电缆充气技术

七彩十年

任何类型的电话电缆内部若进水，便会或早或迟扰乱或中断通话。纸介绝缘电缆会立即短路，而且水分会向下扩散，塑料绝缘阻档水分的时间也只是稍长一此而已。采用充气的办法，当外护套出现漏洞排出,阻挡水进入电缆之外，因为干燥的压缩空气在电缆内部具有一定压力，会通过漏洞排出，阻档水进入电缆内部，电缆充气技术，尽管不同时代以及在不同国家中看法有所不同，但它仍然是当今世界保持电缆内部干燥的最佳方法。我国市话通讯网络都采用充气电缆，甚至长话光纤电缆有时也要考虑充气，因为一般都认为光纤光缆是不透水的，但如果光纤维浸在水中一段时间，便会遭到永久性的破坏，所以，应考虑充气的办法给光缆驱潮！
一、充气电缆气体力学基础
对于充气电话电缆来说，气流阻力称为气阻，并被定义为在一定气流量下单位长度上气
压的下降。气阻的单位为mbar／(IVh)／kmo．1mbar／(IJh)／km表示电缆在流量为lIJh的时候，气压下降1mbar／km(1mbar=lOOPa)。电缆中线越密集则气阻值越大，气阻越大则气压下降也越大。电缆充气的理由是防止潮气侵入电缆以及由此而引起的扰乱通话质量。为此，电缆中气压必须始终很高，使之能经受得住水加在漏点上的压力才行。电缆中的最低气压取决于总漏耗、漏点位置、气阻、充气压力和馈气源的容量。只要气源的容量足够大，则靠近气源的
大漏点或许不是一个很严重的问题，然而，在电缆远端的一个小漏点也会成为一个问题。判断漏耗严重与否，既要看气流量，又要看气压。电缆的最低气压标准见表15—1。
充气压力是使电缆保持干燥和正常通讯的硬准则，然而，仅仅着眼于单条电缆的压力是
不够的，还必须监测进入电缆的气流，，因为充气设备的容量是有限的。若由一个容量足够大的充气压缩机给一条有严重泄漏情况的电缆馈气，则共用压缩机馈气的其他电缆中也会有气流。流量读数不能预测电缆中的最低气压，因此不能用来作为确定电缆是否有漏点的惟一标
准，还应该看一下流量是否有增加，因为流量有增加才说明漏耗增加。由于气流的边缘效
应，电缆远端的漏点会使气压有大幅度的下降。空气或氮气进入一条电缆的标准气流见表
15—2所示。
流量突然增大说明泄漏增加和气压下降，大流量等于大漏点或靠近气源的小漏点，中等
流量等于靠近气源的小漏点或远处的大漏点。
二、漏气点的先期定位
根据监测气压和流量，一旦确定了充气电缆有泄漏，而且需要立即修复，则必须寻找出
漏气点。寻找漏气点一般分两个步骤，第一步是估计出大概位置，第二步是精确定位。第一步通常称为先期定位，先期定位的方法有多种，下面分别介绍。
1．气压曲线图法
气压曲线图是对漏气点作先期定位的传统方安，特别适用于配备计算机压力监测系统的
充气电缆。然而，现场读取有关区段的气压数据是至关重要的，因为有时候计算机的气压曲线图会得出完全错误的结论。
例1最简单的情况，单点馈气，有一个漏点，在整条电缆上气阻都相同，气压读数取
自整条电缆上所有气阀以及起始端和终端。将这种读数作为距离的函数从气源点开始标注到图上，然后画出两条直线，一条是通过全部相同低气压点的水平直线，另一条是通过气源读数和所有点的斜线(见图15—1)。

该两条直线的交点指示出漏点的位置。由图15—1可知，单点馈气的电缆其气压在漏点
的后面是一个常数，这是因为在漏点后面这段电缆中无气流。
例2双点馈气电缆的绘图过程与上例相似，不同之处仅仅是气压从始端和终端向漏点
处跌落(见图15—2)。

实际上现场情况不会和上两例图完全一致，由于气压读数的误差、多个漏点和其他因素
都会使图形变得更为复杂。为了更好地理解各种不规则情况的影响，再一次将图形理想化，然后就各种不规则情况进行讨论。
例3一条电缆上有两个漏气点的情况(见图15—3)。

从图15—3上可看到，若要利用曲线对漏气点进行定位，则在这两个漏气点之间必须至
少有两个气阀，而在同一段或相邻段上的多个漏点是无法用气压曲线来定位的。
例4有气阻改变的情况。带有分支电缆的电缆接头后边的电缆其尺寸减小，气阻增加。
在气压曲线图上可看到由于气阻的变化使曲线向下倾斜(见图15—4)。

在有多个分支电缆时，聪明的办法是利用后面介绍的气压绘图法，主路由上的气压曲线
仅说明在电缆的哪一个分支处有分流。
传统的气压曲线图方法是在电缆上读取每一个气阀的气压值，这样便能了解整条电缆的
气压情况并能展现出多个漏点或气阻的变化。因此，在条件允许的情况下，要尽可能做好气压试验，但在漏点的先期定位工作上不要花费过多的时间，一般来讲，把泄漏段判断在
500m范围内的精度已经足够了。下面介绍怎样以最少的读数来得到一条气压曲线图的方法。
单点馈气电缆气压曲线图绘制方法：
(1)从气源开始，在第1、第2和最后一个气阀上共读取三个气压值。
(2)用这三个点作一条气压曲线，通过第1和第2两个点画一条直线，通过最后一个点
画一条水平直线。
(3)在最靠近上述两条直线交点的气阀上读取第4个气压值，并将这个气压值标注到
图上。
(4)找出气压斜率有改变的电缆区段。若第4个读数与终端的值相同，则漏点趋向气
源，若比终端的气压值高，则漏点趋向终端。读取其他新的气压值并标注到图上。
(5)画出两条新的直线，在斜率改变的每一边各画一条直线，每条直线仅通过最靠近的
两个点。
(6)这两条新直线的交点足以估计出漏点的位置。
双点馈气电缆气压曲线图绘制方法：
(1)在起始端、终端以及怀疑有漏气点的地段的每一边共取4个读数。怀疑有漏点的地
段可以是最近开挖过的一些地段，或者由流量／气阻计算来选择。若无法判断有漏点的地段，可在离电缆起始端和终端各1／3的地方取两个读数。
(2)用这4个读数作一条气压曲线图。
(3)分析这条曲线来粗略判断漏点位置。
(4)取两个新的读数，即在曲线上怀疑是漏点的每一边各取一个读数。
(5)将这两个新的读数标在图上，通过这两个点画两条直线，两条直线的交点即为漏点
的大约位置。
气压曲线图法若在环境条件好且只有一个漏点的情况下，能给出的精度范围为±l嘶，
但这是十分罕见的。在绝大多数情况下常有多个漏气点，气阻也是变化的，而且气压读数的数目有限，使精度受到限制。因此，漏点预测精度的平均值约为±200m。若气阻高、漏点大，则气压曲线图法能给出最佳的结果，对于像同轴电缆和光纤电缆这些气阻低的电缆来说，其精度是很差的。
2．气压绘图法
气压绘图法是指将气压读数标注到充气路由的示意图上，在所有接头处和端点上都必须
标注气压读数。这样，便能揭示出有漏气点的电缆分支段。下图是一个直埋电缆气压路由的伢子署15’：一5‰，电缆路由上大部分电缆由图 一可知，电缆路由上大部分电缆的气压都低于规定的最小气压200mbar。在b段电缆上有漏气点或由b向下延伸的主路由上有漏气点，但从示意图上能看到 段电缆漏气最严重。虽然g段电缆末端压力较低，但在该段电缆上没有严重的泄漏，e、d和e段电缆上没有漏点。
气压示意图本身不能作为漏点先期定位的 图15—5气压示意图工具，但它可作为气压曲线图的辅助工具，引导我们将注意力集中在有许多分支电缆的主路由上我们感兴趣的地方。然而，无论用氢气检漏法对漏点定位所要求的精度级别如何，画出一张气压示意图始终是先期定位工作的益事。

3．流量法
流量法是依据电缆中的气流、．气阻和电缆两端的气压来计算漏气点的大概位置，且该方
法假设只有一个漏点。有关气阻值可从电缆生产厂家索取。
单点馈气电缆：

式中 X——气源至漏点的距离，km；
Pl——气源馈气气压，mbar；
P2——终端气压，mbar；
R——每千米电缆气阻，mbar／(L／h)／km；
F——注入电缆中的气流量，L／h。

式中 X——气源1至漏点的距离，km；
L——气源1和气源2之间的电缆长度，km；
P1——气源1馈气气压，mbar；
P2——气源2馈气气压，mbar；
R——每千米电缆气阻，mbar／(L／h)／km；
F，——气源1注入电缆中的气流量，L／h；
F2——气源2注入电缆中的气流量，L／h。
若Pl=P2，则公式可简化为

流量法是一种漏气点的先期定位方法，但它给出的精度最差。对于单点馈气管苎竺妻
说，分段估算电缆段的漏点位置以及电缆上没有气阀时，它还是有价值的。对于双点馈气的电缆来说，在气阻低的电缆，如同轴电缆和光缆中，它是先期定位的最佳方法。
3．漏点的查找
用氢气检漏法进行漏点精确定位的技术和设备在瑞典闪斯公司的操作手册中已有详细介
绍，这里需要说明一下几个最重要的内容：
(1)确实有把握示踪气体正在注入电缆。
(2)有绝对把握，正在注入示踪气体的一电缆确实就是要检测的电缆。
(3)确实有把握气体注人设备没有漏气
(4)有绝对把握，电缆确实有漏点。
(5)若是直埋电缆，有绝对把握确实工作在这条电缆的路由上。

找不到漏点往往是示踪气体未很好地注人。探测直埋电缆中的漏点时，必须用先进的电缆定位仪仔细地对电缆路由定好位。漏点常发生在对电缆作过修理或铺设工作的地方以及其他公用设施的开挖、修理和铺设的地方。漏点还常发生在电缆接头或插头上。在一些有气闭的插头上，若在插头处找不到漏点，可在不充气的分支电缆这一边的电缆外皮上刺一个小孔，用氢气检漏仪检查一下是否有示踪气体逸出。
四、修理策略
充气管道电缆常用的修理方法是修理人孔内的漏点，如果在两人孔之间发现有漏点，则
应更换这一段电缆。然而，全部更换并不是一种很聪明的办法：
(1)若更换的是一段气阻不同的新电缆会使日后进行漏点的先期定位工作变得十分
困难。
(2)损坏的管道常会使新更换的电缆产生泄漏。即新电缆在送人损坏的管道时，会使新
电缆直接受到损坏。
(3)更换一段电缆的费用是昂贵的。
(4)更换一段电缆会中断通信服务，因为在通信网络中常常没有可供临时通信的备用
电缆。
       使用瑞典闪斯公司的管道探头8712，能很方便、精确地对一段电缆上的漏点作精确定
位。使用地面探头8612，甚至还能对管道的损坏处作精确定位。这样一来，就能很精确地
在故障处进行开挖、修理管道和电缆，或者，如果发现管道有严重的锈蚀，只需修理管道
即可，以便在更换新电缆时不会受到损坏。因此，在决定电缆故障应被怎样排除之前，始
终要对漏点先进行精确定位，氢气检漏法给了每一种情况下选择最佳修理方案的机会。