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1、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,DDF,1,n,双头尾纤,单头尾纤,光缆,2M线,ODF,BSC/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
2、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
3、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
4、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
5、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、
6、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,拉线中把采用3.0铁线缠扎法，缠扎规格见下表：,拉线地锚埋深必须符合标准要求，地锚钢柄出土长度为300mm， 见下图。拉线地锚坑深度要求见表2.2-7。拉线与地锚配合表见2.2-8表。,直线段内每隔8根电杆装设一处双方拉（防风拉线），每隔16根杆设一处四方拉（防凌拉线），双方拉和四方拉的侧拉线均采用7/2.2程式，四方拉的顺拉线采用7/
7、2.6程式，角杆拉线和终端拉线一般也为7/2.6程式。 杆路坡度变化超过1/5杆距时，仰角杆要求往上坡方向设一条7/2.6拉线。 角杆拉线安装在内角平分线上，位于线条合力的反侧。侧面拉线装设在线路两侧与线路垂直，顺线拉装设在顺线路方向的中心线上。安装在街道路边的拉线应采用红白警示套管保护。双方拉、四方拉在电杆上的装设位置如下图所示,图2.2-3 防风拉线、防凌拉线安装示意图,2.4 架空吊线 选用7/2.2规格的镀锌钢绞线，采用抱箍夹板安装在电杆上，吊线抱箍在电杆上的安装位置一般距杆梢应大于等于50cm，特殊情况下应大于25cm 。 吊线在终端杆及角深大于15m的角杆等应做终结。直线段每30档
8、吊线要求做假终结，安装泄力拉线。跨越公路的吊线应采用夜光警示管保护。 吊线在线路各电杆上的位置，宜与地面等距。吊线在电杆上的坡度变化不应超过杆距的20，当坡度变化超过标准杆距20时，吊线应安装俯角、仰角的辅助装置；当转角角深大于5m时，要求做内角或外角辅助装置。 吊线接续宜采用夹板法，吊线每1km用蛋型隔电子作电气断开，施工时原则上在钢绞线接头处设置一个蛋形隔电子。机房前的终端杆也需用蛋型隔电子作电气断开。吊线的垂度应符合规范要求,2.5避雷线和地线 防雷接地：设计要求架空光缆线路对电杆、拉线和吊线均必须安装防雷接地线。特别要求角杆、终端杆、过山顶的电杆、架空进入基站/机房的前5根电杆必须接地
9、；穿越高压电力线两端的电杆、拉线和吊线均必须接地；与电力线平行的架空线路每200m做一次接地；对于所有架空线路要求至少保证每1km做一次接地。 电杆避雷线与拉线连接示意图、吊线接地示意图见下图：,图2.2-5 避雷线与拉线连接示意图,图2.2-6 吊线接地示意图,2.6 架空光缆相关参数,(1)与其它建筑设施的隔距 与其它建筑设施最小水平净距应符合附表二要求。 与其它建筑设施最小垂直净距应符合附表三要求。 (2)与其它电气设施交越时最小垂直净距 应符合附表四要求。 (3)钢绞线的选用 钢绞线应按照光缆重量、负荷区类别选择其程式：见表五。 (4)挂钩程式的选用 挂钩程式应按照光缆外径选用，参见表
10、六。 (5) 保护措施 光缆接头处，金属构件电气断开，光缆全程不作接地。 光缆接头盒两侧电杆、角杆、跨越杆、终端杆、直线杆(每隔1015档) 应装设避雷针，其接地电阻不超过20欧姆。 光缆吊线，每隔2000m做一次防雷保护接地。,2.7直埋光缆,(1)光缆埋深,注,:,对于垫有砂土的石质光缆沟，,，,可将沟深视作光缆的埋深。,坡坎埋深以垂直坡坎斜面的深度为准。,(2)与其它建筑物的隔距 见附表一,(3)保护措施 防机械损伤：过铁路、高等级公路需用钢管或机械顶管保护，穿越沟、 渠、塘采用铺水泥盖板保护，过村庄铺砖保护，穿越高坎、陡坡、 采用石护坡保护等。 防强电 防雷 防白蚁,2.8管道光缆,管
11、孔位置选择： 光缆占用孔位应按靠近管孔群两侧、由上而下选用，同一光缆在不同 管道段落其占有管位相对位置尽量保持不变。 管孔内子管敷设 在 波纹管内，采用45根半硬聚氯乙烯塑料子管保护敷设；子 管数量按孔径和工程需要确定，数根子管的等效总外径应不大于管孔内 径的85，子管的内径为光缆外径的1.21.5倍。 子管应捆扎在一起，同时布放，管道中间不得有接头；人孔内本期不 用的子管管口要堵塞，避免杂物进入。 保护措施 光缆接头盒安装在人孔常年积水水位以上，人孔中光缆采用塑料软管 保护，并吊挂光缆标志牌，以便识别光缆编号、用途和规格等内容。,2.9局内光缆,局内光缆一般从局前进线孔入局； 机房内余留光缆
12、应固定在余缆架或墙壁上（也可在光缆成端后，将余留的光缆抽出盘留到室外的终端电杆上或管道局前井内） 光缆在走线架和拐弯处应绑扎牢固；局内光缆应作标志，以便识别； 光缆成端后，其金属构件电气相互连通，并用单独导线接到总地线上。,基站接地示意图,2.10光缆预留长度,2.11光缆接续,光缆接续前要核对程式、接头位置并按要求留足预留长度。在确定敷设过程 中没有断纤等异常情况后，再进行接续，光缆接续时，应按光纤色标顺序对 接，不能接错。 光缆接头盒应选用密封性能好的结构，并具有防腐蚀和一定的抗压、张力和 冲击力。 光纤接续采用熔接法，并采用带不锈钢丝热缩管保护光纤接头，接头损耗 满足有关规定要求。 光缆
13、加强件在光缆接头处应可靠固定，以确保光缆接头不致因外力而损坏。 直埋光缆接头盒应安排在地形平坦和地质稳固的地方，尽量避开水塘、河渠 、沟坎、道路等施工和维护不便的地方。接头盒上方采用水泥盖板保护。 架空光缆接头盒安装在钢绞线吊线上或固定杆上。 光缆安装固定后，最小曲率半径不应小于光缆外径的10倍。 光缆在施工安装过程中，最小曲率半径不应小于光缆外径的20倍。,3.传输设计,光传输再生段距离由光纤衰减和色散等因素确定。在实际 工程运用中，设计方式采用两种情况： 一、衰减受限系统 二、色散受限系统 计算方法：最坏值计算法。 光纤衰减系数（包括光纤熔接头损耗） 1310 nm Af0.36dB/km
14、 1550 nm Af0.22dB/km 在不加光放大器的情况下，求得再生段距离155/622Mb/s系统约30km 2.5Gb/s系统约80km。 每一纤芯在再生段内的接头平均损耗不大于0.08dB/个，超过0.15dB应重新熔接 。 增加光放大器等措施来解决。,4、光纤类型的选用 目前纳入ITU-T建议的陆地用光纤有3种：G652单模光纤、G653色散位移 单模光纤和G.655非零色散位移单模光纤。 G.652光纤：既可用于1310nm波长区，又可用于1550nm波长区，我国目前建 成的光缆网基本上是采用这种光纤建成的。由于在1550nm窗口光纤色散较大， 偏振模色散无指标要求，限制了系统
15、向高速发展。 G.653光纤：也称色散位移单模光纤，色散小，但工作波长区的色散为零，现 在国际上已停止发展和继续应用。 G.655光纤：称为非零色散位移单模光纤。解决了色散受限和四波混频等非线 性效应的问题，适用于1550nm的高速WDM系统，是目前国际通信领域发展的 主流方向。 G.652单模光纤适合传输2.5Gbit/s和波分复用N2.5Gbit/s系统，当用于传输时分复 用和波分复用的10Gbit/s系统时，则需进行色散补偿；G.653色散位移单光纤适合传输 2.5Gbit/s系统，在偏振模色散满足系统要求时，可传输10Gbit/s系统，但由于该种光纤 在1550nm波长的色散为零，会产
16、生四波混频非线性效应，所以不适合传输波分复用系统； G.655非零色散位移单模光纤适合传输时分复用、波分复用的2.5Gbit/s、10Gbit/s及更高速 率的光纤通信系统。,5、工程设计格式 图纸 1、新建管道图纸 市区管道总体路由图 郊区管道总体路由图 管道施工图（1：2000）（包括路由、管道断面、管道位置、各种保护装置、周边参照物） 人、手孔图 特殊装置图 2、新建光缆图纸 市区光缆总体路由图 郊区光缆总体路由图 光缆连接示意图 光缆配纤图 光缆施工图（1：2000）（包括路由、长度、光缆规格型号、管孔及子管占用位置、各种引上说明、与原有光缆割接说明、进站路由及说明、防雷装置及说明、新立电杆说明、新建吊线说明、各种拉线位置及说明、各种保护说明、周边参照物） 机房走线图 光缆ODF架占用图 光缆施工通用图,绘图基本要求
