高原严寒地区通信光缆线路设计与施工及防护方法

在正常的气候和地质条件下，通信光缆在施工过程中采用的敷设方式一般有架空、挂墙、管道、直埋和水底等方式。工程结束后进入投产和使用过程中，在正常的气候和地质条件下通信光缆的防护措施有：采取加装绝缘套管，防撞则采用钢管、混凝土包封、砌护墩、砌漫水坝、砌护坎、砌护坡或挡土墙，跨主要公路、街道和铁路采用微钻孔技术等。但是大自然是千变万化的，尤其是我国幅员辽阔，从南到北、从东到西距离达好几千公里，不同地区的气候和地质条件差异性很大，尤其是我国西北地区大部分处在高原和严寒地带，经常遇到一些非正常的气候和地质条件。那么通信光缆的设计与施工及防护就必须因地制宜，采取一些有针对性的措施和方法。下面本人根据多年的实践经验和积累的资料，针对高原严寒地区通信光缆线路设计与施工及防护方法作一些简单的介绍。（注：本文问题的引出主要是在兰州—西宁—拉萨长途干线光缆工程和南宁—贵阳—昆明长途干线光缆工程建设中碰到不少实际的难题，工程技术人员在解决问题的过程中进行有针对性的探讨、研究和总结。）

 1、高原严寒地区通信光缆线路工程设计注意事项

（1）、光缆路由选择：应尽量避免过河及较大的水渠，如果实在避开不了河道，则从选缆、埋深、密封、双路由保护等方面综合考虑过河技术。

（2）、光缆接头盒的设计与安装：接头盒内应提供相应的空间，以便预留松套管；盒内绕纤盘中间不应设置挡纤柱，而选用具有弹性的材料制作固定光纤接头卡槽。安装光缆接头盒时将密封缝隙与地面水平放置（避免水进入盒内），保持盒内绕纤盘水平朝上，使预留光纤及光纤接头保持稳定。对于护套中没有金属复合带以及护套容易伸缩的光缆，应在光缆接头盒上对光缆护套采取加强固定措施。

（3）、光缆的敷设方式：应针对西部冬天高寒严酷的气候和地理环境而因地制宜，对于温差大容易造成光纤套管严重伸缩或光缆护套老化的地区，以及沙漠区应考虑“架空”改“直埋”。对于地震区、山体滑坡、鼠害区、沼泽盐碱地等则可以考虑“直埋”改“架空”。

（4）、高原风沙灾害的防御：沙漠地带光缆路由应采取插芦苇制作成1米×1米的草方格固沙；对于风水危害大的无人站房应全密封；鼠害严重的光缆路由应采用铺水泥砂浆、填细沙、硬质管保护光缆、铠装缆、防鼠缆等办法来避免。

（5）、配备特殊设备：为缩短阻断历时及抢修时间，高原严寒的某些特殊地区，可考虑配备具有抢修、通信、交通、生活一体化的车辆，配备高原严寒带冬季冻土期能够施工开槽的专用工具；尤其应配备在高原缺氧的情况下仍然能够正常工作熔接机。

（6）、敷设在地下的通信管道或通信光（电）缆，设计应考虑埋设在冻土层以下，埋设深度要求大于1.5米。

2、对冻土层光缆的施工及防护措施

故障现象；（1）在高原高寒地带的路段，入冬季节河水往下冻，永冻层往上冻，中间形成活动层，正好处于光缆埋深带；在土质不同的河流中，如；水和土、黏土和砂砾土结合部位，它们受冻时产生的应力不同，造成光缆受力不均匀，容易形成剪切力，使其变形，严重时光缆会形成一个死弯，造成光缆中的光纤全部阻断。（2）在冻土层架空光缆，由于每年循环结冻、消融，使得电杆逐渐往上冒，严重时电杆根部会冒出地面。

防护措施和方法：（1）高原严寒地带过河光缆一定要用重铠装水线光缆，严禁使用非铠装光缆直埋于冻土地带；（2）光缆在穿入塑料管后再穿入钢管，钢管伸出河道超过河坝1米以上；（3）端口应采用有热熔胶的热缩套管密封；（4）加深光缆埋深，要求低于河床1.8米以上；（5）对重要的线路，可以架设一条备用的过河光缆；（6）在冻土地带冰层凸胀严重的地带，尽量采用绕开的办法处理；（7）冻土层架空光缆冬天电杆升高，夏天电杆下降，可改架空为直埋。

3、对昼夜温差悬殊影响通信光缆的施工及防护措施

3.1、光纤套管伸缩的问题

故障现象：（1）故障多数发生在日温差较大的春夏之间（4至6月）和秋天（9至10月），严重的日温差达50℃以上；（2）由于温差变化大，致使松套管伸缩变化严重，伸长时大可达5—6厘米，造成光纤被顶成“死弯”；收缩时套管缩进护套部分的长度多可达30厘米；（3）接头盒处的光纤套管收缩跳出盘纤板，或伸长顶到加强螺丝上形成死弯，虽然未造成光纤断裂，但造成光纤传输性能急剧下降或通信阻断；（4）出现白天误码而晚上通信正常，或晚上误码而白天通信正常的现象。

材料原因：（1）光缆结构不合理，结构较松，松套管结构比较硬、表面比较光滑，与缆中其它构件之间摩擦力小，容易伸缩；（2）接头盒内盘留处理不当，松套管伸缩长度不够，无伸缩空间。

防护措施和方法：（1）将架空改为直埋敷设；（2）架空应选用层绞式、钢塑复合带紧护套光缆；（3）架空光缆接头采用两端盘留处理，增大套管与护套内壁的摩擦系数；（4）接头盒内松套管预留10厘米以上，端口应处于盘纤板的中间位置；（5）选择盘纤板结构合理的光缆接头盒（盘留光纤能有自由伸、缩空间）。

对光缆生产制造的要求：敷设在日温差变化较大地区的架空光缆，建议光缆生产厂商应注意如下几个方面：（1）制作松套管的材料尽量选用非结晶聚合物材料；（2）在设计光缆结构时，应适当提高光缆结构的松紧度；（3）减小松套管的挤出速度；（4）挤松套管时，充分而缓慢地实施冷却。

 3.2、外护套收缩与老化问题

现象1：我国西北地区，夏季高温、冬季严寒，日照时间较长，紫外线强烈，光缆外护套长期受热胀冷缩影响逐渐发生收缩，出现外护套从接头盒中缩出，缆芯和其它构件露出的现象。严重的有露出1米多。

现象2：施工过程中拖动光缆时外护套未连同金属加强芯一起受力，仅牵扯外护套，使外护套受力形成一定的弹性变形而伸长，待光缆架设好后外力消失，弹性变形有恢复的趋势，外护套发生回缩。回缩的程度与受施工施工过程中所受牵扯力的大小以及光缆结构的松紧程度有关。另外一种原因是制作光缆外护套的材料选用不合理引起回缩。

危害是：严重影响光缆的使用寿命；造成光缆接头盒进水。

防护措施和方法：（1）将架空改为直埋敷设；（2）建议制作外护套原材料的生产厂家对西部环境使用的高分子材料进行研究和改良；（3）提醒施工单位注意光缆拖放的方法，光缆拖放完毕后静置一段时间后再接续；（4）注意接头盒型号的选择和安装方法（主要考虑防水问题）。

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