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光缆交接箱及分光分纤箱的光缆接地要求探讨

2014-4-10 16:59| 发布者: Saiu| 查看: 7087| 评论: 0

摘要: 随着ODN(光分配网)的快速建设,大量光缆交接箱和分光分纤箱被部署到接入 层网络中,爆发了接入光缆网接地保护的安全问题。文章通过大量的现网调查,就光接入网 工程中出现较多的光缆交接箱中光缆金属屏蔽层接地问题和分光分纤箱中光缆接地问题 进行重点研究,针对金属屏蔽层接地问题提出中部半切法、侧切法、头部环切法三种解决方 法,针对分光分纤箱中光缆接地问题提出电气断开法和联合接地法两种解决方法。

0 引言

2011 ~2012 年是FTTH(光纤到户)网络发展的黄金时期,三大电信运营商FTTH 网络部署的速度和规模都远超人们的预期。网络快速部署带来的弊端是很多技术要求还未来得及深入讨论,现网中就有大量的既成事实。在FTTH 网络的重要组成部分ODN(光分配网)中,光缆交接箱、分光分纤箱/分纤箱等设施被大量使用。由于ODN 部署面广量大,建设条件也不同于干线光缆网或骨干光缆网络,存在施工困难增加的不利因素,导致在ODN 建设中,光缆网的接地保护未能引起足够的重视。通过现网调研发现,ODN 中没有采取接地防护措施是普遍现象。究其原因,首先是管理人员安全意识淡薄,其次是在一些场景中不知道如何采取正确的防护措施。本文通过大量的实验及现网操作,对在工程中被普遍忽视的光缆交接箱中光缆金属屏蔽层接地问题和分光分纤箱中光缆接地问题进行探讨,提出了合理的解决方案。

1 规范依据

ODN 网络在通信行业内是相对较新的网络,其建设有别于传统的干线或本地光传输网络, 但其接地防护要求与传统光缆网有相通之处,在有新的标准和规范明确要求前,可以参考既有的相关标准。

可参考的标准主要有: a)《通信光缆交接箱》(YDT 988-2007) 第5.5.1.2 条:“高压防护接地装置与光缆中金属加强芯及金属挡潮层、铠装层相连,地线的截面积应不小于6 mm2。” b) 《光纤配线架》(YDT 778-2011)第5.6.2 条:“机架高压防护接地单元与光缆中金属加强芯及金属护套相连, 连接线的截面积应不小于6 mm2。” c) 《本地通信线路工程设计规范》(YD 5137-2005)第4.1.7 节第3 条:“光缆接头处两侧金属构件不作电气连通, 也不接地。”第4.2.4 节第2 条:“光(电)缆金属屏蔽层的线路两端必须接地, 接地点可在引上杆、终端杆或其附近。光(电)缆线路进入交接箱时, 可与交接箱公用一条地线,接地电阻应满足交接箱接地电阻要求,单独做金属屏蔽层接地时, 接地电阻应符合表4.2.4的规定。”从现有的规范看,对于光缆进入交接箱,其金属屏蔽层应接地是有明确要求的,而光缆进入分纤箱和分光分纤箱时金属构件应如何处理, 暂时还没有明确规定。

2 光缆网接地防护的必要性

接地线的作用主要有三个:a)保障人员安全。避免因光缆外护套损伤引入强电而伤害在配线设备处的操作人员, 避免因雷击时或线路与高压线路交越时产生的较强感应电流伤害到操作人员。b)保障设备安全。避免强电或感应电流损坏通信设备,尤其是有源设备。c)保障通信质量。避免感应电流引起通信线路的电磁干扰。

由于ODN 是无源光分配网络,电磁干扰对通信质量的影响并不明显, 因此地线的作用主要是保障人员和设备的安全,尤其是人员安全。在雷击多发地区, 时常有因雷击引起电火花而烧毁光缆交接箱或配线架的案例。ODN 网络的光缆交接箱和分光分纤箱是装维人员频繁操作的地方,用户放装、修障、线路巡视等均有可能需要开箱进行操作, 增加了人员接触危险源的可能性。同时,ODN 网络中大量使用光缆交接箱和分光分纤箱, 不仅使用了这些设备的配线功能,还利用这些设备替代了部分接头盒,大量的接入光缆通过分光分纤箱的接地排被连接到了一起,安全风险大幅增加。因此,ODN 网络的接地防护绝对不能麻痹大意。

3 光缆交接箱内光缆接地要求及方法

由于光缆交接箱是光缆网中应用较早的成熟产品, 因此光缆交接箱内光缆的接地要求在国标和行标中都有明确要求。但在实际操作中发现,光缆加强芯的接地一般都不存在问题,光缆金属屏蔽层的接地却鲜有符合规范的。经分析主要原因有两点:a)为节约成本,光缆交接箱内部空间都非常紧凑,留给屏蔽层接地的操作空间很紧张。b)普通室外光缆的外护套和金属屏蔽层之间粘连较紧,铝塑层较薄,分离困难。这些因素增大了屏蔽层接地操作的难度,施工人员往往图省事,会忽略金属屏蔽层的接地。

笔者通过实验和测试, 找到以下三种易于操作的金属屏蔽层接地方法,分光分纤箱内光缆屏蔽层接地也可参照制作。

1)中部半切法

①在距光缆外护套末端20 mm 处,纵向开剥约10 mm,环向开剥约周长的1/2,露出金属护层,用有机溶剂清洗裸露出的金属护层表面, 应注意维持金属护层的完整,且不能污染损伤光纤束管。②接地线采用6 mm2 黄绿多股铜芯线,地线一端剥除外护套约5 cm,将裸露的铜芯线在光缆半剥处缠绕2 圈并适当收紧, 使铜芯线与光缆金属护层紧密贴合,用绝缘胶带缠绕牢固。接地线另一端开剥出铜芯线约30 mm,与该光缆的金属加强芯一起固定在光缆交接箱光缆固定安装板的加强芯固定装置上。收紧地线及缠绕胶带时应避免压迫到光缆纤芯,当出现纤芯衰耗异常时应重新制作。③以上措施实施完毕后应进行光缆金属构件接地电阻测试,对地测试,接地电阻不大于20 Ω。

2)侧切法

①在光缆外护套末端纵向切开约25 mm,并将半侧护套向外打开约15°, 应注意保持金属护层的完整性。②地线选用一端接有鳄鱼刺压接端子的6 mm2 黄绿色多股铜芯线, 将压接端子插入光缆打开的护套切口内,并用尖嘴钳压紧在光缆外护套上,利用鳄鱼刺向外刺穿金属护层,用绝缘胶带缠绕牢固。其余步骤同中部半切法。

3)头部环切法①在光缆外护套末端头部环向开剥约10 mm,露出金属护层, 用有机溶剂清洗裸露的金属护层表面,应注意维持金属护层的完整,且不能污染损伤光纤束管。②接地线在光缆开剥处缠绕2 圈并适当收紧,使铜芯线与光缆金属护层紧密贴合,用绝缘胶带缠绕牢固。其余步骤同中部半切法。

分别对以上三种接地方法进行接触电阻测试,测试结果见表1

测试结果表明, 以上三种接地方法引入的接触电阻均非常小,尤其是头部环节切法,完全能满足接地技术要求。接触电阻的大小与导线和金属屏蔽层的接触紧密度和接触面积有较大关系,制作地线时,应保证导线缠绕2 圈以上,并适当收紧。

4 分光分纤箱接地方法

分光分纤箱是ODN 网络中特有的,其体积小,容量小,其在网络中的位置接近光缆接头盒,但其配线功能又类似于光缆交接箱。因此分光分纤箱的接地可以有两种方法: a)借鉴接头盒内光缆的处理方法,金属构件全部电气断开,称为电气断开法。b)参照光缆交接箱的接地方法,所有金属构件全部连接在一起,并接到统一的接地排上,称为联合接地法。

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