溫曉明，賈 斌，李傳宇，陳國豐

（山東萊蕪鋼鐵集團，1.工程師；2.助理工程師，山東 萊蕪 271104）

隨著萊鋼運輸部鐵路信息化建設(shè)的不斷加快，鐵路沿線通信設(shè)備逐年增多，分布范圍較廣，通信光纜應(yīng)用也越來越廣泛，全長達150 km。萊鋼廠區(qū)鐵路運輸線路較為稠密，光纜敷設(shè)環(huán)境也比較復(fù)雜，地處山區(qū)、丘陵地帶并穿越酸堿作業(yè)區(qū)，極易受到外力、溫度、腐蝕性液體等多種因素的影響，造成光纜斷芯、絕緣層受損等故障，且尋找故障點十分困難。故障未能得到及時消除，將導(dǎo)致萊鋼鐵路運輸效率低下，甚至影響到調(diào)車作業(yè)安全，進而給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失。為此，一旦光纜線路發(fā)生故障，如何迅速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟地查找故障點，及時恢復(fù)通信顯得尤為重要。

1 常見故障原因

鐵路光纖通信的故障原因較復(fù)雜，正確快速分析可能造成光纖故障的原因，對快速診斷、定位故障點是至關(guān)重要的。通過分類、總結(jié)鐵路通信光纜線路故障記錄可以看出，引起光纜線路故障的原因大致可以分為外力因素、光纜自身缺陷、環(huán)境因素及人為因素。

1.1 外力因素 通過分析近3年來的鐵路通信光纜故障記錄，發(fā)現(xiàn)大部分光纜故障是由于靠近光纜附近的施工作業(yè)造成。如挖掘機在鐵路沿線施工時，由于施工人員不了解施工現(xiàn)場的地下環(huán)境，不明確地下線路走向等諸多因素，造成地下光纜損傷甚至被鏟斷的情況時有發(fā)生。

1.2 光纖自身因素 由于光纖是由玻璃、塑料纖維拉制而成，比較脆弱，隨著時間的推移，光纖極易產(chǎn)生靜態(tài)疲勞、逐漸老化導(dǎo)致自然斷纖?；蛘哂捎诮永m(xù)盒進水，導(dǎo)致光纖損耗增大，甚至發(fā)生斷纖。

1.3 環(huán)境因素 一是鐵路線路錯綜復(fù)雜，大部分沿線光纜需從鋼軌下穿過，當(dāng)線路下沉?xí)r使光纖垂直受力發(fā)生變形，從而導(dǎo)致光纖鉛皮破壞，嚴(yán)重時發(fā)生折斷。二是機車車輛頻繁運行，其劇烈規(guī)律的振動導(dǎo)致光纖外皮損傷或者破裂。三是鐵路光纖通信敷設(shè)或架設(shè)環(huán)境惡劣，甚至穿過酸堿作業(yè)區(qū)，長時間污染會造成光纜的鉛包外皮腐蝕致穿，潮氣侵入，絕緣遭到破壞。四是光纖受到環(huán)境溫度的影響，溫度過低會導(dǎo)致接續(xù)盒內(nèi)進水結(jié)冰，光纜護套縱向收縮，對光纖施加壓力產(chǎn)生微彎使衰減增大或光纖中斷。溫度過高，又容易使光纜護套及其他保護材料損壞影響光纖特性。此外，自然災(zāi)害如火災(zāi)、大風(fēng)、雷擊、電擊等也是造成線路故障的原因。

1.4 人為因素 工作人員在維修、安裝和其它活動中人為引起故障。如在光纖接續(xù)時接續(xù)不牢、光纖被劃傷、光纖彎曲半徑太小或接續(xù)盒封裝時加強芯固定不緊等造成的斷纖；在割接光纜時錯誤地切斷正在運行的光纜或者人為蓄意破壞，造成光纜阻斷。

2 常見故障判斷

目前萊鋼鐵路光纖通信常見故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)為一根或幾根光纖原接續(xù)點損耗增大、斷纖；施工挖掘造成光纖斷纖；原接續(xù)點衰減臺階水平拉長以及光纖全部阻斷。根據(jù)這些現(xiàn)象應(yīng)正確使用測試儀判斷故障原因，并有針對性地進行故障處理。

2.1 接續(xù)盒內(nèi)故障判斷 當(dāng)某一線路判定是光纜線路故障時，充分了解線路敷設(shè)環(huán)境，找到線路兩端，同時為了精確地判斷故障點，要求維修人員分別在兩端對故障光纜線路進行測試。用FLUKE Sim?p liFiber測試儀測試判定線路故障點的位置，并根據(jù)該測試儀測試顯示曲線情況，初步判斷故障原因，有針對性地進行故障處理。

根據(jù)故障分析，非外力導(dǎo)致的光纜故障，接續(xù)盒內(nèi)出現(xiàn)問題的情況比較多，導(dǎo)致接續(xù)盒內(nèi)斷纖或衰減增大的原因分為以下5種情況：

1）容纖盤內(nèi)光纖松動，導(dǎo)致光纖彈起在容纖盤邊緣或盤上螺絲處被擠壓，嚴(yán)重時會壓傷、壓斷光纖。

2）盤纖時，在收纖盤上綁扎過緊、用力過大或者曲率半徑過小，導(dǎo)致光纖表面不干凈、受損或者斷裂。

3）熔接光纖中，裸纖過長或者熱縮管加熱時光纖保護位置不當(dāng)，造成一部分裸纖在熱縮管外，接續(xù)盒在外力作用下引起裸纖斷裂。

4）剝除涂覆層時裸纖受傷，長時間后損傷擴大，接頭損耗隨著增加，嚴(yán)重時會造成斷纖。

5）接續(xù)盒進水，冬季結(jié)冰導(dǎo)致光纖損耗增大，甚至發(fā)生斷纖。

2.2 斷纖故障定位 當(dāng)遇到外界施工等明顯外力造成光纜線路阻斷（斷纖）時，維修人員根據(jù)線路環(huán)境走向及故障現(xiàn)象，初步沿光纜線路路由認(rèn)真巡查，一般比較容易找到故障地點。如果不熟悉線路走向或者故障點在地下埋設(shè)，維修人員就不容易從路由上的異常現(xiàn)象找到故障地點。此時，可選擇合適的測量儀器FLUKE Simp liFiber，從兩端進行雙向測試，根據(jù)儀器測出的故障點到測試端的距離，準(zhǔn)確迅速查出故障點，誤差在10 m以內(nèi)。

2.3 正確使用測試儀進行判斷 FLUKE Simp liFi?ber測試儀固有偏差主要反映在距離分辨率上，不同的測試距離偏差不同，儀表參數(shù)設(shè)定不當(dāng)或游標(biāo)設(shè)置不準(zhǔn)等因素都將導(dǎo)致測試結(jié)果的誤差。一般情況下，在150 km測試范圍時，測試誤差達±40 m。

FLUKE Simp liFiber測出的故障點距離只能是光纖的長度，不能直接得到光纜的皮長及測試點到故障點的地面距離，必須通過計算才能求得。由于在線路施工中沒有注意記錄的資料，使線路竣工資料與實際不相符，依據(jù)這樣的資料，將會產(chǎn)生一定的誤差，不可能準(zhǔn)確地測定出故障點。譬如，光纜接續(xù)時接續(xù)盒內(nèi)余纖的盤留長度、各種特殊點的光纜盤留長度以及光纜隨地形的起伏變化等。為此，在使用測試儀時，要充分了解這些直接影響故障點判斷的主要因素，才能提高對故障點的定位精度。

3 優(yōu)化光纜快速熔接操作法

目前鐵路通信光纜最常見故障是斷纖，如何優(yōu)化光纜快速熔接操作法，以迅速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟地修復(fù)斷點，是保障通信暢通的關(guān)鍵。為此總結(jié)出“潔、穩(wěn)、快、平、細(xì)”，即光纖清潔、操作要穩(wěn)、剝纖要快、持纖要平、熔接細(xì)心的光纖快速熔接法。

3.1 光纖清潔 光信號在光纖內(nèi)部通過全反射的方式進行遠距離傳播，接續(xù)點的任何一點雜質(zhì)都會影響傳輸效果。因此，首先要保證光纖端頭的清潔，要用蘸有酒精的脫脂棉沿著光纖軸的方向，將纖芯上殘余的涂覆層和污垢擦拭干凈；其次要確保熔接機的V形槽和切刀清潔，以免造成光纖放置不當(dāng)，增大傳輸損耗；再次要確保光纖外層的油膏清理干凈，以免污染手指和熔接設(shè)備。

3.2 操作要穩(wěn) 一要工具握得穩(wěn)。在剝離光纜護套和光纖涂覆層時，工具要握得緊、握得穩(wěn)，以便使工具發(fā)揮最好效果。二要持纖穩(wěn)。在進行光纖切割和光纖熔接前，手持光纖要穩(wěn)，不得抖動，以免光纖端頭碰到刀具和熔接機的部件造成光纖頭再次污染，影響接續(xù)效果。

3.3 剝纖要快 剝纖鉗應(yīng)與光纖垂直，向內(nèi)側(cè)傾斜一定角度，用鉗口輕輕卡住光纖，順光纖軸平推出去，整個過程要自然流暢，一氣呵成。

3.4 持纖要平 不論是剝離保護層還是手持光纖，持纖保證要平。用拇指食指捏緊光纖，使之成水平狀，余纖在中指、無名指間自然打彎，防止打滑。

3.5 熔接細(xì)心 在光纜接續(xù)整個過程要做到細(xì)心。首先要確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，護套剝離長度為1 m，加強芯保留長度為7.5～10 cm，涂覆層要剝離5 cm。其次，在熔接前要運行熔接機的放電檢查程序，并在光纖上提前套好熱縮管。再次，要提前預(yù)留合適長度的光纖，以便接續(xù)好的光纖長度正好是接續(xù)盒光纖盤的整數(shù)倍。最后，盤纖過程切勿生拉硬拽，否則將前功盡棄。盤纖過程應(yīng)按先固定熱縮管，再處理兩端余纖；先處理大部分長度相近的光纖，后處理個別過長或過短光纖的原則進行。

4 結(jié)束語

一般情況下，維修人員在光纜線路兩端進行雙向測試，并結(jié)合原始線路記錄資料定位故障點，再將2個方向的測試和計算結(jié)果進行綜合比較分析，便可更加準(zhǔn)確判斷的故障點。如果故障點附近路由上沒有明顯特點，具體故障點現(xiàn)場無法確定時，可采用在就近接頭處測量等方法，或者在初步測試的故障點處開挖，從而找到準(zhǔn)確的光纖故障點，并及時對故障點進行有效的處理，快速修復(fù)光纜。如萊鋼煉鋼區(qū)物流、網(wǎng)絡(luò)、微機聯(lián)鎖網(wǎng)絡(luò)不通，經(jīng)檢查判斷是煉鋼站到軋鋼站光纖線路存在故障。雖軋鋼附近的四孔橋有施工，但是表面未發(fā)現(xiàn)線路故障。維修人員分別在軋鋼、煉鋼機械室對線路進行2段測試。軋鋼測試發(fā)現(xiàn)故障點距軋鋼523 m，煉鋼測試發(fā)現(xiàn)故障點距煉鋼1 267 m。經(jīng)核查線路兩端的數(shù)據(jù)，判斷故障點就在四孔橋施工區(qū)域，對此區(qū)域內(nèi)光纜線路直埋部分進行清理，發(fā)現(xiàn)光纜已折斷，判斷誤差僅10 m左右。

本文通過分析、總結(jié)鐵路通信光纜常見的故障原因與處理，優(yōu)化光纜快速熔接操作法，及時地?fù)屝藓团懦饫|故障，快速恢復(fù)鐵路通信，可保障鐵路通信設(shè)備的正常穩(wěn)定運行，為萊鋼鐵路的運輸安全奠定基礎(chǔ)。