成都康宁光缆线路防鼠的措施和效果之一

    07/20/2006,
浙江移动通信有限公司 赵东升
成都康宁光缆有限公司 敬晓宇

摘要：光缆线路时常会发生鼠咬破坏，这给光缆线路设计和线路维护都带来了困难。本文以鼠咬试验为依托，希望借助光缆的设计和材料的选择来解决鼠咬破坏光缆线路的问题，以飨同行们共同探讨。

一：项目的产生
    浙江的丘陵区域的大多数光缆都采用了架空的方式进行敷设。光缆的结构较多地使用了GYTA，部分雷电多发区采用了全非金属结构的架空光缆。浙江山区的植被较发达，主要鼠种有花松鼠，丽松鼠，褐腹松鼠等。这些成年松鼠体长20厘米，重量大约200克，具有很强的噬咬能力。在已运行的光缆线路上，多厂家的多种结构光缆都都出于鼠咬而造成不同程度上的线路故障。以浙江移动通信有限公司所属线路为例，从1997年到2005年由于鼠咬发生的通信故障数十起，严重超过了电信线路的故障率要求。
    为此，浙江移动通信有限公司运维部通过多种方法进行线路保护，如采用不同厂家的光缆、使用热缩套管修补光缆、甚至使用过直埋型光缆架空敷设和使用添加防鼠化学护套的光缆等措施，虽然鼠咬的情况有所改善，但仍不能根本性地解决鼠害的问题。如使用热缩套管修补光缆处，但仍难以根除鼠咬对通信线路的危害。只有换用防鼠光缆，才可能从根本上解决松鼠对光缆线路的噬咬问题。
从时间上来看，鼠咬发生也同其生理周期有密切关系，其中每年的5和9月是鼠害发生的高峰期，为什么松鼠喜欢啃咬光缆，现在还没有一个准确的解释。可能光缆护套的硬度和化学组成都比较适合于松鼠噬咬。
附：光缆鼠咬现场情况


光缆用热缩套管修补的情况


二、当前的光缆防鼠技术和研究方向
    出于生态保护和经济上等因素，光缆线路防鼠既不宜采取毒杀、捕杀等措施，也不宜如直埋光缆那样采取埋深来进行预防。因此当前的光缆防鼠措施依然还需依靠光缆的结构设计和材料变化来进行预防。常规的防鼠方案有在护套中添加化学成分、采用多层护套铠装等方法。美国康宁公司曾在泰国使用过双层金属铠装的结构用于架空防鼠，光缆自身重量和外径较大，对架空杆塔的要求会提高，会增加了光缆线路的成本。还有一种可行的结构是采用不锈钢带的方案，但如果将不锈钢带分切并复膜后，其材料成本是常规镀铬钢带的5倍，经济上不可取。
    所谓在护套中添加化学成分的方法，是在光缆护套中添加辣味素的方法。辣味素原本是从辣椒等天然物质中提炼出的化学物质，在小白鼠试验中发现老鼠对辣味物质比较敏感，因此已被认为是一种有效的驱鼠剂。商用的辣味素护套料是把一种类似的化学合成材料，按照一定比例添加到聚乙烯护套中。由于添加剂可能出现水溶和迁移等问题，必须考察其在护套中的迁移和水溶效果，才能确定这类光缆的驱鼠时效。
    国外报道较多的是采用玻璃纤维防鼠。由于玻璃纤维极细且脆，在鼠类噬咬过程中，呈粉碎状的玻璃渣将伤及鼠类的口腔，使之对光缆产生畏惧感，达到防鼠的效果。但已知的资料中缺乏鼠咬试验的详细报告，必须通过鼠咬试验加以验证。
在已知的光缆鼠咬实验中，高强度的钢带都有较好的防鼠效果，但是同时也有研究表明，鼠咬痕迹使暴露在外界环境内的钢带的加剧腐蚀，大多数光（电）缆在不长的时间内都会被侵蚀，这就是最好要采取不绣钢带的原因。但采用不锈钢带的光缆价格会较大地增加电信设施的固定投资，寻找一种经济的、抗腐蚀能力和强度更好的钢带材料以替代现行的常规防蚀镀铬钢带也是本项目需要研究的方向之一。
    我们曾考虑过采用周边环绕钢丝（或非金属加强件GRP）的结构用于防鼠，但小的GRP棒（带）较软，难以经得起鼠咬，同时光缆成本也将超过玻璃纤维结构。钢丝绕包和夹带钢丝的护套结构都会使光缆的重量增加较大，增加了杆塔的承载负荷；如果采用抗腐蚀的低碳钢丝，光缆将十分僵硬，难以盘留，不利于架空敷设；如采用普通高碳钢丝结构，光缆的耐腐蚀能力还变得极差。因此这些光缆结构都不适合现行的光缆线路运行和维护。

三、光缆的鼠咬试验
    浙江移动通信有限公司和成都康宁光缆有限公司共同进行了不同结构的光缆的鼠咬实验，试验的方法参照Bellcore GR-20-CORE。被试光缆样品固定在两个封闭箱体之间，其中一个密闭箱体中装有充足食品、水和试验鼠，并强光照射，另一密闭箱体无光，由于鼠类存在噬咬和畏光特性，就不得不驱使其啃咬光缆。试验的鼠种是体重为250g的实验大白鼠。
在此之前，我们也参考过其它试验方法进行过类似的试验，如将不同性别的老鼠分开两室，中间通道由光缆样品形成栅拦；或试验箱体一侧有食品和水，另一侧被试鼠经强光照射，中间通道有光缆栅拦等方法，被试鼠种包括野生松鼠（200g）、大白鼠等，由于缺乏食物和水，造成鼠类缺乏啃咬能力和活动欲望，试验都没有达到预期的效果。
光缆的样品包括含有普通镀铬钢带、双层护套的层绞式光缆（GYTY53），普通带挡潮层的架空层绞式光缆（GYTA），以及带钢-聚乙烯内护套、玻璃纤维层和聚乙烯外护套的特殊防鼠光缆结构（GYTSFY）。受试时间为50天，试验装置和样品如下图。
 
被试鼠和箱体布置


 
被试前的光缆样品

试验装置
在试验过程中，试验人员每天对样品被咬情况进行记录，记录报告如下：


试验结果分析：
    充足的食物供给，和强光照射，试验能够模拟野生环境下鼠类的啃咬，并比野外环境更加苛刻，具有代表性。
在使用钢带结构的光缆中，鼠类始终无法咬破钢带进入试验箱体的另一端，从而证明钢带对防鼠的保护能力。
普通GYTA架空光缆在试验的第15天就已经被咬破光纤套管，说明普通结构的架空光缆完全不具有防鼠效果，同时也证明其它结构的防鼠能力。
    从玻璃纤维层被啃咬的第15天起，老鼠的啃咬程度在近一个星期内几乎没有发生变化，但由于强光因素和噬咬天性，迫使老鼠继续啃咬光缆，噬咬的强度明显减缓，最终结果是被啃咬面积最小，证明了玻璃纤维层至少能延缓鼠类对光缆的破坏。我们认为在野外实际环境鼠类在具有其它噬咬途径时，将会放弃对光缆的侵害。
以下是光缆被啃咬后的情况：
   
试验后的GYTY53样品


试验后的GYTA样品


试验后的防鼠光缆样品