【本章内容简介】本章主要介绍了埋式光电缆线路、过河光电缆线路的设计要求；埋式光电缆的防护措施；管道光电缆的设计要求等内容。

【本章重点难点】本章重点是埋式光电缆线路、过河光电缆线路的设计设计方法。难点是埋式光电缆的防护措施。

直埋光缆的设计要求

1．直埋光缆的路由选择

（1）宜于敷设埋式光缆线路的路由条件

①路线短，弯曲少，不致塌陷、地裂等地质稳定地段。

②障碍少、土壤腐蚀性小、机械损伤可能性小的地段。

③在城市敷设埋式光缆时，尽量选在人行道下，以减小对城市交通的影响，并可减轻开挖路面的困难。

④穿越公路、铁路及其它地下管线时，尽可能选择狭窄、交越处中心线尽量垂直的地段。

⑤尽量与公路或街道平行，减少光缆线路往返穿越公路或街道的地段。

⑥埋式光缆线路路由考虑到光缆的引接使用时，埋设位置应靠近公路或街道引接侧。

（2）埋式光缆线路应避开的地方

①预留发展用地或规划未定地区，将来可能建设为高等级公路或快车道的地段和位置。

②其它地下隐蔽设施设备复杂、出现故障及挖掘修复时容易伤及埋式光缆线路的地段。

③埋式光缆线路与已建或规划待建的地下其它隐蔽设施的隔距达不到最小隔距要求的

地段。

④地表下为岩石路基、路基不结实有塌陷可能的地段。

⑤经常有积水、冰冻层较深、腐蚀严重的地段。

⑥制造或储藏危险物品的场所。

2．埋式光缆埋深及沟宽要求

埋式光缆埋设深度及沟宽应根据光缆敷设地段的具体情况来决定。各种地质情况下的光缆埋设深度见表5.1，光缆沟宽度见表5.2。

表5.1 各种地质情况下光缆埋设深度

表5.2 光缆沟底宽度

3．光缆结构的选择

PE内护层+防潮铠装层+PE外护层，或防潮层+PE内护层+铠装层+PE外护层，宜选用GYTA53、GYTA553、GYTA23、GYTS、GYTY53等结构。

4．直埋光缆与其他建筑设施、树木的距离要求如表5.3。

表5.3 直埋光缆与其他建筑设施、树木的距离要求

5. 光缆路由标石的设置

光线路由标石的作用，是标定光缆线路的走向、线路设施的具体位置，以供维护部门的

日常维护和故障查修等。

1．必须设置标石的部位

（1）光缆接头；

（2）光缆拐弯点；

（3）同沟敷设光缆的起止点；

（4）敷设防雷排流线的起止点；

（5）按规划预留光缆的地点；

（6）与其它重要管线的交越点；

（7）穿越障碍物寻找光缆有困难的地点；

（8）直线路由段越过200m，郊区及野外超过250m寻找光缆困难的地点。

若有可以利用的标志时，可用固定标志代替标石。

对于需要监测光缆金属内护层对地绝缘的接头点，应设置监测标石，其余均为普通标石。

2．标石的分类

(a)普通接头标石；(b)监测点标石；(c)转角标石；(d)特殊预留标石；

(e)直线标石；(f)障碍标石；(g)新增接头标石；(h)新增直线标石。

6．直埋光缆的预（余）留。

光缆的预留要考虑日后维修的需要，主要有"S"弯余留、接头重叠长度预留(一般不小于12m)、地下局站预留（每侧5～10m）、地面局站预留。（每侧10～20m）、建设规划等的预留。

"S"弯余留的规定

①光缆敷设在坡度大于20度，坡长大于30m的斜坡上时，应作"S"形余留。

②无人中继站进局（站）时作"S"敷设。

③穿越铁路、公路时，亦应作"S"敷设。

④穿越较大的河流，在河岸亦应作"S"形余留。

7．直埋光缆的引出措施

6.2埋式光缆与架空光缆的连接示意图

6.3埋式光缆引入人孔方式示意图

6.4埋式光缆墙内引上方式示意图

6.5埋式光缆进局方式示意图

2过河光电缆线路设计

电缆过河时，宜采用桥上敷设方式。如桥梁震动较大，电缆应取防震措施。较小的河流也可采用架空跨越或微控定向钻控方式。当桥上敷设有困难或线路需迂回绕道时，可在技术经济合理的条件下采用水底电缆。

1．水底光电缆型号的选用

水底光电缆在下列情况应采用宜选用钢丝铠装结构（如GYTA33、GYTA43等）。

（1）．通航的主要航运河流。

（2）．河床宽大于150m的平原河流，流速很小无冲刷现象。

（3）．河床宽小于150m的，流速较大（3m/s以上）

2．水底光电缆的路由选择规定

（1）．应选择在河流顺直，流速不大，河面较窄，河床稳定平缓，两岸坡度较小的地方。

（2）．敷设水底光电缆的位置与锚区、港口、码头、渡口、船闸、避风处、水上作业区和重要桥梁的距离不宜小于300m。

（3）．不宜在下列地点敷设水底光电缆：

①河流的弯曲或两条河流的汇合处。

②河岸陡峭，常遭锰列冲刷易塌方的地方。

③险工地段。

④冰凌易堵塞为害的地方。

⑤有腐蚀性污水排泄的水域。

⑥险滩、沙洲附近。

⑦水道经常变动的地方。

⑧有拓宽或疏浚计划的地方。

⑨石质卵石河床施工困难的地段。

3. 水底光电缆的埋深

水底光电缆的埋深 应根据河流的水深、通航、河床土质具体情况确定。

（1）河床有水部分埋深应有符合下列要求：

①水深大于8米（指枯水季节的深度）的区域，可将电缆直放于河底不加掩埋。

②水深小于8米（指枯水季节的深度）的区域掩埋，电缆埋入河底的深度不应小于0.5～1.0米(视河床土质)。

③疏浚计划的区域敷设水底光电缆时,应将电缆埋设在计划深度以下,有困难时,可暂按一般埋深,但需将电缆作适当的预留。

（2）滩岸部分埋深应有符合下列要求：

①土质较好且稳定的地段，电缆埋深不少于1.0m。

②滩岸易受冲刷或土质松散不稳定的地段应适当增加埋设深度。

4. 水底光电缆的设计长度

水底光电缆应以测量量基线为基准向上游方向按弧形敷设如图5.6。弧形敷设的范围应包括号洪水期可能受到冲刷的淮岸部分。弧形顶点至至基线的距离应按弧形弦长的大小、河流稳定情况和掩埋情况确定，一般按弦长10％，冲刷较大或水面较窄的河流可将比率适当放大。

水底光缆的敷设长度（L）应包括：

（1）水底光电缆两终端间的丈量长度（L1）；）

（2）终端固定、过堤“S”形敷设、岸滩接头重叠以及各种预留长度（L2）；

（3）水域布放平面弧度增加的长度（L3）；

上游方向

图5.6 水底光缆布放高弦比示意图

（4）为水中立面弧度增加的长度（L4）；

（5）为施工余量（L5）；

a’为水底光缆自然变曲增长率。

水底光缆布放总长度可用下式表示：

L=（ L1+ L2+ L3+ L4+ L5）×（1+a）

水底光缆布放预留长度见表5.4。

注： L——布放平面弧度弦长（m），如图5.8所示

F——弧线的顶点至正弦的垂直高度（m）

F／L——高弦比

5. 水底光电缆的滩岸的处理

（1）光电缆穿越土堤时河堤的复原和加固应与河堤的主管单位协商确定，保证电缆和河堤的安全。

（2）在水陆光电缆的连接点，应选在地势较高或土质稳定的地点，在水底光电缆的终端处，应设置1-2个“S”弯，作为锚固和预留的措施。

（3）对于较大的河流或滩岸易受冲刷或土质不稳定的地段，在水底光电缆的终端处，除设置 “S”弯外，还应将水底光电缆锚固在桩上。

（4）凡敷设有水底光电缆的通航河流，应划定禁止抛锚区域，并在岸上设置标志牌。禁止抛锚区域范围的划定和标志牌的设置方式应与航管主管部门协商确定。标志牌的设置宜符合下列规定：

①水面宽度小于50米的河流，在禁止抛锚区域的河道一侧的上下游堤岸上各设置一块标志牌。

②水面宽较宽的河流，在禁止抛锚区域的河道的两岸上下游均应设置标志牌。

③岸滩较长或主航道偏向河岸一侧时，需在近航道侧增设标志牌。

④有夜航的河流，在标志牌上应安装灯光设备。

6．3直埋光缆线路的防护

埋式光缆的防护包括光缆的防机械损伤、防强电、防雷、防腐蚀、防鼠、防虫、防洪几项内容，是设计中经常要遇到的问题。

6．2．1直埋光缆防机械损伤的防护

1．特殊地段的保护措施

埋式光缆线路在坚石地段敷设时，由于沟底凹凸不平，并有尖石突出，光缆敷设后易遭受损伤。为保证埋式光缆不受损伤，在光缆的上下应各铺10cm的细沙或细土加以保护。 在可能被挖掘的地段，应在埋式光缆线路上方铺设红砖或混凝土盖板，并加设标志牌在线路上方，起到警示作用。接头盒四周用红砖砌筑并用混凝土盖板加以保护。

2．与其他建筑物的交越保护

（1）光缆穿越铁道公路时采用顶管技术，用钢管保护埋式光缆；穿越分支或低等级公路，

可选用硬塑料管或钢管铺管保护，根据情况，也可直接敷设，光缆上方加盖红砖即可。如图

6．7所示。

（2）线路穿过机耕路、农村大道以及市区或易动士地段时，采取铺硬塑料管、铺红砖、水泥盖板等保护措施。

（3）光缆穿越沟渠时，除保证埋深（要考虑疏浚、挖藕等）要求外，一般采用管材加以保护或在光缆上方覆盖水泥板或水泥沙袋保护。管材可选用半硬塑料管或钢管。保护长度应超出沟渠边界两侧各2m。如图6.8所示。

（4）光缆穿过汛期山洪冲刷严重的沙河时，应采取人工加铠装或砌漫水坡、护岸、坡度挡土墙、分流坝、梯田塄坎加固等保护措施。如图6.9～6.12所示。

图6.9 漫水坡

图6.10 护岸

6.11 坡度挡土墙

6.12 分流坝示意图

（5）光缆穿越落差为1m以上的沟坎、梯田时采用石砌护坡，并用水泥沙浆勾缝。落差在0.8～1m时，可用三七土护坡。落差小于0.8m，可以不做护坡，但需多层夯实如图6.13所示。

6.13梯田塄坎加固图

（7）光缆经过白蚁地区，应选用外护层为尼龙材料的防蚁光缆，并作毒土处理。

（8）光缆穿越圆形涵洞保护方式如图6.14所示。

图6.14 穿越圆形涵洞保护方式示意图

（9）与电力线交越在保证两线路分隔距离的情况下，高压电力缆上方用长1m、宽0．2m、厚度不小于8cm，的混凝土盖板加以保护；若电力缆为低压线，混凝土盖板可用红砖代替。埋式光缆线路上下用细沙或细土加以保护，并加盖红砖，保护示意图如图6.15。

6.15 与电力电缆交越时的保护示意图

（a）与1000v及以上电力电缆交越时；（b）与1000v以下电力电缆交越时

3．光缆需采取防雷措施的地段

国内对于新建长途光缆均已采用硅芯管保护方式敷设,因此光缆线路防雷、防强电措施在简化。经过以下地段时应该采取一定的防雷措施：

①在光缆线路易遭受雷击故障的地方，或曾经遭受过雷击的地方，应设计加装防雷设施。

②光缆与单棵大树、及高耸建筑物(或它的保护地线)应保持一定的隔距。当隔距不够时，应采取防雷措施。隔距要求见表

6．4和表6．5。

6．4光缆与单棵大树的最小隔距

表6．5 光缆线路与弱电线路电杆、3kV以下电力电杆及高耸建筑物最小隔距

③当地下光缆与高压架空输电线相交越，光缆与输电线电杆之间的距离小于25m，(土壤电阻率p≤500Ω·m)或50m(土壤电阻率p>500Ω·m)时，应采取防雷措施。

4．光缆线路的防雷措施

光缆线路的防雷应从四个方面来考虑，一是在光缆线路的路由选线时应尽量避开易遭雷

击的地段；二是在光缆结构选型时考虑采用防雷结构的光缆，采用加厚PE层的光缆；三是两单盘光缆金属构件在接头处隔断；四是在光缆线路上采取外加防雷设施。常用的线路外加防雷措施如下。

（1）地下防雷线(排流线)

埋式光缆线路的地下防雷线最好采用有色金属线，但其成本较高，所以国内较少采用。目前国内一般采用7／2．2镀锌钢绞线或φ6．0mm镀锌钢线作地下防雷线。敷设方法为：在光缆上方距离光缆30cm处，平行敷设两条相距40cm防雷线，并将两端引伸到离开光缆的土壤电阻系数较小的地方，或者在排流线两端及中间每隔200m·装设一处接地装置，接地装置应垂直离开光缆15m以上。排流线的敷设长度一般每处不少于2000m。接地装置的接地电阻标准见表6．6。

表6．6接地装置的接地电阻要求

（2）消弧线

当埋式光缆与单棵大树、电杆、高耸建筑物、地下水出口处的隔距不能满足表6．4及表6．5的要求时，可以采取消弧线保护光缆。具体做法是：在雷击目标与光缆之间，用两根金属线做成半圆弧形围上雷击目标，其中一根金属线与光缆埋深相同，另一根的埋深为光缆埋深的一半。两根金属线的两端都焊接在接地装置上。接地装置应在远离光缆的一侧，一般距离不小于15m，接地电阻一般要求小于5Ω。当土壤电阻率大于100Ω·m时，接地电阻要求小于10Ω，如图6．16所示。当消弧线与光缆的隔距不足5m时，消弧线对光缆起不到保护作用，这时光缆应绕道敷设。

6.16 消弧线制作法

（3）对地电位悬浮式接续

对地电位悬浮接续方式是指光缆接头处两端及光缆终端的金属护套与金属加强芯在电气上互相绝缘，且都不接地，对地均呈绝缘状态。这种连接方法可避免光缆中感应雷电流的积累，也可以避免由大地中雷电流由接地装置引入光缆。这种处理方法较适合于无金属芯线的金属护套光缆。

（4）系统接地

系统接地是两单盘光缆接头处两端互不连接，但单盘光缆终端的金属护套与金属加强芯

在电气上互相连接，且都接地。这种连接方法可避免光缆中感应强电流的积累，可让感应强电流泄人大地。适合于有金属芯线的金属护套光缆。

（5）架空防雷地线

埋式光缆线路在直击雷较严重的地方，可以采用架空防雷地线。其做法是：在垂直距光缆3m～5m处，用木杆平行架设两条φ4．0mm的镀锌铁线，在中间每隔150m～200m处及两端均接地。接地装置应垂直离开光缆15m以上。这种防雷方法效果较好，但成本太高。接地装置的接地电阻要求见表6．7。

表6．7 接地装置的接地电阻要求

（6）避雷针

在雷击严重地方，可以采用避雷针装置进行防雷。避雷针可利用的电杆、突出物及孤立的大树等物体作为避雷针的支撑物。避雷针一般用一条φ4．0的镀锌铁线伸出支撑物10cm～15cm，沿支撑物入地，并做良好接地，接地电阻的要求同表6．7。

5．强电线路对通信线路危险影响的防护措施

为防止强电线路对通信线路的干扰和危险影响，在新建通信线路时，应以避免两者之间发生影响为主要原则。

（1）对有金属回路光缆可采取的防护措施

①增加屏蔽性能。特殊情况下可采用高屏蔽光缆。在需要防雷的地段可用φ6．0mm两根或φ8．0mm一根钢导线，作为防强电的屏蔽线。

②缩短受影响区段的积累长度。缩短受影响区段的积累长度有以下措施：在系统容许距

离范围内，调整远供环回站位置，以分隔或缩短影响区段的积累长度；在有人中继段中间适当地点，开通遥信用信号线(包括其共用线)，以缩短信号线的影响积累长度。

③接人防护滤波器。在通信光缆远供回路中接人工频防护滤波器，抑制光缆芯线上的感

应纵电动势，使原来在远供段内积累起来的纵电动势大为降低。

④安装放电器。对于光缆中的信号线，在不影响正常工作条件下，可在无人中继站内安

装放电器。

⑤安装分隔变压器或屏蔽变压器。在通信光缆音频回路中分段安装屏蔽变压器或分隔

变压器。采用屏蔽变压器时，应满足通信系统串扰指标的要求；采用分隔变压器时，需解决进行直流测试和远距离供电的问题。

(2)对无铜线回路光缆线路可采取的防护措施

在光缆接头处，两端光缆的金属加强芯、金属护套不做电气连通，以缩短磁感应纵电动势的积累长度，有效地减少强电的影响。目前，这已成为光缆工程处理金属加强芯、金属护套连接的通用做法。

在接近发电厂、变电站的地网时，不应将光缆的金属构件接地，避免将高电位引入光缆。

(3)防止地电位影响的常用措施

金属护套光缆在高压接地装置附近敷设时，其隔距符合如下数值：距电厂、变电站的地网边缘需大于200m；距高压杆塔接地装置需大干50m。

6．埋式光缆线路的防腐蚀和鼠、虫

国内对于新建长途光缆均已采用硅芯管保护方式敷设，一般每隔1公里设置一个手孔，采用吹缆技术敷设光缆，光缆采用普通管道光缆。由于硅芯管的密封性，防腐蚀已不再考虑。

7．接地设计

接地是保证通信设备及人身安全的重要措施之一。通信工程中常有保护接地、工作接地、

屏蔽接地、系统接地等。人工接地网必须有较低的接地电阻，跨步电压和接触电压应符合安全要求。光缆金属外护套(外皮和铠装)接地，可增加对外界强电线路及雷电的防护。

(1)通信线路设备中的接地一般有：

①光缆线路设备的放电器接地。

②光缆线路设备的金属机壳、中继器机箱接地。

③光缆金属护套或屏蔽层接地。

④光缆线路的防雷保护系统接地。

⑤光缆线路中的消弧线、避雷线接地等。

(2)光缆线路接地体设计

①角钢接地体

一般采用50mm×50mm×5mm的镀锌角钢，长度为1.5m～2.5m,用40mm×40mm×4mm的扁钢连接,角钢根数应根据图5.18(b)所示曲线来计算。接地体埋深（顶部距地面）不小于0.7m，接地体与光缆（或无人中继站）间的连线的埋深不小于1 m，接地体第一根角钢距光缆的垂直距离不小于15 m，最长不超过40m，角钢之间的距离为4m。接地体与光缆的连接线采用横截面积为16mm2铜芯塑料线并采用焊接方式。

②钢板接地体

一般采用长1.7 m、宽0.7 m、厚5 mm的镀锌钢板，钢板之间的距离为6m，用40mm×40mm×4mm的扁钢连接, 钢板块数应根据图5.19(b)所示曲线来计算。接地体埋深（顶部距地面）为0.3～1.0m，接地体第一块钢板距光缆的垂直距离不小于15 m。钢板接地体与光缆的连接线采用横截面积为16mm2铜芯塑料线并采用焊接方式。

③接地体接地电阻必须满足要求否则应采取降低接地电阻的措施，主要方法有换土法、食盐层叠法、食用盐溶液灌注法、化学降阻剂法等。

5.3管道光缆的设计要求

1．主干光缆占用的管孔位置选在靠近管群两侧的适当位置。光缆在各相邻管道段所占用的管孔应相对一致，如需改变孔位时，其变动范围不宜过大，并避免从管群一侧移到另一侧。

2．在水泥、钢管或类似的管道中布放光缆应视情况使用塑料子管以保护光缆。在塑料管中布放时应在大孔径塑料管中布放多根塑料子管以节省空间。数根子管总等效外径宜不大于管孔内径的85%。

3．人孔内的光缆应采用软管保护。

4．长途光缆进局、站考虑采用非金属阻燃光缆。

小结

直埋光缆的路由应选在宜于敷设埋式光缆的位置，埋式光缆埋设深度及沟宽应根据光缆敷设地段的具体情况来决定。

光缆结构应选用PE内护层+防潮铠装层+PE外护层，或防潮层+PE内护层+铠装层+PE外护层，宜选用GYTA53、GYTA553、GYTA23、GYTS、GYTY53等结构。

直埋光缆与高耸建筑物、高大树木的距离须符合隔距规定。

线路路由中应设置各种标石，主要有普通接头标石、监测点标石、转角标石、特殊预留标石、直线标石、障碍标石、新增接头标石、新增直线标石。

光缆的预留要考虑日后维修的需要，主要有"S"弯余留、接头重叠长度预留、地下局站预留、地面局站预留、建设规划等的预留。

水底光电缆的路由选择应选择在河流顺直，流速不大，河面较窄，河床稳定平缓，两岸坡度较小的地方；敷设水底光电缆的位置与锚区、港口、码头、渡口、船闸、避风处、水上作业区和重要桥梁的距离不宜小于300m。一般情况下水底光电缆宜选用钢丝铠装结构（如GYTA33、GYTA43等）。水底光电缆应以测量量基线为基准向上游方向按弧形敷设。

埋式光缆的防护包括光缆的防机械损伤、防强电、防雷、防腐蚀、防鼠、防虫、防洪几项内容。光缆线路的防雷措施有地下防雷线(排流线)、消弧线、对地电位悬浮式接续或系统接地、架空防雷地线、避雷针。

接地是保证通信设备及人身安全的重要措施之一，通信工程中常有保护接地、工作接地、

屏蔽接地、系统接地等，人工接地网必须有较低的接地电阻；光缆金属外护套(外皮和铠装)接地，可增加对外界强电线路及雷电的防护。

光缆线路接地体分角钢接地体、钢板接地体。接地体接地电阻必须满足要求否则应采取降低接地电阻的措施，主要方法有换土法、食盐层叠法、食用盐溶液灌注法、化学降阻剂法等。

管道光缆设计时要求主干光缆占用的管孔位置选在靠近管群两侧的适当位置。光缆在各相邻管道段所占用的管孔应相对一致，并避免从管群一侧移到另一侧。在水泥、钢管或类似的管道中布放光缆应视情况使用塑料子管以保护光缆。

习题

1． 如何选择直埋光缆的路由？

2． 直埋光缆工程设计中哪些情况应设置标石？

3． 直埋光缆路由中需要有"S"弯余留的场合有哪些？

4． 水底光电缆的路由应如何选择？

5． 一般情况下水底光电缆宜选用什么结构的光缆？

6． 埋式光缆有哪些防机械损伤措施？

7． 光缆线路的防雷措施有哪些？