浅析铁路通信光缆的施工

李体健

[摘要]铁路通信网作为保证行车安全，提高运输效率的重要工具，随着铁路现代化技术的飞速发展也得到不断更新。其主干网大多由光缆组成，因此，通信光缆的施工维护就变得尤为重要。结合多年工作经验对铁路通信光缆施工进行探讨，希望能为以后的铁路通信光缆施工提供一些参考。

[关键词]铁路通信网光缆施工

中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1671—7597(2009)0210087—01

一、引言

随着铁路现代化技术的不断发展，铁路通信作为保障铁路运输安全的一个重要环节，其现代化程度也得到飞速发展，先后经历了架空明线、同轴电缆、对称电缆、光电综合缆、光缆的不同时期。通信光缆以其传输容量大、中继段距离长、体积小重量轻、抗电磁干扰等显著特点，广泛应用于干线传输通道建设。但也正是由于其材质的特殊性，导致它机械强度低、抗拉强度较小等不利因素，因此光缆工程施工质量的优劣对今后光缆的应用、维护起着重要作用。笔者结合施工实践，把施工中应该注意的问题加以分析和总结，供大家探讨。

二、光缆敷设中的问题分析

(一)光缆的选择

为了保证铁路系统的安全运行，需要光缆具有高可靠性和长寿命的特点，因此必须选择结构合理、技术成熟的光缆，不能使用质量不合格的产品。目前的光缆种类有层绞式、骨架式、束管式等，其中层绞式以其光纤密度大、性能稳定且价格便宜的优点广泛被人采用。选择光缆的指标主要有抗拉力和抗侧压力。光缆盘通常都比较长，长度可达6千米，一般靠人力进行敷设，如其抗拉强度不够，就容易使光缆在施工过程中被拉长，造成光纤长期处于受力状态，缩短了使用寿命。除了抗拉力和抗侧压力指标外，绝缘指标也很重要，尤其是在潮湿的地区，绝缘性能保证光缆的安全使用。

(二)路径的选择

铁路光缆线路的选择必须首先保证光缆线路的安全可靠，其次是经济合理、施工维护方便等。合理地选择光缆路径不仅能节约资源和时间，更重要的是能保证铁路通讯网络的安全畅通，对于山区、湖泊、沼泽等地理条件复杂的地区尤为重要。铁路的光缆线路一般沿铁路线敷设，在保证安全的情况下，应尽量选择直线路径，少选弯曲路径，并且还应选择地质稳定的地段。平原地区要避开湖泊、沼泽和排涝蓄洪地带，并尽量少穿越水塘、沟渠。山区的路径选择相比平原地区要复杂得多，山区的路径选择要尽量避开陡峭、沟壑、滑坡、泥石流，以及洪水危害、水土流失的地区。山区的光缆多敷设在路基的水沟边、挡渣墙的内外侧，对于石质地段还需打眼放炮，可能对路基造成不良影响。铁路的隧道桥梁建设都应考虑到电缆和光缆的施工，并且预留电缆槽道，以方便以后的电、光缆施工。在地质条件复杂的山区，应考虑在路肩或坡脚修建电、光缆槽道，并与土建工程同时施工。总而言之，合理的路径选择是光缆施工质量的首要保证，必须慎重对待。

(三)接头位置的安排

光缆接头位置的选择很重要，必须严格按照规范要求来操作。光缆接头位置要避开交通繁忙的要道口，并且还要避开大桥、涵洞、隧道等，其它容易受环境和人为影响的地方均应避开，以保证光缆接头的长期和稳定工作。在铁路光缆施工规范中规定每个接头接续后光缆应预留2－3m，预留长度不可过多也不可过少，预留长度的过多或过少均能影响日后的维护，给应急抢修工作带来不必要的麻烦。

(四)应力的控制

光缆敷设一定要文明施工，防止由于用力过猛对光缆造成的危害。规范规定，一般光缆牵引力不超过光缆允许的80％，瞬间最大牵引力不得超过100％，并且不能直接对光缆进行牵引，光缆上应设加强件，以避免光纤受损伤而导致接续损耗增大。如光缆采用吹缆式敷设，则吹缆设备必须经过鉴定，只有在符合规范要求后方可使用。如采用人力敷设，则应在各个孔中分散人力牵引，注意协调工作，用力要均匀，不能过猛，敷设后光缆在各个孔中要做弯曲绕行。对于直埋式光缆，光缆沟底应尽量避免出现突变，以免在回填时对光缆造成附加应力，影响光缆寿命。因此，应将沟底修成为缓变坡度，在过道防护处无法平缓过渡时，要在沟底填土夯实，直至沟底坡度小于45度时，才能减少由于坡度造成的附加应力。

三、光纤接续中的问题分析

目前铁路系统所用光缆中的光纤主要是单模光纤，单模光纤是在给定的工作波长中，只传输单一基模的光纤。他不存在模式色散，所以单模光纤具有相当宽的传输频带，运用于长距离大容量的传输。光纤的接续方法现阶段以电弧熔接法最为优越，应用最为广泛。电弧熔接法是利用光纤高温时的熔融性能和高压尖端放电产生的高温电弧原理，使光纤熔接起来的。目前所生产的熔接机都采用图像处理技术，做到自动设定光纤端面位置，单模光纤的自动对心和自动熔接，通过切换显像管画面，可以垂直和水平的两个方面观察光纤的对心和熔接情况。还可根据芯轴偏差和倾斜度估算出接续损耗并显示出来。在进行光纤接续时一般按以下程序进行：(1)在待接光纤上套上对接续部位补强的热缩加强芯；(2)除去涂覆层，用被覆钳垂直钳住光纤剥除20－30mm长的一次涂覆和二次涂覆层，用浸泡酒精的棉球或镜头纸均匀擦拭光纤，将光纤擦拭干净，同时要注意光纤表面不应有裂口划痕；(3)切割光纤，制作端面，在光纤接续中，光纤端面的制作是最为关键的工序。光纤端面的完善与否是决定光纤接续损耗的重要原因之一。他要求制备后的端面平整无毛无缺损，且与轴线垂直，呈现一个平滑平整的镜面区，保持清洁无灰尘污染。制备端面有三种方法：①刻痕法，采用机械切割刀，用金刚石刀在表面上向垂直与光纤的方向划道刻痕，距涂覆层10mm，轻轻弹碰，光纤在此刻痕上自然断裂；②切割钳法，他是利用一种自制的手持简易钳进行切割操作；③超声波电动切割法。这三个方法只要器具优良，操作得当，制备端面的效果都不错；(4)将欲接的两根光纤放入熔接机中进行熔接，放入光纤时应注意光纤端面不要碰到熔接机的任何部位，以免端面损坏弄脏。放置好后由熔接机自动完成接续；(5)熔接好后用OTDR进行接续性能测定，符合接续指标后小心拿出熔好后的光纤，将热熔加强芯轻轻置于熔接部位，加强芯的中心应正对熔接点，然后放入热熔炉将加强芯热熔；(6)全部接续完毕后，收入收容盘内，用OTDR进行复测，全部合格后进行接头盒的封闭工作。光纤接续损耗是由于接续点不完善而产生的损耗，影响接续点不完善的因素很多，归纳起来有两大类即外因和内因。内因是指光纤本身的不完善，不能通过改善接续工艺来减少损耗；它包括芯径失配，折射率分布失配，光纤同心度不良，模场直径失配，所以在接续测试中，接续损耗值会出现大正大负的现象。通过多次接续只能使单向值小些，平均值趋于零，但正负现象不能避免，正负现象对光纤但输损耗有一定的影响。在工程中，光缆配盘时应尽量选用同一批出厂的光缆，AB端尽量一一对应，人为的完善接续工艺以减少接续损耗。外因是指非光纤本身不完善，而是接续工艺不良造成的，包括芯位置横向纵向光纤轴向角的偏差，光纤端面污染等，这是由于接续过程中属于熔接机维护不及时操作不当等人为因素造成接续损耗过大。

四、光缆防雷、防蚀及接地注意的问题

光缆线路防雷的主要措施是雷区埋设排流线(地下防雷屏蔽线)和消弧线，应注意防雷接地要与防电气化干扰综合考虑。光缆线路的防蚀在腐蚀地带宜采用牺牲阳极的阴极保护法，局部严重地段，要加装陶瓷管或硬塑料管防护。光缆的金属外护套敷设后不应破损，要采取绝缘保护，埋设后的单盘光缆的对地绝缘电阻指标不应小于10M.km。

光缆接地有悬浮对地和光缆接地两种方案。(1)悬浮对地方案：单光缆每个接头处的金属加强芯和金属护套实施电气阻断，即每盘光缆间不做电气连通，光缆不接地，呈悬浮对地状态，在雷区埋设排流线可以满足防雷和防电气化干扰的要求。(2)光缆接地方案：实施电气阻断有困难时。金属加强芯和金属护套可做全线电气连通，加强芯和护套每隔2或4km接地，一般接地电阻值不大于10。

总之，正确把握施工技术是确保通信光缆线路安全和优质传输的关键，其更是理论知识和实践经验的有机结合，在实际工程施工中要善于思考和不断总结，才能有效提高施工技术水平、工程质量和工作效率，实现质量、安全、成本、效益的共赢。