光纜線路常見故障分析

(61035部隊(duì)，湖北 襄陽 441003)

0 引言

光纜線路是光通信的重要組成部分，線路故障不僅直接影響著網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率，而且還會(huì)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。光纜線路故障復(fù)雜多樣，就幾類常見故障進(jìn)行分析，與大家共勉。

1 光纜線路冰凍故障

我所在的中原山區(qū)，由于氣候的原因，光纜的防凍問題一直沒有引起重視，導(dǎo)致冬季光纜故障頻發(fā)。

1.1 冰凍故障現(xiàn)象

冰凍故障都發(fā)生在冬季氣溫突降或連續(xù)低溫的夜晚，故障點(diǎn)處于光纜外穿保護(hù)鋼管的管內(nèi)，故障點(diǎn)處光纜外形偏曲變形，經(jīng)過處理有的能恢復(fù)，但絕大多數(shù)難以復(fù)原。故障點(diǎn)處塑料管嚴(yán)重變形甚至破裂，塑料管內(nèi)纖芯斷裂或絞繞彎曲，造成光纖傳輸障礙。

1.2 冰凍故障原因

冰凍故障是由鋼管內(nèi)的積水在氣溫降低結(jié)冰時(shí)膨脹擠壓光纜所致。通過查閱光纜線路設(shè)計(jì)圖和竣工資料發(fā)現(xiàn)，本區(qū)域內(nèi)光纜線路在過橋架掛、穿越道路、過涵洞口、過難于施工的淺地表、進(jìn)入控制箱等處都采用了光纜穿塑料子管再外套鋼管的方式進(jìn)行保護(hù)。由于鋼管的存在對(duì)光纜線路免受人為破壞起到了的很好的保護(hù)，提高了線路傳輸?shù)目煽啃?。但在保護(hù)鋼管處卻沒有采取任何防水措施，地表水和雨水可以輕易順光纜或子管流進(jìn)鋼管。實(shí)地考查發(fā)現(xiàn)，幾乎每處都有水流進(jìn)的跡象，有的還常年積水。由于保護(hù)鋼管大多裸露在外或離地表很淺，當(dāng)氣溫降至零度以下時(shí)鋼管里的水自然結(jié)冰，對(duì)光纜產(chǎn)生強(qiáng)大的側(cè)壓力，使光纜扭曲變形，圓形截面被壓成凸凹不平的不規(guī)則形狀，從而造成芯線斷裂或損耗加大，出現(xiàn)冰凍故障。

1.3 光纜線路的防凍措施

一是新建工程設(shè)計(jì)時(shí)要考慮光纜防凍。對(duì)保護(hù)鋼管進(jìn)行密封，防止進(jìn)水造成冰凍危害。對(duì)架空的光纜在入地或進(jìn)入控制箱前，要采取膠封保護(hù)，防止雨水順纜流入鋼管。二是對(duì)已建光纜線路的保護(hù)鋼管進(jìn)行密封處理。在鋼管兩端用瀝青封堵、用防水膠帶包封或用熱縮管進(jìn)行熱縮密封，要確保無滲漏。每年在入冬前都要檢查封堵是否良好，防止出現(xiàn)裂縫后進(jìn)水。三是對(duì)現(xiàn)有光纜線路加保護(hù)鋼管處不便于密封處理的地方進(jìn)行排水處理?？稍阡摴艿南鄬?duì)底處開口(或打眼)，讓水能夠快速順利流出，保證鋼管內(nèi)不會(huì)有積水。

2 光纜接頭處故障

光纜接頭無論采用哪種接續(xù)方法，接頭部位的光纜外護(hù)套和光纖涂覆層均已去掉，雖然有增強(qiáng)保護(hù)，但接頭部位光纖導(dǎo)管和光纖自身的強(qiáng)度和可繞性都變差，且容易老化；同時(shí)接頭部位的可靠性還受接續(xù)的工藝、材料和技術(shù)人員的操作水平以及周圍環(huán)境等因素的影響，因而光纜接頭處是線路故障的易發(fā)點(diǎn)、多發(fā)點(diǎn)。

2.1 接頭處故障現(xiàn)象

1)故障表現(xiàn)形式：從測(cè)試的背向散射曲線上表現(xiàn)為反射事件、非反射事件或末端事件；從故障性質(zhì)上表現(xiàn)為斷纖或損耗點(diǎn)；從故障現(xiàn)象上表現(xiàn)為單纖或多纖問題。

2)故障發(fā)生的位置：熔接點(diǎn)處、熱縮管內(nèi)、盤纖部位、松導(dǎo)管扎帶處、密封纏膠固定處、光纜開剝處和余纜盤留處等。

3)故障發(fā)生的時(shí)間：光纖在接續(xù)過程中、盤纖封盒過程中和接頭之后不同時(shí)間段都可能發(fā)生故障。

2.2 光纜接頭處故障原因分析

1)發(fā)生在接續(xù)過程中的故障。這時(shí)候的故障一般在熔接點(diǎn)處、熱縮管內(nèi)和光纜開剝處三個(gè)位置。具體的原因：一是接頭兩端使用了不同廠家或者同一廠家不同批次的光纜。由于兩端光纜纖芯的傳輸特性和幾何特性不一致，有可能導(dǎo)致接續(xù)損耗過大。二是操作人員在用開剝刀開剝光纜時(shí)損傷了松套管或纖芯。三是使用了劣質(zhì)的熱縮管，劣質(zhì)的熱縮管加熱冷卻收縮不均勻，會(huì)出現(xiàn)光纖微彎損耗。四是技術(shù)人員操作不當(dāng)或失誤，導(dǎo)致斷纖或者超出指標(biāo)的接續(xù)損耗。使用熱縮管對(duì)接續(xù)點(diǎn)及裸光纖部分固定和保護(hù)時(shí)，裸光纖太長(zhǎng)露出保護(hù)管外、熱縮管內(nèi)有氣泡或沙子、纖芯在熱縮管內(nèi)有彎曲或扭絞、裸光纖未置于熱縮槽內(nèi)的正中間、熱縮管未冷卻就進(jìn)行卡壓等等，出現(xiàn)斷纖或纖芯彎曲。

2)發(fā)生在盤纖封盒過程中的故障。光纖接續(xù)完后，經(jīng)測(cè)試合格，但盤纖封盒后又出現(xiàn)斷纖或者個(gè)別光纖損耗過大。這種故障的原因絕大多數(shù)為技術(shù)人員操作不當(dāng)所致，如壓纖時(shí)熱縮管與盤片擠壓裸光纖、扎帶過緊、不小心弄斷光纖、固定光纜時(shí)上螺絲將光纜端頭壓偏等等。

3)發(fā)生在盤纖封盒后的故障。光纜接頭盤纖封盒后出現(xiàn)故障的可能性較少，但也有發(fā)生，故障多為損耗增大，其原因：一是光纜固定不牢或余纜存有明顯的絞勁，光纜在應(yīng)力作用下發(fā)生軸向扭轉(zhuǎn)，使得導(dǎo)管在加強(qiáng)芯上纏繞，管內(nèi)纖芯彎曲或拉緊收容盤內(nèi)光纖產(chǎn)生彎曲。二是盤留余纜時(shí)彎曲半徑過小。三是收容盤內(nèi)光纖扭絞嚴(yán)重或纖芯有微裂紋，盡管當(dāng)時(shí)沒有出現(xiàn)故障，但隨著時(shí)間的推移光纖老化、應(yīng)力作用和靜態(tài)疲勞使光纖出現(xiàn)斷裂或裂紋增加。四是接頭盒密封差光纖受潮，光纖表面的微裂紋在潮濕的情況下增大。

2.3 光纜接頭處故障的預(yù)防和應(yīng)對(duì)措施

盡管光纜接頭處故障多發(fā)而且形式復(fù)雜多樣，但從以上分析發(fā)生的原因來看，只要在施工和維修中處置恰當(dāng)，就能夠有效減小光纜接頭故障。

1)在施工和維護(hù)過程中利用OTDR進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行有效處理，避免形成線路故障。

2)在施工和維護(hù)中接頭兩端盡量采用同一廠家同一批次的光纜，至少應(yīng)采用同廠家同型號(hào)的光纜。

3)操作人員要精心作業(yè)，最大限度地減少人為障礙。

4)在施工和維護(hù)時(shí)盡可能創(chuàng)造無塵無潮的作業(yè)環(huán)境，保持工具儀表潔凈并處于良好的技術(shù)狀態(tài)。

5)光纜接頭必然帶來接續(xù)損耗，特別是遇到不同特性的光纜，接續(xù)損耗相對(duì)較大，因此在施工和維護(hù)中應(yīng)盡量避免接頭過多，以預(yù)防全程損耗過大。

3 機(jī)房?jī)?nèi)光纜故障

機(jī)房?jī)?nèi)光纜故障作為線路故障的一種特例時(shí)有發(fā)生。由于該類故障距測(cè)試點(diǎn)很近，判斷較為困難，特別是光纖的背向散射曲線因OTDR盲區(qū)的影響測(cè)試非常麻煩，因此需要網(wǎng)管環(huán)回、光功率測(cè)試、背向散射曲線測(cè)試和替換等多種方法綜合應(yīng)用進(jìn)行分析判斷來找準(zhǔn)故障點(diǎn)，從而快速有效地排除故障。

3.1 鼠患故障

很多機(jī)房光纜進(jìn)線過道都有老鼠，而光纜護(hù)套中塑料的特有氣味成為鼠類經(jīng)?？幸У膶?duì)象，造成鼠患故障。光纜遭老鼠啃咬后可能會(huì)出現(xiàn)護(hù)套材料被啃咬壞、鋼帶出現(xiàn)銹蝕或銹蝕穿孔、鋼帶搭接部分被啃咬開、增強(qiáng)塑料被啃咬壞甚至直接咬斷光纖，造成通信中斷。

鼠患故障重在有效預(yù)防。目前光纜常用的防鼠技術(shù)有生態(tài)學(xué)防鼠、藥物防鼠和機(jī)械防鼠等。生態(tài)學(xué)防鼠和藥物防鼠有一定的效果，但不太適合有人員值守的機(jī)房環(huán)境，所以機(jī)房光纜防鼠重點(diǎn)采用機(jī)械防鼠。機(jī)房?jī)?nèi)做到盡可能堵死老鼠出入的通道，光纜走線槽兩端采取密封措施，走線槽至終端盒之間光纜用軟管進(jìn)行加鎧、加套保護(hù)，有條件時(shí)機(jī)房?jī)?nèi)采用防鼠光纜。

3.2 光纖連接器故障

光纖連接器是光纖通信系統(tǒng)中不可缺少的無源器件，光纖連接器故障表現(xiàn)為插入損耗大，ODF架和光板接口處都有可能發(fā)生。形成插入損耗大的原因：一是連接器插針和耦合管質(zhì)量達(dá)不到要求，同心度指標(biāo)不合格、指針端面不平整。二是連接器機(jī)械性能不合格，經(jīng)常出現(xiàn)接觸不良。三是插針端面不清潔有塵埃。四是插拔次數(shù)過多損壞瓷芯、瓷管。五是長(zhǎng)期受光功率侵?jǐn)_纖芯端面損傷。出現(xiàn)光纖連接器故障，有時(shí)需進(jìn)行清潔拔插處理，但主要采用更換法蘭或尾纖的方式進(jìn)行解決。

采取的預(yù)防措施：一是在施工維護(hù)中選用正規(guī)且質(zhì)量好的連接器。二是插拔時(shí)保持連接器清潔，卡口對(duì)準(zhǔn)，松緊適度。

4 結(jié)語

光纜線路故障形式復(fù)雜多樣，原因也是多方面的，在平時(shí)工作中要結(jié)合線路實(shí)際情況有針對(duì)性地預(yù)防，確保光纜線路暢通，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率和通信保障能力。