光缆线路工程设计基础知识

光缆线路工程设计基础华信邮电咨询设计研究院一、工程设计的原则和内容

二、线路设计

三、传输设计

四、光缆选型

五、工程设计格式

局站通信系统示意图局站通信系统局站通信系统主要由SDH分插复用设备或终端复用设备、DDF数字配线架（单元）、ODF光配线架（箱）等组成

SDH

ADM

DDF1n双头尾纤单头尾纤光缆2M线ODFBSC/RNC、交换、数据等光缆局站通信系统图1.工程设计的原则和内容1.1基本原则执行国家基本方针和通信技术经济政策，合理利用土地，重视环境保护。保证通信质量，做到技术先进，经济合理，安全适用，能够满足施工、生产和使用要求。设计中应进行多方案比较，兼顾近期与远期通信发展的需求，合理利用原有的网络设施和装备，以保证建设项目的经济效益，不断降低工程造价和维护费用。设计中采用的产品必须符合国标和部标规定，未经试验和鉴定合格的产品不得在工程中使用。设计工作必须执行科技进步的方针，广泛采用适合我国国情的国内外成熟的先进技术。1.2设计程序项目可行性研究报告设计任务书现场查勘

设计1.3设计内容通信需求的预测，包括近期和远期。敷设方式及线路路由选择。接续及保护措施。线路的防护要求。线路维护组织，维护仪表、工器具的配置。施工注意事项。2.线路设计2.1路由选择光缆线路路由的选择应以通信网发展规划为依据，并进行多方案比较，以保证光缆线路安全可靠、经济合理、施工维护方便。选择光缆路由应以现有地形、建筑设施和既定的建设规划为主要依据，并应考虑有关部门的发展规划。同时，选择线路距离最短，弯曲较少且安全、持久的路由。尽量沿靠定型的道路敷设光缆，避免将来因道路扩建等原因造成光缆破坏。应选择在地质稳定的地段，在平原地区要避开湖泊、沼泽和排捞蓄洪地带，尽量少穿越水塘、沟渠。尽量与城市道路或公路平行，避免往返穿越铁路、公路。尽量避开容易遭到雷击、腐蚀、机械损伤等地带。光缆路由一般应避开干线铁路，且不应靠近重大军事目标。长途光缆线路应沿公路或可通行机动车辆的大路，应顺路取直并避开公路用地，路旁设施、绿化地带等。光缆线路不宜穿越大的工业基地、厂房、仓库、矿区、伐木林区等，当必须通过时，应考虑光缆线路的安全，并应采取保护措施。光缆线路不宜穿越小城镇，尽量少穿越或靠近村庄。当必须通过时，应满足城镇规划要求，并应采取适当的保护措施。光缆线路不宜通过果园、苗圃及其它经济林场。并应尽量避开地面上的建筑设施和电力、通信杆线等。2.线路设计2.2电杆应根据选择的路由及地形和环境变化特点确定杆位（标准杆距50米）、配置杆高（标准杆高8米），电杆不得戴铁帽升高。电杆隔距一般为50米，杆路应避免急转弯和直角(台角)转弯。。交越角度不得任意改变，与铁路交越角度应≥45°，与其他通信线路交越角度应≥30°。电杆应设在公路排水沟外侧一米之外。电杆埋深必须符合规定要求，杆洞洞深不得超过±5厘米。电杆在直线段内所有杆位必须成一直线，不得发生眉毛弯，S弯现象。杆稍前后、左右偏差不得超过1/3杆稍。电杆竖立正直，杆根左右偏差不得超过5厘米。用拉线加固的角杆，杆根应向转角内移半个根径。用撑杆加固的角杆根部不内移。在拉线收紧后，杆梢应向外角倾斜5至10厘米，终端杆应向张力的反侧倾斜10至15厘米。角杆角深应在3至15米内。遇到角深大于规定数值时应将一个转角分成两个角深相等的转角。相邻两杆不宜有反转弯（S弯）。在线路跨越铁路、河流时，不得用角杆兼作跨越杆。稀土农田，沼泽地带的角杆、跨越杆、终端杆、四方拉杆、高拉桩等电杆杆底必须垫以底盘。安装在水洼地、鱼塘、水流易冲刷的低洼地段的电杆，应做石护墩加固。水泥电杆洞深表：2.线路设计2.3拉线拉线材料采用镀锌钢绞线。拉线的距高比宜为1：1。拉线上把采用夹板法，如下图做法：图2.2-1拉线上把安装示意图拉线中中把采采用φ3.0铁线缠缠扎法法，缠缠扎规规格见见下表表：类别拉线程式缠物品种首节间隔未节全长钢绞线留长另缠法7/2.2φ3.0铁线100约3301006001007/2.6φ3.0铁线150约2801006001007/3.0φ3.0铁线150约230150600100中把缠扎示意图拉线地地锚埋埋深必必须符符合标标准要要求，，地锚锚钢柄柄出土土长度度为300mm，见下图图。拉拉线地地锚坑坑深度度要求求见表表2.2-7。拉线线与地地锚配配合表表见2.2-8表。直线段段内每每隔8根电杆杆装设设一处处双方方拉（（防风风拉线线），，每隔隔16根杆设设一处处四方方拉（（防凌凌拉线线），，双方方拉和和四方方拉的的侧拉拉线均均采用用7/2.2程式，，四方方拉的的顺拉拉线采采用7/2.6程式，，角杆杆拉线线和终终端拉拉线一一般也也为7/2.6程式。杆路坡度变变化超过1/5杆距时，仰仰角杆要求求往上坡方方向设一条条7/2.6拉线。角杆拉线安安装在内角角平分线上上，位于线线条合力的的反侧。侧侧面拉线装装设在线路路两侧与线线路垂直，，顺线拉装装设在顺线线路方向的的中心线上上。安装在在街道路边边的拉线应应采用红白白警示套管管保护。双双方拉、四四方拉在电电杆上的装装设位置如如下图所示示图2.2-3防风拉线、、防凌拉线线安装示意意图2.4架空吊线选用7/2.2规格的镀锌锌钢绞线，，采用抱箍箍夹板安装装在电杆上上，吊线抱抱箍在电杆杆上的安装装位置一般般距杆梢应应大于等于于50cm，特殊情况况下应大于于25cm。吊线在终端端杆及角深深大于15m的角杆等应应做终结。。直线段每每30档吊线要求求做假终结结，安装泄泄力拉线。。跨越公路路的吊线应应采用夜光光警示管保保护。吊线在线路路各电杆上上的位置，，宜与地面面等距。吊吊线在电杆杆上的坡度度变化不应应超过杆距距的20％，当坡度度变化超过过标准杆距距20％时，吊线线应安装俯俯角、仰角角的辅助装装置；当转转角角深大大于5m时，要求做做内角或外外角辅助装装置。吊线接续宜宜采用夹板板法，吊线线每1km用蛋型隔电电子作电气气断开，施施工时原则则上在钢绞绞线接头处处设置一个个蛋形隔电电子。机房房前的终端端杆也需用用蛋型隔电电子作电气气断开。吊吊线的垂度度应符合规规范要求2.5避雷线和地地线防雷接地：：设计要求求架空光缆缆线路对电电杆、拉线线和吊线均均必须安装装防雷接地地线。特别别要求角杆杆、终端杆杆、过山顶顶的电杆、、架空进入入基站/机房的前5根电杆必须须接地；穿穿越高压电电力线两端端的电杆、、拉线和吊吊线均必须须接地；与与电力线平平行的架空空线路每200m做一次接地地；对于所所有架空线线路要求至至少保证每每1km做一次接地地。电杆避雷线线与拉线连连接示意图图、吊线接接地示意图图见下图：：图2.2-5避雷线与拉拉线连接示示意图图2.2-6吊线接地示示意图2.6架空光缆相相关参数(1)与其它建筑筑设施的隔隔距与其它建筑筑设施最小小水平净距距应符合附附表二要求求。与其它建筑筑设施最小小垂直净距距应符合附附表三要求求。(2)与其它电气气设施交越越时最小垂垂直净距应符合附表表四要求。。(3)钢绞线的选选用钢绞线应按按照光缆重重量、负荷荷区类别选选择其程式式：见表五五。(4)挂钩程式的的选用挂钩程式应应按照光缆缆外径选用用，参见表表六。(5)保护措施光缆接头头处，金属属构件电气气断开，光光缆全程不不作接地。。光缆接头头盒两侧电电杆、角杆杆、跨越杆杆、终端杆杆、直线杆杆(每隔10～15档)应装设避雷雷针，其接接地电阻不不超过20欧姆。光缆吊线线，每隔2000m做一次防雷雷保护接地地。2.7直埋光缆(1)光缆埋深

直埋光缆的埋深

敷设地段及土质埋

深

（m）普通土、硬土≥1.2半石质

、砂砾土、风化石≥1.0全石质、流砂≥0.8市

郊、村

镇≥1.2市区人行道≥1.0穿越铁路、公路（距路面）≥1.2沟

渠、水

塘≥1.2注:①对于垫有砂土土的石质光缆缆沟，，可将沟深视作作光缆的埋深深。②坡坎埋深以垂垂直坡坎斜面面的深度为准准。(2)与其它建筑物物的隔距见附表一(3)保护措施防机械损伤伤：过铁路、、高等级公路路需用钢管或或机械顶管保保护，穿越沟沟、渠、塘采用铺铺水泥盖板保保护，过村庄庄铺砖保护，，穿越高坎、、陡坡、采用石护坡保保护等。防强电防雷防白蚁2.8管道光缆管孔位置选择择：光缆占用孔位位应按靠近管管孔群两侧、、由上而下选选用，同一光光缆在不同管道段落其占占有管位相对对位置尽量保保持不变。管孔内子管管敷设在波纹管内内，采用4～5根半硬聚氯乙乙烯塑料子管管保护敷设；；子管数量按孔径径和工程需要要确定，数根根子管的等效效总外径应不不大于管孔内径的85％，，子管的内径径为光缆外径径的1.2～～1.5倍。。子管应捆扎在在一起，同时时布放，管道道中间不得有有接头；人孔孔内本期不用的子管管口口要堵塞，避避免杂物进入入。保护措施光缆接头盒安安装在人孔常常年积水水位位以上，人孔孔中光缆采用用塑料软管保护，并吊挂挂光缆标志牌牌，以便识别别光缆编号、、用途和规格格等内容。2.9局内光缆局内光缆一般般从局前进线线孔入局；机房内余留留光缆应固定定在余缆架或或墙壁上（也也可在光缆成成端后，将余余留的光缆抽抽出盘留到室室外的终端电电杆上或管道道局前井内））光缆在走线线架和拐弯处处应绑扎牢固固；局内光缆缆应作标志，，以便识别；；光缆成端后后，其金属构构件电气相互互连通，并用用单独导线接接到总地线上上。基站接地示意意图2.10光缆预留长度度2.11光缆接续光缆接续前要要核对程式、、接头位置并并按要求留足足预留长度。。在确定敷设设过程中没有断纤等等异常情况后后，再进行接接续，光缆接接续时，应按按光纤色标顺顺序对接，不能接错错。光缆接头盒盒应选用密封封性能好的结结构，并具有有防腐蚀和一一定的抗压、、张力和冲击力。光纤接续采采用熔接法，，并采用带不不锈钢丝热缩缩管保护光纤纤接头，接头头损耗满足有关规定定要求。光缆加强件件在光缆接头头处应可靠固固定，以确保保光缆接头不不致因外力而而损坏。直埋光缆接接头盒应安排排在地形平坦坦和地质稳固固的地方，尽尽量避开水塘塘、河渠、沟坎、道路路等施工和维维护不便的地地方。接头盒盒上方采用水水泥盖板保护护。架空光缆接接头盒安装在在钢绞线吊线线上或固定杆杆上。光缆安装固固定后，最小小曲率半径不不应小于光缆缆外径的10倍。光缆在施工工安装过程中中，最小曲率率半径不应小小于光缆外径径的20倍。3.传输设计光传输再生段段距离由光纤纤衰减和色散散等因素确定定。在实际工程运用中，，设计方式采采用两种情况况：一、衰减受限限系统二、色散受限系统统计算方法：最最坏值计算法法。光纤衰减系数数（包括光纤纤熔接头损耗耗）1310nm Af<0.36dB/km1550nm Af<0.22dB/km在不加光放大大器的情况下下，求得再生生段距离155/622Mb/s系统约30km2.5Gb/s系统约80km。每一纤芯在再再生段内的接接头平均损耗耗不大于0.08dB/个，超过0.15dB应重新熔接。增加光放大器器等措施来解解决。4、光纤类型的的选用目前纳入ITU-T建议的陆地用用光纤有3种：G．652单模光纤、G．653色散位移单模光纤和G.655非零色散位移移单模光纤。。G.652光纤：既可用用于1310nm波长区，又可可用于1550nm波长区，我国国目前建成的光缆网基基本上是采用用这种光纤建建成的。由于于在1550nm窗口光纤色散散较大，偏振模色散无无指标要求，，限制了系统统向高速发展展。G.653光纤：也称色色散位移单模模光纤，色散散小，但工作作波长区的色色散为零，现现在国国际际上上已已停停止止发发展展和和继继续续应应用用。。G.655光纤纤：：称称为为非非零零色色散散位位移移单单模模光光纤纤。。解解决决了了色色散散受受限限和和四四波波混混频频等等非非线线性效效应应的的问问题题，，适适用用于于1550nm的高高速速WDM系统统，，是是目目前前国国际际通通信信领领域域发发展展的的主流流方方向向。。G.652单模模光光纤纤适适合合传传输输2.5Gbit/s和波波分分复复用用N××2.5Gbit/s系统统，，当当用用于于传传输输时时分分复复用和和波波分分复复用用的的10Gbit/s系统统时时，，则则需需进进行行色色散散补补偿偿；；G.653色散散位位移移单单光光纤纤适适合合传传输输2.5Gbit/s系统统，，在在偏偏振振模模色色散散满满足足系系统统要要求求时时，，可可传传输输10Gbit/s系统统，，但但由由于于该该种种光光纤纤在1550nm波长长的的色色散散为为零零，，会会产产生生四四波波混混频频非非线线性性效效应应，，所所以以不不