直埋光缆线路接头盒密封与防水新技术郝爱萍（黑龙江省联合网络通信公司哈尔滨分公司哈尔滨 150016）摘要：本文主要介绍了直埋光缆线路施工和维护工作中，光缆接头盒进水的原因、预防和接头盒密封新技术，重而解决光纤通信不畅的问题，以便提高光纤通信质量。
关键词：绝缘电阻、接头盒、玻璃胶前言直埋光缆预防接头盒进水与密封处理是光缆线路施工和维护工作的重点。
由于直埋光缆采用了直埋敷设，故受外界因素破坏较少，其传输质量受环境温度变化影响也较小。
但直埋敷设方式下，接头盒的受潮、进水问题却相当普遍，且接头盒一旦进水，其维护监测、故障处理都较其它敷设方式更为复杂。
如处理不当，会严重影响整个光缆网络的运行安全。
1 直埋光缆接头盒进水的原因1．1 接头盒进水导致光缆对地绝缘不良。
某县局对所维护的210 km直埋光缆线路进行大修，大修中共测试了74个接头盒的对地绝缘电阻。
其中52％的绝缘电阻值为零，48％的接头盒内明显存有积水。
查阅同期相关技术资料，结果表明，一般直埋敷设光缆接头盒67％会出现进水故障。
整修中发现的接头盒进水情况，四种光缆接头盒防水效果分别为：帽式接头盒防水率是83％，箱式接头盒防水率达75％，开启式防水率为45％，半开启式接头盒的防水率为44％，可见，使用帽式接头盒预防直埋光缆接头盒进水最好。
1．2 接头盒结构设计不适合直埋光缆。
帽式接头盒主要是为架空与隧道敷设光缆而设计的，在直埋线路中使用不符合规程的防水要求，但在线路中的防潮效果却较好。
而按照规定，开启式等其它三种常用结构的接头盒都是直埋敷设中使用的，但防潮效果却较差。
虽然这四种光缆接头盒的结构、适用范围各不相同，但从密封工艺来讲，需做防水处理的部位都只有两处：接头盒上下盖两部分的合拢处；线路光缆进入接头盒的引入部位。
帽式接头盒在光缆进入接头盒的引入部位利用了热缩性套管密封，将线路光缆与接头盒连成一体，在上下盖合拢处靠上下盖挤压橡胶圈防水的。
其他三种接头盒在这两个部位都是采用非硫化橡胶带密封，水及潮气也只有通过这两个通道进入接头盒内。
这三种结构的光缆接头盒光缆引入部位都是利用非硫化橡胶带密封防潮。
非硫化橡胶带属高分子材料，有一定的粘度，当受到较大的外力作用时会产生形变，并以此填满物体之间的空隙，来达到防潮的目的。
但其属于中、低粘度化学物质，其物理特性易受温度变化的影响，特别是粘有其它杂质后，其密封性能会急剧下降。
而帽式接头盒，线路光缆进入接头盒光缆引入部位，是利用热缩性套管密封的。
与非硫化橡胶带相比，其物理特性更为稳定，防潮处理工艺也更为精细，故避免了进水故障的发生。
1．3 接头盒光缆引入部位处理不规范。
由于线路光缆进入接头盒光缆引入部位处理不规范导致进水故障的占总进水故障的85．7％，其中三种常用直埋光缆接头盒的进水比例高达88．3％。
因此，在工程中必须解决好这个问题，这样才能大幅度提高直埋光缆接头盒的防潮性能。
仔细研究这三种常用直埋光缆接头盒光缆引入部位的进水情况，发现主要有3种原因：(1)线路光缆在接头盒光缆引入部位发生翘曲；(2)用于接头盒密封的非硫化橡胶带粘有杂质；(3)线路光缆在接头盒光缆引入部位没有彻底打毛。
因此，须重点解决以上三个问题。
2 直埋光缆接头盒进水的预防和解决直埋光缆接头盒进水后，如短期内得不到处理，会出现光纤接续处的损耗增大；不洁的地下水不但会使光纤的涂覆层脱落，机械强度降低，而且会造成光纤永久性损害。
2．1 接头盒光缆引入部位的处理。
直埋敷设的常用光缆接头盒，无论是何种结构，只要是具有进网许可证的，都随盒配备了针对其应用特点的注意说明。
操作者应在使用前仔细阅读该说明书，密切关注出现问题概率较高的部位，特别是线路光缆进入接头盒的引入部位，该部位的处理应做好以下工作：a．必须确保线路光缆在此部位打毛彻底，以增强非硫化橡胶带与光缆之间的粘合度。
在工程中，该处的光缆应用8号砂纸，以光缆为轴心成圆周状均匀打毛，直到光缆外护套的光泽完全消失，然后用棉纱将外护套上残留的砂纸颗粒清除掉，最后将非硫化橡胶带沿水平方向拉伸，均匀地缠绕在光缆上。
缠绕的厚度应高于接头盒上下盖间的挤压凹处。
在接头盒合拢后，从接头盒的外部，能明显看到非硫化橡胶带被挤出盒外的痕迹。
b．必须确保非硫化橡胶带的洁净。
由于受部分光缆接续点的野外地理环境所限及操作者的疏忽，非硫化橡胶带在使用前，若粘上杂质，其粘度就会降低，导致接头盒在封装后防潮能力下降。
c．必须确保非硫化橡胶带拉伸、缠绕操作规范。
为保证非硫化橡胶带在封装时能将接头盒与线路光缆连为一体，而自身层与层之间不产生缝隙，操作者应在缠绕使用时均匀地将其拉伸。
若拉伸力不够，则不可能使之均匀缠绕，接头盒封装后必然会出现缝隙；如拉伸力过大，则会使之断裂。
2．2 防止接头盒光缆引入部位的光缆翘曲。
光缆接头盒在封装完成后，回填覆土这个环节一般不会引起重视，殊不知不合格的回填方式，正是导致线路光缆在接头盒光缆引入部位发生翘曲的根本原因。
根据我们的统计，有59％的直埋光缆接头盒进水都是因此而引起的。
这主要因为所有直埋光缆接头盒引入光缆的开口处都处于接头盒纵向厚度的中部位置。
在对接头盒回填覆土前，如没有在此处光缆的底部，用较硬的物体把光缆垫至与接头盒的开口处同高，就势必会使该处光缆呈悬空状态。
特别是当虚松的回填土日益下沉而变得紧实，就会造成该处光缆承受不住回填土的巨大下沉力而发生翘曲，从而带动非硫化橡胶带的原密封缠绕变形，最终导致接头盒进水。
所以，光缆接头盒在回填土前，应用较硬的石片将接头盒光缆引入部位的光缆底部垫实，使之在回填土时光缆能与接头盒的开口处同高，并且回填土时切忌不可砸到该部位的光缆。
2．3 增强直埋光缆接头盒的防潮性能。
在维持现有光缆接头盒结构的基础上，用膨胀阻水纱带替代非硫化橡胶带作为密封材料，提高接头盒的防潮性能。
膨胀阻水纱带的阻水功能是利用阻水纱带主体遇水后，可迅速膨胀形成体积很大的胶状物(吸水量可达自身体积的数十倍，在遇水的第一分钟内直径可由约0．5 mm迅速膨胀至约5．O mm)，而且该胶状物的保水能力相当强，能长期有效地阻止水树的增长，阻塞光缆接头盒与外界的水通道空间，阻止水分继续渗入和扩散。
阻水纱带与非硫化橡胶带相比具有以下特点：a．可重复使用，降低光缆运营、维护成本。
b．化学稳定性好，不含腐蚀成份，耐细菌和霉菌。
c．具有一定的机械强度，可防御振动或地形变化引起的对接头盒密封性能的危害。
d．密封要求和程序以及操作方法与非硫化橡胶带一致，无需特殊技能。
2．4 改进直埋光缆接头盒的结构。
四种结构接头盒的密封性能来看，由于对光缆进入接头盒的引入部位采用了不同的密封工艺，带来了不同的防潮效果。
帽式接头盒在接头盒的光缆引入部位，是利用热缩性套管防水；开启式等其它三种常用直埋光缆接头盒在此部位采用的是非硫化橡胶带防潮。
从总体效果来看，显然采用热缩性套管的防潮效果优于采用非硫化橡胶带。
为此我们将原用于帽式接头盒密封的热缩性套管，用于另外三种直埋光缆接头盒。
改进后的接头盒与原接头盒在结构上是一致的，与原接头盒最大的不同是延伸了原接头盒上下盖引入光缆的卡口长度，并与上下盖连成一体。
为便于热缩性套管的密封处理，其延伸的长度一般应不少于4～6 cm。
这样，在封装接头盒时就可利用P型或W型的热缩性套管，将原需非硫化橡胶带密封处理的部位，很方便地改用热缩性套管密封，从而进一步提高直埋光缆接头盒的防潮性能。
2．5 更适合低温地域接头盒密封的新方法如果接头盒密封不严，在季节变换过程中就可能出现接头盒浸水现象，冬季结冰、春季融化时极易造成接头盒内光纤因被挤压而变形，轻者出现大衰耗，重者会造成光纤断裂，导致通信阻断。
（1）密封不严的主要原因。
直埋光缆接头盒的密封过程是一项非常细致、严谨的工作。
特别是在北方冻土地区，对于各种方式方的接头盒来说，即使严格按照规定的密封方法操作，也很难达到接头盒绝对密封的程度。
经研究发现，致使接头盒浸水的原因有：光缆进出孔和上下盒体结合部处在同一密封平面上，增加了密封工作的难度；整个盒体上下两部分结合点的周长较长，即所需密封的长度较长；由于密封胶条、胶带热胀冷缩，使密封处产生缝隙，这是密封不严的主要原因。
（2）用注入玻璃胶的方法。
实践发现，用注入玻璃胶的方法可以解决由于密封胶条热胀冷缩而产生的密封不严问题，具体方法如下：在上下盒体的沟槽内均匀挤入适量玻璃胶，在下盒体沟槽内嵌入自粘胶条，将上下盒体对准紧固螺钉(各个螺钉紧固程度应一致)，当玻璃胶从上下盒体结合部的平面位置均匀挤出时，上下盒体平面之间向距约lmm即可。
此时，密封胶条密封面积增大，增强了密封的效果。
如果将上下盒体紧固过度，即将上下盒体紧贴在一起，上下盒体结合处平面位置的胶条、玻璃胶将被全部挤出，当温度降低、胶条冷缩时，上下盒体之间仍将产生缝隙，影响密封效果。
（3）玻璃胶适应热胀冷缩。
通过试验，密封后的接头盒在-18℃，密封胶条比常温状态下约缩10％，玻璃胶则因具有弹性而几乎不变。
因此，采用上述方法，可以在密封胶条发生热胀冷缩时，利用玻璃胶来避免接头盒上下盒体之间产生缝隙。
（4）注意接头盒密封后监测尾缆绝缘。
在施工过程中，由于某些原因，当直接测量外护层时绝缘良好，然而在完成光缆接续后，再次测量却发现不好。
与光缆外护层有关联的地方是：接续用的监测尾缆;密封接头盒用的玻璃胶。
有时若稍有疏忽，使监测尾缆在密封接头盒时，将监测线压在上下两个盒体之间，造成接头盒漏水。
经过一段时间，监测线绝缘层被挤坏，使绝缘阻值下降到正常范围1OMΩ·km以下。
有时查找过程中，反复查找仍找不到原因，打开接头盒将监测尾缆取下后测量，发现其本身不合格。
将监测尾缆干燥处理以后，测试却正常，究其原因是在潮湿空气的作用下，监测缆密封不好，潮气进入尾缆，而影响绝缘，更换尾缆后，测试绝缘正常。
3 结束语直埋光缆接头盒进水在目前光纤通信系统运营、维护中虽属难点问题，但通过对其进水原因的详细分析，发现该故障的产生有光缆接头盒结构设计的原因，也有操作规程不细致的原因，以及原有密封材料固有缺陷的原因。
因此，要确保直埋敷设光缆接头盒不进水，尚需综合预防与处理。
特别是在目前设计的光缆通信系统中，光缆的预期安全使用年限为二十年以上，故障间隔时问为十年以上，要达到或延长预期设计的光缆使用寿命，除选用优质光缆，严格按照国家既定标准施工外，提高光缆维护水平，解决好维修中重点及难点问题也是至关重要的。
[ 参考文献 ][1] 邮电部设计院．电信工程设计手册[M]．北京：人民邮电出版社，1993．[2] 吴德本，李惠敏．信息高速公路[M]．北京：人民邮电出版社，1997．[3] 丁炜．通信新技术[M]．北京：北京邮电大学出版社，1994．[4] 张辛平．电信新技术及应用[M]．北京：台海出版社，2000.[5] 辽宁通信管理局.电信学习1996-2008年合装本[M].沈阳：辽宁出版社[作者简介]郝爱萍：女、1972年生，黑龙江省联合网络通信公司哈尔滨分公司工程师。
