直埋光纜線路故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

李佑進(jìn) 張束 劉文娟

摘 要：長途直埋光纜線路通信距離長，光纜中斷后，需查找附近接頭點(diǎn)，開挖接頭盒，進(jìn)行測試定位和恢復(fù)，影響搶修效率，甚至嚴(yán)重影響通信暢通。為有效提高線路排障時效，我們結(jié)合工作實(shí)際，研發(fā)一款無需開挖、打開接頭盒，即可通過故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)，靈活簡便、準(zhǔn)確高效、安全可靠。

關(guān)鍵詞：直埋光纜;故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜;設(shè)計(jì)

長途直埋光纜線路通信距離長，在光纜線路施工、搶修、繪圖過程中都存在過路、過河、過橋、接頭等位置預(yù)留光纜長度不符合規(guī)范的情況。維護(hù)分隊(duì)如沒有詳細(xì)的“地長-路長-纜長”對照表，一旦光纜線路出現(xiàn)故障，如果現(xiàn)場地表沒有故障線索，搶修人員根據(jù)機(jī)房給出的終端測試數(shù)據(jù)和圖紙往往很難準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，極有可能還與實(shí)際故障點(diǎn)誤差較大，而需查找附近接頭點(diǎn)，開挖接頭盒，重新測試定位和恢復(fù);開挖、打開接頭盒，也容易使接頭盒破損，導(dǎo)致接續(xù)過程中原接頭損耗增加，嚴(yán)重時中斷業(yè)務(wù)，還需重新開剝接續(xù)，大大延長障礙歷時，影響搶修效率，甚至嚴(yán)重影響通信暢通。為有效提高線路排障時效，我們結(jié)合工作實(shí)際，研發(fā)一款無需開挖、打開接頭盒，即可通過故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)，操作簡便、快速有效、安全可靠。

1.故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜的構(gòu)想

具體思路是：打開監(jiān)測標(biāo)石密封蓋，用測試線纜連接監(jiān)測線纜端頭，F(xiàn)C接頭連接OTDR測試儀，即可實(shí)現(xiàn)不打開光纜接頭盒斷芯就能進(jìn)行光路對上、對下測試，可測算出臨近的、精確的隱形故障點(diǎn)。電纜芯線測試夾連接絕緣電阻測試儀，監(jiān)測到光纜接頭盒對上、對下端光纜線路是否有破損，對地絕緣和光纜接頭盒是否進(jìn)水或透潮情況。簡言之，就是通過故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜達(dá)到不打開光纜接頭盒就可以實(shí)現(xiàn)對光纜兩端金屬護(hù)套對地絕緣、光纜接頭盒的密封性能監(jiān)測和光性能的測試。

2.故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜的設(shè)計(jì)

2.1故障定位光、電監(jiān)測線纜

故障定位光、電監(jiān)測線纜由絕緣密封頭、電纜、光纜、密封元件、光纜接頭盒進(jìn)水監(jiān)測模塊和監(jiān)測標(biāo)石配套件組成。其中絕緣密封頭、電纜、光纜通過密封元件組成主體部件，光纜接頭盒進(jìn)水監(jiān)測模塊和監(jiān)測標(biāo)石配套件為附件，絕緣密封頭安裝在監(jiān)測標(biāo)石配套件中（示意圖見圖1）。它采用雙聚乙烯護(hù)套且有金屬屏蔽層，護(hù)套間及芯線間填充密封油膏，銅導(dǎo)體外徑不小于0.7mm，芯線數(shù)為8根（6根為電纜、1對為2芯光纜），電纜外徑宜為12mm-15mm，光纜外徑宜為3mm-6mm。其一端連接絕緣密封頭，另一端在線路施工時，接入光纜接頭盒內(nèi)進(jìn)行電氣連接和光路連接。

（1）絕緣密封頭

光、電纜芯線在絕緣密封頭的帶密封蓋的塑料杯內(nèi)散開，然后用填充劑進(jìn)行填充密封。絕緣密封頭需有8個測試端子。測試端子旁應(yīng)有光、電纜芯線色譜位號標(biāo)記。塑料杯與光、電纜之間用熱縮套管密封（示意圖見圖2）。電：（1）藍(lán)（2）桔（3）綠（4）棕（5）灰（6）白 ;光：（7）紅（8）黃

（2）故障定位光、電監(jiān)測線纜

監(jiān)測線纜是絕緣密封頭與被測光纜之間的連接導(dǎo)體，是采用雙PE護(hù)套且加有金屬屏蔽層，護(hù)套間及芯線間填充石油膏的專用電纜。將監(jiān)測線纜另一端開剝護(hù)套，剝除芯線上的絕緣層，露出8根導(dǎo)體。藍(lán)色、綠色位于測試線纜第1、3芯位置，與光纜接頭盒中加強(qiáng)芯連接;桔色、棕色在第2、4芯位置，另外一端分別與接續(xù)的2根光纜護(hù)套金屬層電氣連接;灰色、白色在第5、6芯位置，另外一端分別與光纜接頭盒進(jìn)水監(jiān)測模塊連接，固定于光纜接頭盒內(nèi);紅色、黃色在第7、8芯位置，另外一端分別與光纜接頭盒內(nèi)最后1根纖芯對接，7為對上，8為對下。（示意圖見圖3）。

（3）密封元件

密封元件用于絕緣密封頭內(nèi)部、絕緣密封頭與電纜、光纜間、電纜、光纜端部的密封。

密封方式可以采用熱收縮密封或者是兩者的結(jié)合：

（1）熱收縮密封：用內(nèi)壁涂有熱熔膠的管狀的聚乙烯熱收縮材料加熱后密封;

（2）機(jī)械密封：使用膠粘劑、硫化橡膠、糊膠封裝混合物等通過機(jī)械方式密封。

（4）光纜接頭盒進(jìn)水監(jiān)測模塊

光纜接頭盒進(jìn)水監(jiān)測模塊為圓柱形或長方形塑料塊，與電纜導(dǎo)體連接固定，放置在光纜接頭盒殼體的底部。

（5）監(jiān)測標(biāo)石配套件

監(jiān)測標(biāo)石配套件由標(biāo)石內(nèi)構(gòu)件和蓋帽組成，且應(yīng)具有以下功能：

（1）標(biāo)石內(nèi)構(gòu)件和標(biāo)石澆筑為一體后應(yīng)不能產(chǎn)生上下、左右及

旋轉(zhuǎn)等位移;

（2）應(yīng)能固定和保護(hù)絕緣密封頭免遭機(jī)械損傷;

（3）標(biāo)石內(nèi)構(gòu)件和蓋帽之間應(yīng)采用左螺紋連接，使用專用工具才能開啟。

2.2故障定位光、電監(jiān)測線纜的組裝

用螺絲或結(jié)構(gòu)膠將光、電監(jiān)測線纜固定于防護(hù)裝置中，防護(hù)裝置與光、電纜間用聚氨酯填充固定，防護(hù)裝置的兩頭分別用環(huán)氧樹脂膠灌封以防水防潮，使用水泥將防護(hù)裝置固定于空心標(biāo)石內(nèi)，組裝完成。

2.3故障定位光、電測試線纜

測試線纜為成品線，與監(jiān)測線纜配套使用，搶修人員可隨身攜帶。一端連接監(jiān)測線纜絕緣密封頭，一端有6個電纜芯線測試夾和2個FC接頭（示意圖見圖4）。

需要定位測試時，只需將FC接頭連接OTDR測試儀，實(shí)現(xiàn)光路測試;需要測電性能時，只需將電纜芯線測試夾連接絕緣電阻測試儀，實(shí)現(xiàn)絕緣電阻和耐電壓強(qiáng)度測試以及對光纜接頭盒的密封性能監(jiān)測。

3.故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜的實(shí)現(xiàn)

如L測、L參不同誤差對照表所示某光纜線路總長度139km，通信中斷，經(jīng)機(jī)房測試L測為100.678km處，依據(jù)線路資料，途中有20個過路、10個過河、10個過橋、50個接頭，每處誤差在10cm左右1200個標(biāo)石，每個標(biāo)石誤差在15cm左右，100Km下來誤差就是：

（20+10+10+50×10+1200×15）=900cm+18000cm=9m+180m=189m

通過計(jì)算推出故障點(diǎn)位于50#-51#接頭標(biāo)石之間，按照以往光纜搶修經(jīng)驗(yàn)，還要查找臨近已知纖長Lb（上次搶修點(diǎn)位數(shù)據(jù)）作為參考點(diǎn)，推算出距實(shí)際故障點(diǎn)La位置。選好參考點(diǎn)很重要，越接近故障點(diǎn)則判斷越精確，但往往這個參考點(diǎn)是根據(jù)線路搶修人員上次搶修點(diǎn)位數(shù)據(jù)來確定，有時往往距故障點(diǎn)較遠(yuǎn)，有時5Km，甚至有時在10Km以外，需要一點(diǎn)一點(diǎn)再去分析判斷。參考點(diǎn)位置不確定性，勢必會影響故障點(diǎn)的精確度;如果采用我們研發(fā)的故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜，就可在50#或51#接頭標(biāo)石監(jiān)測端進(jìn)行雙向故障測試，可將故障點(diǎn)定位在1Km范圍內(nèi)查找，那么光纜線路0.678m，相對應(yīng)經(jīng)過0.2個過路、0.1個過河、0.1個過橋、0個接頭，每處誤差在10cm左右;6個標(biāo)石，每個標(biāo)石誤差在15cm左右，0.678m下來誤差就是：

（0.2+0.1+0.1×10+6×15）=4cm+90cm=0.04m+0.9m=0.94m

這個誤差值對判明故障點(diǎn)影響就很小，誤差值越小，工作量越小，定位故障點(diǎn)也就越精確。

4. 小結(jié)

本文介紹的故障定位光、電監(jiān)測及測試線纜，如果能投入使用，那么在定位故障點(diǎn)方面將更加簡便快捷、集約高效、精準(zhǔn)度更高，因?yàn)樗坏淖兞艘酝_挖、打開接頭盒的定位方式，僅僅只需一根簡單測試線，就可連接監(jiān)測標(biāo)石內(nèi)的監(jiān)測端頭，對光纜線路兩端進(jìn)行雙向故障測試，而且它誤差范圍更小，結(jié)合原始資料，就能準(zhǔn)確計(jì)算出故障點(diǎn)的位置，再將兩個方向的測試和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合分析、比較，以使故障點(diǎn)具體位置的判斷更加準(zhǔn)確。這種測試更加靈活，判明故障點(diǎn)更加簡便快捷、精準(zhǔn)高效，可大大減少不必要的財力和人力的浪費(fèi)，縮短線路搶修時間，提升搶修效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]光纜線路對地絕緣指標(biāo)及測試方法（征求意見稿）[S]，中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2004.

[2]通信用光纜線路監(jiān)測尾纜（報批稿）[S]，中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2014.

（96872部隊(duì)，陜西 寶雞 721000）