OPGW使用寿命及光中继路由可用性问题

2019-02-13郭慧芳

数字通信世界 2019年4期

郭慧芳

（中铁十七局集团电气化工程有限公司，太原 030032）

1 影响OPGW寿命的主要因素

1.1 纤芯自身的影响

（1）光纤表面的微裂纹的存在和扩大、大气环境中的水和水蒸气分子对光纤表面的侵蚀、各方面不合理的因素造成光纤长期应力作用，使得以石英玻璃为基础的光纤机械强度逐渐降低，衰耗慢慢增大，最后使光纤断裂。（2）光纤的抗拉强度达不到OPGW伸长时张力的影响，使光纤断裂。（3）光纤被覆材料的温度特性达不到OPGW在恶劣运行环境下引起的短期和长期高、低温的影响，使光纤被覆材料损坏。

1.2 其他影响光纤寿命的因素

（1）OPGW架线时的伸长、蠕变伸长、温升伸长、强风及积雪时负重引起的张力伸长等引起的过张力使光纤断裂。（2）受短路和雷击电流的影响，会导致材料和结构变形或损坏；光单元内的温度超过光纤被覆材料所能承受的温度，损坏被覆材料。（3）在长期运行过程中，OPGW抗耐疲劳性能达不到要求，风激振动、舞动导致光单元或光纤永久性损坏。（4）施工方法和工艺不当，使OPGW的结构发生变化及光单元损坏。（5）光单元中的油膏与纤芯涂覆材料的化学兼容性差及物理特性差，使光纤的强度降低、静态疲劳参数值下降、局部光纤应力增加。

1.3 影响OPGW地线性能的主要因素

（1）雷电或短路电流使OPGW断股的单线松散，使导线与地线之间的安全距离达不到要求。（2）几种不同金属单线绞合的OPGW，不同金属间电化腐蚀，使OPGW的机械性能和电气性能不断降低。（3）OPGW与金具和附件的机械兼容性差，尤其是OPGW受到挤压。（4）OPGW接地线的连接电阻、载流量达不到要求。（5）材料选择和制造工艺达不到规定要求，制造和检测（试验）标准达不到工程要求。（6）施工方法和施工工艺不当，对OPGW造成结构的破坏和单线材料的损害，导致机械性能和电气性能下降，甚至直接损坏OPGW。

2 提高OPGW寿命的方法

2.1 提高光纤的寿命

（1）提高光纤的抗拉强度。当疲劳参数值一定时，承受到的应力愈小，光纤的寿命愈长。制造光纤时，在纤维表面上形成一种压缩应力以对抗所承受到的张应力，使张应力减到尽可能小的程度，由此就产生了压应力包层技术制造光纤。具有压应力包层的光纤比一般的纤维的寿命长的多。（2）提高光纤的静态疲劳参数。当承受到的应力一定时，纤维的使用寿命只与纤维的疲劳参数值有关，疲劳参数值愈大，光纤的寿命也愈长。因此在制造光纤时，设法把石英纤维本身与大气环境隔绝开来，使之不受大气环境的影响，尽可能的把静态疲劳参数值由环境材料参数转变为光纤材料本身的参数，就可以使静态疲劳参数值变得很大，这就是光纤表面的“密封被覆技术”。随着“密封被覆技术”制造光纤的进展，被覆材料的改进，复合被覆层结构，使光纤的光学性能、机械性能和抗疲劳性能都有提高。（3）提高光纤被覆层的耐高温性能。由于OPGW光单元中的光纤是在严酷、恶劣的特殊环境下运行，所以需使用较高强度的光纤，并且被覆材料的耐热性要满足短时300℃、长期100℃的要求，填充纤膏的温度特性也要长期满足以上温度要求。

2.2 提高OPGW光纤接续盒的性能

（1）结构工整，安装方便可靠，适应光缆品种、数量、直径、光纤数量的不同要求。当光纤芯数较多时，采用多个翻页式光纤收容盘，并且每一个盘可以独立拆卸，并不会影响其他纤芯的安全运行。要求有足够的空间和弯曲半径使余纤妥善地存放而不受各种应力，确保光纤的光学特性、机械特性良好。（2）要具备很好的密封性能和再封装性能。接续盒的封装、再封装、拉伸、弯曲、扭转、温度循环、冲击、压扁等气密性形式试验结果必须保证满足长期运行的要求。因此壳体应有足够的机械强度和很好的密封材料，光缆夹具的内径与光缆的外径应很好的匹配。（3）线路的长期振动传导至接续盒内，不会对光纤和器件产生影响，壳体内所有器件表面光洁、除去棱角。