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针对鼠患设计的防鼠光缆措施及选型

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vdianwang 发表于 2023-11-11 13:27:21 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
1 引言
无论是林区架空光缆的吊线,管道光缆的人(手)孔,还是高速、高铁沿线敷设光缆的槽道,光缆的敷设通道往往是松鼠或老鼠等鼠类喜欢活动的场所。鼠类有磨牙的习性,随着光缆敷设量的增加,因鼠类啃咬造成光缆中光纤中断的情况也越来越普遍,如图1所示。为防止鼠类对光缆的破坏,专门用于防鼠类啮咬的光缆(以下简称防鼠光缆)逐渐在工程中应用。
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图1 因鼠咬被破坏的光缆

2 防鼠光缆的防护方式
防鼠光缆的防护方式主要以下3种:

第1种为化学刺激法。是在光缆的护套中加入一种辣味剂,当鼠类啃咬光缆护套时,辣味剂可使鼠类的口腔黏膜和味觉神经受到强烈刺激,而使鼠类放弃啃咬。辣味剂的化学性质比较稳定,但光缆在长期的户外环境中使用时,辣味剂还是会因水溶等因素逐渐从护套中流失,难以保证光缆的长期防鼠效果。

第2种为物理刺激法。是在光缆的内护层和外护套间增加一层由玻璃纤维构成的玻璃纱或FRP(Fiber Reinforced Plastics,纤维增强塑料),如图2所示。由于玻璃纤维极细且脆,在鼠类啮咬过程中,呈粉碎状的玻璃渣将伤及鼠类的口腔,使之对光缆产生畏惧感。物理刺激法的防鼠效果较好,但光缆的制造成本较高,光缆施工时玻璃纤维也容易伤及施工人员。由于不含金属构件,光缆可使用在强电磁环境中。

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图2 一种采用FRP材料的防鼠光缆结构

第3种为铠装防护法。是在光缆的缆芯外设置坚硬的金属加强层或铠装层(下文统称为铠装层),使鼠类很难咬穿铠装层,从而达到保护缆芯的目的。金属铠装是光缆的常规制造流程,采用铠装防护法的光缆制造成本与普通光缆相差不大,所以,当前防鼠光缆主要采用铠装防护法。

3 常用防鼠光缆的主要型式
根据铠装层材料的不同,当前常用的防鼠光缆主要分两种:不锈钢带铠装光缆和细圆钢丝铠装光缆。

3.1 不锈钢带铠装光缆

室内试验表明,常规的GYTS光缆就具有良好的防鼠(家鼠)能力,但光缆在野外敷设时,鼠咬后裸露的钢带会逐步腐蚀,而钢带搭接处则便于鼠类进一步啃咬,如图3所示;所以,普通钢带铠装的光缆防鼠能力非常有限。

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图3 被鼠咬后的普通钢带铠装光缆

不锈钢带具有很好的耐腐蚀性,硬度也比普通钢带高,当前,某运营商集采的防鼠光缆就采用了304不锈钢带铠装。光缆采用了埋式光缆的结构,如图4所示,光缆型号为GYTA43。

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图4 不锈钢带铠装防鼠光缆结构

GYTA43光缆虽然在实际应用中有较好的防鼠效果,但也存在以下两方面的问题。

(1)对鼠咬起防护作用的主要是不锈钢带,铝+聚乙烯内护层对防鼠咬并无作用;光缆的外径较大、重量较重,不利于敷设,光缆的价格也较高。

(2)光缆不锈钢带搭接的位置利于鼠类撕咬,防护的长期有效性还需要时间检验。

3.2 细钢丝铠装光缆

钢带铠装光缆的防穿透能力,与钢带的厚度相关,如表1所示。
表1 不同厚度钢带的防穿透力
表1.png

钢带厚度的增加,会使光缆的弯曲性能变差,所以光缆中铠装钢带的厚度通常为0.15mm~0.20mm。而钢丝铠装光缆的铠装层采用直径为0.45mm~1.6mm的细圆钢丝,钢丝的直径为钢带厚度的数倍,大大提升了光缆的防鼠咬性能,光缆依然具有较好的弯曲性能。

在缆芯尺寸不变时,钢丝铠装光缆要比钢带铠装光缆的外径大,从而导致自重大、成本高。为减小钢丝铠装光缆的外径,钢丝铠装防鼠光缆的缆芯通常采用了中心管式结构,如图5所示。

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图5 钢丝铠装光缆结构

当钢丝铠装防鼠光缆的芯数大于48芯时,为便于纤芯管理,在松套管内设置多根微束管,每根微束管内分装12芯或24芯成为光纤束,如图6所示。

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图6 大芯数钢丝铠装光缆结构

因钢丝铠装防鼠光缆的缆芯尺寸较小,机械性能较差,为防止光缆变形,在绕包的钢丝外会再用钢带进行铠装,以保证光缆的形状。另外,钢带也进一步加强了光缆的防鼠性能。

钢丝铠装防鼠光缆的型式命名并不统一,多数厂商按中心管式光缆命名为GYXTS,但这一命名并未体现出钢丝铠装的结构;有的厂商按轻型光缆命名为GYQXT3S。

4 写在最后
防鼠光缆的型式虽有多种,但目前应用最多的还是上文所述的GYTA43和GYXTS两种。从光缆的结构上看,GYXTS的长期防鼠效果可能更佳,防鼠效果也经过了近10年的时间检验;GYTA43光缆在工程中使用的时间不长,长期防鼠效果尚待时间检验。

纤芯数相同的光缆,GYXTS防鼠光缆的外径、重量与普通GYTS光缆相差无几,而GYTA43则要高出许多,如表2所示。

表2 不同光缆的外径与重量参考值
表2.png
目前,某运营商集采的防鼠光缆只有GYTA43一种,但从上文的分析可以看出,无论是防鼠的性能、施工的便利性,还是光缆的价格,GYXTS防鼠光缆可能都要略胜一些。





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