高鐵光纜在中國聯通干線光纜網中的應用研究

李 俠，張曜暉（中訊郵電咨詢設計院鄭州分公司，河南鄭州 450007）

1 概述

經過近十年的快速發展，高鐵從無到有，逐漸遍及全國。許多大中小城市因高鐵而串聯，借力高鐵，通信光纜網也可得到進一步的發展。

高鐵光纜是指在高速鐵路已預設好的鐵軌線路外側的電纜槽道內布放的光纜。相對于傳統的通信光纜沿公路直埋、架空、管道等敷設方式，高鐵光纜具有路由短捷，故障率小等優點。中國聯通從自身光纜建設情況出發，深入研究與高鐵合作建設高鐵光纜的可行性，認為建設高鐵光纜將成為中國聯通干線光纜建設的重要方式之一。

2 高鐵光纜的特點

2.1 路由短捷、安全性高

高速鐵路全線逢山開路，遇水架橋，地形復雜地段隧道、橋梁相接，是目前所有交通線中長度最短的線路，利用高鐵槽道敷設光纜，路由短直，可大幅縮短光纜長度，有效降低傳輸時延。

高鐵光纜利用高速鐵路兩側預設電纜槽道布放光纜，一般左右各一條。沿線過軌、上下橋、引入車站機房等均利用預留的鋼管槽道及站內槽道敷設。進入沿線車站公網機房一般采用環形引接，如圖1所示。

圖1 高鐵光纜進站示意圖

高速鐵路建設標準高，應對災害能力強，其安全等級遠高于高速公路。高鐵線路全線封閉，安全性很高，且左右光纜可互為備份，進一步提高了高鐵光纜的安全性。

高鐵光纜發生的故障的原因主要有以下幾種。

a）槽道蓋板脫落砸傷光纜造成斷纖。

b）光纜接頭處光纖及光纜盤留未能妥善安放，長期應力下造成斷纖。

c）從高鐵槽道引出的光纜段受到其他施工影響或人為破壞。

以上均為偶發故障，發生概率極低，因此，基本可以認為高鐵光纜是安全的。如果左右槽道均有光纜互為備份，近似可以看作是絕對安全的線路。

2.2 高鐵光纜建設期受限，施工窗口期短

一般而言，若高鐵已開通運營，為保障安全，運營時段內不允許在線路沿線有任何施工行為，因此高鐵光纜的建設應在高速鐵路建設期內進行。雖然高鐵建設的周期很長，但留給光纜施工的時間并不多，高鐵光纜的建設窗口期應為槽道已建成、高鐵正式開通前的一段時間，僅有6個月左右的施工窗口期，最好是與高鐵自有線纜同步施工。因此，如果運營商有意建設高鐵光纜，應提前做好高鐵協調、工程立項、勘察設計、施工招標、光纜采購等工作，一旦具備條件，必須抓緊施工。

2.3 高鐵光纜維護不便，維護窗口時間有限

高鐵的相關檢修維護工作全部放在了晚上。高鐵自身日常檢修時間一般在午夜0：00至凌晨6：00，在這短短幾個小時內，檢修維護人員需要對高鐵進行全方位的檢查，包括高鐵的線路、供電設備、高鐵信號等。檢修的目的是保證高鐵的行車安全。運營商光纜的優先級較低，因此高鐵光纜一旦中斷，需要先向高鐵管理方申請晚間維護窗口期的維修時段，并且要排在高鐵自身維修重點事項之后，故光纜搶修的時間需排隊等候，且無法準確預估。中斷后的修復時間一般會很長，通常會達到一個月左右。

3 高鐵光纜將成為干線光纜建設的有益補充

3.1 中國聯通干線光纜敷設方式的選擇

中國聯通干線光纜傳輸網經過多期工程的建設和擴容，已經形成一定規模，成為中國聯通各種長途電信業務的公共傳輸平臺。目前，干線光纜的建設方式主要有直埋敷設、架空敷設和高速公路管道敷設3種。

傳統的直埋敷設、架空敷設光纜建設方式主要面臨著建設期間協調難度大，賠補費用高且不可控，維護期間易受道路改擴、開發建房等影響，遷改頻繁等問題。在經濟發達地區直埋、架空敷設光纜的建設方式已不可行。隨著高速公路的發展，近年來，中國聯通干線光纜的建設多采用高速公路管道敷設的方式。

3.2 高鐵光纜與高速光纜的比較

利用高速公路管道建設干線光纜目前也遇到了一些問題。首先，存在管道租用的協調問題。高速公路一般為多投資主體，業主眾多，且投資主體和經營主體分離，各家訴求不同，難于形成統一的租賃政策。與高速公路產權及管理部門的前期協調通常比較困難。而高速鐵路一般為國家投資，管理部門較單一。與高鐵建設同步進行時協調相對容易。

其次，存在管道的租費和租期問題。近年來，高速公路管道租金逐年上漲，且合同租期越來越短，合同期多由原來的20年、15年改為5年、3年。到期后管道租費一般都上漲，使光纜運營后期支出成本越來越大。而高速鐵路敷設干線光纜目前租期及租金價格較為合理，和高速公路相比有一定優勢。

最后，管道光纜面臨一些施工及維護問題，增加了協調工作量。如即使與高速公路簽訂了管道租賃協議（合同），上路施工仍需路政、交警等部門審批，流程較長。施工安全措施費等費用也呈上漲趨勢。同時，高速公路存在一定改、擴建的可能，干線光纜存在遷改風險。而高鐵光纜敷設基本上與高速鐵路建設同步進行，不再需要額外費用及其他審批手續。

高速公路與高速鐵路敷設光纜各有利弊，2 種建設方式對比如表1所示。

因此，隨著高鐵網的大規模建設，高鐵光纜可成為中國聯通干線光纜的建設方式之一，作為現有建設方式的有益補充。

4 應用研究

目前高鐵光纜已在中國聯通湖北、福建省內光纜建設中應用。建設過程中一些特點及經驗總結如下。

表1 建設方式比較表

4.1 建設方式

建設高鐵光纜時，應注意以下問題。

a）對于在建高鐵，若有光纜建設需求時，應提前介入，積極與高鐵相關管理部門溝通協商，在高鐵建設期進行光纜建設，爭取較優惠價格，減少投資，保證工期。

b）對于已投入運營的高鐵，一般很難新建高鐵光纜。若沿線已有其他單位建設的高鐵光纜，可采用購買、置換或其他適宜的合作方式獲得光纖。

c）高鐵光纜的建設應爭取獲得地方政府的大力支持，并爭取與其他運營商共建共享，以減少協調難度，降低建設投資。

d）有條件的情況下應盡量在高鐵兩側槽道各敷設一條光纜進行雙纜備份，以提高線路的安全性。敷設單條光纜時應提高光纜纖芯數，增大光纖冗余。

4.2 光纜特性

高鐵光纜一般采用鎧裝阻燃光纜GYTZA53型，使其安全性得到進一步提高。高鐵光纜結構見圖2。

相對于架空及野外直埋光纜，高鐵光纜有效避免了在施工階段以及日后的遷改割接等維修作業中造成的傳輸指標下降及外護層損傷帶來的光纜金屬結構部件絕緣不良等問題，同時降低了架空光纜在特殊地理環境（如狂風、暴雪）下性能受到的影響，可在使用年限內保持較好的傳輸性能。

4.3 施工維護

高鐵光纜的施工須由具備鐵路相關資質的企業承擔，維護也必須由鐵路相關部門代維，施工、維護的費用相較傳統通信工程光纜建設要高。但相對于傳統直埋式光纜和架空光纜易受道路改擴建、農田水利、建房開發等外部施工因素影響，高鐵光纜在全程封閉的路基槽道內敷設，大大減少了維護人員對外宣傳、現場盯防等維護工作量及后期頻繁遷改的費用。

圖2 高鐵光纜結構示意圖

5 結束語

架空、直埋、高速公路管道、高鐵槽道敷設光纜各有特點，均可作為中國聯通干線光纜建設的選擇。

在經濟活躍地區不宜采用直埋或架空敷設方式；在西部及邊境地區、無高速公路的區域，優先考慮架空敷設方式。而對于戈壁、草原、地勢平坦且無人活動的區域可以考慮直埋方式。依托國家高速公路網建設，利用高速公路管道敷設光纜是近年來中國聯通干線光纜建設采用較多的方式。

通過對高鐵光纜自身特點及其建設、維護等方面的分析，可以看到隨著國家高鐵網的大規模建設，高鐵光纜可為中國聯通干線光纜建設提供新的選擇，成為現有建設方式的有益補充。