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光缆通信线路设计要点分析

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【摘要】目前,我国各行各业、各项基础设施的建设已进入了一个新阶段,工业化和自动化不断推动着光缆通信的发展,但现代社会对光缆通信提出了新要求,传统的线路设计和敷设方式已无法满足当前社会经济发展的需要,为此需要加大对光缆通信线路设计方法的研究力度。基于上述背景,本文主要对光缆通信线路工程设计的特点及其设计要点进行阐述,并结合实例具体分析了光缆通信线路设计中需要注意的事项,以帮助线路设计人员从中总结经验。

【关键词】光缆通信;线路设计;工程特点

1引言

在当前经济迅猛发展的时代,对通信业务的需求增长是必然趋势,光缆线路设计与施工作为光纤通信系统建设的重要内容,其传输性能的好坏直接关系到通信系统建设质量,故需将光纤线路工程设计方案作为通信系统建设的主要参考。通信线路设计工作的开展需在结合通信运营商实际情况的基础上,参考工业和信息化部在通信建设方面提出的方针、政策等,这对保证通信顺畅、提高通信质量、加快施工进程等具有重要意义。

2光缆通信线路工程设计的特点

光缆通信线路工程设计主要有以几个方面的特点:(1)涉及诸多学科。通信线路设计是一项系统性较强的工程,要求设计人员需掌握城市规划、预测、工程经济、市场经济等方面的知识;(2)涉及外单位的关系较复杂。在通信线路设计或施工,往往会遇到一些涉及到城市管理和公共法规的问题,这就要求设计单位需与有关单位进行有效协商后才能做出决定;(3)不确定因素多。光缆通信线路设计工作应根据通信运营商的实际情况,建立合理、正确的设计指导思想,并在工作开展前深入市场调查研究,充分体现设计方案的经济性和可行性,以确保线路建设质量。

3光缆通信线路设计要点分析

3.1光缆选择

(1)常用光缆。常用的光缆包括光纤复合架空线、光纤复合架空相线,这两种光缆在设计中由于需要与电线直接接触,受高温影响明显,为了保证其使用范围不受限制,通常要求其电压负荷低;全介质自承式光缆:该光缆可利用现有高压输电杆塔同步架设,操作相对简单等;

(2)光缆型号设计。在选择光缆型号时,需对杆塔的承重能力、荷载分布情况、架设地点的水文及气候条件、光缆最大承受力和最大风力等因素进行综合考虑,并在此基础上最终确定通信光缆每段的跨距和挂设点位置。

3.2防雷设计

光缆通信主要是利用光波在光导纤维中进行信息传递的一种手段,故光纤通信并不会受到外界电磁波的影响。但光缆通信内部的金属加强芯、金属防水层等在遇到雷电天气时会发生耦合感应,若其感应的电压超过光缆通信所能承受的强度时,则会产生绝缘现象。同时,通信线路是相互联通的,若某一段线路出现问题,也会对与其光缆相连接的其它地方通信行为造成影响,故重视落实光缆通信线路防雷预防措施是极为重要的。一般情况下,光缆通信线路防雷设计可从以下几点入手:(1)在年平均雷暴天数超过20的地区及有雷击历史的地段,应采取防雷保护措施;(2)尽量避免在杆塔、高耸的建筑物、孤立大树、建筑等易引目标,在无法躲避的情况下,应采用消弧线、避雷针等措施;(3)光缆的金属构件,在局(站)内或交接箱处线路终端时必须做防雷接地;(4)在地下设置防雷线。该措施可根据自身产生的电流对是否会发生雷击现象进行判断,因为防雷线内电流和防雷效果之间是呈正比关系的,即电流较大时,防雷效果良好。基于这一特性,可选择有颜色的金属线作为防雷线,其抗腐蚀性较强。

3.3防强电设计

若将通信光缆架设在高压线路周围,强电可能在通信光缆铜线、金属加强层等构件上产生感应电流和感应电动势,当这二者达到一定强度时,则会对光缆造成损坏。其所造成的不良影响主要体现在以下两个方面:①强电线路一旦发生故障,会导致线路在短时间内产生较强的感应电动势,这种情况下会直接击穿光缆内的绝缘层,进而造成通信中断;②在长期处于不对称电流的作用下,通信光缆的金属构件会受到不稳定电动势的影响,不利于保障通信的稳定性。具体可从以下几个方面开展防强电设计:(1)在选择光缆路由的过程中,应与附近的强电线路保持适宜的距离,并在对该距离进行合理计算的基础上,明确金属构件可能会产生的感应电动势;(2)在与强电线路相交的情况下,尽可能使其垂直通过,在困难情况下,其交越角度不小于45°;(3)通信光缆接头处的金属构件不允许接点,也不可与电气连通;在对与强电线路平行的通信光缆进行检修时,应注意将通信光缆内部的金属构件全部接地。

3.4线路张力设计

线路张力设计是通信光缆线路设计的重要内容,弧垂与线路张力之间存在一定的对应关系,且在一定程度上会受到风力的影响,导致线路承受的张力增大。在实际设计工作中,运行张力可控制在最大安全系数的3倍左右,通过对杆塔最大负荷、控制点垂直高度及弧垂中心点高等因素进行综合考虑。

3.5线路勘察设计

开展线路勘察工作的主要目的是在不影响通信质量的基础上,尽可能选择维护方便、成本低、线路段的施工方案。交通便捷和土质稳定的主干道两侧是线路设计的首选,通常不选择地基稳定性较差的区域;若条件允许的话,可选择电力网络已经铺设的线路,以降低施工成本。

4实例分析

4.1工程概况

本项目新建一段光缆传输线路总长0.982km,光缆采用24芯架空、管道GYTS采用通用型光缆;G652单模光纤光缆具有成本低、技术成熟、可有效适应接入网等特点,其将作为本工程建设所采用的光缆类型。

4.2光缆线路路由

本工程光缆线路路由主要根据网络未来的扩容或发展需要,并从后期维护检修等多方面考虑,选择沿公路、乡间路和村间路,以架空方式进行敷设安装,城市部分采用管道敷设安装。城市部分光缆线路路由首选由运营商自有管道、市政综合管道,其次为电力槽道,最后是电力杆路。

4.3接头盒主要性能指标

光缆接头盒有3~4个进线口,分别适用于管道光缆、架空光缆及直埋光缆;接头盒内对两侧光缆加强芯和金属护层具有可断可连功能;接头盒应具备重复开启键,以方便监测缆线的引出;接头盒应具备良好的气闭性能和防水性能。

4.4中继段长度计算

中继段长度应按照衰减受限和色散受限进行分别计算,衰减受限系统计算:Lmax=Ps-Pr-Me-2Ac/Af+As+Mc上述公式中,Lmax表示衰减受限再生段长度(单位:km);Ps表示S点发送功率,通常在计算时取发送机最小发光功率(dBm);Pr表示R点接受灵敏度(dBm),通常在计算时取接收机最差的灵敏度;Me表示设备富余度(dBm);Ac表示S和R之间其它连接器衰减总和(dBm),PC型平均0.5dB/个;Af表示光缆光纤平均衰减情况;As表示光缆固定接头平均衰减情况(dB/km);Mc表示光缆富余度(dBm)。

4.5光缆敷设安装设计

光缆敷设安装设计需遵循以下原则:本项目采用架空为主、管道为辅的方式,在光缆布设和安装过程中,其曲率半径所能承受的张力和侧压力不允许超过相关设计规范。

5结语

总而言之,发展高速光纤通信是当前信息化社会发展的需要,也是信息基础设施的重要构成。在光纤通信线路设计中,设计人员需在确定线路设计基本需要的基础上,并结合实际情况进行方案的初步拟定,同时根据线路沿线可能会出现的情况,对线路光缆选择、路由设计及防雷设计等进行详细分析,以确保制定出经济合理、技术可行的线路施工方案。

参考文献

[1]赵宏波,赵东来,汪洋,等.风沙气候对电力光缆通信线路的影响分析[J].光通信研究,2013,39(6):39~41.

[2]吴飞龙,郑小莉,李永倩.BOTDA光纤传感技术在电力电缆测温中的应用探讨[J].光通信技术,2013,37(2):21~24.

[3]厉天威,赵建华,蔡彦枫,等.南方电网沿海地区输电线路设计风速分析[J].南方电网技术,2015,9(6):49~53.

作者:张胜明 单位:贵州省邮电规划设计院有限公司

光缆通信线路设计要点分析责任编辑:张雨    阅读:人次