通信电缆的充气维护

通信电缆的充气维护 通信电缆线路现一般采用非填充式铝塑粘接型全塑电缆，电缆护套经常由于受到腐蚀、雷击和人为破坏或电缆接续套管封焊不严，在护套处产生漏洞、裂缝或穿孔，使潮气及水分侵入电缆内，造成缆心内心线间、心线与地（屏蔽层或护层）之间的绝缘电阻下降、耐压降低或串音衰减减小等障碍，影响通信设备的正常运行。为了预防和及时发现上述情况，保证通信质量，电缆线路广泛采用气压维护的方法。 充气维护的概念及作用 电缆的适当位置设置气塞，并往电缆内充入干燥气体，保持适当的气压，就可以防止水分和潮气侵入电缆，并通过仪表监测电缆中的气压变化情况，能及时发现电缆的洞裂，这种方法称为气压维护或充气维护。 1. 气压的度量及单位 气压度量有两种方法，以真空为零压强时所测得的气压叫绝对气压；以一个大气压为零压强时所测得的气压叫相对气压。因此： 绝对气压=相对气压+大气压 在气压维护中，用气压表所测得的都是相对气压（地下电缆需保持气压4050KPa 即指相对气压），也称表压，其单位为KPa（千帕斯卡）。 P相对=P绝对101.3KPa其中后一项是标准大气压的数值，但测量气压时的大气压并不是标准值。当大气压力比标准大气压高时，由于要抵消大气压力的增加，表压就相应减小。所以要将非标准气压下的表压换算到标准大气压下的表压， 必须加上大气压之差值。 1. 充气维护的作用 充气维护是在电缆内部充入一定气压的干燥气体，如果电缆塑料护套有了裂缝或穿孔，干燥气体就要从裂缝或穿孔处溢出。我们采取连续充气（浮充）的办法，源源不断地把干燥气体充入电缆内，使电缆内部气压始终高于外面大气压。阻止外界潮气或水侵入电缆内部，不使心线受潮，较长时间保持电缆内部的干燥，防止电缆障碍的发生，保证电信的畅通。 此外，由于充入电缆内气体是经过干燥处理过的，使其心线间的绝缘电阻更进一步的提高。再者，采用气压维护可以在不影响正常通信的情况下，及时发现并修复电缆护层的漏洞，从而预防了电缆障碍的发生，使维护工作由被动转为主动，并可以简化人工检修电缆的劳动量，提高检修的效率。为了达到气压维护的作用，地下全塑电缆内经常保持气压（20）为4050KPa ，架空全塑电缆一般不充气。全塑电缆应有良好的气闭性，要求在电缆内充入气体，待平衡后经24小时气压下降应符合表6-2的规定。 表1-2 全塑电缆在24小时内允许下降的气压标准 小于0.30.311335510地下电缆（不带分歧） 1.81.20.840.720.6地下电缆（带分歧和气塞） 2.41.961.320.960.726.3.2充气维护系统的组成及工作原理 充气维护系统一般由供气部分(气源、降压与稳压、过滤、干燥、和配气等组成)，充气段部分（气闭段、气门和气门连接连通装置），监测部分（气压传感器、告警信号器、信号监测台等设备）组成。 1. 供气系统 供气部分是整个充气维护系统的气源。气体从空气压缩机或储气罐送出，经过降压、过滤、干燥设备干燥后，通过配气装置输入到全塑电缆中。用高压气瓶作为气源时，只需降压便可配送到全塑电缆中。对充入电缆内的气体，必须符合如下要求： 干燥、无毒、不会爆炸、不会燃烧。 对电缆芯线、绝缘、护套等材料无化学腐蚀作用。 不会降低电缆的绝缘电阻。 不影响电缆的一、二次参数。 充入电缆内的气体，绝对湿度（单位体积气体内的含水量）不超过2.5克/米3 ，但对陈旧和绝缘低的电缆不得超过1.5克/米3 。 所以，充入电缆内的气体，一般选用干燥空气，也可使用氮气。 供气、遥测电源设备的容量应按终局容量选定，终期容量大的局应配置两套供气、电源设备。干燥和分路设备的容量按本期工程规模确定，根据设备的标称容量并考虑适当的富余度选定。 典型自动充气维护供气系统部分如图6-9所示分子筛自动充气设备。 1. 充气机 供气设备中的充气机应选择风冷却全无油空气压缩机，空气压缩机的输气量一般按局容大小选用。空气压缩机的负荷与电缆条数及电缆气密性有关，空气压缩机排气量不应大于0.4m3/min，额定排气压力不 应大于1Mpa(即10kg/cm2)。空气压缩机输出气压400600KPa，通过气压自动空气开关，磁力启动器（均在电源自动控制箱内）来启动或关闭空气压缩机。气压自动空气开关的控制气压可人工调节。 （2）储气罐 空气压缩机大多本身附有储气罐，但储气量较小，为防止空气压缩机发生故障后延长调换空压机时间，有利于压缩空气冷却及水分分离等因素考虑，应另外单独配置储气罐。储气罐的耐压不低于1MPa(即10kg/cm2)，储气罐应装有安全阀、放水阀、气压压力表及减压阀。高压储气罐工作气压分别调整在400600KPa 之间。低压储气罐工作气压调在200300KPa之间。 （3）滤气设备（干燥设备） 滤气的目的是把经压缩后的空气脱水，保证充入电缆内的气体达到干燥标准。以确保电缆芯线绝缘不降低。滤气设备采用分子筛干燥机，分子筛是用碱、铝、硅酸钠等化合物人工合成的泡沸石晶体，具有很强的吸附能力，可再生。 分子筛自动再生方式是采用压力转换循环办法，对水分进行吸附和脱附，即在加压的情况下，使分子筛对水分进行吸附，然后减压使分子筛所吸附的水分再释放出来，再通过少量干燥气体回洗，使之更加干燥，所以通过用加压、减压、回洗 等过程，可使分子筛自动再生。 （4）气路工作原理 当高压储气罐气压到规定低值时（400KPa），空气压缩机开始工作。气体由压缩机气罐通过散热器降温存入高压储气罐。高压储气罐工作压力在 400600KPa，即气压到600KPa时压缩机停止工作。当低压储气罐气压到规定低值时（200KPa），分子筛吸附器开始工作。此时高压储气罐的气体经气水分离器可滤掉一部分水，通过分子筛吸附器，使气体达到干燥目的，经过露点监视器，（由硅胶瓶作湿度显示，直接观察判断吸附器工作的好坏），干燥气体在低压储气罐存储，当气压达到规定高值时，吸附器停止工作。硅胶瓶输出的气体联接到充气分路柜向充气的电缆供气，分路柜上装有“压力表”、调压阀、玻璃转子告警仪表，采用分路并联浮充制充气方法。能自动、直观显示各分路气压、流量和光/声告警信号。压力表直观显示充气压力，掌握分路电缆气压稳定状况。分路盘调压阀控制输入电缆的干燥空气压力，一般全塑电缆充气点气压不高于70KPa。分路并联浮充充气制方法，在个别电缆发生故障泄漏时，能保持不断充气、补充，使电缆处于气体压力状态、阻挡潮气、水分浸入电缆，以组织力量抢修，使之不产生通信障碍。 分路柜有10路、12路、16路、20路等多种。 （5）分子筛自动充气设备应具备的性能 自动（包括手动）控制空气压缩机的开启与停机。 空气压缩机超时运行自动告警。 气水分离器能及时自动排水 电动机断相告警并停机。 电动机过载时告警并停机。 具有湿度显示及超湿时告警功能。 具有高压不充告警功能。 具有低压不充告警功能。 2充气系统 为了便于维护，往往将每条出局电缆作为一个充气维护单元，即充气段。在一个充气段的各电缆端头，均应加以堵塞。并安装气门，连通供气系统。充气段系统，原则上将每条出局电缆划为一个充气段，不足500米的并入附近电缆中而不单独设置充气段。专用电缆、未用电缆应单独设置充气段。水线电缆应以两岸为界单独划分为气闭段，并与陆上同一电缆气路连通组成一个充气段。 1. 气塞 气塞是安装在电缆上用来隔断气路的气闭装置。便于充气、补气、查漏、测量气压和自动监控等。 对气塞的要求 1. 保证在当地最高气温和最低气温时不漏气。 2. 不降低电缆本身的耐压强度。 3. 不影响全塑电缆的传输衰减及其他电气性能。 4. 对全塑电缆芯线、绝缘和护层不产生腐蚀、不发生化学作用。 5. 应具有一定的防震强度和机械强度。 气塞安装的位置 1. 局内电缆气塞位置：如果进局电缆有成端接头，一般气塞与成端接头合并在一起。如图所示6-10。进局电缆直接上列时，气塞安装在距离电缆向上弯曲处不小于1000mm的水平位置上。如图6-11所示。 1. 管道电缆气塞位置：管道电缆在人孔内的堵塞，应距管道口不小于600mm左右，如因位置限制，可将做气塞的电缆适当留长，将气塞做在人孔内的合适位置，如图6-12所示。 1. 埋设电缆气塞位置：埋设电缆气塞一般制作在两个维护段落的分界点位置上。埋式电缆与引上电缆或管道电缆相接时，气塞应尽可能安装在和埋式电缆相接的引上电缆或管道电缆上；如需要安装在埋式电缆上，应选择在便于维修的地点。 2. 引上电缆气塞位置：应距引上钢管口500600mm。 3. 交接箱气塞位置：架空式交接箱的气塞安装位置如图4-6所示。落地式交接箱气塞安装位置距管口50mm。室内交接箱（间）的气塞宜放在干燥的地槽中。 4. 气门 电缆充气段上安装气门，这是为了充气、放气、串（通）气和测量。气门安装应牢固、不漏气。 电缆充气段中气门的作用 1. 在初充气时，如果电缆较长，可用来作多点充气的进气点，以提高充气的效率。 2. 当进行气压巡检时，可用以检测电缆中的气压值。 3. 在发现电缆漏气，而不能及时修理时，可用以补充充气，阻止外界的潮气进入电缆中去。 4. 在进行查找电缆护套的漏气点工作中，可利用已设的气门逐点测量，做出气压梯度曲线。 气门安装的位置 1. 引上电缆气门的位置应设置在气塞下端，距离气塞300mm以上。 2. 管道电缆气门的位置应设置在两局维护分界气塞两端和充气段的末端。气门位置应在人孔内，并应将同一路由上的各条电缆气门集中在同一个人孔内，并安装电缆号牌，以便于气压检查或串气补气，从而在工作中减少开启人孔次数、节省劳力。 3. 电缆进线室气门的位置应设置在气塞头向局外250mm以上。局内气门应集中装在一起，并排列整齐。 4. 落地交接箱电缆气门的位置应设置在人孔内，在距管口300400mm处将气门引至人孔口圈，并安装电缆号牌。 5. 架空交接箱电缆气门的位置应设置在吊线下200mm处。 6. 监测系统 监测系统是用来监测充气电缆中各段气压的变化情况。当电缆漏气，气压下降至规定值时，安装在充气段内的传感器向局内监测设备发出告警信号，并判断出漏气的地点，以便进行查修。 监测方式主要有人工测试和自动遥测两种。以前采用人工测试方式，这种方式是派人用气压表在电缆充气段的各气门点上直接测量电缆中气压变化情况。虽然该种方式具有设备简单、成本低、灵活性强等优点。但是其测量时间长，劳动强度大、容易出现各测试点气压读数误差和时间同步误差。所以现在普遍采用的是自动监测、自动报警的智能化充气维护监测系统。 （1）对监测系统的要求 1. 城市或地区应有全网规划和系统布点方案，如图6-13所示。 2. 市话全网的特点是点多、面广，即系统容量要求大。 3. 技术设备先进、可靠、质量优良。 4. 安装维护方便，在缺线区能应用用户线进行检测。 5. 采集数据灵活，能做到采集单个传感器。 6. 传感器应有较好的防雷性能。 7. 环境温度的适应范围为5050。 1. （2）监测系统的组成（以某产品为例） 电缆气压监测系统由传感器、采集器（又称远端模块）、监控主机、调制解调器、计算机、打印机组成。其系统连接如图6-14所示。 可选址气压传感器