通信光缆建设维护中生物侵袭防护的探讨

杨红伟 杨 杨

中通服咨询设计研究院有限公司

0 引言

我国“十四五”规划中提出“加快数字化发展，建设数字中国”。推进网络强国建设，通信光缆是基础，是信号传输的物理通道。

随着信息化建设不断取得新进展，通信光缆的建设需求日益增加。根据工信部统计数据，2020年，全国新建光缆线路长度428万公里，全国光缆线路总长度已达5169万公里。光缆线路的安全性、稳定性对通信网络的正常运行有着直接且重大的影响。通信光缆极易遭受各种外力的破坏而受损或中断。生物侵袭无处不在，造成的故障在整体故障中粗略估计超过30%。维护好如此庞大的光缆网络，任务非常艰巨。2016-2020年中国光缆建设情况如图1所示。

图1 2016-2020年中国光缆建设情况

1 通信光缆维护中生物侵袭的现状分析

通信光缆的主要敷设方式有：直埋敷设、管道敷设、架空敷设以及墙壁敷设等。我国幅员辽阔，是世界上生物资源最为丰富的国家之一，每年通信光缆遭受的生物侵害不计其数，因生物侵害造成通信中断的事故也多有发生。光缆特定的敷设方式，决定了其受到不同类型的生物侵袭，主要的侵害类型包括：啮齿类动物侵害、鸟类侵害、白蚁侵害以及昆虫侵害等。

1.1 啮齿类动物的特点及危害

啮齿类重要特征是上下颌各有两颗持续生长的门牙，必须通过啃咬来不断磨短这两对门牙，方可正常生存。哺乳动物中有百分之四十属于啮齿目，据调查数据显示，危害通信光缆的啮齿类动物有近十余类。

褐家鼠、黄胸鼠、鼢鼠等习性在狭窄的通道中活动，当管道光缆在人手井处的封堵缺失时，极易钻入管道内啃咬通信光缆、光缆接头盒等设施；田鼠、仓鼠、沙鼠、竹鼠、绒鼠等善打地洞，当打洞时打到光缆沟、接头坑附近时，便会啃咬通信光缆和光缆接头盒；此外松鼠、花鼠、社鼠等善攀爬，会对架空方式敷设的通信光缆造成危害。

1.2 白蚁的特点及危害

白蚁的食物来源很广，以植物性纤维素及其制品为主要食物，兼食真菌类和木质素，偶尔也食淀粉、糖类和蛋白质等。白蚁也会蛀食人造纤维、塑料、线缆甚至砖头、石块、金属等，它们是以分泌蚁酸（甲酸）之类的化学物质来腐蚀此类物件。

通信光缆虽然不是白蚁的食物，但出于白蚁的啃咬习性，往往使得光缆遭受破坏。特别是当光缆路由从蚁巢附近通过或者挡住白蚁通道、阻塞蚁路时，白蚁便会啃咬破坏通信光缆突破前进。白蚁还可沿塑料子管进入管道，将蚁巢筑在管孔内，在啃咬蛀蚀的影响下，光缆金属护套的对地绝缘性能降低，光缆的强度遭到破坏，缩短了光缆的使用寿命，进而造成通信质量的下降乃至通信中断。光缆接头盒坚固的盒体是天然的屏障，能有效抵御外敌入侵，而且接头盒具有防水、保湿等作用，更加适合白蚁的生存，是白蚁筑巢繁衍的理想场所。危害通信光缆的白蚁目前发现有18种，在我国主要有黑翅土白蚁、家白蚁、黑胸散白蚁、黄胸散白蚁、黄翅大白蚁等5种，其中黑翅土白蚁危害最大。我国已经发现的白蚁蛀蚀直埋、管道光缆线路的地区主要有：浙江、安徽、江西、广东、福建、四川、湖南、湖北、云南、广西、海南等多个省份，有关数据显示，在我国南方地区遭受白蚁危害引起的光缆线路故障约占所有故障总数的70%左右。

1.3 鸟类的特点及危害

人类活动范围日益扩大，鸟类越来越难找到适合生存的地方，从而导致了一些鸟类在架空光缆线路上筑巢、活动。

鸟害往往具有一定的规律性：从时间上，鸟害最严重的时期主要集中在春秋两季，因为这两个季节正是鸟类繁殖和筑巢的时期。从地点上，鸟害多发生在水田、丘陵等一些既邻近水源、树木又稀少的地方，并且鸟类具有对原有领域或巢址依恋的习性，往往会多年在同一地点筑巢繁衍生息。拆除筑在电杆上的鸟巢之后，鸟类会很快在原杆原位筑巢，特别是正处于繁殖期间的鸟类，反复筑巢的特点更加明显。

鸟类对通信光缆的危害主要有鸟啄对光缆护套造成损伤、鸟粪对光缆护套造成腐蚀以及人类打鸟造成的次生灾害，鸟枪、弹弓等在会在打鸟的过程中击伤光缆护套，进而造成通信故障或中断。

2 通信光缆维护中生物侵袭的防护措施

不同类别的生物侵袭，可通过合理的规划及工艺设计、规范的施工、到位的维护三位一体，建立相应完善的防护体系；从原材料、施工工艺、维护手段等多方面采取防护措施。

2.1 啮齿类动物侵袭的主要防护措施

（1）清理环境，清除啮齿类动物筑窝的条件及食物来源，防止啮齿类动物进入建筑物内；

（2）在设计光缆路由时，尽量避开啮齿类动物活动猖獗的地段；

（3）无法避开啮齿类动物的地段，在敷设光缆时采用塑料管、钢管等硬管进行保护；

（4）直埋方式敷设光缆时，埋深不小于1.2米，采用细土回填，不得含有石块，分层进行夯实；

（5）在光缆护套材料中掺灭鼠剂、辣味素、嗅觉驱避剂等，使得啮齿类动物远离光缆。采用此种方法时，需要注意对药剂等材料环境造成的影响，药剂随时间的推移，出现失效的因素，以及药剂需要与护套材料有良好的相容性能，如图2所示；

图2 药剂防护措施

（6）适当增大光缆外径尺寸，外护套加硬质塑料，掺杂玻璃纤维以及金属铠装护套的使用，以增加啮齿类动物的啃咬难度和啃咬的异物感，来降低对光缆线路的破坏。如图3所示。

图3 金属铠装

2.2 蚁害侵袭的主要防护措施

（1）在设计阶段，光缆路由尽量避开白蚁危害严重的区域，无法避开时，选择适当的建设方式，并将防蚁措施作为设计内容的一部分；

（2）在施工阶段，可采用回填土处理干净，不得掺杂有石块、草皮、树根、腐殖质等，并采用包封措施；

（3）维护阶段，在遭遇蚁害侵袭时及时灭蚁，沿光缆沟布洒灭蚁剂并采取封堵、清洁、密封处理等措施；

（4）提高光缆护套的硬度和光滑度，如在光缆外护层增挤一层聚十二内酰胺被覆物等；

（5）光缆接头盒的密封胶做药物处理，密封式压缩至1毫米以下，避免被白蚁啃咬。帽式接头盒使用成型的密封圈且保证不外露。

2.3 架空光缆遭受鸟害侵袭的主要防护措施

（1）架空光缆通常采用挂钩法敷设，光缆与吊线的间距在3~5厘米，鸟类可舒适地低头叼啄光缆，可采用将小挂钩换大挂钩的方式增大光缆与吊线的间距；或者光缆松吊，即将光缆与吊线的间距增至10厘米；部分地区如若鸟类体型较大，可采用双吊线敷设的方式，进一步拉大间距，如图4所示；

图4 挂钩法敷设

（2）采用缠绕法敷设架空光缆，使光缆与吊线成一体，如图5所示；

图5 缠绕法敷设

（3）选用铠装式光缆，通过改善光缆结构来实现防鸟的功能。此类光缆在原有结构的基础上增加尼龙护套、玻璃纤维粘结护套、铠装钢丝、内护套和铝塑复合带等防护层，具有良好的防鸟效果。但此类光缆存在外径较大且十分笨重僵硬、运输不便、施工难度增加、电杆需承载的重量大等缺点；

（4）选用红色外护套防鸟光缆，通过相关科学研究发现，作为鸟类的敏感色，红色能够有效趋避鸟类，降低鸟类的停留几率。基于此研究发现，设计出红色外护套防鸟光缆，即采用红色聚乙烯材料来代替黑色外护套，降低了架空光缆遭受鸟啄的几率；

（5）鸟类喜爱叼啄结构松散的光缆，原因是此类光缆与中空的树木较为近似。因此，可以选用一些结构紧凑的光缆，如中心束管式光缆作为替代；

（6）选用添加剂型防鸟光缆，通过在光缆护套当中添加辣味素等化学添加剂等来驱使鸟类远离光缆。此类光缆由于添加剂味道的散发必须借助小分子材料实现、添加剂在高分子材料当中的相容性差，趋避功能会随时间推移而慢慢减弱直至完全丧失，且光缆外护套的添加剂不利于人体健康，因而此类光缆尚有待进一步的研究与完善。

3 结束语

在信息高速发展的时代，通信光缆在通信网络中的地位尤为重要。生物侵袭对通信光缆造成的危害，是通信光缆建设维护工作中需要面对的重要挑战之一，需要在日常建设维护过程中不断发现问题、分析原因、解决问题，打造一个健康、稳定、安全的光缆网络。