直埋光纜線路故障定位光、電監測及測試線纜的設計和實現

李佑進 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，開挖接頭盒，進行測試定位和恢復，影響搶修效率，甚至嚴重影響通信暢通。為有效提高線路排障時效，我們結合工作實際，研發一款無需開挖、打開接頭盒，即可通過故障定位光、電監測及測試線纜精準定位故障點，靈活簡便、準確高效、安全可靠。

關鍵詞：直埋光纜;故障定位光、電監測及測試線纜;設計

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、接頭等位置預留光纜長度不符合規范的情況。維護分隊如沒有詳細的“地長-路長-纜長”對照表，一旦光纜線路出現故障，如果現場地表沒有故障線索，搶修人員根據機房給出的終端測試數據和圖紙往往很難準確定位故障點，極有可能還與實際故障點誤差較大，而需查找附近接頭點，開挖接頭盒，重新測試定位和恢復;開挖、打開接頭盒，也容易使接頭盒破損，導致接續過程中原接頭損耗增加，嚴重時中斷業務，還需重新開剝接續，大大延長障礙歷時，影響搶修效率，甚至嚴重影響通信暢通。為有效提高線路排障時效，我們結合工作實際，研發一款無需開挖、打開接頭盒，即可通過故障定位光、電監測及測試線纜精準定位故障點，操作簡便、快速有效、安全可靠。

1.故障定位光、電監測及測試線纜的構想

具體思路是：打開監測標石密封蓋，用測試線纜連接監測線纜端頭，FC接頭連接OTDR測試儀，即可實現不打開光纜接頭盒斷芯就能進行光路對上、對下測試，可測算出臨近的、精確的隱形故障點。電纜芯線測試夾連接絕緣電阻測試儀，監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水或透潮情況。簡言之，就是通過故障定位光、電監測及測試線纜達到不打開光纜接頭盒就可以實現對光纜兩端金屬護套對地絕緣、光纜接頭盒的密封性能監測和光性能的測試。

2.故障定位光、電監測及測試線纜的設計

2.1故障定位光、電監測線纜

故障定位光、電監測線纜由絕緣密封頭、電纜、光纜、密封元件、光纜接頭盒進水監測模塊和監測標石配套件組成。其中絕緣密封頭、電纜、光纜通過密封元件組成主體部件，光纜接頭盒進水監測模塊和監測標石配套件為附件，絕緣密封頭安裝在監測標石配套件中（示意圖見圖1）。它采用雙聚乙烯護套且有金屬屏蔽層，護套間及芯線間填充密封油膏，銅導體外徑不小于0.7mm，芯線數為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，接入光纜接頭盒內進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散開，然后用填充劑進行填充密封。絕緣密封頭需有8個測試端子。測試端子旁應有光、電纜芯線色譜位號標記。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（2）桔（3）綠（4）棕（5）灰（6）白 ;光：（7）紅（8）黃

（2）故障定位光、電監測線纜

監測線纜是絕緣密封頭與被測光纜之間的連接導體，是采用雙PE護套且加有金屬屏蔽層，護套間及芯線間填充石油膏的專用電纜。將監測線纜另一端開剝護套，剝除芯線上的絕緣層，露出8根導體。藍色、綠色位于測試線纜第1、3芯位置，與光纜接頭盒中加強芯連接;桔色、棕色在第2、4芯位置，另外一端分別與接續的2根光纜護套金屬層電氣連接;灰色、白色在第5、6芯位置，另外一端分別與光纜接頭盒進水監測模塊連接，固定于光纜接頭盒內;紅色、黃色在第7、8芯位置，另外一端分別與光纜接頭盒內最后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合：

（1）熱收縮密封：用內壁涂有熱熔膠的管狀的聚乙烯熱收縮材料加熱后密封;

（2）機械密封：使用膠粘劑、硫化橡膠、糊膠封裝混合物等通過機械方式密封。

（4）光纜接頭盒進水監測模塊

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

（5）監測標石配套件

監測標石配套件由標石內構件和蓋帽組成，且應具有以下功能：

（1）標石內構件和標石澆筑為一體后應不能產生上下、左右及

旋轉等位移;

（2）應能固定和保護絕緣密封頭免遭機械損傷;

（3）標石內構件和蓋帽之間應采用左螺紋連接，使用專用工具才能開啟。

2.2故障定位光、電監測線纜的組裝

用螺絲或結構膠將光、電監測線纜固定于防護裝置中，防護裝置與光、電纜間用聚氨酯填充固定，防護裝置的兩頭分別用環氧樹脂膠灌封以防水防潮，使用水泥將防護裝置固定于空心標石內，組裝完成。

2.3故障定位光、電測試線纜

測試線纜為成品線，與監測線纜配套使用，搶修人員可隨身攜帶。一端連接監測線纜絕緣密封頭，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，實現光路測試;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，實現絕緣電阻和耐電壓強度測試以及對光纜接頭盒的密封性能監測。

3.故障定位光、電監測及測試線纜的實現

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，經機房測試L測為100.678km處，依據線路資料，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個標石，每個標石誤差在15cm左右，100Km下來誤差就是：

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

通過計算推出故障點位于50#-51#接頭標石之間，按照以往光纜搶修經驗，還要查找臨近已知纖長Lb（上次搶修點位數據）作為參考點，推算出距實際故障點La位置。選好參考點很重要，越接近故障點則判斷越精確，但往往這個參考點是根據線路搶修人員上次搶修點位數據來確定，有時往往距故障點較遠，有時5Km，甚至有時在10Km以外，需要一點一點再去分析判斷。參考點位置不確定性，勢必會影響故障點的精確度;如果采用我們研發的故障定位光、電監測及測試線纜，就可在50#或51#接頭標石監測端進行雙向故障測試，可將故障點定位在1Km范圍內查找，那么光纜線路0.678m，相對應經過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個標石，每個標石誤差在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影響就很小，誤差值越小，工作量越小，定位故障點也就越精確。

4. 小結

本文介紹的故障定位光、電監測及測試線纜，如果能投入使用，那么在定位故障點方面將更加簡便快捷、集約高效、精準度更高，因為它不但改變了以往開挖、打開接頭盒的定位方式，僅僅只需一根簡單測試線，就可連接監測標石內的監測端頭，對光纜線路兩端進行雙向故障測試，而且它誤差范圍更小，結合原始資料，就能準確計算出故障點的位置，再將兩個方向的測試和計算結果進行綜合分析、比較，以使故障點具體位置的判斷更加準確。這種測試更加靈活，判明故障點更加簡便快捷、精準高效，可大大減少不必要的財力和人力的浪費，縮短線路搶修時間，提升搶修效率。

參考文獻：

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

[2]通信用光纜線路監測尾纜（報批稿）[S]，中華人民共和國通信行業標準，2014.

（96872部隊，陜西 寶雞 721000）