第6章直埋與管道光纜工程的設計

【本章內(nèi)容簡介】本章重要簡介了埋式光電纜線路、過河光電纜線路H勺設計規(guī)定；埋式

光電纜的防護措施；管道光電纜H勺設計規(guī)定等內(nèi)容。

【本章重點難點】本章重點是埋式光電纜線路、過河光電纜線路的設計設計措施。難點

是埋式光電纜U勺防護措施，

6.1直埋光纜的設計規(guī)定

1.直埋光纜的路由選擇

(1)宜于敷設埋式光纜線路的路由條件

①路線短，彎曲少，不致塌陷、地裂等地質穩(wěn)定地段。

②障礙少、土壤腐館性小、機械損傷也許性小的地段。

③在都市敷設埋式光纜時，盡量選在人行道下，以減小對都市交通的影響，并可減輕

開挖路面的困難。

④穿越公路、鐵路及其他地下管線時，盡量選擇狹窄、交越處中心線盡量垂直的地段。

⑤盡量與公路或街道平行，減少光纜線路來回穿越公路或街道口勺地段。

⑥埋式光纜線路路由考慮到光纜的引接使用時，埋設位置應靠近公路或街道引接側。

(2)埋式光纜線路應避開日勺地方

①預留發(fā)展用地或規(guī)劃未定地區(qū)，未來也許建設為高等級公路或快車道H勺地段和位置。

②其他地下隱蔽設施設備更雜、出現(xiàn)故障及挖掘修旦時輕易傷及埋式光纜線路的地段。

③埋式光纜線路與已建或規(guī)劃待建歐I地下其他隱蔽設施的隔距達不到最小隔距規(guī)定的I

地段。

④地表下為巖石路基、路基不結實有塌陷也許的地段。

⑤常常有積水、冰凍層較深、腐蝕嚴重口勺地段。

⑥制造或儲備危險物品H勺場所。

2.埋式光纜埋深及溝寬規(guī)定

埋式光纜埋設深度及溝寬應根據(jù)光纜敷設地段的詳細狀況來決定。多種地質狀況下的

光纜埋設深度見表5.1,光纜溝寬度見表5.2。

表5.1多種地質狀況下光纜埋設深度

敷設地段及土質埋深（m）備注

一般土（硬土）21.2

半石質（沙礫土、風化土石）21.0

全石質20.8從加10細土或砂土算起

流沙>0.8

市郊、村鎮(zhèn)地段21.2

市區(qū)人行道21.0

穿越鐵路、公路21.2從道石底或路面算起

溝、渠、水塘21.2

農(nóng)田排水溝（溝寬1m以內(nèi)）20.8

表5.2光纜溝底寬度

光纜條數(shù)1條2條3條4條以上

溝底寬/cm15?203045以光纜間隔不不

不小于10cm來

計算

注：光纜溝上口窗度以不塌方為宜

3.光纜構造的選擇

PE內(nèi)護層+防潮鎧裝層+PE外護層，或防潮層+PE內(nèi)護層+鎧裝層+PE外護層，直選用

GYTA53、GYTA553、GYTA23、GYTS、GYTY53等構造。

4.直埋光纜與其他建筑設施、樹木的J距離規(guī)定如表5.3。

表5.3直埋光纜與其他建筑設施、樹木叢J距離規(guī)定

設施名稱最小間隔距離

給水管直徑300mm及如下平行時交越時

直徑300~500mm0.50.5

直徑500mm以上I.00.5

排水管1.50.5

熱力管1.00.5

煤氣管壓力W300kPa1.00.5

300kPa〈壓力W800kPa2.00.5

通信管道0.750.25

市外大樹2.0——

市內(nèi)大樹0.75——

建筑紅線或基礎1.0—

馬路邊石1.0—

排水溝0.80.5

電力電纜35kV如下0.50.5

35kV以上2.00.5

高壓線支座2.0—

鐵路軌道外側2.0——

5.光纜路由標石的設置

光線路由標石的I作用，是標定光纜線路的走向、線路設施的I詳細位置，以供維護部門的

平常維護和故障查修等。

1.必須設置標石的部位

（1）光纜接頭;

6.直埋光纜MJ預（余）留。

光纜的T預留要考慮后來維修日勺需要，重要有”S“彎余留、接頭重疊長度預留（一般不不不

小于12m）、地下局站預留（每側5?l（）m）、地面局站預留。（每側10?20m）、建設規(guī)劃等

的預留。

“S“彎余留H勺規(guī)定

①光纜敷設在坡度不小于20度，坡長不小于30m的斜坡上時，應作“S”形余留。

②無人中繼站進局〔站）時作敷設。

③穿越鐵路、公路時，亦應作敷設。

④穿越較大的河流，在河岸亦應作“S”形余留。

7.直埋光纜的引出措施

6.2埋式光纜與架空光纜U勺連接示意圖

進入人孔處用聚料管保護，般料管

與人孔間縫隙用水泥沙漿封堵，塑

料管與光纜間縫隙用防火油泥或油

oo

OO

6.3埋式光纜引入人孔方式示意圖

引上管內(nèi)置塑料管

6.4埋式光纜墻內(nèi)引上方式示意圖

三

三

室內(nèi)三室外

鋼管內(nèi)置塑料管保

地槽蓋板三

護光纜，縫隙用油

建筑散水

泥封堵三

3-------------------地面

、、鋼管

光纜接頭光纜置于地槽

地面或地槽側*多根鋼管進入縫隙用油麻

面光纜托架上瀝青封堵

地槽，鋼管上方

應加做鋼筋混凝

土板

6.5埋式光纜進局方式示意圖

6.2過河光電纜線路設計

電纜過河時，宜采用橋上敷設方式。如橋梁震動較大，電纜應取防震措施。較小的河

流也可采用型空跨越或微控定向鉆控方式。當橋上敷設有困難或線路需迂僚繞道時，可在技

術經(jīng)濟合理的條件下采用水底電纜。

1.水底光電纜型號的選用

水底光電纜在下列狀況應采用宜選用鋼絲鎧裝構造（如GYTA33、GYTA43等）。

（1）.通航的重要航運河流。

（2）.河床寬不小「150m『寸平原河流，流速很小無沖刷現(xiàn)象。

（3）.河床寬不不小于150m的，流速較大（3m/s以上）

2.水底光電纜的路由選擇規(guī)定

（I）.應選擇在河流順直，流速不大，河面較窄，河末穩(wěn)定平緩，兩岸坡度較小的地方。

（2）.敷設水底光電纜的位置與錨區(qū)、港口、碼頭、渡口、船閘、避風處、水上作業(yè)區(qū)

和重要橋梁的距離不適宜不不小于300mo

（3）.不適宜在卜列地點敷設水底光電纜：

①河流H勺彎曲或兩條河流的）匯合處。

②河岸陡峭，常遭錦列沖刷易塌方的J地方。

③險工地段。

④冰凌易堵塞為害的地方。

⑤有腐蝕性污水排泄的水域。

⑥險灘、沙洲附近。

⑦水道常常變動的地方。

⑧有拓寬或疏浚計劃的地方。

⑨石質卵石河床施工困難的地段。

3.水底光電纜的埋深

水底光電纜H勺埋深應根據(jù)河流的水深、通航、河床土質詳細狀況確定。

（I）河床有水部分埋深應有符合下列規(guī)定：

①水深不小于8米（指枯水季節(jié)的深度）的區(qū)域，可將電纜直放于河底不加掩埋。

②水深不不小于8米（指枯水季節(jié)的深度）的區(qū)域掩埋，電纜埋入河底的深度不應不不

小于0.5?1.0米（視河床土質）。

③疏浚計劃H勺區(qū)域敷設水底光電纜時，應將電纜埋設在計劃深度如卜.，有困難時，可暫按

一般埋深，但需將電纜作合適日勺預留。

（2）灘岸部分埋深應有符合下列規(guī)定：

①土質很好且穩(wěn)定的地段，電纜埋深不少于1.0m。

②灘岸易受沖刷或土質松散不穩(wěn)定的地段應合適增長埋設深度。

4.水底光電纜的設計長度

水底光電纜應以測量量基線為基準向上游方向按弧形敷設如圖5.6?；⌒畏笤O的范圍應

包括號洪水期也許受到?jīng)_刷的淮岸部分。弧形頂點至至基線的距離應按弧形弦長的大小、河

流穩(wěn)定狀況和掩埋狀況確定，?般按弦長10%,沖刷較大或水面較窄日勺河流可將比率合適

放大。

水底光纜的敷設長度（L）應包括：

（1）水底光電纜兩終端間日勺丈量長度（L）；）

（2）終端固定、過堤“S”形敷設、岸灘接頭重登以及多種預留長度（L）；

（3）水域布放平面弧度增長的長度（L3；

上游方向

卜游方向

圖5.6水底光纜布放高弦比示意圖

（4）為水中立面弧度增長U勺長度（L.）；

（5）為施工余量“5）：

a'為水底光纜自然變曲增長率。

水底光纜布放總長度可用下式表達：

L=(Li+L2+L3+U+L5)X(1+a)

水底光纜布放預留長度見表5.4。

表5.4水底光纜布放預留長度表

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注：L一一布放平面弧度攻長(m),如圖5.8所示

F一一弧線的頂點至正弦的垂直高度(m)

F/L----弦比

5.水底光電纜的滯岸的處理

(1)光電纜穿越土堤時河堤的復原和加固應與河堤的主管單位協(xié)商確定，保證電纜和

河堤的安全。

(2)在水陸光電纜的連接點，應選在地勢較高或土質穩(wěn)定的地點，在水底光電纜H勺終

端處，應設置1-2個“S”彎，作為錨固和預留日勺措施。

(3)對于較大的河流或灘岸易受沖刷或十.質不穩(wěn)定的地段，在水底光電纜口勺終端處，除

設置“S”彎外，還應將水底光電纜錨固在樁上。

(4)凡敷設有水底光電纜H勺通航河流，應劃定嚴禁拋錨區(qū)域，并在岸上設置標志牌。

嚴禁拋錨區(qū)域范圍的劃定和標志牌的設置方式應與航管主管部門協(xié)商確定。標志牌的設置宜

符合下列規(guī)定：

①水面寬度不不小于50米的河流，在嚴禁拋錨區(qū)域的河道一側的上下游堤岸上各設置

一塊標志牌。

②水面寬較寬H勺河流，在聲禁拋錨區(qū)域的河道的兩岸上下.游均應設置標志牌。

③岸灘較長或主航道偏向河岸一側時，需在近航道側增發(fā)標志牌。

④有夜航日勺河流，在標志牌上應安裝燈光設備。

6.3直埋光纜線路口勺防護

埋式光纜口勺防護包括光纜H勺防機械損傷、防強電、防雷、防腐蝕、防鼠、防蟲、防洪幾

項內(nèi)容，是設計中常常要碰到的問題。

6.2.1直埋光纜防機械損傷H勺防護

1.特殊地段的保護措施

埋式光纜線路在堅石地段敷設時，由于溝底凹凸不平，并有尖石突出，光纜敷設后易遭

受損傷。為保證埋式光纜不受損傷，在光纜H勺上下應各鋪10cmH勺細沙或細土加以保護，在

也許被挖掘的地段，應在埋式光纜線路上方鋪設紅磚或混凝土蓋板，并加設標志牌在線路上

方，起到警示作用。接頭盒四面用紅磚砌筑并用混凝土蓋板加以保護。

2.與其他建筑物的交越保護

(1)光纜穿越鐵道公路時采用頂管技術，用鋼管保護埋式光纜：穿越分支或低等級公路,

可選用硬塑料管或鋼管鋪管保護，根據(jù)狀況，也可直接敷設，光纜上方加蓋紅磚即可。如圖

6.7所示。

(b)

6.7穿越鐵路的保護示意圖

(2)線路穿過機耕路、農(nóng)村大道以及巾區(qū)或易動士地段時，采用鋪硬塑料管、鋪紅磚、

水泥蓋板等保護措施。

（3）光纜穿越溝渠時.除保證埋深（要考慮疏浚、挖藕等）規(guī)定外，一般采用管材加以

保護或在光纜上方覆蓋水泥板或水泥沙袋保護。管材可選用半硬塑料管或鋼管。保護長度應

超過溝渠邊界兩側各2m。如圖6.8所示。

圖6.8穿越水渠、水溝保護方式圖

（4）光纜穿過汛期山洪沖刷嚴重的沙河時，應采用人工加鎧裝或砌漫水坡、護岸、坡度

擋土墻、分流壩、梯田堞坎加固等保護措施。如圖6.9?6.12所示。

水流方向270cm

200cm?400cm

圖6.9漫水坡

圖610護岸

廣一光纜

6.12分流壩示意圖

（5）光纜穿越落差為1m以上的溝坎、梯田時采用石砌護坡，并用水泥沙漿勾縫。落差

在0.8?1m時，可用三七土護坡。落差不不小于0.8m,可以不做護坡，但需多層扎實如圖

6.13所示。

6.13梯田燒坎加固圖

(7)光纜通過白蟻地區(qū)，應選用外護層為尼龍材料的防蟻光纜，并作毒土處理。

(8)光纜穿越圓形涵洞保護方式加圖6.14所示。

圖6.14穿越圓形涵洞保護方式示意圖

(9)與電力線交越在保證兩線路分隔距離的狀況下，高壓電力纜上方用長1m、寬0.2m、

厚度不不不小于8cm,的混凝土蓋板加以保護；若電力纜為低壓線，混凝土蓋板可用紅磚替

代。埋式光纜線路上下用細沙或細土加以保護，并加蓋紅磚，保護示意圖如圖6.15。

（埋式光埴-Sf\

\二1電力，tue!1電力也纜iI

紅豉或水/

/廣泥29板//

紅破或水泥球板.細沙

電力電fgIm?4ylm?如?/

鋼筋混凝土蓋板（寬度不小

于0.2m.厚度不小于8cm）埋式光纜

電力電線

（a）（b）

6.15與電力電纜交越時H勺保護示意圖

（a）與lOOOv及以上電力電纜交越時；（b）與lOOOv如下電力電纜交越時

3.光纜需采用防雷措施H勺地段

國內(nèi)對于新建長途光纜均已采用硅芯管保護方式敷設,因此光纜線路防雷、防強電措施

在簡化。通過如下地段時應當采用?東的防雷措施:

①在光纜線路易遭受雷擊故障的地方，或曾經(jīng)遭受過雷擊的地方，應設計加裝防雷設施。

②光纜與單棵大樹、及高聳建筑物（或它口勺保護地線）應保持一定口勺隔距。當隔距不夠時,

應采用防雷措施。隔距規(guī)定見表

6.4和表6.5。

6.4光纜與單棵大樹口勺最小隔距

土壤電阻率p/Q-m光纜與單棵大樹隔距/m

100如下15

101?50。20

500以上25

表6.5光纜線路與弱電線路電桿、3kV如下電力電桿及高聳建筑物最小隔距

土壤電阻率p/c-m光纜線路與高聳建筑物最小隔距/m

100如下10

101~50015

500以上20

③當?shù)叵鹿饫|與高壓架空輸電線相交越，光纜與輸電線電桿之間的距離不不小于25m,

（土壤電阻率pW500Q?m）或50m（土壤電阻率p>50（）C?m）時，應采用防雷措施。

4.光纜線路口勺防雷措施

光纜線路的防雷應從四個方面來考慮，一是在光纜線路的路由選線時應盡量避開易遭雷

擊的地段；二是在光纜構造選型時考慮采用防雷構造的光纜，采用加厚PE層的光纜；三是

兩單盤光纜金屬構件在接頭處隔斷；四是在光纜線路上采用外加防雷設施。常用口勺線路外加

防雷措施如下。

（1）地下防雷線（排流線）

埋式光纜線路的地下為雷線最佳采用有色金屬線，但其成本較高，因此國內(nèi)較少采用。

目前國內(nèi)一般采用7/2.2鍍鋅鋼絞線或66.0mm鍍鋅鋼線作地下防雷線。敷設措施為：

在光纜上方距離光纜30cm處，平行敷設兩條相距40cm防雷線，并將兩端引伸到離開光纜

的土壤電阻系數(shù)較小的地方，或者在排流線兩端及中間每隔200m?裝設一處接地裝置，接

地裝置應垂直離開光纜15m以上。排流線的敷設長度一般每處不少于2000m。接地裝置的

接地電阻原則見表6.6。

表6.6接地裝置H勺接地電阻規(guī)定

土壤電阻率p/Q-m中間接地電阻/Q兩端接地電阻/。

100如下不不小于10不不小于5

100以上不不小于10不不小于10

（2）消弧線

當埋式光纜與單棵大樹、電桿、高聳建筑物、地下水出口處的隔距不能滿足表6.4

及表6.5的規(guī)定時，可以采用消弧線保護光纜。詳細做法是：在雷擊目的與光纜之間，用

兩根金屬線做成半圓弧形圍上雷擊目臥J,其中一根金屬線與光纜埋深相似，另一根的埋深為

光纜埋深H勺二分之一。兩根金屬線的兩端都焊接在接地裝置上。接地裝置應在遠離光纜H勺一

側，一般距離不不不小于15m,接地電阻一般規(guī)定不不小于5。。當土壤電阻率不小于100

Q?m時，接地電阻規(guī)定不不小于10。，如圖6.16所示。當消弧線與光纜的I隔距局限性

5m時，消弧線對光纜起不到保護作用，這時光纜應繞道敷設。

6.16消弧線制作法

（3）對地電位懸浮式接續(xù)

對地電位懸浮接續(xù)方式是指光纜接頭處兩端及光纜終端/、J金屬護套與金屬加強芯在電

氣上互相絕緣，且都不接地，對地均呈絕緣狀態(tài)。這種連接措施可防止光纜中感應雷電流的I

積累，也可以防止由大地中雷電流由接地裝置引入光纜。這種處理措施較適合于無金屬芯線

的金屬護套光纜。

（4）系統(tǒng)接地

系統(tǒng)接地是兩單盤光或接頭處兩端互不連接，但單盤光纜終端口勺金屬護套與金屬加強芯

在電氣上互相連接，且都接地。這種連接措施可防止光纜中感應強電流11勺積累，可讓感應強

電流泄人大地。適合于有金屬芯線日勺金屬護套光纜。

（5）架空防雷地線

埋式光纜線路在直擊雷較嚴重H勺地方，可以采用架空防雷地線。其做法是：在垂直距

光纜3m~5m處，用木桿平行架設兩條小4.0mm的I鍍鋅鐵線，在中間每隔150m?200m處

及兩端均接地。接地裝置應垂直離開光纜15m以上。這種防雷措施效果很好，但成本太高。

接地裝置H勺接地電阻規(guī)定見表6.7。

表6.7接地裝置口勺接地電阻規(guī)定

壤電阻率中間的接地電阻兩端的接地電阻

100Q?m如下不不小于20c不不小于10Q

100Q?m以上小小小于40c小小小十20。

（6）避雷針

在雷擊嚴重地方，可以采用避雷針裝置進行防雷。避雷針可運用H勺電桿、突出物及孤

立H勺大樹等物體作為避雷針的支撐物。避雷針一般用一條64.0H勺鍍鋅鐵線伸出支撐物

10cm?15cm,沿支撐物入地，并做良好接地，接地電阻的規(guī)定同表6.7。

5.強電線路對通信線路危險影響的防護措施

為防止強電線路對通信線路U勺干擾和危險影響，在新建通信線路時，應以防止兩者之間

發(fā)生影響為重要原則。

（1）對有金屬回路光纜可采用的防護措施

①增長屏蔽性能。特殊狀況卜.可采用高屏蔽光纜。在需要防雷的地段可用小6.0n】m兩

根或4）8.0mm一根鋼導線，作為防強電口勺屏蔽線。

②縮短受影響區(qū)段的積累長度。縮短受影響區(qū)段H勺積累長度有如下措施：在系統(tǒng)容許距

離范圍內(nèi)，調(diào)整遠供環(huán)I可站位置，以分隔或縮短影響區(qū)段H勺積累長度；在有人中繼段中間合

適地點，開通遙信用信號線(包括其共用線)，以縮短信號線的影響積累長度。

③接入防護濾波器。在通信光纜遠供回路中接人工頻防護濾波器，克制光纜芯線上口勺感

應縱電動勢，使本來在遠供段內(nèi)積累起來的縱電動勢大為減少。

④安裝放電器。對于光纜中的信號線，在不影響正常工作條件下，可在無人中繼站內(nèi)安

裝放電器。

⑤安裝分隔變壓器或屏蔽變壓器。在通信光纜音頻同路中分段安裝屏蔽變壓器或分隔

變壓器。采用屏蔽變壓器時，應滿足通信系統(tǒng)串擾指標口勺規(guī)定；采用分隔變壓器時，需處理

進行直流測試和遠距離供電的問題。

(2)對無銅線回路光纜線路可采用的防護措施

在光纜接頭處，兩端光纜的金屬加強芯、金屬護套不做電氣連通，以縮短磁感應縱電動

勢的積累長度，有效地減少強電H勺影響。目前，這已成為光纜工程處理金屬加強芯、金屬護

套連接口勺通用做法。

在靠近發(fā)電廠、變電站的地網(wǎng)時，不應將光纜的金屬構件接地，防止將高電位引入光纜。

(3)防止地電位影響的常用措施

金屬護套光纜在高壓接地裝置附近敷設時.，其隔距符合如下數(shù)值：距電廠、變電站FI勺地

網(wǎng)邊緣需不小于200m；距高壓桿塔接地裝置需大干50mo

6.埋式光纜線路的防腐蝕和鼠、蟲

國內(nèi)對于新建長途光纜均已采用硅芯管保護方式敷設，一般每隔1公里設置一種手孔，

采用吹纜技術敷設光纜，光纜采用?般管道光纜。由于硅芯管的密封性，防腐蝕已不再考慮。

7.接地設計

接地是保證通信設備及人身安全的I重要措施之一。通信工程中常有保護接地、工作接地、

屏蔽接地、系統(tǒng)接地等。人工接地網(wǎng)必須有較低的接地電阻，跨步電壓和接觸電壓應符合安

全規(guī)定。光纜金屬外護套的卜皮和鎧裝)接地，可增長對外界強電線路及雷電的防護。

(1)通信線路設備中的接地一般有：

①光纜線路設備的放電器接地。

②光纜線路設備的金屬機殼、中繼器機箱接地。

③光纜金屬護套或屏蔽層接地。

④光纜線路的防雷保護系統(tǒng)接地。

⑤光纜線路中的消弧線、避雷線接地等。

(2)光纜線路接地體設計

①角鋼接地體

一般采用50mmX50mmX5mmMj鍍鋅角鋼，長度為1.5m?2.5m,用40mmX40mmX

4mm的扁鋼連接，角鋼根數(shù)應根據(jù)圖5.18(b)所示曲線來計算。接地體埋深(頂部距地面)不

不不小于0.7m,接地體與光纜(或無人中繼站)間的連線口勺埋深不不不小于1m,接地體

第一根角鋼距光纜的垂直走離不不不小于15m,最長不超過4