沙漠地带光缆线路的维护

! 对沙漠地带架空光缆故障的分析和研究
在沙漠地带 ! 许多地区的多条架空光缆线路出现时通
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海底光缆的 技术要求与设计
陆国梁 !中天科技股份有限公司 上海
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力大 ! 因此对于敷设在不同深度的海底光缆提出了不同的 技术要求 $ %$ & 制造长度长 为了提高海底光缆系统的可靠性! 对于有中继的系 统 !要 求 在 中 继 段 光 缆 中 无 整 体 接 头 !即 要 求 光 缆 制 造 长 度与中继段长度相一致 $ 这样光缆的制造长度要长达数十 千米或更长 ’ 对于无中继的系统 ! 光纤的长度规格则更多 $ %% & 耐水压高 海底光缆敷设在海底 ! 要受到与敷设深度相关的海水 压力作用 ! 水 深 每 增 加 $& # 就 要 增 加 一 个 大 气 压 的 压 力 $ 如敷设在浅海区的海缆最高要承受 !& 个大气压的压力 ! 即
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其中 !( 为沙障的障间距离 )* 为沙障的 高 度 )! 为 沙 面坡度 * &- % 对固沙试验的观测 在草方格中选择一个标石作为测量中心 ! 然后在距标 石 ! $ 处的前后左右 $ 个方向各插入涂有标记的竹竿! 测量标石和竹竿顶端到沙面的距离 ! 然后计算出流动的沙 量 ! 测量周期为一年 * 从统计的数据可以看到 ! 草方格固沙 的效果是比较显著的 * &% % 对固沙试验的分析 据治沙专家推断 ! 采用 ! $#! $ 的 草 方 格 固 沙 ! 其 地 面 粗 糙 度 要 比 流 沙 粗 糙 度 提 高 &""%."" 倍 ! 使 输 沙 量 减 少 /.0 以上 * 而采用 ""# $&""# $ 的草方 格 固 沙 ! 其 固 沙 效果将更好 * 同时 ! 实施一次芦苇草方格固沙 ! 其预计效果 会达到 !" 年以上 ! 这个数据是参照塔克拉玛干沙漠公路 治沙效果而言的 * 实施草方格固沙所使用的原材料应因地制宜 ! 各地区 必须根据自己的资源优势 ! 选择最经济的材料 * 但是 ! 如果 采用麦秸 + 稻草等农作物的杆作为草方格固沙的材料 ! 其 效果和使用寿命会有所降低 ! 因为这些杆的强度不如芦苇 的强度大 "
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沙漠地带光缆线路的维护
王振岳 !北京邮电大学
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&( ’ 大风对架空光缆线路的影响 大风使架空光缆长期处于受力和振动的状态 # 这样会 大大缩短光缆的使用寿命 % &’ ’ 泥石流对光缆线路的影响 沙漠地带平时干旱少雨 # 但在夏季常常会出现暴雨天 气 # 这样容易引起泥石流 # 从而冲毁或冲断光缆线路 % 在几 大沙漠中曾多次发生泥石流冲毁或冲断光缆线路事件 %
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沙漠对光缆线路造成的危害
&" ’ 沙丘移动对光缆线路的影响 大多数沙漠地带干旱$ 风力大且每年持续时间可达
! !" 个 月 之 久 # 因 此 沙 丘 移 动 特 别 频 繁 # 一 些 地 埋 光 缆 的
标石全部被埋入沙丘 # 即使是高标石也不例外 % 更甚的是 # 一些架空光缆的线杆也被沙丘所埋没 % 与此相反 # 大风也可以把覆盖在地埋光缆上的沙粒吹 走 # 使光缆裸露在地面上 # 从而容易被人或动物所损坏 % 同 时 # 因沙漠地带夏季地表温度达 #$#!%$$ # 如果光缆长期 裸露在地表上 # 这样会大大地影响通信传输质量和光缆寿 命 # 留下严重的故障隐患 % && ’ 昼夜温差对光缆线路的影响 沙漠地带的温差极大 # 如新疆的南疆地带的绝对温差 可达 ’$$%#$$ % 如此大的温差会引起光缆护套和束管的 热胀冷缩 # 从而导致通信时好时坏等现象的出现 % &! ’ 鼠害对光缆线路的影响 考察中发现 # 呼和浩特以东旗下营段 ’$ 多千米的光缆 有几十 处 遭 受 鼠 害 # 外 护 套 被 破 损 # 从 而 使 绝 缘 电 阻 严 重 下降 # 更甚的将导致线路维护告急或不得不更换新光缆 %
风速范围 %#-5 & 系数 ! 取值
风速不均匀系数的取值
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表#
光缆直径范围 系数 + 取值
空气动力学系数
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对大风造成的光缆线路故障的分析
在沙漠地带 ! 频繁的大风使光缆长期处于受力状态 !
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和基板均为有机玻璃材料 $ 有机玻璃的软化点仅为 !!! ! 但该地区最高温度可达 ’&"(&! ! 所 以 有 机 玻 璃 肯 定 会 变 形 !从 而 导 致 接 续 盘 上 的 光 纤 位 置 产 生 移 动 !再 加 上 光 缆 中束 管 的 热 胀 冷 缩 ! 致 使 光 纤 受 力 变 形 ! 最 终 将 产 生 通 信 阻断现象 $ 所以在选择沙漠地带使用的接头盒时 ! 必须注 意其结构是否合理 $ 表!
海 底 光 缆 是 一 种 敷 设 在 海 底 !用 于 洲 际 之 间 "大 陆 与 岛屿之间以及岛屿与岛屿之间建立光通信的特种光缆 #
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海底光缆的技术要求
海底光缆敷设在极其复杂的海洋环境中 ! 系统长且与
所敷设的深度和海洋水深相关 $ 敷设在浅海区 %水深 !"" # 以内的区域 & 及靠近岸边的光缆要受到海底底质海洋沉积 物 " 海洋微生物 " 附着生物等的影响和侵袭 ! 以及许多外来 因素的袭击 % 主要是人为作用 &! 在敷设和打捞过程中还要 受到各种力 的 作 用 $ 敷 设 在 深 海 区 % 水 深 在 !"" # 以 上 的 区域 & 的 海 缆 受 外 界 因 素 的 影 响 较 少 ! 但 所 受 到 的 海 水 压
图!
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时坏的现象 ! 尤为突出的是新疆南疆地带 " 分析发现 ! 这是 由于该地区春夏之交沙暴浮尘天气持续时间长 $ 昼夜温差 大 ! 因此对光缆和接头盒的温度特性要求也高 " Βιβλιοθήκη Baidu面是对 该线路所用的光缆和接头盒的测试和分析 " &!% 对光缆温度性能的测试 对和田到策勒的多次出现故障的光缆进行温度循环 试验 ! 测试数据和统计曲线如图 ! 所示 "
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光缆线路草方格固沙试验
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目前已敷设的光缆线路大多数是在沙漠的边缘处 ! 而 且是在沿公路两侧 约 !"!#" $ 的 范 围 内 ! 即 便 是 穿 越 沙 漠 中心的光缆线路 ! 也是敷设在穿越沙漠公路的两侧 " 借鉴 沙漠公路的固沙治理办法 ! 光缆线路维护部门在不同的地 区 # 如 毛 乌 素 沙 地 $ 腾 格 里 沙 漠 %! 利 用 当 地 自 然 资 源 的 优 势采取了草方格固沙措施 " &! % 草方格沙障的设置 基于上述地区固沙的经验! 并结合考察工作中了解 到的情况! 本次试验选择有代表性的塔克拉玛干沙漠东 南 部 $ 新 疆 建 设 兵 团 %& 团 和 %# 团 之 间 的 阿 拉 干 沙 丘 带 作 为试验点 ’ 试验草方格沙障是将芦苇 & 新疆博斯腾湖盛产 芦苇 % 直接 插 入 沙 层 %"!&" ’$ 深 处 ! 直 立 于 沙 面 的 高 度 也 为 %"!&" ’$ " 以光缆线路为中心 ! 分别在两侧各置 % $ 宽 ! 形成 ""# $#""# $ 的草方格 " 草方 格 沙 障 的 作 用 是 增 加 地 面 粗 糙 度 !增 大 对 气 流 的 阻 力 !降 低 近 地 面 风 速 !从 而 减 少沙 粒 被 吹 扬 的 数 量 " 此 外 ! 草 方 格 沙 障 也 有 控 制 积 雪 $ 截留 降 水 的 作 用 ! 可 提 高 沙 层 含 水 率 ! 有 利 于 植 物 的 成 活 和生长 " 草方格沙障间距可按下述公式计算 (
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沙漠光缆线路的维护
治理 ! 固定沙漠常用的办法 &" ’ 工程防沙措施 工 程 防 沙 主 要 是 利 用 杂 草 $树 枝 $农 作 物 杆 和 植 物 茎
等在流沙上设置风障或覆盖沙面 # 以防止风沙流动 % 工程 防沙措施包括以下几种 % &) ’ 设 草 方 格 沙 障 ( 用 麦 秸 $ 稻 草 和 芦 苇 等 在 流 沙 上 设 置 格 状 风 墙 #或 在 草 方 格 中 栽 种 固 沙 植 物 #以 使 流 沙 得 到稳固 % &* ’ 粘土固沙 ( 用粘土碎块堆成小土埂来防止风吹动 沙粒 % &+’ 化学方法固沙 ( 用稀释了的乳化沥青或其他高 分 子化合物洒在沙面上 # 将沙面胶结成多孔状的固结沙层 % 这种固结沙层具有一定的抗风蚀能力和透水性 # 能促使水 分子扩散凝结 # 减少沙地水份蒸发 # 有利于植物生长 % 固结 沙 层 一 般 可 维 持 ! !’ 年 # 如 与 栽 植 固 沙 植 物 相 结 合 # 才 能 达到长期固沙 % && ’ 植物固沙 &)’ 营造防沙林带 ( 防沙林带可分为沙区护林网和 沙 漠边缘的防沙林带 % 人工造林多以白杨 $ 怪柳 $ 沙拐枣 $ 沙 枣 $ 梭梭和花棒等高大乔木为主 % &* ’ 封沙育草 ( 利用在沙漠地区种植各种耐旱的针叶 植物 & 如白刺 $ 红砂 $ 珍珠柴 $ 沙蒿 $ 红柳 $ 罗布麻等 ’ 和草类 & 沙里针茅 $ 戈壁针茅 $ 骆驼刺 $ 沙蓬 $ 猪毛菜和盐生草等 ’# 以达到固沙的目的% 保护沙区植被是治理沙漠的有效措 施%
和田到策勒故障光缆的测试数据和统计曲线
图 ! 可以清楚说明 ! 出现的多次故障主要是由于束管 热胀冷缩所致 " 因为在接纤盘中 ! 正常时光纤不受力 ! 当束 管收缩时带动光纤随之移动! 致使光纤在盘中拐角处受 力 ! 从而使通信衰耗增大 $ 通信质量变坏 ! 严重时光纤会被 拉断 ! 于是出现了阻断现象 " 分析束管收缩的原因 ! 除受温度影响外还与以下 & 个 因素有关 ( &1% 光缆的整体结构 ) &2% 松套束管的形式 ! 即为中心束管式还是层绞式 ) &’% 束管所用材料 ) &3% 束管与塑膜钢带或塑膜铝带之间填充物是油膏填 充还是阻水带 " 实践证明 ! 并不是所有的光缆都适用于沙漠地带 " 如 阻水带式中心束管且材料为 456 的光缆 ! 其 束 管 的 收 缩 率大 ! 不适宜在沙漠地带使用 " 但某些中心束管式光缆适 用于 沙 漠 ! 如 双 层 中 心 束 管 式 光 缆 ! 其 里 层 为 非 结 晶 聚 碳 酸 酯 材 料 &47 %! 外 层 为 结 晶 型 44 材 料 ! 并 且 束 管 和 塑 膜 钢带 之 间 填 充 阻 水 油 膏 ! 因 此 其 收 缩 率 就 较 小 ) 再 如 某 些 中心 束 管 式 光 缆 ! 由 于 它 每 米 有 一 个 阻 水 环 ! 可 使 束 管 与 塑膜钢带之间粘接牢固 ! 从而束管的收缩率也比较小 " 此 外!多 数 层 绞 式 光 缆 可 以 应 用 在 沙 漠 地 带 !但 也 有 个 别 厂 商生产的光缆不能使用 " 因此 ! 我们对敷设在沙漠地带的光缆必须进行严格的 筛选 ! 要求光缆束管单位长度的摩擦力 !%" 89$ " &-% 对接头盒的分析 在新疆南疆民丰到喀什线路上所用接头盒的接续盘
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概述
我国光缆长途线路 ! 八纵八横 " 的基本格局已经建成 #
! 京呼银兰 "$! 西 兰 乌 霍 " 和 ! 兰 西 拉 " 这 ! 条 干 线 是 我 国 东 西部通信的大动脉# 也是我国开发大西北通信的关键所 在 % 然而 # 它们分别穿越和途经我国的八大沙漠和两大戈 壁 % 沙漠地带气候条件恶劣 $ 风沙大 # 容易引起光缆线路故 障% 为了了解清楚沙漠中光缆线路的情况以及所受到的 危害 # 国家组织人员对 ! 京呼银兰 "$! 西兰乌霍 " 以及 ! 兰西 拉 " 等国家一级干线以及部分省二级干线沙漠线路的路由 进行了 考 察 调 研 # 其 中 特 别 对 穿 越 沙 漠 $ 沙 地 或 戈 壁 地 带 的光缆线路做了详细考察 # 并在考察中确定了试验基地 % 下面笔者根据这次调研情况来谈谈如何维护沙漠地带的 光缆线路 %