浅谈陆地长途通信光缆线路工程设计中的几个问题
时间：2020-12-17 09:47:49 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(内蒙古铁通通信工程建设有限公司，内蒙古 呼和浩特 010050)摘 要：就陆地长途通信光缆线路工程在勘测设计中就长途光缆中继段长度、光缆线路路由选择等七个方面需要注意的问题进行了简要论述。
关键词：长途光缆；
陆地；
线路工程；
设计
中图分类号：TN913.33 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)08—0103—02
当前随着我国经济的不断发展和社会交往的日益增加，特别是知识经济时代的来临，通信业在国民经济中地位不断提高，处于基础性、先导性和战略性地位，并日益发挥着巨大的作用，它是国民经济各部门之间组建各种应用信息系统强有力保证，也是国民经济和社会服务实现信息化的坚实基础。
长途通信传输网是承载电信网和信息网的基础网络，目前在我国，光缆传输网是长途通信传输网中的主体网络，是我国主要建设和发展的通信网络，所以长途光缆传输网的质量好坏，直接关系到通信质量和信息传输质量，从而也关系到我国经济发展的速度。长途光缆传输网的质量取决于长途光缆工程在建设过程的建设质量和工程中采用材料、设备的质量，而工程建设过程中又包含有立项、设计、施工、验收等几个关键的步骤。
1 长途光缆中继段长度的核准和计算
长途光缆传输中继段的长度在长途光缆传输网中是一个比较重要的指标，它是否符合规范、标准要求将影响到光端机能否无失真的接收到经光缆传输来的光信号。在建设单位选定光传输设备的情况下，通过计算核定设计任务书中给定的光缆敷设长度是否在规范、标准要求范围内。在进行光传输中继段距离计算时，必需考虑衰减受限距离及色散受限距离，为保证在中继段内光缆能够无失真的传输光信号，选择两者之中较小值作为可用传输距离。
1.1 衰减限制
衰减限制中继段长度预算：
L＝(Ps－Pr－Ac－Pp－Mc)/(Af＋As)
式中：Ps——平均发射功率；
Pr——最小灵敏度；
Pp——光通道代价，也就是设备富余度。由于设备时间效应（设备的老化）和温度因素，设备性能影响所需的余量，也包括注入光功率、光接受灵敏度和连接器等性能一般取1dB或2dB。
Ac——〖ZK(〗连接器衰减和，包含S和R点间除设备连接器C以外的其他连接器（如ODF等）
衰减，如ODF等FC型平均0.8dB/个，PC型平均0.5dB/个，一般取2×0.5dB。〖ZK)〗
Af——光纤衰减系数（在1 310nm中取0.36dB/km， 在1 550nm中取0.22dB/km）。
MC——线路富余度，可取0.05～0.1dB/km，在一个中继段内，光缆富裕度不宜超过5dB。一般计算距离小于30km时取0.1dB/km，大于30km时取3dB。
注：当MC取0.1dB/km时预算公式改为L＝(Ps－Pr－Ac－Pp)/(Af＋As＋Mc)。
As——光纤接头平均衰减（活接头取0.5dB/个，死接头取0.08dB/个）。
注：上面计算中继段距离的取值，仅作为参考。
为了满足衰减限制可通过下面方法求得：
最长限制传输距离：Ps取最小平均发射功率，Pr取光口最小接收灵敏度，得出长限制距离Ｌ；
最短限制传输距离：Ps取最大平均发射功率，Pr取光口接收过载功率，Mc取0，得出短限制距离Ｌ。
1.2 色散限制
色散限制的中继段长度：Ld＝Dmax/│D│
Dmax——光传输收发两点间的允许的最大色散值；
｜D｜——光纤色散系数，在G.652光纤中1 310nm取3.5Ps/nm•km，在1 550nm取18Ps/nm•km。
中继段长度范围：l～min(L，Ld)。
2 长途光缆线路系统制式及容量的选择
在长途光缆线路工程设计中，系统制式及容量的选择要遵从以下原则：①长途干线光缆所用的光纤类型必须符合ITU－T相关建议和我国国家及行业标准；
②光纤类型和使用窗口的选择应当根据业务需求预测，综合考虑业务类型、网络基本结构和业务量的发展趋势，并具有支持未来传输系统的能力；
③缆中光纤数量的配置应充分考虑到网络冗余要求、未来预期系统制式、传输系统数量、网络可靠性、新业务发展、光缆结构和其他部门的光纤需求等因素。
3 长途光缆线路路由的选择
光缆线路路由的选择非常重要，路由选择的是否合理、安全，直接影响到长途光缆线路建成后的安全，是影响光缆使用寿命的直接因素之一。在长途光缆线路工程的勘测设计中，主要从以下几个方面考虑来选择合理、安全的光缆线路路由：①光缆线路路由方案的选择，应以工程设计任务书和干线通信网络规划为基础，进行多方案比较，必须保证通信质量，使线路安全可靠、经济合理和便于施工、维护。②选择光缆线路路由时，应以现有的地形地物、建筑设施和既定的建设规划为主要依据，并应充分考虑铁路、公路、水利、长输管道等有关部门发展规划的影响。③光缆线路路由，在符合大的路由走向的前提下，宜沿靠公路，但应顺
路取直，避开路边设施和计划扩改地段。④光缆线路路由应选择在地质稳固、地势较为平坦的地段，尽量减少翻山越岭，并避开可能因自然或人为因素造成危害的地段。⑤应避开湖泊、沼泽、排涝蓄洪地带，尽量少穿越水塘、沟渠，在障碍较多的地段应合理绕行，不宜强求长距离直线。⑥光缆线路穿越河流，当过河地点附近存在可供光缆敷设的永久性桥梁时，光缆宜在桥上通过。
4 长途光缆敷设方式和结构的选择
4.1 非市区光缆线路的敷设方式
长途通信省际干线光缆线路在非市区地段敷设时应以采用管道或直埋方式为主；
省内干线光缆线路除管道和直埋方式外也可采用架空方式。一般来说，从光缆线路的安全、使用寿命、工程造价等方面综合考虑，宜采用直埋方式。
4.2 市区光缆线路的敷设方式
长途干线光缆线路在市区内敷设应以采用管道方式为主。对不具备管道敷设条件的地段，可采用简易塑料管道、槽道或其他适宜的敷设方式。
4.3 光缆敷设结构的选择
4.3.1 长途干线光缆在下列情况下可采用局部架空敷设方式（局部架空时，可不改变光缆外护层结构）：①必须穿越峡谷、深沟等采用其他敷设方式不能保证安全或建设费用过高的地段；
②地下或地面存在其他设施，施工特别困难、原有设施业主不允许穿越或赔补费用过高的地段；
③因环境保护、文物保护等原因无法采用其他敷设方式的地段；
④受其他建设规划影响，无法进行长期性建设的地段；
⑤地表下陷、地质环境不稳定的地段；
⑥其他不能采用管道或直埋方式敷设的地段，如陡峻山岭等。
4.3.2 长途干线光缆应根据其用途和开放传输系统的需求选择合适的光纤，通常情况下选用适合在长波长工作的二氧化硅系光纤品种。
4.3.3 长途干线光缆线路应采用无金属线对的光缆。根据工程需要，在雷害或强电危害严重地段可选用非金属构件的光缆，在蚁害严重地段可采用防蚁光缆。
4.3.4 光缆护层结构的选择应符合下列规定：①直埋光缆：PE内护层＋防潮铠装层＋PE外护层，或防潮层＋ PE内护层＋铠装层＋PE外护层，宜选用GYTA53、GYTA33、GYTS、GYTY53或其他更为优良的结构；
②管道或采用塑料管道保护的光缆：防潮层＋PE外护层，宜选用GYTA、GYTS、GYTY53、GYFTY或其他更为优良的结构；
③防蚁光缆：直埋光缆结构＋防蚁外护层。
4.4 光缆的机械性能应当符合下列规定
5 光缆线路的保护设计及防护设计
5.1 光缆线路的保护设计
光缆线路的保护设计也是设计中一项重要内容，光缆线路在特殊地段的保护设计是否合理，将直接影响到光缆线路在建成后能否安全的使用和光缆的使用寿命。
光缆线路穿越铁道及不能开挖的公路时，采取顶钢管方式保护（保护钢管应长出路沟0.5～1m）；
光缆线路穿过机耕路、农村大道以及市区或易动土地段时，采取铺硬塑管、红砖、水泥盖板等保护措施；
光缆穿越需疏浚的沟渠和要挖泥取肥、植藕湖塘时，除保证埋深要求外，要在光缆上方覆盖水泥板或水泥沙袋保护；
光缆穿过汛期山洪冲刷严重的沙河时，采取人工加销或砌漫水坡等保护措施；
光缆穿越落差为1m以上的沟坎、梯田时采用石砌护坡，并用小泥沙浆勾缝。落差在0.8～1m时可用三七土护坡落差小于0.8m时，可以不做护坡，但需多层夯实；
光缆敷设在易受洪水冲刷的山坡时，缆沟两头应做石砌堵塞；
光缆引上（下）电杆
（或墙）时，采用钢管保护；
光缆线路经过大桥在桥上敷设时，30m以上大桥采用钢槽保护，并在钢槽内铺垫避震物；
30m以下大桥采用钢管保护；
在某些特殊地带直埋线路沟深达不到规范要求时，在光缆上方盖水泥盖板（或玻璃钢槽）保护；
所有采用钢管保护的地方，在钢管内均必须穿放塑料子管，子管长度至少要在钢管两端各伸出0.5～1m；
架空光缆在与电力线交越处，要进行绝缘保护。
5.2 光缆线路的防护设计
长途光缆线路的防护设计是光缆线路设计中一项重要的内容，它关系到光缆线路在建成后能否安全畅通的使用。光缆线路防护设计应主要从防强电和防雷这两个方面考虑。
5.2.1 光缆线路防强电：在选择光缆路由时，应与现有强电线路保持一定的隔距，当与之接近时应计算在光缆金属构件上产生的危险影响不应超过规范规定的容许值；
光缆线路与强电线路交越时，宜垂直通过；
在困难情况下，其交越角度应不小于45°；
光缆接头处两侧金属构件不作电气连通，也不接地；
当上述措施无法满足安全要求时，可增加光缆绝缘外护层的介质强度、采用非金属加强芯或无金属构件的光缆；
在与强电线路平行地段进行光缆施工或检修时，应将光缆内的金属构件作临时接地。
5.2.2 光缆线路防雷：年平均雷暴日数大于20日的地区，以及有雷击历史的地段，光缆线路应采取防雷保护措施。
依照下列原则设置防雷线：
Ⅰ：ρ10＜100Ω•m的地段，可不设防雷线。
Ⅱ：ρ10为100Ω•m～500Ω•m的地段，设一条防雷线。
Ⅲ：ρ10＞500Ω•m的地段，设两条防雷线。
Ⅳ：防雷线的连续布放长度应不小于2km。
光缆接头处两侧金属构件不作电气连通；
局站内的光缆金属构件应接防雷地线；
雷害严重地段，光缆可采用非金属加强芯或无金属构件的结构形式；
光缆线路应尽量绕避雷暴危害严重地段的孤立大树、杆塔、高耸建筑、行道树、树林等易引雷目标；
在无法避开时，应采用消弧线、避雷针等措施对光缆线路进行保护；
架空线路的杆路上按照规范具体要求设置避雷针；
架空线路吊线不接地，每隔1.5～2.0km（可视钢绞线整盘长度而定）采用瓷绝缘子作电气绝缘；
吊线与电杆连接处应加瓷瓶绝缘；
架空线路与架空明线同杆架设时，光缆架挂在长途明线线条的下方。
6 光缆接续损耗设计
长途光缆线路的接续损耗是一项非常重要的指标，一般来说长途光缆线路的中继段距离比较长，接续质量的好坏直接影响到光缆线路建成后能否正常无失真的传输光信号。目前我国在光缆接续方面，对接续方式进行了规范性的要求，而对于光纤接续损耗尚无规范要求。
光缆光纤接续采用熔接法；
光纤接续损耗按照传输设备的性能等各方面指标单个接续点应≤0.08dB（在实际施工中用OTDR检测，取双向平均值）。极个别的接续点难以达到上述要求，也要控制在0.3dB以内；
一个光中继段内单纤平均接续损耗根据建设单位的具体要求进行设计，一般是控制在0.04～0.08dB以内。
光缆线路工程设计文件是光缆线路工程实施施工的指导性文件，设计文件质量的高低直接影响到工程施工的质量，所以在进行施工设计时，一定要按照规范、标准要求进行设计，编制出高质量的设计文件，指导和确保工程施工的顺利实施，确保长途光缆线路在建成后能够安全、畅通的投入使用。
