由于光纜一般都有塑料外護套,因此目前光纜腐蝕的危害還沒有表現出來。但是,隨著光纜線路使用年限的增加,塑料外護套會由于老化等原因損傷。到那時,光纜腐蝕的危害將會突顯,再采取防腐蝕措施不但效果不佳,而且會影響到正常通信。所以,要從一開始就重視光纜線路施工和維護中光纜的防腐蝕問題。
1.光纜腐蝕分類
由于外界化學或電化學等的作用致使光纜外護套遭到損壞的現象稱為光纜腐蝕。光纜腐蝕的分類如圖1。
圖1 光纜腐蝕分類
2.光纜的腐蝕指標
1)土壤電阻率對鋁護套的腐蝕指標
土壤電阻率對鋁護套的腐蝕指標如表1所示。
表1 土壤電阻率對鋁護套的腐蝕指標
2)土壤電阻率對鋼鎧裝的腐蝕指標
土壤電阻率對鋼鎧裝的腐蝕指標如表2所示。
表2 土壤電阻率對鋼鎧裝的腐蝕指標
3)PH值對鋼鎧裝的腐蝕指標
PH值對鋼鎧裝的腐蝕指標如表3所示。
表3 PH值對鋼鎧裝的腐蝕指標
4)水對鋁護套的腐蝕指標。水對鋁護套的腐蝕指標如表4所示。
表4 水對鋁護套的腐蝕指標
5)電化學腐蝕指標。地下光纜的防護電位值應介于表5、表6規定的范圍。大地中有漏泄電流時,金屬護套容許的漏泄電流密度不應超出表7規定的范圍。
表5 護套對地容許防護電位的上限值
表6 護套對地容許防護電位的下限值
表7 護套容許的漏泄電流密度
6)光纜與接地體的間距
為了防止“導線-大地”制遠供線路及外電源陰極保護等的接地裝置產生的漏泄電流對光纜產生電化學腐蝕,要求光纜與接地體保持一定的距離。接地體與光纜的垂直間距及遠供回路中工作電流的關系如表8所示。
表8 接地體和光纜的垂直間距與供電回路工作電流的關系
1.防止由土壤和水引起的腐蝕
防止由土壤和水引起腐蝕的措施如表9所示。
表9 防止由土壤和水引起腐蝕的措施表
外電源陰極保護方法是將一個直流電源的正極接陽極接地體(如石墨電極),負極接金屬護套,電流通過大地構成回路,用這一回路產生的電流抵消金屬護套流出的電流,使金屬護套的陽極區變成陰極區,從而保護了金屬護套,如圖2所示。
圖2 外電源陰極保護方法
外電源陰極保護法的電源一般都采用恒電位儀,其接線如圖3所示。
圖3 恒電位儀接線圖
犧牲陽極保護法適用于電化學腐蝕地區,具體方法為:用活潑的金屬(如鎂合金、鋁合金或鋅合金的陽極棒)與被保護金屬連接,使被保護金屬成為陰極。一般安裝在無電源地區或有絕緣護層的鋁包光纜上,是光纜防腐蝕工作中行之有效的、較經濟的、便于維護的保護方法。這種保護方法不僅能起到防腐蝕的作用,還有防雷、防強電影響的綜合保護作用。犧牲陽極保護法的平面安裝如圖4所示。
圖4 犧牲陽極保護法的平面安裝圖
犧牲陽極保護法填充料的配方比例如表10所示。
表10 填充料配方比例表
犧牲陽極保護法使用環境如表11所示。
表11 犧牲陽極保護法的使用環境
2.防止漏泄電流引起的電化學腐蝕
1)光纜敷設于存在漏泄電流的區域
當光纜敷設于存在漏泄電流的區域、光纜上出現陽極區或變極區及漏泄電流超過允許值時,可采用特殊的防腐蝕光纜;也可根據現場條件,采用排流器或外電源陰極保護。
2)靠近直流漏泄負匯電流體
當光纜靠近直流漏泄負匯電流體時,在光纜上出現穩定的陽極區,可采用直流排流器或極性排流器;出現變極區時,可采用極性排流器;當出現陽極區或變極區時,也可采用強制排流器。
3)下列情況下可安裝絕緣套管
(1)與直流電氣化鐵道及其它地下金屬管線或金屬設備等交越,漏泄電流容易在該處漏入或漏出金屬護套(絕緣保護的長度應延伸至距鐵軌或管線10cm以外的大地)。
(2)采用“導線-大地”遠供系統的線路(有絕緣層的除外)或金屬外護套接觸到能引起直流電位的鐵架。
(3)當光纜線路裝設排流器后,使相鄰的其它金屬設備增加腐蝕危險。
(4)當光纜金屬護套正在遭受漏泄電流腐蝕(除安裝絕緣套管外,還應采用陽極電極保護進行聯合防護或單獨采用陽極電極防護)。
3)下列情況下要安裝防腐蝕監測線:
(1)光纜與漏泄電流的管線交叉跨越或接近時;
(2)與裝有陰極保護設備的設施接近時。
3.橫連線與共同保護
(1)兩條或兩條以上的光纜同溝敷設或同一管道內的各條光纜,應采取相同的防腐蝕措施。就是將各條光纜的鋼帶等用3根1.2mm銅芯塑料線焊接起來;對于有絕緣護套的光纜或鋁帶縱包光纜,是否焊接橫連線可根據具體情況決定。
(2)在遵守相關規定的條件下,地下光纜可與其它地下金屬設備、管道等采取共同的防腐蝕措施。
4.防止光纜護套晶間腐蝕
(1)避免在有交變應力和固定應力的地方敷設光纜。
(2)在有震動的地方敷設光纜時,應對光纜采取防震措施,并將光纜作適當余留。
(3)采用陽電極或外電源陰極保護方法。
5.鋁護套光纜的防腐蝕措施
鋁護套光纜的防腐蝕措施主要是采用防腐蝕的塑料外護層。當局部塑料護層及接頭對地絕緣不良時,可采用陽極電極作為輔助防護措施(陽極電極接地裝置的接地電阻滿足光纜防雷、防強電的要求時,可代替接地裝置)。
6.光纜接頭盒的防腐蝕措施
光纜接頭盒防腐蝕總的要求是密封、防水、具體方法可參閱有關光纜接頭盒的安裝說明。
7.光纜外護套防護
在長途直埋光纜線路敷設之后,由于地理環境的原因,周圍介質的化學或電化學的作用會使光纜的金屬護套及金屬防潮層發生腐蝕,從而影響光纜的使用壽命。大部分光纜都有塑料外護套,具有較強的防腐蝕能力。但是當光纜的塑料護套受到損壞時,金屬護套和金屬防潮層同樣將發生腐蝕,最終可能引起光纜中光纖傳輸特性和物理特性的劣化(例如光纜進水后會使光纖的損耗增加以及機械強度降低)、光纜機械保護作用減弱或喪失(減弱或喪失了承受各種機械作用和防止白蟻、鼠類傷害的能力)。因此,如何保持光纜塑料護套的完好,是防止光纜發生腐蝕的重要環節,在施工和維護中都應引起高度的重視。
為了保護外護層的完整性,一般在施工和維護中采取了下列措施:
(1)在施工前的單盤檢驗中,要檢查外護套的完整性;
(2)在施工中,要保持外護套的完好無損;
(3)在維護中,要經常注意觀察線路路由上及周圍的地形和地物變化情況,及時發現光纜外護套損壞情況。
當發現光纜外護套有損傷時,要進行及時處理。