直埋光纜金屬護套對地絕緣故障的查找與處理

酈有祥

【摘要】本文首先分析了光纜線路金屬護套對地絕緣不良的原因及危害，然后介紹了光纜故障點的查找與處理對策。

【關鍵詞】光纜線路 對地絕緣 查找 處理

【中圖分類號】TN818 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0439-01

一、光纜金屬護套對地絕緣不良的產生原因

光纖是不能浸水受潮的，因為光纖浸水后會影響光纖強度，也會影響通信質量。為此光纜采取了比電纜更嚴格的防水防潮措施，設置了多道防水防潮的“防線”。對于直埋光纜，從結構上講從外到內有PE（聚乙烯）外護層—金屬護套PE內護層一防水填充一光纖套管--@油一光纖纖芯。當塑料外護層破損后，就會造成金屬護套暴露，產生絕緣不良。綜合光纜維護的實踐經驗，我們發現產生金屬護套對地絕緣不良的原因主要有以下幾方面：

1、光纜PE外護套被鼠咬或工程施工中拖放、鏟傷等造成金屬護套或加強構件暴露。

2、光纜接頭盒密封性能不良或操作不當造成接頭盒進水。

3、光纜外護套本身絕緣性能不良，如有沙眼等。

4、監測引線絕緣不良。

PE外護套的破損必將破壞光纜的結構與防潮、防水性能，第二道“防線”金屬護套會因進水等原因發生各種化學腐蝕而遭破壞。第二道“防線”一旦破壞，光纜就會受到各種機械作用或白螞蟻、鼠類的直接危害，PE內護層將很快遭到破壞，進而危害內部光纖。另外，內部的有機填充料也會遭受到物理的、化學的、生物的作用而變性、損壞，逐漸失去防水、防潮性能，影響光纖的使用壽命和傳輸質量。

由以上分析可知，保護好PE外護層，防止光纜和接頭盒浸水是至關重要的。為此，除在光纜工程施工和驗收中做好外護層的保護工作外，對已運行的光纜線路要定期進行測試。發現不良點要盡早處理，避免造成全阻障礙。

二、光纜金屬護套對地絕緣不良點的查找

目前市場上查找光纜線路對地絕緣不良點的儀表很多，如原郵電部通信建設第一工程局生產的u-1型光纜故障定位儀、原郵電部通信建設第四工程局生產的QDGF定位儀、美國3M公司生產的2273高精度故障定位儀等。這些儀表各有特點，但原理都一樣，都是利用信號源在故障點入地處形成一個環形電磁場，接收器通過接地棒得到障礙點附近各點的不同電位差，進行比較定位。現針對IJ-1型定位儀就其原理和使用情況分析如下。

該儀表由信號發生器、接收器、探頭、接地棒組成。將信號發生器產生的直流高壓脈沖送人檢測光纜時，若光纜外護層在某處有損傷而絕緣不良，則直流高壓脈沖就在絕緣不良點入地，在地面形成一簇以絕緣不良點為中心的等電位線圓形電場。

接收器中的直流放大器放大通過接地棒取得的障礙點前后（沿光纜路由）兩點的電位差。由于障礙點前后的電位差符號相反，當兩根插棒的前后順序不變，則直流放大器的中值表頭指針向不同方向擺動，就表明兩根插捧在障礙點前后的位置情況。如果與接收音頻表頭相比較，當脈沖到來時，中值表頭指針與音頻表頭指針在障礙點前與越過障礙點將會有同向（反向）變成反向（同向）擺動的變化。在兩根插棒之間距離保持相等條件下，接收器兩根插棒距離障礙點越近，取得的電位差越大，中值表針擺動也越大。同樣，兩根插棒剛離開障礙點時，中值表針擺幅也最大（但與越過障礙點前的擺動方向相反）。如果兩根插棒中間正好是障礙點，則由于電位差為零，中值表頭指針擺幅也為零。所以，在兩根插棒保持相等距離的條件下，根據兩根插棒沿光纜路由方向逐步插入地中（兩根插棒前后順序不變）取得電位差符號的變化（相當于中值表頭指針擺幅大小和方向的變化），就可以確定光纜障礙的位置所在。

另外采用“十”字定位法可以更好地確定障礙的位置，即首先沿光纜路由方向確定故障點所在的直線位置，再沿路由垂直方向確定故障點所在的垂線位置，兩直線相交處即為故障點。“十”字定位法比較準確，特別是故障點在接頭盒、特別預留等處時，可避免大面積開挖。

QDGF、3M 2273等新型儀表體積更為小巧、方便，靈敏度較高，儀表顯示更為直觀，可一人單獨操作。但由于儀表兩根接地捧之間距離較小，取得的電位差較小，查找時接地捧沿光纜路由插入地中的頻次要適當增加，應每隔3m左右插一次，以防漏過障礙點。

在查找故障過程中，有時會遇到各種干擾，需要在實踐中不斷總結經驗。下面就幾個常遇到的問題分析一下。

1、對于市電高頻干擾，許多儀表都具有較強的抗干擾性能。實踐證明，市電對儀表影響很小，通常情況下可以忽略。

2、排流線的影響，無論是單排流線，還是雙排流線，對故障點的場強分布都有影響，使探測架接收的場強變弱，此時可以使用儀表的加強檔放音，增加發送功率。

3、多數儀表存在“盲區”，即當故障點在接頭附近或就在接頭上，受接地體磁場的影響，儀表會出現誤指示。此時可以通過接入皮線消除“盲區”，將接地體通過皮線加長40-50m。

4、光纜絕緣值較高且為多點并聯時，定位比較困難。可用電纜耐壓測試儀逐步提高電壓，使光纜絕緣缺陷點充分暴露，方便查找。最大缺陷點修復后，再提高電壓，使其它點依次暴露，逐步修復。

三、光纜障礙點的處理對策

光纜障礙的處理應根據不同情況區別對待。

1、對于鼠咬、鏟傷等小面積外護套破損的處理

對已運行的光纜線路外護套損傷，一般只能采用w型熱縮包覆管包封。處理時，先將破損點清洗干凈，涂上一層熱熔膠，然后再烤上熱縮管。這種處理方法效果較好，比較耐久（自粘膠帶或環氧樹脂時間長了會變性失去保護作用），能達到光纜外護層的保護要求。

當光纜外護套損傷不很嚴重時，如發生一處切口或小洞，可采用粘合劑處理，這種方法操作簡便，經濟實用。國產“795'粘合劑是目前應用較多的一種。“795'粘合劑是一種黑色的半膏狀物質，是以聚乙烯電纜護套料配以稀釋料和粘接劑制成的。常溫下，可以快速固化，修補小面積護套損傷十分方便。

2、接頭盒絕緣不良的處理

接頭金絕緣不良主要是由于密封不當造成進水受潮引起的，個別的也有接頭盒質量不好出現破裂或雷擊造成孔洞。實踐表明，對于金屬外殼接頭盒，一旦進水絕緣測試值為零；對于塑料外殼接頭盒，絕緣測試值低于2M，Q就可以判定該盒已進水。從我們處理的情況來看，有的接頭盒絕緣值為3MD，就已經進水。

接頭盒處理是“帶電”作業，有可能發生斷纖，造成通信阻斷，事先應制訂嚴格的安全操作程序和應急措施。實施時，必備的儀表。機具和操作人員必須到位。處理時，遵循以下原則：

·根據測試結果和線路隋況，分析絕緣不良的可能原因并確定所需料具，制定相應的處理方案。

·根據開盒的現場情況，查明原因，進行相應的處理，換密封膠或接頭盒。對于有氣嘴裝置的接頭盒，充氣檢查封裝是否嚴密。

在已排除接頭或監測裝置障礙的前提下，若一條線路上有多處光纜對地絕緣為零，可以安裝陰極保護裝置，即將一種電位比被保護金屬（金屬護套）更負的金屬（通常是鋅）電權理人地中并與金屬護套連接起來。這種方案的好處是可以一次保護多處不良點，且安裝以后不必再進行復雜的查找工作。但目前光纜為防雷需要，在接頭處金屬護套多數做電氣斷開處理，另外陰極保護需要大量的陽電極組，投資較多，陽電極組的維護也需要大量的人力物力。