通信电缆范文

时间:2023-11-15 22:17:49

通信电缆

通信电缆篇1

关键词:光纤光缆;通信电缆;光纤与通信技术;发展状况

前言:在我们的日常生产生活中,光纤光缆与通信电缆在我们生活的环境到处都可以看到。它们对我们的生产生活都有着巨大的影响力,是我们的生产生活都有着很大的关联。光纤光缆使用在光信号的传递中,通信电缆是作用于电话等电信号的传输中。而且它们都是信息化网络中重要的传输媒介,它们有着可靠的等特点,光纤是可以应用在长距离的信号传输中,电缆是应用在信息量大的通信设备中.它们具有保密性好,稳定性高,节约材料等良好优点,为通信事业做出了很大的贡献。

一、传输媒介原理

光纤是由美籍华人高锟在论文中发表的新一代技术,并详细说明了低功耗对通信的巨大作用。在1970年由康宁公司第一次研发成功并投入使用当中,如今由当初的20DB到F在的2.5G的传输速率,可以想像它的前景是多么的美好[1]。其实,光纤通信的是非常的简单的,只要我们在发送端将信息变成电信号的形式,再由激光器的激光束发出,再通过光纤向外界转发出去,在接收端由检测器负责把这个激光束转换成电信号,把信息解调出来就可恢复到原来的信息。

二、光纤通信发展现状

光纤与通信都现代信息化技术的核心部分,我们从光纤、光缆和通信三部分讲述其他发展的状况。首先,光纤的发展状况。NGN(即次世代网络)采用以软交换为核心,来完成了综合开放式的网络系统,打造了未来通信网络的发展基础,也是社会关注和争论的热点[2]。一些专业界人士也指出,在未来次世代网络无论怎么更新发展,都得通过IP/TCP服务、光传输、无线网络连接等三个层次。而下一代网络传输的重点就在光纤传输速率、距离以及容量上,它更加具有优越性。以目前的光纤技术发展来说,必须适应网络发展的需要。光纤技术的研制,增加了网络传输的容量,并且以160Gbit/s传输容量的实现。而色散齐理技术和拉曼放大技术的应用和发展,对光纤的技术有了促进式的发展,并延长了网络传输的距离。所以,世界电信标准大会对光纤作出了详细的分类,并加强了部分光纤的标准,使光纤在应用上更加精准、合理。现在在市场需求不断的变化促进下,很多企业都着力于新型光纤产品的研发,开发出了低水峰光纤、多模光纤等产品并广泛应用在网络通信方面上,推动了通信行业的发展。美国的部分科研单位正着力于开发一种基于光在光纤空气中传输的新型空心光纤技术,如果成功将会引发光纤技术的革命[3]。其次,光缆的发展状况。现在光网络的应用环境在不断变换着,光缆结构开始逐渐的走向更高级的发展道路,使宽带更加宽大、传输速率更加快速、容纳波长也更多、使用维护也更加便捷、运行周期加长等。纵观现在的光缆技术发展状况,主要体现在四个方面:科学技术的进步产生了很多种不同型号的光纤,为用户提供了多种的选择,满足了不同网络的不同要求;光缆结构的设计过程中,首先考虑到了应用环境,还要把施工、维护等因素的考虑在内,逐渐实现统一配套方案;像现在的阻燃材料、纳米材料以及干式阻水材料等新型光纤材料都在开发和应用当中,在某些程度上达到了光缆结构的变化,提升了光缆应用性能。此外,光缆技术的不断进步也逐渐的实现了光缆维护的自动化,建立了实时监测系统,为光缆的提高速率、大容量带宽、非常稳定的传送都提供了十分可靠的保障。光缆自动检测系统及维护功能的实现是建立在网络连续通信基础之上的,是以光网络的维护监测系统为主的。第三,通信电缆发展状况。过去的电缆电路也可以为一部分数字通信业务提供支持,但是在通信速率方面、距离长短、电缆质量方面都表现出不太不理想,实际效果达不到人们的目标。所以,光纤就作为了现代网络传输的主要媒介,但是在一些特定的环境下必须要用光缆来替代,以此满足不同地区网络对通信新业务发展需要。在使用电缆地区建设的过程中,建议优先选用新型宽带结构的HYA电缆,即铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆。现在一些研究机构研制了高频特性的电缆并且已经通过测试,测试结果表明这些HYA电缆并不能达到五类电缆的标准,必须经过特殊技术处理,才可以设计并制造出五类户外电缆特性。因此,如果通信电缆处于20MHz以下的波段时,就可以显示出合理的传输性能。对于五类电缆来说,超五类和六类电缆都已经达到了100MHz的频段,并且具有双向通信的功能,给用户带来了全新的首发宽带信息体验。这就需要厂家对电缆的设计和制作工艺进行技术上的改进,以此来达到现实要求。现在智能化建筑对宽带布线线路的要求非常高,只有更高性能的超五类和六类电缆才能成为布线线路的主流。因此,以后的布线系统也将朝着超五类或六类电缆方向发展。

三、传输媒介发展趋势

对于传输媒介的未来发展,首先要致力于新产品的开发。现在在网络信息化的不断推动下,用户对此传输媒介有着很执着的很高要求,因此对新型高性能的产品有着迫切的需要。并且在设计的结构中,对光电缆的应用环境和安装都有着很高的重视程度,这在海底及浅水等开发中都能体现出来,这也是未来的技术发展方向。而在未来的建设中得到逐步的改善,并且在结构上和技术上变生变化。在材料上、工艺上及设计上都是技术研究的重要目标。这也为通信结构的创新打造了有利条件[4]。其次,对光纤光缆与通信电缆的安装进行改善。要逐渐的引进自动化技术保障光缆可以正常使用,并可以把成本降到最低、使资源更加的节省,对提高使用效率都有很大的意义。因此,我们要适应市场的发展需要,推动行业进步发展。

结论:在我国的光纤光缆与通信电缆技术都有了长足的提升发展,也满足了我国人们的日常需要。但是在创新和完善技术方面还存在着很大的距离,因为这两项技术都其他国研发的,所以我国在科技发展的道路上还有很多上升空间。因此,我们要在科技上下真功夫,完善我们的科技事业加速我国的科学发展。

参考文献

[1]盛文普.浅谈光纤光缆和通信电缆技术的发展[J].黑龙江科技信息,2014,32(01):144.

[2]王欣.光纤光缆和通信电缆技术发展与思考[J].数字技术与应用,2015,08(02):44+47.

[3]包令杰.光纤光缆和通信电缆技术发展与思考[J].科技风,2010,12(03):269.

通信电缆篇2

(一)网络的发展对光纤提出新的要求。下一代网络(ngn)引发了许多的观点和争议。有专家预言,不管下一代网

络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的ⅳ世界,传递层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率,更大的容量,这非光纤网莫属。

1、扩大单一波长的传输容量。目前,单一波长的传输容量已达到40gbit/s,并已开始进行160gbit/s的研究。40gbit/s以上传输对光纤的pmd将提出一定的要求,不久的将来会出现一种专门的40gbit/s光纤类型。

2、实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000-5000km的无中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(二)光纤标准的细分促进了光纤的准确应用。2000年世界电信标准大会将原g.625光纤重新分为g.625a,g.652.8和g.652.0三类光纤,将g.655光纤重新分为g.655.a和g.655.b两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求,并提出了一些新的指标概念,对合理使用光纤取得了很好的作用。

(三)新型光纤在不断出现。为了适应市场的要求,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新的品种。

1、用于长途通信的新型大容量长距离光纤。主要是一些大有效面积,低色散维护的新型g.655光纤,其pmd值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10-40gbit/s并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。

2、用于城域网通信的新型低水峰光纤。城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(cwdm)应用的可能性。低水峰光纤在1360--1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使cwdm系统被极在大地优化,增大了传输信道,增长了传输距离。

3、用于局域网的新型多模光纤。由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%---100%,但是它们配套的光器件可选用发光二极管,格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值空径,容易连接与耦合,相应的连接器,耦合器等元器件价格也低得多。

4、前途未卜的空心光纤。据报道,美国一些公司及大学研究所真正在开发一种新的空心光纤,即光是在光纤的空气中传输。如果真的实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。

二、光缆技术的发展特点

(一)光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现。光缆结构的发展可归纳为以下一些特点:

1、光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤,城域网光纤,接入光纤,局域网光纤等,这决定了大范围内光纤传输特性的要求,具体运用的条件还可依据细分的标准及指标。

2、光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法,维护方法有关,必须同一考虑,配套设计。

3、光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料,纳米材料,阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

(二)光缆的自动维护,适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输。光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要的。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。目前最新的建议是2001年12月tut-tsgl6会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(l40建议)。美国郎讯公司曾提出了新一代光纤测试及监测系统,能在1s内发出故障警告,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。

三、通信电缆的发展特点

(一)宽带的hya通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务。原有的电缆网络虽然可以支持一些数字业务,但是在实际使用中并不是特别的理想,在通信距离,速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的hya电缆,以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现5类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20mhz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

(二)超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的趋势。随着智能化大楼,智能化建筑小区对宽带布线的要求越来越高,超5类和6类电缆已逐渐成为布线系统的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100mhz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性,对地电容不平衡性,传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做到一定的改进才能达到。

四、光纤光缆和通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

(一)积极创新开发具有良好知识产权的新技术。虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。

(二)开发具有先进技术水平,与使用环境,施工技术相配套的新产品。电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。今后光缆建设的重点将会随着接入网,用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆,吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分,灵活的利用。

(三)利用已有设备与技术,改善hya市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务。对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的hya电缆,虽然亦可开通adsl等一些新业务,但是容量有限,当adsl数量增大到一定限度后,还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。

(四)改进光缆电缆的施工和维护方法。目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保正光缆网络不中断。在施工和维护中降低成本,节省老力,节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

通信电缆篇3

1.1 网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

(1)扩大单一波长的传输容量

目前,单一波长的传输容量已达到40 Gbit/s,并已开始进行160 Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-T SG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

(2)实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(3)适应DWDM技术的运用

目前32×2.5Gbit/s DWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。

1.2 光纤标准的细分促进了光纤的准确应用

2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C 3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。

1.3 新型光纤在不断出现

为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。

(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤

主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的Pure Mode PM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10 Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatel cable推出的Teralight Ultra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2 Tbit/s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。

(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤

城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。

(3)用于局域网的新型多模光纤

由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。

(4)前途未卜的空芯光纤

据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。

2 光缆技术的发展特点

2.1 光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现

光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。

1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;

2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;

3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。

·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。

·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(Life CycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。

·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。

·浅水光缆(Marinized Terrestrail Cable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-T G.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。

·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。

·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。

·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000~2005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。

·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。

2.2 光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输

光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-T SG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。

·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来。

·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。

比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。

3 通信电缆的发展特点

3.1 宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEA S-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC 62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8 mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。

3.2 超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。

3.3 物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景

由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。

4 光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

4.1 积极创新开发具有自主知识产权的新技术

虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。

4.2 开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品

电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。

4.3 利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务

对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。

4.4 改进光缆电缆的施工和维护方法

目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

4.5 冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展

2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。

光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。

应该看到,信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业,网络经济有着强大的生命力,信息技术、网络技术的发展,仍然是推动社会进步的重要动力,信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心,在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇,促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。

4.6 抓住西部大开发的大好机遇,发展光缆电缆技术与产业

通信电缆篇4

[关键词]电力通信光缆;运行故障;维护分析

电力通信光缆是电网建设过程中的重要组成部分,也是确保电能传输和信息通信的有效前提。相关电力人员要重视电力通信光缆在电网建设中的作用,采取相关措施提高电力通信光缆的运行质量和运行效率,并根据电力通信光缆运行的实际情况建立相应的规章制度,保证电力通信光缆运行的安全性。并进行定期或者不定期的检修和维护,减少电力通信光缆运行过程中的故障发生,提高我国电网运行的整体水平。

一、光缆线路运行维护的标准

首先,电力企业和相关部门要重视对光缆线路的运行维护,并根据电力部门的实际情况,制定相应的规章制度,将责任落实到个人,禁止对光缆线路进行随意拆迁或者变更等。如果遇到特殊情况,需要申请相关部门进行核实,然后对其进行运行维护或者线路整改。

其次,相关负责人要重视光缆线路的巡视工作,确保巡视过程中对各个线路做好检查。当巡视过程发现线路运行出现问题或者故障,要及时通知相关检修部门进行故障的处理,最大程度上降低线路运行过程中中的经济损失。

二、光缆线路故障处理原则

由于光缆线路的故障处理是一项专业性比较强的工作。无论是相关电力部门还是检修人员都要按照“先主干,后分支”和“先抢通,后修复”的合理流程对光缆线路运行过程中的故障进行处理,降低故障维修成本的同时,最大程度提高光缆线路故障的处理效率。

首先,在进行光缆线路的事故处理的过程中,无论是通信人员还是检修人员都要具备专业素养,相互配合,协调工作,保证线路抢修工作的顺利进行。同时,相关输电部门、配电部门等也要对线路抢修进行协助,以保证光缆线路抢修的质量和效率[1]。

其次,在保证通信正常运行的情况下,通信专业人员、输电部门和检修部门要相互配合,查明故障发生的原因,并采取相应的措施进行解决;对损坏或者破损的光缆挂钩进行更换;保证光缆与建筑物等其他基础设施的距离安全合理,保障人们的日常用电安全;同时,要对多余的光缆进行捆绑,避免光缆的混乱;对线路进行全面检查,排除其他影响光缆线路运行的不合理因素。

最后,检查人员在线路检查过程中发现故障,要及时通知相关部门或者乡镇营业厅等,对线路故障进行及时的抢修,并在调度中心对抢修结果进行备案。当光缆线路受损、断裂,或者发生其他故障,导致光缆线路不能正常运行,相关检修部门要与乡镇营业厅进行配合,及时对故障进行抢修,为人们营造一个良好的通信和用电环境。

三、电力通信光缆线路运行过程中存在的问题

1.外部因素导致的线路故障

外部因素导致的线路故障包括环境因素和人为因素等造成的电力通信光缆运行过程中出现问题。

环境因素导致的线路故障是指雷雨、高温等对光缆造成的损害。电能的运行容易受雷雨天气和高温的影响,打雷和下雨等,都容易破坏电力通信光缆的正常运行。夏天温度过高,也会导致光缆运行过程中受到一定程度的损害,为人们的日常用电带来不便。无论是电力企业还是相关工作人员,都要重视对电力通信光缆的定期检查和维护保养等,减少因环境因素造成的线路运行故障[2]。

人为因素造成的线路运行故障包括相关工作人员操作不当造成的线路故障和外部人员行为不当造成的线路故障等。相关工作人员操作不当导致电力通信故障主要是指,工作人员对线路故障处理的盲目性,不结合光缆的实际故障情况制定合理的故障处理方案,造成故障处理的不合理,加大线路故障整修的难度。同时,由于目前很多不文明行为的发生,比如人为对光缆的偷盗、交通或者施工过程中造成的光缆破坏等,都是导致光缆线路出现故障的重要原因。

2.设备陈旧导致的线路故障

随着我国电力企业的不断发展,对电力设备的要求也越来越高。很多地方的相关电力部门为了降低成本,不重视对电力光缆线路进行及时更换,导致电力光缆因设备陈旧发生故障。无论是电力部门还是相关负责人,都要重视对光缆线路的及时更新和替换,减少因为设备陈旧导致的电力光缆运行过程中各种故障的发生。

四、电力通信光缆线路的运行维护措施

1.重视对电力通信光缆线路的检查和更新

目前,人们日常生活中的用电需求越来越大,电力通信光缆覆盖的范围也越来越广。随着人们日常用电需求的加大,传统的电力通信光缆已经不能满足人们日常用电需求。相关电力部门应该重视电力通信光缆线路的检查和更新,给人们营造一个绿色安全的用电环境。同时也要重视对电力通信光缆的保养工作,保证电力通信光缆运行过程中检测的准确性,加强对电力通信光缆的维护,减少电力通信光缆线路运行过程中的故障和安全隐患,提高电力通信光缆的运行水平和运行效率,促进我国电力企业的又好又快发展。检查人员也要加大对电力通信光缆的检查力度,及时发现光缆运行过程中的故障隐患,并及时进行处理[3]。

2.建立健全的光缆运行维护体系

电力企业应该重视电力通信光缆的日常检查和维护工作,建立健全的光缆运行维护体系,提高电力通信光缆的运行质量。电力企业应该根据自身情况,制定科学合理的电力通信光缆维护方案,重视对电力光缆维护工作相关的各个部门的管理及要求。如人员管理、方案制定及设备管理等,保证日常电力通信质量和通信效率,确保电力通信光缆运行过程中的各种故障能够得到及时的解决和处理。

3.重视相关人员的管理和培训工作

电力部门应该加强对工作人员的专业技能培训和日常管理,在提高其工作效率的同时,保证工作的合理性,避免因工作人员操作不当导致的线路故障;同时,电力企业也要对外来人员进行警告,或者采取一定的法律措施对破坏电缆的行为进行制裁,避免因外来人员偷盗、施工等造成的线路故障[4]。

五、结语

电力通信光缆线路的运行和维护是保证我国电力企业又好又快发展的前提,也是人们日常用电质量的有力保障。电力企业应该重视电力通信光缆的运行维护工作,减少电力通信光缆运行过程中的故障的发生,为人们营造一个绿色安全的用电环境。

参考文献

[1]郑哲彬.刍议电力通信光缆的运行与维护[J].企业技术开发,2015,(02):110-111.

[2]李平.电力通信光缆线路运行与维护[J].电力系统通信,2010,(10):71-73.

[3]黄震.电力通信光缆运行维护措施研究[J].科技创新与应用,2013,(32):290.

通信电缆篇5

[关键词]光纤通信;强电防护;雷电防护;防护措施;接地

中图分类号:TN913.33 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0108-01

光纤通信技术近几年在我国通信迅速发展,光纤通信在广泛应用的同时,光缆的防护应当在光缆建设和维护工作中引起重视,特别是光缆有多处是直埋最容易遭受雷击。抢修较为困难,一旦发生雷击事故,将会造成巨大损失。

一、光缆线路遭雷击的原因

光纤具有不导电性,可以免受冲击电流的影响。但为了使高容量的光纤免受环境事件(如动物的啮咬,岩石、架空金属附件的碰撞,猎枪损害以及其他自然的和人为的事件等)的影响,光缆必须有铠装元件,主要包括金属铠装层、加强芯和铜线等,它们都是金属导体。当金属构件遭到雷击时,就会感应出交流电或浪涌电流,危及人身安全或破坏线路设备。

雷电具有寻找阻抗最小路径以泄放雷云电荷与地下异性电荷中和的趋势。当雷击光缆附近的大地或建筑物时,落雷点的电位升高,而光缆延伸到很远的地方,其远端电位可视为零,所以落雷点附近的光缆电位也视为零。这样落雷点与光缆之间形成极大的电位差,这一电位差若超过落雷点与光缆外护层间的耐压强度,便会击穿外护层,形成从落雷点到金属构件的电弧通道,使大量雷电流涌向光缆,造成光缆严重损坏。

光缆线路在施工中难免损伤 PE(聚乙烯)护套,另外鼠咬、外力等因素均可能造成光缆中金属元件暴露。这些暴露点易将强电或雷电流引入光缆中,造成损害。资料表明,在以下情况下光缆线路容易遭受雷击:

①金属护套、加强芯或铜线对地绝缘较低的光缆

②地形突变、土壤电阻率变化较大的地带。

③光缆与单棵大树或高耸建筑物隔离距离不够时。

二、强电对光缆的影响及其防护措施

光缆中的光纤是非金属材料,传输的光信号不受外界电磁场的干扰,所以在光纤部分可以不考虑强电和雷电的影响。

但是绝大多数在用光缆并不是无金属光缆,其中包含有金属材料,如金属加强芯、金属护套等,因此有金属构件的光缆(简称金属光缆)线路会受到强电的影响。

强电线路靠近金属光缆时,会在光缆内的铜线、金属加强芯、金属防潮层以及金属护套等金属构件上产生感应电压和感应电流,当其达到一定强度时就会损坏光缆,危及人生安全。

1.强电对光缆的影响

强电对光缆酌影响主要有以下三个方面:

①短期影响。强电线路发生接地短路故障时,会在光缆的金属构件上产生感应电压,击穿绝缘介质,瞬间高温可能损伤光缆,甚至中断通信。

②长期影响。不对称运行的强电线路在正常工作状态下会在光缆的金属构件上产生电压,该电压在超过安全电压的规定值时会危及人身安全或损坏光缆。

③干扰影响。不对称运行的强电线路在工作状态下会在光缆的铜线上产生感应电压,对铜线回路(如区间联络、远供回路等)产生杂音、噪声等干扰。对于无铜线的光缆线路来说,强电影响的允许值可由光缆外护层(PE 层)对地的绝缘强度确定。

光缆PE层的厚度一般等于或大于2mm,其工频绝缘强度要求等于或大于20,000V。按CCITT建议,K13规定光缆金属护套上短期影响的纵电压不超过其直流试验电压的60%,即为20,000×60%=12,000V。光缆金属构件上长期影响的纵电压允许值,应符合CCITT《关于通信线路防止电力线路有害原则》和国家标准GB6830-86《电信线路遭受强电线路危险影响的允许值》中关于人身安全的规定,即为60V。

2.光缆防强电影响的措施

光缆防强电影响的措施如下:

①光缆线路与强电线路之间保持一定的间距,使光缆金属构件的短期和长期影响纵电压分别不大于12,000V和60V。

②在接近交流电气化铁道的地段敷设光缆时,应将光缆中的金属构件接地,在检修为了保证检修人员的人身安全,还应将光缆中的金属构件进行临时接地。

③在接近发电厂、变电站等地电位较高的区域敷设光缆时,不能将光缆的金属构件接地,以免将高电位引入光缆。

④采用非金属加强芯光缆或非金属光缆,但直埋光缆除外(因为这种光缆对潮气渗透的抗力较低,而且在维护工作中难于确定光缆位置)。

⑤增加光缆 PE 层厚度,以提高光缆护套的绝缘和耐压强度。

三、雷电对光缆的影响及其防护措施

1.雷电对光缆的影响

金属光缆在雷电的作用下,会在其金属构件上产生感应电流和纵电压,使金属构件溶化、外护层击穿、光纤损坏,甚至中断通信。光缆受雷电的影响主要有以下几个方法:① 金属构件熔化。雷电流进入金属护套、缆芯导体后将出现冲击电压,击穿金属构件间介质而发生电弧,使金属构件熔化或外护层被击穿。

②针孔击穿。雷击大地时地电位升高,使光缆塑料外护套发生针孔击穿,土壤中的潮气和水就会通过针孔侵蚀光缆金属护套,从而降低光缆使用寿命。

③形成孔洞。雷电流通过雷击针孔(以有针孔击穿的光缆)击穿金属护套,从而形成孔洞,进而损伤光纤。

④结构变形。雷击大地造成对光缆放电而引起的压缩力会压扁光缆,引起结构变形,增大传输损耗乃至中断通信。

2.光缆的防雷电措施

光缆线路部分为直埋光缆,大多都是在距公路较近的地段埋设,部分光缆线路采取明敷架设方式。明敷架设的光缆线路应与高压输电线、交流电气铁道以及地面上的各种建筑物形成合理的位置关系,保持一定间隔距离,并在线路上采取了相应的防护措施。根据国家现行的光缆防强电防雷电措施,结合线路实际情况,主要应采用以下防雷电措施:

①在选择光缆线路路由时,应与高大的树木、独立建筑、杆塔以及古塔等保持一定的间距。

②在光缆上方敷设防雷线。当大地电阻率小于500Ω・m时,敷设一条防雷线;当土壤电阻率大于 500Ω・m 时,敷设两条防雷线。

③采用架空光缆的金属吊线应采取间隔接地法,一般每间隔 500~1,000m 接地一次。

④在强雷区采用非金属加强芯光缆或超厚PE外护层的光缆。

参考文献

[1] 胡清.UPS电源及其雷电防护[J].铁路计算机应用,2005,(02).

[2] 张苹.2005年全国雷电防护学术研讨会召开[J].中国标准化,2005,(06).

[3] 彭忠义.FS-10型避雷器单相失灵接地对配电网络的影响分析[J].小水电,1997,(06).

通信电缆篇6

关键词:电力通信;光缆;运行维护

中图分类号:F407文献标识码: A

引言

对电网发展来说,电力通信发挥着极其重要的作用。电力光缆上承载了大量的电网数据,包括电力系统继电保护、安稳、远动数据、计量、图像监控、办公OA网络、语音等业务的传输都需要用到电力光缆通信。保障电力通信光缆的可靠安全运行越发重要。但目前许多电力通信光缆总是因为外界原因不能正常运行,电力通信光缆故障防范的重要一点就是外力破坏防范。一般电力通信光缆所发生的故障有:光缆自身质量不佳、施工不当、外部环境不合理以及外单位野蛮施工破坏等人为因素。除此之外还有雷击、电腐蚀、强电流等自然破坏因素。

1、电力通信光缆运行维护的重要性

对电力通信光缆运行进行维护,划分不同的维护界面,能够明确巡视光缆和运行事故处理的主要负责人和负责单位,增强维护人员的责任心,为电力通信光缆运行维护工作提供可靠的依据,确保光缆维护工作到位。同时,电力通信光缆运行维护提高了电力营业厅中信息系统的安全性和稳定性。企业光缆主干形成坚强的拓扑环网结构,即使其中一处被破坏也不会中断信息传输。营业厅通常与附件的变电站形成链式连接,电力通信光缆多建设在10kV及以下电压等级的线路上,无法保证其可靠性。对通信光缆运行的维护,能够减少光缆线路受外力破坏的几率,降低光缆脱落、挂钩等故障发现的频率,有效提高了电力通信光缆的运行水平。

2、电力通信光缆故障处理原则

当电缆发生故障时,应当及时查找故障部位及原因,以尽可能缩短检修时间、节省检修成本。电力通信光缆故障处理的原则有:

2.1、对于出现的通信中断、光缆拉伤或刮伤、线路损坏、线路断裂等严重事故或故障,线路检修部门应当与通信专业人员及时赶赴现场进行抢修处理;

2.2、光缆线路的抢修应当坚持“先抢通、后修复”、“先主干、后分支”的原则在尽可能短的时间内完成光缆的修复使用;

2.3、500kV以上的通信光缆经常选用OPGW光缆,然而其经常出现接地不可靠的问题,如某500kV变电站在龙门架处发现与瓷瓶连接的OPGW光缆有发热发亮的问题,检查发现时未作接地,线路感应起电而造成连接点的高温发热。对于OPGW光缆应当运用与架空地线一样的接地方法进行接地,尤其在变电站部位,应当在门型架构的下部与上部分别接地。

2.4、在不妨碍通信光缆继续工作的条件下,专业通信人员与检修部门和输电部门要共同配合处理的故障问题有:需重新更新余缆的捆绑;出现安全距离不够时需要增加光缆对建筑物、重要设施及地面的安全距离;修改不符合设计要求的异常线路问题;需要更换或增加出现破损的光纤挂钩;诊断故障原因并清理影响光缆安全工作的杂物;

2.5、ADSS光缆外护套的电腐蚀问题经常导致断缆、短纤等故障,电腐蚀问题与光缆的施工、结构设计、质量、挂点设计等相关。在电腐蚀问题处理时可以在容易发生电腐蚀的ADSS光缆部位涂抹防腐材料或缠绕特种耐电腐蚀修补胶带,如ADSS光缆出现故障,应当对一个耐张段内的螺旋减震器、耐张、光缆、悬垂金具等进行更换,对于没有出现损伤的部件可以继续利用。

3、电力通信光缆运行维护相关措施分析

3.1、光缆维护中的日常检测方法

在电力通信光缆的日常维护中,比较常用的检测方法有后向散射法和插入法两种。另外还有一种剪断法,虽然该种方法具有良好的测试精度且仪器设备操作简单,但其会造成电缆破坏,影响光缆运行,因此不对此种方法深入讨论。

3.1.1、后向散射法测试,其主要原理为:通常光纤散射光的强弱能够对光纤不同长度部位的不同点衰减大小进行反映,利用此种特点可以检测反向传输至输入端的背向菲涅尔反射光功率和散射光功率,然后根据检测结果对光纤的损耗系数进行分析计算,从而确定光纤断点的具置。

3.1.2、插入法,其主要工作原理为:使用光功率计和稳定光源测量计算光纤的衰减大小,在测量过程中应当保证被测光纤的工作波长应当与所用仪器的波长相同。

3.2、加强对电力通信光缆维护人员的培训

首先,要加强对维护人员的培训和安全教育,坚持持证上岗的基本原则,提高维护人员的专业素养;其次,定期对电力通信光缆运行的相关工作人员进行业务培训,使他们充分了解光缆运行的基本原理,熟练掌握设备使用的专业知识和规范,能够全面系统地掌握电力通信的相关知识体系;再次,要保证工作人员严格按照要求进行设备操作,建立完善的工作责任制和合理的奖惩机制,一旦发现问题明确责任人,并对其给予相应处罚,通过强制性措施规范维护人员的工作,做到防患于未然。此外,由于光缆容易受到外力破坏,所以需要配置专人对重点位置进行监督管理,提高维修人员的专业技术水平,提高他们的应急处理能力,定期开展事故演练,加强对备用光纤的管理,做到及时抢通。

3.3、优化电力通信光缆运行维护的检测方法

在实际维护工作中,需要定期对电力通信光缆进行检测。目前,常见的检测方法包括插入法、剪断法、后向散射法。剪断法所用的设备操作简便,具有较高的检测精度,但是其检测过程会对光缆造成损害,所以并不常用。其中插入法指的是利用稳定光源,对光功率进行测量,计算出光纤的衰减变化,其所用设备利用的波长等于被测光纤的工作波长。后向散射法是基于散射光强弱程度对光纤不同长度位置上的衰减大小的反映,对反向传输至输入端口的背向散射光进行检测,通过菲涅尔反射光功率计算光纤的损耗系数,从而判断光纤出现断点的位置。

3.4、加强通信光缆的安全防护宣传

为了防止光缆外力遭到破坏,尽量早发现、早解决。重点地段必须进行迁移、警示、套管或者请专人看守等方案。在通信光缆容易遭到外力破坏的地区,必须设置警示标牌,同时加强巡视;在光缆和电力线路接口处要进行绝缘保护;除此之外,还要积极主动和当地相关部门汇报通信设施的运行情况,建立健全常态联系制度,取得相关部门的大力支持,也可通过媒体广播等向群众宣传通信设施的安全防护知识。

3.5、严把光缆质量关

目前,国内还没有建立专门检测和监督ADSS光缆质量的机构,因此,一些ADSS光缆存在较为严重的质量隐患,在施工前很难对其进行检测确认,而这些隐患很有可能引发质量事故。因此,应慎重选择出现过质量问题或者是售后服务不合格的厂家,严格把关光纤配线系统的质量问题。重视光缆施工的验收工作,坚持按照严格标准,规范实行。4.5提高运维管理水平对于电力工作人员必须保证其在工作之前要有必要的培训,确保“持证上岗、无证下岗”的基本原则,只有这样才能从根本上提升电力通信光缆维护人员的整体素质。所有电力通信光缆工作人员必须进行定期的业务培训,培训包括新型设备的运用和专业知识的学习。主要从原理上对工作人员进行培训,使其对电力通信光缆进行全面系统的了解和认识。

3.6、加强故障检测工作

在电力通信光缆运行维护和故障检测工作中,经常采用插入法、后向散射法以及剪断法。相较于前2种方法,剪断法所采用的设备较简易,精准度也较高,但其在检测过程中产生的损害较大,有伤光缆材料。因而,笔者建议,在条件允许的情况下要尽量采用插入法和后向散射法。

4、结语

做好光缆的运行维护,保障光缆的安全,是电力通信运维人员的重要职责。为了能够做好光缆的运维,运维人员首先要了解光缆发生故障的原因,然后有针对性地采取相应措施。

参考文献

[1]梁芝贤,张晓东,魏明海.电力通信光缆运行维护及外力破坏防范措施[J].电力系统通信,2011,06:67-72.

[2]王琴,梅雪,沈晗阳.电力通信光缆的运行及维护探讨[J].信息通信,2014,06:186.

[3]樊剑辉.通信光缆案例分析及安全管理措施探讨[J].电力系统通信,2009,05:11-15.

通信电缆篇7

本文针对现有光缆种类的介绍及分析,结合作者自身经验,总结了电力通讯光缆线路设计及施工技术特点和要求。

【关键词】电力通信光缆 线路设计 施工

1 我国电力通信线路发展与现状

自建国以来,我国的电力通信网络经历了一系列发展时期,是一个逐步由小变大,由孤立到联合的过程。七十年代,微波通信初露端倪,一些地区也形成自己的通信网,但全国范围的通信干线尚未完成,这种通信落后状况造成了大量大面积停电事故,给生产带了很大不便;而进入八十年代,信息技术出现,各种新兴技术如光线、卫星、数字微波等技术开始于电力网络相结合,发展出了电力通信新模式,而1978年国家批准建设电力通信专用网络,更是拉开了电力通信大建设的序幕,在之后的时间里,电力通信技术不断得到发展和提高,相关设备和网络也在不断完善。

目前我国正在“十二五”计划实施阶段,各行各业,各项基础设施建设都处于蓬勃发展时期。而随着工业机械化、自动化的逐步实现,人民生活水平的不断提高,整个社会对于电力的使用也是与日俱增,这就要求电力线路建设不断更新换代,满足人们的需求。而在这一背景下,传统的架空线及地下电缆就逐渐暴露出了不足。因此,我们迫切需要一种能结合二者优点,扬长避短的新兴线路材料。在这种背景下,光缆线路便应运而生。

2 电力通信光缆线路设计

2.1 常用光缆介绍

(1)光纤复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,OPGW光缆)这种光缆是将光纤与高压架空输电线地线复合制成,兼具地线与信息传输双重作用。

(2)光纤复合架空相线(Optical Fiber Composition Phase Conductor,OPPC光缆)光纤与架空输电线相线复合。

(3)地线缠绕式光缆(Ground Wire Wind Optical Cable,GWWOP)将光纤直接螺旋缠绕在地线上,是较为早期和简便的设计,与之同类的还有捆绑式光缆(All Dielectric Lashed Cable,ADL)这两种光缆统称为附加型光缆,由于该设计中光缆直接与电线接触,受高温影响明显,要求电压负荷低。此外,还需要特殊器具才能正常使用,其使用范围受到较大限制。

(4)全介质自承式光缆(All dielectric self-supporting optical fiber cabl,ADSS)这种光缆可利用现有高压输电塔杆同步架设,操作简便,得到广泛应用。

(5)金属自承式光缆(Metal Aerial Self-Supporting optical fiber cable,MASS)与ADSS光缆应用大致相同,优点是通过合理接地设计可有效缓解电腐蚀问题。

2.2 光缆线路设计要点

由于各种光缆大同小异,现就电力通讯最常用的ADSS光缆来说明设计中的有关注意事项。

2.2.1 路由查勘与选择

路由的查勘与定夺,要遵循一些基本原则,如在保证通信质量的前提下,尽量选择方便抵达,维护容易的路线;尽可能裁弯取直;选择坚固、稳定的地区,如主干道两旁;避免地基不稳或等待建设的地段,如沟壑、沼泽;尽可能不穿越铁路、水域等等。

2.2.2 光缆型号确定

由于ADSS光缆是与输电线路共有杆塔,因此要考虑杆塔的承重及分布,再结合当地气象资料,线路断面以及特殊跨越点来共同参照,才能最终确定每节段各自的跨距,挂点落差,最大承受能力,最大风速等参数。由于不同规格线缆在不同跨距条件下,弧垂和张力的对应关系都有所变化,选择时以实际情况为准,但可以现成规格作为参考。如有条件,可用试差法试验几种规格选定最优的方案,以达到最佳条件。

2.2.3 运行张力设计

运行张力与弧垂具有对应关系,主要受风力影响。其影响作用体现在杆塔负荷,弧垂中心点距地面高度,以及控制点具体高度几个方面,一般对运行张力最大值取三倍安全系数即可。它对光缆元件的尺寸、模量和制造材料也有较大影响。

2.2.4 传输损耗设计

由于光缆传输损耗主要发生在接头部位,因此,在不影响传输效果的前提下,可适当增加大长度光缆数目,以达到减少接头的效果。

2.3 光缆线路施工要点

2.3.1 光缆架设机械使用要点

光缆架设的主要设备有张力放线机和牵引机,此外视具体要求使用一定数量滑轮。张力放线机顾名思义,通过匀速放线,使得光缆始终保持一定张力,为达到这一要求,通常将张力控制在3000~4500N左右,最大不超过5000N。牵引过程中,光缆顶端与牵引绳之间最好以网套,以避免内部光纤在外力作用下损坏。最后,线路架设中,务必保证每个滑轮都有专人看守,确保光缆不会脱出。

2.3.2 施工注意事项

光缆架设过程中,要特别小心不要磨损外部保护层,滑轮内部必须有橡胶缓冲层或其他缓冲措施,严禁在地面或其他粗糙表面拖拽,严禁用金属等硬物剐蹭表面,如果外部防护层发生磨损,就可能会失去防水性,进而有很大可能发生电腐蚀,使得光纤传导信号受到外界辐射的干扰,这将严重影响光缆的使用质量。对于耐张段光缆,可用棘轮来精确调节其紧张度,进而判断出光缆运行张力。此外,接续点的连接和接头盒的装配工作,都应该提前在地面完成,接续盒应装配在一般人所不能及高处,防止误触和恶意损毁。ADSS光缆的一大优点就是能带电架设,施工中应特别注意雨雪天气等可能的安全隐患,以免酿成事故。

2.3.3 其他注意事项

架设线路尽量不穿越人口聚居区,尽量不穿越经济园林;在同等条件下,选择慢车道或人行道地下施工,避开快车道;与其他建设管线,特别是热力与煤气管线保持距离,具体可参考国家规定;避开大型工业区,或有较高建筑物及树木的地区;施工所在地已有其他输电线路时,要保持两米以上的安全距离,特别要考虑到光缆悬垂高度而非杆塔架设点高度,同时在施工当中,要注意采取保护措施,必要时可切断电力供应。

3 结束语

在本文中,作者通过结合自身工作经验,对于电力通信光缆的特点及其设计和施工要求做了一定的思考,提出了可行且具有指导意义的经验总结,希望能对行业具体工作有所助力。

参考文献

[1]粟秋成.电力通信光缆线路维护系统的研究设计[J].科技资讯,2013,05:141-142.

作者单位

通信电缆篇8

【关键词】 电力通信网路 光缆监测系统 系统组成

引言

随着科技的进步与发展,信息化技术与电力通信的联系也日益紧密,智能设备越来越多的被运用于电力通信网中,作为电力系统重要通信网络之一的网络--光缆,也被广泛运用于电力通信网络中。由于许多电力通信重要业务,如自动化通道、变电站图像监控、调度电话等业务的主要传输通道都是光缆网络。光缆在电力通信网络中担负着及其重要的作用―网路通信信号传输通道,之所以选择光缆作为传输介质,它的三大优点(高传输容量、传输信息密度大、有较高安全性)起着决定性作用,这也是电力通信中广泛运用光缆网络的重要原因。

我们一般是在光缆网络发生故障后对其进行维护。当机房中的相关负责人员发现无光告警(即系统的收光端无法接受到光信号)时,相关维护人员需测试光纤,找到故障所在,之后进行维修和维护。还需注意的一点是,即使维护人员已经确定事故位置,进行维修前还必须在仔细查询故障光缆的资料后才能进行维修。如此,必然存在一些缺陷,如:对故障的判断不够精确;人的反应速度与抢修进程正相关(可能维修不及时,引发一些不必要的问题);无法正确预知手工测试,光纤劣化等问题。

另一方面,随着网络的普及,光缆规模逐渐扩大,数据越来越庞大,管理也愈发困难,传统的人工管理显得十分乏力,而且在检索方面也会产生极大的困难,会给抢修工作带来不便。

光缆监测系统拥有布线地图、故障距离显示及早期警报等功能,可对光缆网络的工作情况进行二十四小时自动监视。一旦光缆网络出现异常,光缆监测系统能够准确而快速的报警,自动报告相关负责人员,并在相应仪器上显示出故障所在地,与机房的距离等关键信息,从而实现对光缆网络的优化管理。

将光缆监测系统运用于通信网络中,既可以对网络故障进行及时的处理,又能将处理损失降低,能够满足当下电力通信网络的需求。

一、光缆监测系统的基本原理

光缆监测系统作为新一代光缆告警监测系统,它能在出现传说故障前及时告警,出现故障时及时分析故障的原因,并能精确定位故障点距离,提高快速抢修时间。AIU光功率监测单元通过采集通信光功率然后分析通信光功率,然后送至检测中心(MC)分析处理,实现光功率动态变化的告警监测。当异常出现时,AIU光功率监测单元会自动将故障报告及报警信息传输至监控终端,终端内的相关软件会依据故障报告对命令进行相应切换,之后向测试端发出相应指令,启动反射测试系统采集故障所在位置并对故障通路进行测试,对这些信息进行整合,确定故障的类型、故障发生的位置等,并自动将以上信息进行存储,便于后来的查询与调取。

监测中心的基本原理,监测点接收到远程AIU光功率监测单元的告警之后,分析所发生的监测路由。然后由监测中心通过远程OSU程控光开关选择被测光纤,远程OTDR发射不同于通信波长的监测光,WDM服用监测光到传输网络中,检测中心接收都OTDR的测试曲线数据之后进行分析,计算馆长点位置等数据。最后由GIS定位及声音等多种形式进行故障通知。

二、光缆监测系统的结构

光缆监测是集地理信息系统、卫星定位系统、网络通信及光学测量等现代通信技术于一身的系统,能够实现对光缆系统故障在线的自动监测。是现在故障在线监测主要依靠光缆监测系统的三大部分―上机位,OTDR测试模块和监测模块。

光缆监测系统的三大结构,监测站、通信网络及监测中心。

1、监测站。通常在通信站点安装监测站,监测站由光功率监测模块、远程监控工作站、OTDR模块、电源模块、程控多路光开关模块及通信模块等构成。

光功率监测模块通过采集和处理被监测光功率信号来实现对传输大量基本数据的在线监测,并将监测数据快速而及时的上传给监测站和监测中心;然后由监测中心对各方数据进行相应整理和分析,对光功率变化超出门限值的监测站点发生告警并判断发生故障的具体光缆点,并自动、迅速启动相应监测站的程控多路光开关和光时域反射仪,测试相应故障光缆段;监测站将测试所得数据上传至中心,最后由中心将实测数据与标准数据比较分析,进而确定故障类型及故障点所在位置,并告知相应维修人员进行维修。

2、通信网络。通信网络即为数据通道,它将监测中心与各监测站联系起来。当监测中心与各监测站信号中断时,各监测站依可据监测中心配置的标注数据独立完成相关测试,从而确保电力通信的正常进行。

3、监测中心。资源维护工作站、网桥池、系统管理工作站、中心数据库服务器等,共同组成了监测中心。各监控分站的资料由监测中心统管,可进行远程监控,也可提供时间分析、光缆老化的预警及管理缆线等,能实现数据的全盘掌握。

备纤监测和在线监测是系统检测的两种方式

1、备纤监测。通常备纤监测适用于有较高正常通信质量且网络资料丰富的地区,能够使空闲资源监测方案得到较高效运用。该监测的优点是管理简单,对正常通信没有影响及有效利用资源监测光缆异常,但该监测需对光纤资源有一定的占用。合理运用备纤监测能实现资源的高效管理。

2、在线监测。在线监测建立在已有的电力通信基础之上,运用分光器对百分之三的电力通信进行相应光功率测试分析,正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能动态的将正常的通信光波与测试光波符合在一条光缆中进行传播,在进入相应接收设备之前,为避免通信信号干扰,可使用滤光器先将测试光过滤掉,只接收相应波长的通信光。在线监测可以优化通信线路,但当通信线路接入时会对正常通信产生不同程度的影响。

三、光缆监测系统的三大功能体系

光功率自动监测功能、光缆自动监测功能和光缆维护功能是光缆监测系统的三个主体功能,现分述如下:

1、光缆自动监测功能。光缆自动监测功能受计算机相关程序调控,能自动对光缆进行一系列故障测试,并将测试结果曲线与光缆标准曲线进行比对,如有异常,能快速准确的定位故障点,方便维修人员及时维修。

2、光功率自动监测功能。在线监测光缆监测系统中的收光功率是光功率自动监测判断光缆故障是否发生的主要依据。自动监测系统根据标准收光率与实时收光率之间的差距来判断光缆是否出现故障。当实时收光率与标准收光率之间的差距大于阀值时,根据超出大小输出不同级别的警告信息,此时自动监测功能还将自行触发光时域反射仪,对故障发生断进行准确判断,以便机房人员及时采取相应措施。

3、光缆维护功能。告警故障管理、通信值班管理及光缆纤芯管理共同组成了通信调度应用管理的全部功能;空间资源管理、光缆线路资源管理、线路支撑网资源管理、光缆光纤配线管理、机房设备管理及电缆线路资源管理共同构成了光缆管理功能。

总结:光缆监测系统相较传统人工管理有着显而易见的优势,光缆监测系统不仅能在线监测光缆系统,节约大量人力;还可快速准确的发现故障所在位置,便于对故障的及时处理,避免不必要的损失。当下,光缆监测系统还可与GIS技术有机结合,从而实现对光缆线路和用户电路资源的逻辑性管理,使光缆的持续运作及资源的使用更加充分有效。

随着社会的发展,电力通信网的普及,以及不断成熟的光缆监测系统,光缆监测系统必将广泛的运用于电力通信网络中。

参 考 文 献

[1]孟和,赵政,李华舟等.光缆监测系统的设计与实现[J].计算机工程,2005,,31(4);195-196.

[2]李华舟,鲍振武,曹俊忠,等.光缆自动监测系统研究[J].天津理工学院学报,2004,20(4);79-82.

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