上电化学腐蚀,那么这种腐蚀将是十分危险的。由于产生这种腐蚀具有偶然性,因而目前还没有很好的防护方法。
  微生物腐蚀由于其腐蚀的细微性,一般不予考虑。
  对于防止以上腐蚀,将在下面进行分别阐述。
  (1)漏泄电流电蚀的处理
  地下通信光缆与直流电气化铁路及地下管线或金属设备等交越处,漏泄电流容易漏入或漏出光缆金属护套,可在光缆金属护套上安装绝缘套管。
  当光缆线路装设排流器后,使相邻的其他金属设备增加腐蚀危险,此时应安装绝缘套管。
  当电缆金属外护套遭受漏泄电流腐蚀时,应安装绝缘套管并采用阳电极联合防护,也可单独使用阳电极防护。
  光缆穿越直流电气铁道或装有阴极保护设备的管线时,应将光缆对地绝缘。绝缘保护应延长至距铁轨或管线10m以外。
  (2)铝护套光缆防腐蚀及处理
  铝护套光缆的防腐蚀,主要采用具有二级防腐蚀性能的塑料外护层;当局部塑料护层及其接头对地绝缘不良时,可采用阳电极作为辅助防护(满足光缆防雷、防强电要求时,氧电极接地装置的接地电阻可以代替其接地装置)。实施这些防护措施的过程中,应注意避免在在有交变应力和固定应力的地方敷设光缆;在有震动的地方敷设光缆时,应采取防震措施,并预留适当的光缆。[6]
  (3)虫类对地下通信光缆的危害及处理
  白蚁蛀蚀严重危害光缆及接头盒等地下通信设施。长途光缆直埋地下时,白蚁蛀蚀已成为光缆及接头盒故障的主要原因(特别在南方地区)。目前我国采用的白蚁防治方法主要有生态防蚁、毒剂处理和结构防蚁等。
  (4)鼠类队地下通信光缆的危害及处理
  一般可以有三种处理方式:(1)采用硬护套防鼠塑料光缆;(2)使用药物泡沫塑料护套防鼠光缆;(3)灵活选择光缆的埋设低点及其他防鼠措施。
  
  【参考文献】
  [1][2][5]刘强,段景汉,等编著.通信光缆线路工程与维护(第一版)[M].西安电子科技大学出版社,2003,1.
  [3]王国新.通信光缆线路[M].北京:人民邮电出版社,1999.
  [4]胡先志,邹林森,刘有信.光缆及工程应用[M].北京:人民邮电出版社,1998.
  [6]刘强,张旭,段景汉,等.通信光缆接续工程技术的现场处理[J].电信技术,2002,(8).

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