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光纤光缆的基本结构与传输原理
光纤光缆由纤芯、包层和涂覆层组成,纤芯直径通常为9μm(单模)或50/62.5μm(多模)。光信号通过全反射原理在纤芯中传输,其折射率比包层高0.3%-1%。现代单模光纤在1550nm波长的衰减低至0.18dB/km,理论带宽可达100THz。G.652.D标准光纤的色散系数控制在17ps/(nm·km)以内,支持400Gbps及以上高速传输。外护套材料根据环境选用PVC、LSZH或铠装结构,抗拉强度普遍超过1000N。
[0003] 由于通信缆线跨数据网络布线,因此有必要周期性剥开缆线,以使得其中的一条 或多条通信线路可以接合,从而可将数据分配到其他缆线或通信网络的"分支"中。在通信 缆线被打开的每个点处,需要提供通信封装件来保护暴露的缆线内部。缆线分支还可能进 一步分配,直到网络覆盖各个家庭、企业、办公室等。[0004] 在一些设施中,可将通信缆线设置在保护性导管中,以对包含在其中的缆线提供 保护。当使用保护性导管时,在导管的终端、导管内的缆线和/或缆线进入的通信封装件的 端口之间的接口处需要环境保护。当相同端口需要容纳未容纳在导管中的一根或多根附加 的缆线时,情况可更为复杂。
同轴通信电缆中同轴对的内导体为铜,断面为圆柱形,实心。为提高机械强度(例如作海底电缆时),也有采用钢心铜外层的双金属内导体。外导体一般用铜带制成,常用形式有皱边式、压痕式、锁齿式等。外导体需柔顺性好,稳定性高,加工工艺简单。同轴对内外导体的缘应具有低的介电系数和低的介质损耗,还应有一定的机械强度以支撑外导体,使其与内导体保持同心。为消除同轴对不同心而在同轴对间产生干扰,外导体上需包覆屏蔽层,然后再绞合成缆。屏蔽层多为双层绕包钢带。
请参阅图1,所述安装座2底部设有卷尺8,卷尺8与安装座2通过可拆卸配合连接,卷尺8能够测量缆线的长度,设有卷尺8增加了设备的功能性。请参阅图2,所述滑轨18表面中侧设有废屑槽13,废屑槽13与滑轨18通过可拆卸配合连接,废屑槽13能够收集缆线在受切割器9和第二切割器10切割时产生的废屑,废屑堵塞设备运行。
请参阅图2,所述电路组件21右侧设有控制器22,控制器22与电路组件21通过电性连接,控制器22能够控制气缸20和电机7运行,通过控制气缸20和电机7达到自动化运行设备。
线缆型式分类
如果按照线缆的型式,通信电缆分类如下:
1、单导线:是指原始的通信电缆,单导线回路,以大地作为回归线。
2、对称电缆:由两根在理想条件下相同的导线组成回路。
3、同轴电缆:将在同一轴线上的内、外两根导体组成回路,外导体包围着内导体,同时两者缘。
应用场合分类
如果按照应用场合,通信电缆又可分为如下三类:
1、长途电缆:传输距离长,一般进行复用,多数直接埋在地下,少数情况下采用架空安装的方式,或者安装在管道中。
2、市内电缆:电缆内的导线"成双成对",而且对数多。一般安装在管道中,少量的市内电缆附挂在建筑物上或架空安装。
3、用电缆:主要指在电信内使用的通信电缆,一般安装在配线架上,也有的安装在走线槽中;用电缆用于电信内传输设备与交换设备之间,以及其它内设备的内部。在电信内部为了防火,有时候还需要给用电缆加上阻燃护套。
按上面的这种分类方法,通信电缆可以是对称电缆,也可以是同轴电缆。
对称线缆
由二根对称排列的导线组成通信回路。分高频和低频两种。前者高传输频率可达 800千赫,相应为在一个回路中可开通180路电话;后者高传输频率一般小于252千赫,相当于一个回路中可开通60路电话。 对称通信电缆的电磁场呈开放状态(图1),在高频下回路的衰减和损耗较大,回路间相互干扰和外界干扰都较大,难于提高传输频率和容量。
长途对称通信电缆由不同数量和不同缘结构的四线组构成。四线组的常用形式为星绞组,也有的采用复对绞形式(图2)。缘有纸带缘、纸-绳(纸带和纸绳)缘、聚乙烯绳-带缘、聚苯乙烯绳-带缘和泡沫聚乙烯缘等多种。高频长途对称通信电缆传输频率高,所以对电缆的结构性能要求较高。一般采用绳-带缘的星绞四线组结构。缘材料常用聚苯乙烯、聚乙烯。纸带纸绳缘一般用于252千赫以下的低频对称通信电缆。
电话电缆是用于市内、近郊和工矿企业等较小范围的区域电话连接的对称通信电缆,常称市内电话电缆。其主要特点为对数多(多可达数千对,一般为数百或数十对)。由于使用频率低,通信距离近,因此线径较长途通信电缆细,一般为0.5毫米。电话电缆的线组结构有对绞组、星绞组和复对绞组3种。按其线心缘和护层材料可分为纸缘铅护套电缆、聚乙烯缘组合护层电缆、油膏充填防水电缆、全塑电缆等。 电话电缆中二根缘导线心按一定节距绞合成对构成一个缘线对。线对中二根缘导线心的颜不同(一般为红和白),以便接线时区分。电话电缆的缆心结构一般分为同心式和单位式两种(图3)。同一层中相邻线对的绞合节距应不相同,以减小通话时的相互影响。在每一层中都设有一个标志对(分别为蓝和白),便于接线时辨认。在80对以上的电缆中往往置有预备线对以替换不合格线对。单位式电缆以50对或100对及相应的预备对绞合成一个基本单位,再由若干个基本单位绞合成电缆心。经干燥后挤压上护套制成电缆(见图)。
架空敷设的电话电缆需用自承式,由钢索承受整个电缆的重力。20世纪60年代以来,研制出在塑料电缆中填充油膏以潮气和水分的防水型电缆。
为了提高通信电缆的防潮性、稳定性,20世纪70年代以来,在市内电话电缆中广泛采用综合型电缆护层。其基本类型有3种。①AlPETh:缆心外挤压一层聚乙烯护层,再搭接地纵向包裹0.2毫米皱纹铝带,充以聚异丁烯缘复合物后外敷一层热塑性胶粘层,外面挤压一层聚乙烯护套。②Stalpeth:皱纹铝带外纵包一层皱纹钢带,外覆一层热塑性材料,外层再挤压一层聚乙烯护套。③Lepeth:缆心上包覆一层聚乙烯护套,其外敷一层粘性热塑性材料,外面挤压一层铅管。
同轴线缆
由二根相互缘的同轴心的内外导体组成通信回路(同轴对),再由一个或多个同轴对绞合而成。同轴电缆多用作长途通信干线,开通多路载波通信或传输电视节目,也用作率的数据信息传输。
同轴对中两导体同心,在外导体以外不存在电磁场(图4)。因此,传输信号的衰减以及各同轴对之间的相互干扰小,抗外界干扰的性能也高于对称电缆。它的传输频率可达10~100兆赫以上。同轴通信电缆的型号根据同轴对的尺寸划分,有微同轴电缆内导体直径n/外导体直径D为0.6mm/2mm、0.9mm/3.2mm等)、小同轴电缆(n/D=1.2mm/4.4mm等)、中同轴电缆(n/D=2.6mm/9.5mm等)、大同轴电缆(n/D=5mm/18mm、11mm/41mm等)。
同轴通信电缆中同轴对的内导体为铜,断面为圆柱形,实心。为提高机械强度(例如作海底电缆时),也有采用钢心铜外层的双金属内导体。外导体一般用铜带制成,常用形式有皱边式、压痕式、锁齿式等。外导体需柔顺性好,稳定性高,加工工艺简单。同轴对内外导体的缘应具有低的介电系数和低的介质损耗,还应有一定的机械强度以支撑外导体,使其与内导体保持同心。 为消除同轴对不同心而在同轴对间产生干扰,外导。
2、7m基本电杆洞深
表面为石质达到0.9m,其它土质达到1.2m。
3、杆距
基本杆距50m,根据山区的地形,可调整为60m。某些地段如遇地形限制如跨河等档距较长时应按架空飞线处理,处理方法我们将在后面的布放吊线部分做详细说明。
4、电杆标号
以设计段落为独立单位进行编写,下一个字离地面宜为2.5m,杆号字面面向公路,白底黑字,字体为阿拉伯数字等要求。
5、施工注意事项:
(1)检查洞深合格后,方能立杆。
(2)直线上的电杆(中间杆)其中心垂线与路由中心线左右偏差应小于5厘米,电杆本身应上下垂直;角杆的杆根应内移半个杆根(10~15cm),拉线收紧后,杆梢应向外角倾斜约一个杆梢;终端杆杆身应向拉线侧倾斜10~20厘米。
(3)杆根底盘、卡盘等固根装置应符合设计要求。
(4)回土应分层夯实,市区固化路面回土与路面齐平;郊外培土应高出路面10—15厘米。
(5)线路在与10KV电力线交越时,两侧电杆均应装避雷线。
二、安装拉线
1、拉线的程式应符合设计要求。
2、检查地锚深度合格后,方能埋地锚、装拉线。拉线地锚的实际出土长度为30~60mm。
3、拉线的距高比为宜1,不得小于0.75;撑杆的距高比为0.6,不得小于0.5。
4、角杆拉线应在内角平分线的延长线上;终端拉线应在线路的中心线上。角深大于15m,应在转角杆安装两条顶头拉线。
5、直线杆每16档设置一处防风拉线(人字拉);每32根电杆设置一处防凌拉线(四方拉)[四方拉的顺风拉线设在吊线上10-15cm处且做辅助线,侧面拉线设在吊线下25-30cm。
6、拉线的做法:本期工程拉线上把统一采用夹板加另缠法,中把采用另缠法。缠扎规格详见附图。
7、靠近高压电力设施的拉线,应根据设计规定加装接地装置。
8、在岩石地带无法埋设地锚块时,可在岩石(非风化石)上凿洞,灌注1:3的水泥砂浆于洞内1/2,打入螺纹钢柄地锚(至少直径26mm,长0.5m)并封实抹平,钢柄与拉线方向成90°。
三、布放吊线
一、技术规范要求:
1、杆路架设条吊线时,吊线应设在前进方向(面向B端)的左侧。吊线应尽量布放在电力线的下方。
2、光缆吊线用吊线抱箍和三眼单槽夹板固定在电杆上。吊线夹板的安装位置应距电杆顶的距离应不小于50厘米,情况不应小于25厘米。
3、吊线的终结采用另缠法,吊线的接续采用“套接”方式,套接的两端统一采用另缠法。架空吊线如发现有跳股、绞合松散等有损于吊线机械强度的伤残部分,应剪除后再进行接续。
4、吊线夹板位置应满足所挂光缆在上、下、左、右与其他建筑物的空距及隔距,详见《本地网通信线路工程验收规范》。
5、吊线的垂度应符合设计规定,宜与地面等距。吊线的坡度变化不应超过杆距的5%,当超过时,应安装俯仰角的辅助装置;当转角角深大于5m时,要求做内角或外角辅助装置。
6、引入基站采用软吊线方式,即吊线不收紧。根据实际情况采用钢绞线或4.0铁线。终端采用终端拉攀与基站机房固定将光缆引入机房内。
二、施工要求:
1、上杆前应检查脚扣、带的牢固程度以及杆上周围的环境,避免事故的发生。
2、光缆线路在穿越电力线时,与当地的电工进行联系,采取暂停供电或者其他措施后方能进行线缆的穿越施工,以确保供电线路及人员的人身;在穿越公路时,在相应位置设置警示牌,确保施工人员。
3、某些地段如遇地形限制如跨河等档距较长时应按架空飞线处理。
当杆距≤120m时,采用7/2.2钢绞线;
当杆距为121m-300m时,作长杆档处理(设置顶头拉线或三方拉线且做辅助线),采用7/2.6钢绞线,拉线采用7/3.0钢绞线;
当杆距为301m-500m时,作飞线处理(采用正副吊线),正吊线采用7/2.2钢绞线,副吊线采用7/2.6钢绞线,跨越杆做四方拉线,相邻电杆设三方拉线,跨越杆做辅助线(正副吊线),副吊线在相邻电杆做终结,拉线采用7/3.0钢绞线;
当杆距>500m时,作飞线处理(正副吊线),跨越杆立H杆,正吊线采用7/2.6钢绞线,副吊线采用7/3.0钢绞线,跨越杆做六条拉线,相邻电杆设三方拉线,跨越杆做辅助线(正副吊线),副吊线在相邻电杆做终结,拉线采用7/3.0钢绞线。
四、避雷线与地线
防雷接地线设置要求:
1、要求终端杆、引入杆及前5根电杆装设直埋式避雷接地线;
2、泄力终结、角杆、跨越杆、分歧杆、坡顶杆及12m以上电杆均须装设拉线式防雷接地线,吊线也同时接地,避雷线高出杆顶10cm;
3、穿越高压电力线两端的电杆、拉线和吊线接地;与电力线平行的架空线路每200m做一次接地;
4、每条拉线处采取借助拉线入地且在此处一并设置防雷线,四方拉线处采用地线棒直接入地,对于架空线路至少每1公里接地一次。
5、机房光缆接地:光缆进机房后光缆加强芯接至ODF架防雷地线排,且防雷地采用16mm2电源线接至室外地线排。
五、光缆敷设
1、敷设的光缆使用光缆单盘检验合格的光缆。
2、光缆挂钩采用25mm塑托挂钩,隔距50cm。
3、架空光缆预留为每10根杆预留一处,预留量为每处10米,盘留直径为60cm。进出每端预留20米,光缆接头处在接头盒的前后各一根杆各预留8-10米。每3根杆做一次“U”型伸缩弯预留,光缆接触电杆处用长20cm波纹管保护,电杆两侧50~80cm用单股皮线绑扎,伸缩弯点离吊线为25-30cm。地段(如跨河流、桥梁等)根据实际情况预留。
4、引上部位采用钢管保护,要求地面部分不小于2.5m,地下部分不小于0.5m,子管伸出吊线处至少1m并做滴水弯处理。子管每隔50cm绑扎一次。
5、架空光缆与电力线以及其他通信杆路交越处采用保护套管进行保护,保护套管应伸出电力线边沿至少1m,并做接地装置。
6、警示问题:路边电杆应刷红白相间漆,路边拉线应安装反光管,跨路吊线应在中间位置安装反光板(至少4m)及宣传牌,其他宣传牌设置位置:过桥过路处、障碍处、接头处、人口密集等地设置,跨河杆、接头杆、光缆预留杆、分线杆、其他地段每隔5根电杆设一处警示牌,光缆警示牌有字的一面应面向公路。
7、标识问题:挂标志牌(进站处、ODF架处);
尾纤标识,面板上表明纤序对照表(纤号、谱、对端站、对端纤号)。
六、光缆接续
光缆接续是通信线路工程施工的关键环节,接续及安装的好坏,将直接反映通信传输性能、影响整个工程的质量。
1、光缆接续和测试人员经过专门技术培训后,才能上岗工作。
2、接续前应核对光缆规格型号、端别、纤芯分配是否符合设计文件规定,光缆接续用OTDR进行同步监测,发现问题及时处理。
3、接头盒的封装严格按供货商提供的工艺要求进行。
4、接头装置内放入接续责任卡片。
5、成端处裸漏松套管要求套上光纤热可缩管进行保护,长度适中。
6、光纤接头损耗(双向平均值)≤0.08dB/个。
7、本工程中从光缆接头盒处引接的段落比较多,因此在光缆纤芯接续施工时需对原有纤芯资源进行仔细的核实并正确接续确保通信。
七、光缆成端及测试
一、光缆成端:
1、应根据规定或设计要求留足预留光缆。预留光缆成端后盘绕在终端杆的预留支架上。不允许放机房顶或挂在铁塔或终端杆上。
2、机房内的光缆应按设计要求进行保护和绑扎。
3、单芯软光纤所带的连接器,应按设计要求顺序插入光配线架。末连接软光纤的光配线架(分配盘)的接口端部应盖上塑料防尘帽。
4、软光纤在机架内的盘线应大于其说明书上规定的曲率半径。
5、光缆在光纤配线架(ODF)成端处,将金属构件用铜芯聚氯乙烯护套电缆引出,并将其连接到保护地线上。
6、软光纤应在醒目部位标明方向和序号。
二、光缆测试:
测试应满足的条件:整个段落接头已接完且各接头损耗值达到要求、光纤障碍点已处理、成端已做好。
光缆线路平均衰减:
1310nm 不大于0.36dB/Km
1550nm 不大于0.22dB/Km
八、工程验收
1、建设单位(业主)在接到交工通知和竣工文件后应根据有关文件精神在七日内组织分公司门、维护部门、监理单位、施工单位、设计单位、材料供应商等对工程进行初验。
2、初验过程中如发现不合格的项目应由施工单位、厂商立即进行返修直至合格,并由监理单位复检后进行补验。
3、施工单位应根据设备、材料附件清单和设计图纸规定将设备、材料、材料如数清点并进行材料的移交、退库工作。
4验收小组根据初验情况写出初验报告和工程结论,抄送相关单位。