1.1网络的发展对光纤提出新的要求
下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
（1）扩大单一波长的传输容量
目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。
（2）实现超长距离传输
无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。
（3）适应DWDM技术的运用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用，对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准（G.650.2）最近也已完成，当光纤的非线性测试指标明确之后，对光纤的有效面积将会提出相应指标，特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤；将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求（如有些光纤几何参数的容差变小），明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求（如PMD值的规定），并提出了一些新的指标概念（如“色散纵向均匀性”等），对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草，都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进，或有重要的提升；都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整，是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新品种。
（1）用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10～40Gbit/s，并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层，用于10Gbit/s以上的DWDM系统中，据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤，据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit／s、总容量10.2Tbit／s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤，提高了非线性指标的要求，并简化了色散补偿的方案，在长距离无再生的传输中表现出很好的性能，在海底光缆的长距离通信中效果也很好。
（2）用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术（CWDM）应用的可能性。低水峰光纤在1360～1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极大地优化，增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低，还要求光纤具有负色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤，利用它来做色散补偿，从而避免复杂的色散补偿设计，节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术，这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟，所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。
（3）用于局域网的新型多模光纤
由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆，因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％～100％，但是它所配套的光器件可选用发光二极管，价格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径，容易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准，但由于局域网发展的需要，它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤，即50/125μm的标准型多模光纤，其芯径较小、耦合与连接相应困难一些，虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用，但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题，目前有的公司已进行了改进，研制出新型的5O/125μm光纤渐变型（G1）光纤，区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布，它将带宽的正态分布进行了调整，以配合850nm和1300nm两个窗口的运用，这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。
（4）前途未卜的空芯光纤
据报道，美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤，即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲，这种光纤没有纤芯，减小了衰耗，增长了通信距离，防止了色散导致的干扰现象，可以支持更多的波段，并且它允许较强的光功率注入，预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展，越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用，就能解决现有光纤系统长距离传输的问题，并大大降低光通信的成本。但是，这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题，比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此，对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。
2光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来，光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
1）光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等，这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求，具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标；
2）光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法、维护方法有关，必须统一考虑，配套设计；
3）光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。
不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势，新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现，出现了如下一些类型。
·“干缆芯”式光缆：所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成，其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同，但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便，因为阻水材料不含粘性脂类，操作使用比较方便安全；其次，干式光缆重量轻、易接续、易搬运，设备投资小、成本低，生产使用中也显得干净卫生，在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中，好处更加明显。
·生态光缆：一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发，开发了生态光缆，应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求，如PVC燃烧时会放出有毒性气体，光缆稳定剂中有时含铅，都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议，通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视，对通信外部设备，特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来，如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料，如对室内用缆，开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物，以及无卤性阻燃塑料等。
·海底光缆：海底光缆近年来有根快的发展，它要求长距离、低衰减的传输，而且要适应海底的环境，对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。
·浅水光缆（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆，适合于在海岸边上、浅水中安装，无需中继、通信距离比较短的水下（如岛屿间、沿海岸边上的城市）敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境，需要的光纤数不多（中等），但要求结构简单、成本较低，易于安装和运输，便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议，为建设类似的水下光缆提供了一组规范，随后也有可能形成相应的国际标准。
·微型光缆：为了配合气压安装（或水压安装）施工系统的运用，各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆，要求光缆与管道之间有一定的系数，光缆重量要准确，具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网，特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式，如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。
·采用了纳米材料的光缆：近来，一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯（PE）及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆，利用了纳米材料所具有的许多优异性能，对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善，并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。
·全介质自承式光缆（ADSS）：全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性，而且重量轻、外径小，架空使用非常方便，在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000～2005年，每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内，如何在满足要求的前提下，尽量减小ADSS光缆的外径，减轻光缆的重量，提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。
·架空地线光缆（OPGW）：OPGW已出现了很长一段时间，近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT，于套管外面再加上一层不锈钢管，有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶，不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里，光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年，OPGW光缆的需求将会逐年上升，每年增加约2500km，到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题，也应配合具体环境和使用条件加以考虑，使之得到充分保护。
2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤（暗光纤）的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料，于1996年了L.25光缆网络维护的建议书，对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能，但已经不能满足当前的需要，目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”（L.40建议）。为了进一步缩短检测及修复时间，美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统，能在1s内发出故障告警，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤（缆）的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。
·日本NTT方案：在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统，保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输，对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理，避免不良状况进入有用的光传输信道，从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用；在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置，水敏传感器安装在空闲的光纤上，水敏传感器中装有吸水性膨胀物，当水渗人接头盒时，吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力，也就是使得这一空闲光纤弯曲，从而使光纤的损耗增加，在监测中心的OTDR上就会反映出来。
·意大利的方案：此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起，既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测，发现有衰减变化即发出警报，并进行故障定位，同时也能连续监测光缆护套的完整性，包括护套对地绝缘电阻的监测，发现问题（如护套进水等）即马上告警，达到更全面地预告故障发生的目的。
比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见：日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上，加入了光纤选择器，在外线上装设水敏传感器并进行护套监测，形成了一套较完整的自动维护、支撑系统，真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外，还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。
3通信电缆的发展特点
3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务
原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务，但是在实际使用中并不是特别理想，在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆（铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆），以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆（即现有的HYA市话电缆）不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现j类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz，可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4～个0.8mm线径、1～150对、最高频率30MHz等指标的建议，此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间，我国也开始了这方面的探讨和研制，并正在建立相应的标准。
3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰
随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高，超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz，但其具有双向通信的能力，用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高，并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标，因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上，又提高了传输频带，达到250MHz，其相应的指标也有较大的提高。同时，6类电缆要求不但有严格的工艺，而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新，如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。
3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景
由于移动通信的高速发展，无线电基路用物理发泡射频同轴电缆，特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时，随着移动通信信号覆盖面的不断扩大，基站站数的增多，以及边缘地区（电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户）对移动信号的要求不断提高，预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求（如驻波比、屏蔽衰耗等要求）已明显提高，要求电缆的工艺及结构应不断改进，以与之适应。
4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来，我国光缆电缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。有资料统计，1997～1999年国内企业申请光通信专利的有132件，其中光纤38件，光缆只有19件，而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件，其中光纤光缆37件。还有资料报道：从1997年以来，国内光通信核心技术专利是90件，我国自主申请的只有9件，仅占10％。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大，因此我们作为世界第二的光缆大国，应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重，争取创造更多的光纤光缆专利。
4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现，光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求，在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中，会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验，正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多，接入网和用户驻地网具有很多的特色，对接入光缆也会有更多的要求，为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说，多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面，虽然紧跟了先进技术，但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫，走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。
4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务
对于已经敷设的铜电缆，我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆，虽然亦可开通ADSL等一些新业务，但是容量有限，当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题，而且还会影响以前开通的业务。因此，对新敷设的铜电缆，希望能提出一些新的宽带指标要求，为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺，在不改变（或不大改变）生产设备的情况下，认真设计和精心制造，把现有电缆的技术水平提高一个档次，以提供更宽频带的电缆，为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。
4.4改进光缆电缆的施工和维护方法
目前，为了适应城市施工的特点，国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆，采用小地沟或微地沟技术安装光缆，同时对光缆网进行自动监测，保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备，并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中，这些方式已经起到明显的作用。由此可见，为了保证光缆网络工作的可靠性，在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间，逐步推广新的施工方法，逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。
4.5冷静地审视当前电信市场的发展，促进光纤光缆和通信电缆产业的发展
2001年下半年以来，光纤光缆需求下降，这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系，但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍，在2000年，全球光纤厂商的投资额达到26亿美元，为1999年的6倍，按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65～1.75亿光纤公里，远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气，光纤过剩的现象不可避免。
光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响，特别是与整个电信行业的发展有密切的关系，但应看到，在挤出了网络泡沫的水份之后，随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸，光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计，2003年世界光纤市场将开始有较大的增长，而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。
应该看到，信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业，网络经济有着强大的生命力，信息技术、网络技术的发展，仍然是推动社会进步的重要动力，信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心，在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇，促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。
为了满足轨道交通安全系统的要求，本公司结合国内实际需要，对上述上海轨道交通信号系统用有源信标电缆的结构和性能进行了分析和优化设计。
1.1内导体结构及直流电阻式中R20的单位为Ω；ρ20为导体20℃时的体积电阻系数，一般为0．017241Ω•mm2／m；L为绞合导体长度，单位为m；S为导体截面积，单位为mm2；K为绞合系数，一般软结构的电缆导体绞合及成缆总的绞合系数K≤1．025，故取值1．025；n为绞合根数，d0为单根导线直径。根据GB／T3956—2008《电缆的导体》中规定2类导体铜丝根数为7，并考虑制造过程中导体不可避免地局部拉细，为确保20℃导体直流电阻≤22Ω／km的性能指标，通过上式可计算得导体最小直径为0．386mm。如考虑加工过程中导线的拉伸，在企业现有的设备、工艺、工装、人员条件下，及招标文件要求的导体截面积≥0．88mm2，本公司选定有源信标电缆导体为7根直径0．40mm的铜线绞合。
1.2线对工作电容和交流耐电压该有源信标电缆的结构为对称结构，其线对工作电容C的计算公式为：式中C的单位为nF／km；a为线对导体中心距，单位为mm；d为导体等效直径，单位为mm，取值1．2mm；λ为绞入系数；φ为由于接地金属屏蔽修正系数；d1为绝缘线芯直径，单位为mm；D为屏蔽直径，单位为mm；εD为等效相对介电常数；εK为空气相对介电常数；SK为空气面积，单位为mm2；εG为绝缘相对介电常数；SG为绝缘面积，单位为mm2。通过式（3）可知，线对工作电容C与组合后的绝缘材料的等效相对介电常数εD成正比，综合考虑绝缘耐电压的要求以及低密度聚乙烯（LDPE）具有较低的相对介电常数（≤2．3），因此优先选择了LDPE作为绝缘介质，以获得较低的线对工作电容。虽然从性能设计方面考虑，工作电容越小，绝缘电阻越高、介质耐电压越高，绝缘厚度也应设计得越厚越好，但根据以往的对称电缆研制经验，一般绝缘外径与导体直径之比d1／d＝1．6～2．4。综合考虑后取绝缘标称厚度为0．6mm，即d＝1．2mm，d1＝2．4mm，d1／d＝2，再将D＝7．3mm，a＝2．4mm，λ＝1．01，εD＝1．83，φ＝0．803，代入式（3）可计算出线对间工作电容C＝44．1nF／km。该值满足招标文件要求的线对间工作电容≤45．3nF／km，实际上绞对和挤介质层后εD还会下降，因此实际的线对工作电容C将比设计值更低。由于LDPE绝缘长期工频耐电压＞30kV／mm，因此绝缘厚度为0．6mm时电缆的交流耐电压能满足设计要求。
1.3绝缘电阻电缆绝缘电阻RI计算公式为：
1.4固有衰减系数低频时电缆的固有衰减系数α近似计算公式为：
1.5特性阻抗Zc对称屏蔽电缆特性阻抗Zc的理论计算公式为。
1.6电缆总体结构的确定本公司通过上述理论计算和性能分析，并结合对称射频电缆及地铁用通信电缆等相关产品结构及生产工艺，设计生产了满足上海轨道交通信号系统要求型号、规格的WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆。该电缆的结构如图1所示，导体为7根直径0．40mm的铜线绞合；绝缘材料为LDPE，绝缘厚度为0．6mm，公差为±0．05mm，色谱为红、棕；绝缘线对左向绞合，绞合节距比不大于24d1；挤出LDPE介质层；编织双层镀锡铜线屏蔽；外有隔离层；挤包阻燃低烟低卤内衬层；镀锌钢丝编织铠装层；挤包低烟无卤阻燃聚烯烃外护套。
2性能测试及设计优化改进
本公司在确定WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆结构参数后，将技术方案提交给卡斯柯信号有限公司，经设计评审，编制了工艺文件、检验指导书等。本公司按设计方案，分三批次（分别为1km、5km、10km）进行了WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆样品试制。在按设计进行样品试制过程中，本公司发现绝缘和介质层粘连、钢丝从护套戳出的现象，这是前期设计时考虑不周之处。经分析，发现产生上述问题的主要原因是：a．绝缘与介质层之间的间隙过小，而材料又相同，一旦配模具系数过大，包的过紧，就会出现绝缘和介质层粘连。b．钢丝接头处理不当造成护套有钢丝戳出现象。为此，本公司采取了以下措施：绝缘在试电时涂抹硅油，防止粘连；介质层挤出时采用挤管式，降低介电常数；成缆后增加一层聚酯；钢丝接头用银焊，编织换锭时做好处理，并绕包一层无卤阻燃玻璃布带，这样既可以提高阻燃性，又能提高机械性能。本公司对设计优化改进后生产的WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆样品的主要电气性能进行了测试，测试结果如表1所示，可见该有源信标电缆结构设计合理，具有直流电阻低、电容低、衰减小等优异性能，且阻抗可与国产信标匹配。2012年6月，卡斯柯信号有限公司对本公司生产的长为6．7km的WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆进行了LEU—信标电缆功能测试（即传输电报文现场实际测试），图2为信标电缆测试接线示意图，测试结果误码率为零，完全达到了设计要求。
3结束语
1.1网络的发展对光纤提出新的要求
下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
（1）扩大单一波长的传输容量
目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。
（2）实现超长距离传输
无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。
（3）适应DWDM技术的运用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用，对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准（G.650.2）最近也已完成，当光纤的非线性测试指标明确之后，对光纤的有效面积将会提出相应指标，特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤；将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求（如有些光纤几何参数的容差变小），明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求（如PMD值的规定），并提出了一些新的指标概念（如“色散纵向均匀性”等），对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草，都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进，或有重要的提升；都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整，是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新品种。
（1）用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10～40Gbit/s，并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层，用于10Gbit/s以上的DWDM系统中，据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤，据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit／s、总容量10.2Tbit／s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤，提高了非线性指标的要求，并简化了色散补偿的方案，在长距离无再生的传输中表现出很好的性能，在海底光缆的长距离通信中效果也很好。
（2）用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术（CWDM）应用的可能性。低水峰光纤在1360～1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极大地优化，增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低，还要求光纤具有负色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤，利用它来做色散补偿，从而避免复杂的色散补偿设计，节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术，这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟，所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。
（3）用于局域网的新型多模光纤
由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆，因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％～100％，但是它所配套的光器件可选用发光二极管，价格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径，容易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准，但由于局域网发展的需要，它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤，即50/125μm的标准型多模光纤，其芯径较小、耦合与连接相应困难一些，虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用，但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题，目前有的公司已进行了改进，研制出新型的5O/125μm光纤渐变型（G1）光纤，区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布，它将带宽的正态分布进行了调整，以配合850nm和1300nm两个窗口的运用，这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。
（4）前途未卜的空芯光纤
据报道，美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤，即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲，这种光纤没有纤芯，减小了衰耗，增长了通信距离，防止了色散导致的干扰现象，可以支持更多的波段，并且它允许较强的光功率注入，预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展，越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用，就能解决现有光纤系统长距离传输的问题，并大大降低光通信的成本。但是，这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题，比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此，对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。
2光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来，光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
1）光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等，这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求，具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标；
2）光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法、维护方法有关，必须统一考虑，配套设计；
3）光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。
不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势，新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现，出现了如下一些类型。
·“干缆芯”式光缆：所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成，其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同，但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便，因为阻水材料不含粘性脂类，操作使用比较方便安全；其次，干式光缆重量轻、易接续、易搬运，设备投资小、成本低，生产使用中也显得干净卫生，在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中，好处更加明显。
·生态光缆：一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发，开发了生态光缆，应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求，如PVC燃烧时会放出有毒性气体，光缆稳定剂中有时含铅，都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议，通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视，对通信外部设备，特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来，如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料，如对室内用缆，开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物，以及无卤性阻燃塑料等。
·海底光缆：海底光缆近年来有根快的发展，它要求长距离、低衰减的传输，而且要适应海底的环境，对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。
·浅水光缆（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆，适合于在海岸边上、浅水中安装，无需中继、通信距离比较短的水下（如岛屿间、沿海岸边上的城市）敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境，需要的光纤数不多（中等），但要求结构简单、成本较低，易于安装和运输，便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议，为建设类似的水下光缆提供了一组规范，随后也有可能形成相应的国际标准。
·微型光缆：为了配合气压安装（或水压安装）施工系统的运用，各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆，要求光缆与管道之间有一定的系数，光缆重量要准确，具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网，特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式，如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。
·采用了纳米材料的光缆：近来，一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯（PE）及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆，利用了纳米材料所具有的许多优异性能，对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善，并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。
·全介质自承式光缆（ADSS）：全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性，而且重量轻、外径小，架空使用非常方便，在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000～2005年，每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内，如何在满足要求的前提下，尽量减小ADSS光缆的外径，减轻光缆的重量，提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。
·架空地线光缆（OPGW）：OPGW已出现了很长一段时间，近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT，于套管外面再加上一层不锈钢管，有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶，不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里，光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年，OPGW光缆的需求将会逐年上升，每年增加约2500km，到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题，也应配合具体环境和使用条件加以考虑，使之得到充分保护。
2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤（暗光纤）的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料，于1996年了L.25光缆网络维护的建议书，对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能，但已经不能满足当前的需要，目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”（L.40建议）。为了进一步缩短检测及修复时间，美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统，能在1s内发出故障告警，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤（缆）的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。
·日本NTT方案：在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统，保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输，对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理，避免不良状况进入有用的光传输信道，从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用；在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置，水敏传感器安装在空闲的光纤上，水敏传感器中装有吸水性膨胀物，当水渗人接头盒时，吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力，也就是使得这一空闲光纤弯曲，从而使光纤的损耗增加，在监测中心的OTDR上就会反映出来。
·意大利的方案：此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起，既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测，发现有衰减变化即发出警报，并进行故障定位，同时也能连续监测光缆护套的完整性，包括护套对地绝缘电阻的监测，发现问题（如护套进水等）即马上告警，达到更全面地预告故障发生的目的。
比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见：日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上，加入了光纤选择器，在外线上装设水敏传感器并进行护套监测，形成了一套较完整的自动维护、支撑系统，真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外，还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。
3通信电缆的发展特点
3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务
原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务，但是在实际使用中并不是特别理想，在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆（铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆），以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆（即现有的HYA市话电缆）不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现j类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz，可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4～个0.8mm线径、1～150对、最高频率30MHz等指标的建议，此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间，我国也开始了这方面的探讨和研制，并正在建立相应的标准。
3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰
随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高，超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz，但其具有双向通信的能力，用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高，并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标，因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上，又提高了传输频带，达到250MHz，其相应的指标也有较大的提高。同时，6类电缆要求不但有严格的工艺，而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新，如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。
3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景
由于移动通信的高速发展，无线电基路用物理发泡射频同轴电缆，特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时，随着移动通信信号覆盖面的不断扩大，基站站数的增多，以及边缘地区（电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户）对移动信号的要求不断提高，预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求（如驻波比、屏蔽衰耗等要求）已明显提高，要求电缆的工艺及结构应不断改进，以与之适应。
4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来，我国光缆电缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。有资料统计，1997～1999年国内企业申请光通信专利的有132件，其中光纤38件，光缆只有19件，而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件，其中光纤光缆37件。还有资料报道：从1997年以来，国内光通信核心技术专利是90件，我国自主申请的只有9件，仅占10％。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大，因此我们作为世界第二的光缆大国，应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重，争取创造更多的光纤光缆专利。
4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现，光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求，在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中，会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验，正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多，接入网和用户驻地网具有很多的特色，对接入光缆也会有更多的要求，为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说，多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面，虽然紧跟了先进技术，但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫，走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。
4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务
对于已经敷设的铜电缆，我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆，虽然亦可开通ADSL等一些新业务，但是容量有限，当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题，而且还会影响以前开通的业务。因此，对新敷设的铜电缆，希望能提出一些新的宽带指标要求，为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺，在不改变（或不大改变）生产设备的情况下，认真设计和精心制造，把现有电缆的技术水平提高一个档次，以提供更宽频带的电缆，为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。
4.4改进光缆电缆的施工和维护方法
目前，为了适应城市施工的特点，国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆，采用小地沟或微地沟技术安装光缆，同时对光缆网进行自动监测，保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备，并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中，这些方式已经起到明显的作用。由此可见，为了保证光缆网络工作的可靠性，在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间，逐步推广新的施工方法，逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。
4.5冷静地审视当前电信市场的发展，促进光纤光缆和通信电缆产业的发展
2001年下半年以来，光纤光缆需求下降，这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系，但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍，在2000年，全球光纤厂商的投资额达到26亿美元，为1999年的6倍，按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65～1.75亿光纤公里，远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气，光纤过剩的现象不可避免。
光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响，特别是与整个电信行业的发展有密切的关系，但应看到，在挤出了网络泡沫的水份之后，随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸，光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计，2003年世界光纤市场将开始有较大的增长，而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。
应该看到，信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业，网络经济有着强大的生命力，信息技术、网络技术的发展，仍然是推动社会进步的重要动力，信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心，在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇，促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。
【关键词】 电力 通信光缆 运行 维护
随着信息产业的快速发展，对于电力通信工业的发展也显得尤为重要。在电力系统通信网中，通信光缆可为通信网络运行提供可靠的服务。它的运行维护通常包含电力系统的继电保护、调度自动化系统、输配电线路、能量管理系统、营销服务平台以及办公自动化系统等多专业子系统。因此，确保这些系统的正常运行，保证电网的安全稳定运行和提高电力系统通信网络稳定的可靠性和效率性，就必须要求在光缆运行维护上加大管理力度，尤其是提高光缆的运行质量。
一、电力通信光缆运行过程中存在的问题
1.1 光缆设备陈旧造成的光缆故障
我国电力通信事业发展极快，电能传输的功率和容量都越来越大，对电力通信光缆的要求也越来越高，然而电力通信光缆的更新换代工作却进展缓慢，部分原因是通信光缆的更新换代技术不够发达，部分原因是由于电力通信单位对通信光缆的更换措施不够努力。
1.2 人为因素造成的光缆故障
人为因素造成的光缆故障可以分为两种：第一，由于外来人员造成的电力通信光缆故障，例如对通信光缆的人为偷盗、交通车辆超高将光缆线路撞断撞坏、工程单位在施工过程中没有注意到警告牌标志使用挖掘机埋设的地下光缆造成的破坏等。此外，由于通信光缆在设计、施工过程中出现的失误，导致光缆运行故障也是光缆故障的一种因素，但这种因素通常较为少见，多以外部人员对电力通信光缆的破坏为常见现象。第二，由于工作人员造成的电力通信光缆故障，其主要表现为一些电力通信光缆维护人员在对待光缆故障问题以自己的经验作为解决故障的方式而不是以根据光缆的实际故障制定科学合理的故障解决方案。
1.3 环境因素造成的光缆故障
环境因素造成的光缆故障主要是由于下雨、高温等因素给电力通信光缆造成的损伤和故障，最终影响到光缆的正常运行。
二、电力通信光缆运行维护的有效对策
随着信息科学技术的不断进步， 电力通信光缆的运行维护应该受到更多的关注，在这个信息瞬息万变的时代，信息的传播也是一个企业， 乃至一个国家增强综合实力的一个重要方面，通过上述对电力通信光缆运行的现状分析，发现了光缆运行的维护过程中还将面临的许多问题， 下面将对这些问题提出一些对策， 希望对电力通信的光缆运行维护工作有所帮助，确保信息的传播质量。
2.1 定期检测和更新维护光缆的仪器仪表设备
常言说，科学是第一生产力，是企业提高综合实力必须要具备的，电力通信单位必须引进科学技术，采用先进的仪器仪表设备。在电力通信光缆运行维护的过程中，要想保证信息传输的高-质量，就要定期对维护设备进行检测， 电力通信单位还要加大对科学维护设备的投资力度，这将提升维护工作的技术含量，也对检验光缆运行的质量，评定信息传输的质量，是否受到人为损坏等方面均有很大的帮助。
2.2 提高维护人员的专业技能素质
转变电力通信光缆运行维护工作人员的陈旧思想，摆脱经验论、教条论，从实际出发，根据光缆运行的实际情况制定解决方案。与此同时，电力通信单位应该提高对维护工作人员自身素质的重视程度，定期对光缆运行维护人员进行专业技能培训， 使维护人员运用科学的理论知识指导实践，从实践中积累经验，从而提高他们的专业素质和整体技能，从整体上提升工作效率，更好地维护通信光缆的正常运行。
2.3 完善光缆运行维护的检测体系，增强传输信息质量保证意识
对于电力通信单位要不断更新设备提出了自己的一些建议，有了先进仪器仪表设备的支持，完善的光缆运行维护的检测体系也是必不可少的。电力通信光缆维护的各个相关部门应该相互协调工作，有组织地、有纪律地、有计划地开展光缆运行的维护工作，严格按照相关的规章制度，保证整个检测过程的规范化、合理化。工作人员要对整个检测过程包括检测前、检测时、检测后的每一项工作，都要确保保质保量的完成，要注重在检测过程中的工作质量，查看每一项检测工作是否正确的进行，制定合理的应急抢修预案，发现问题及时解决。
三、结语
光缆的运行与维护质量将直接关系着电力通信网络的正常运行，因此，相关技术与维护人员要加强对电力通信光缆常见问题的分析，总结光缆故障问题发生的规律和指标，采取恰当的措施以提高光缆的维护质量和水平。
参 考 文 献
[1]邵水祥.针对电力通信光缆运行及维护的几点研究[J].通讯世界，2013，（16）：153-154.
关键词：光纤光缆；通信电缆；光纤与通信技术；发展状况
前言：在我们的日常生产生活中，光纤光缆与通信电缆在我们生活的环境到处都可以看到。它们对我们的生产生活都有着巨大的影响力，是我们的生产生活都有着很大的关联。光纤光缆使用在光信号的传递中，通信电缆是作用于电话等电信号的传输中。而且它们都是信息化网络中重要的传输媒介，它们有着可靠的等特点，光纤是可以应用在长距离的信号传输中，电缆是应用在信息量大的通信设备中.它们具有保密性好，稳定性高，节约材料等良好优点，为通信事业做出了很大的贡献。
一、传输媒介原理
光纤是由美籍华人高锟在论文中发表的新一代技术，并详细说明了低功耗对通信的巨大作用。在1970年由康宁公司第一次研发成功并投入使用当中，如今由当初的20DB到F在的2.5G的传输速率，可以想像它的前景是多么的美好[1]。其实，光纤通信的是非常的简单的，只要我们在发送端将信息变成电信号的形式，再由激光器的激光束发出，再通过光纤向外界转发出去，在接收端由检测器负责把这个激光束转换成电信号，把信息解调出来就可恢复到原来的信息。
二、光纤通信发展现状
光纤与通信都现代信息化技术的核心部分，我们从光纤、光缆和通信三部分讲述其他发展的状况。首先，光纤的发展状况。NGN（即次世代网络）采用以软交换为核心，来完成了综合开放式的网络系统，打造了未来通信网络的发展基础，也是社会关注和争论的热点[2]。一些专业界人士也指出，在未来次世代网络无论怎么更新发展，都得通过IP/TCP服务、光传输、无线网络连接等三个层次。而下一代网络传输的重点就在光纤传输速率、距离以及容量上，它更加具有优越性。以目前的光纤技术发展来说，必须适应网络发展的需要。光纤技术的研制，增加了网络传输的容量，并且以160Gbit/s传输容量的实现。而色散齐理技术和拉曼放大技术的应用和发展，对光纤的技术有了促进式的发展，并延长了网络传输的距离。所以，世界电信标准大会对光纤作出了详细的分类，并加强了部分光纤的标准，使光纤在应用上更加精准、合理。现在在市场需求不断的变化促进下，很多企业都着力于新型光纤产品的研发，开发出了低水峰光纤、多模光纤等产品并广泛应用在网络通信方面上，推动了通信行业的发展。美国的部分科研单位正着力于开发一种基于光在光纤空气中传输的新型空心光纤技术，如果成功将会引发光纤技术的革命[3]。其次，光缆的发展状况。现在光网络的应用环境在不断变换着，光缆结构开始逐渐的走向更高级的发展道路，使宽带更加宽大、传输速率更加快速、容纳波长也更多、使用维护也更加便捷、运行周期加长等。纵观现在的光缆技术发展状况，主要体现在四个方面：科学技术的进步产生了很多种不同型号的光纤，为用户提供了多种的选择，满足了不同网络的不同要求；光缆结构的设计过程中，首先考虑到了应用环境，还要把施工、维护等因素的考虑在内，逐渐实现统一配套方案；像现在的阻燃材料、纳米材料以及干式阻水材料等新型光纤材料都在开发和应用当中，在某些程度上达到了光缆结构的变化，提升了光缆应用性能。此外，光缆技术的不断进步也逐渐的实现了光缆维护的自动化，建立了实时监测系统，为光缆的提高速率、大容量带宽、非常稳定的传送都提供了十分可靠的保障。光缆自动检测系统及维护功能的实现是建立在网络连续通信基础之上的，是以光网络的维护监测系统为主的。第三，通信电缆发展状况。过去的电缆电路也可以为一部分数字通信业务提供支持，但是在通信速率方面、距离长短、电缆质量方面都表现出不太不理想，实际效果达不到人们的目标。所以，光纤就作为了现代网络传输的主要媒介，但是在一些特定的环境下必须要用光缆来替代，以此满足不同地区网络对通信新业务发展需要。在使用电缆地区建设的过程中，建议优先选用新型宽带结构的HYA电缆，即铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆。现在一些研究机构研制了高频特性的电缆并且已经通过测试，测试结果表明这些HYA电缆并不能达到五类电缆的标准，必须经过特殊技术处理，才可以设计并制造出五类户外电缆特性。因此，如果通信电缆处于20MHz以下的波段时，就可以显示出合理的传输性能。对于五类电缆来说，超五类和六类电缆都已经达到了100MHz的频段，并且具有双向通信的功能，给用户带来了全新的首发宽带信息体验。这就需要厂家对电缆的设计和制作工艺进行技术上的改进，以此来达到现实要求。现在智能化建筑对宽带布线线路的要求非常高，只有更高性能的超五类和六类电缆才能成为布线线路的主流。因此，以后的布线系统也将朝着超五类或六类电缆方向发展。
三、传输媒介发展趋势
对于传输媒介的未来发展，首先要致力于新产品的开发。现在在网络信息化的不断推动下，用户对此传输媒介有着很执着的很高要求，因此对新型高性能的产品有着迫切的需要。并且在设计的结构中，对光电缆的应用环境和安装都有着很高的重视程度，这在海底及浅水等开发中都能体现出来，这也是未来的技术发展方向。而在未来的建设中得到逐步的改善，并且在结构上和技术上变生变化。在材料上、工艺上及设计上都是技术研究的重要目标。这也为通信结构的创新打造了有利条件[4]。其次，对光纤光缆与通信电缆的安装进行改善。要逐渐的引进自动化技术保障光缆可以正常使用，并可以把成本降到最低、使资源更加的节省，对提高使用效率都有很大的意义。因此，我们要适应市场的发展需要，推动行业进步发展。
结论：在我国的光纤光缆与通信电缆技术都有了长足的提升发展，也满足了我国人们的日常需要。但是在创新和完善技术方面还存在着很大的距离，因为这两项技术都其他国研发的，所以我国在科技发展的道路上还有很多上升空间。因此，我们要在科技上下真功夫，完善我们的科技事业加速我国的科学发展。
参考文献
[1]盛文普.浅谈光纤光缆和通信电缆技术的发展[J].黑龙江科技信息，2014，32（01）：144.
[2]王欣.光纤光缆和通信电缆技术发展与思考[J].数字技术与应用，2015，08（02）：44+47.
关键词：漏缆监测系统；漏缆监测单元；GSM-R
中图分类号： F530.33 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）19-154-2
0 引言
为保证铁路的行车安全，铁路要求全线无线信号无缝覆盖。我国铁路多分布在山区、丘陵地带，无线通信信号弱场覆盖多采用泄漏同轴电缆（简称漏缆）方式，漏缆线路的安全及电气性能的稳定，对无线通信系统的可靠覆盖起到至关重要的作用。因漏缆线路故障导致的无线通信信号质量下降及中断的事件屡有发生，严重影响铁路列车的运行安全。为解决漏缆线路异常引起的无线通信信号异常，本文设计的漏缆监测系统，具有漏缆线路实时监测、故障信息主动上报等功能，为通信线路维护单位及时修复漏缆故障保证无线通信系统的可靠运行提供了有利保障。
1 漏缆监测系统组成与工作原理
漏缆监测系统由网管中心、通信网络、漏缆监测单元及漏缆组成。网管中心轮询漏缆监测单元的采样数据、接收漏缆监测单元的报警信息，判断漏缆的工作状态；通信网络负责传输网管中心与漏缆监测单元之间的通信数据；漏缆监测单元具有自检测、发射信号检测和接收信号检测功能，2台漏缆监测单元可以检测一段漏缆的工作状态，系统框图如图1所示。
漏缆监测单元主要由发射模块和接收模块组成，发射模块是信号发生器，用来发射一定频率的射频信号，接收模块是信号接收器，用来检测接收到的射频信号。被检测的漏缆两端分别连接2台漏缆监测单元的发射模块和接收模块，信号在漏缆传输中存在一定的传输损耗。网管中心通过轮询方式获取2台漏缆监测单元的发射信号和接收信号，计算漏缆的实际传输损耗。同时，网管中心根据维护人员配置的漏缆特性参数计算漏缆的理论传输损耗。通过实际传输损耗和理论传输损耗的差值判断漏缆是处于正常状态、破损状态还是严重破损状态。
2 漏缆监测单元的设计
2.1 漏缆监测单元组成
漏缆监测单元由电源模块、射频模块、MCU、GPRS模块及耦合器等组成。为保证漏缆监测单元可以正常检测漏缆工作状态，漏监测单元具有自检测功能，可以检测电源掉电、电源故障、发射模块故障和接收模块故障，并主动上报漏缆监测中心。
电源采用具有掉电检测和故障检测功能的电源模块，通过电源检测管脚输出电平高低反映电源的工作状态；射频模块包括发射模块和接收模块，发射模块由一个信号发生电路组成，接收模块由一个信号检测电路组成；MCU通过RS-485与射频模块通信，获取发射功率电平和接收功率电平，通过RS-232与GPRS模块通信，GPRS模块通过短信方式与网管中心进行数据通信，各部分连接示意图如图2所示。
2.2 检测频率选择及软件实现
漏缆监测单元的频率选择基于两点考虑，首先，为实现多段检测，同一漏缆监测单元的收发模块采用不同的频率，两台漏缆监测单元的收发模块采用相同的工作频率；其次，为避免射频信号的干扰影响C网、G网设备的正常工作，同时体现GSM-R频段的特性，需要漏缆监测单元的检测频率靠近GSM-R频段；根据对漏缆的实际测试，800MHz左右的特性与GSM-R频率的特性基本一致，700MHz以下的特性与GSM-R频段特性对于故障的表现出现不一致，频率相差越大，特性相差越大。805-885MHz和935-960MHz之间的频率被C网和G网所占用，故本文设计的漏缆监测单元选用了748MHz和763MHz作为发射模块和接收模块的工作频率。
漏缆报警门限的选取需要充分考虑各类线缆材质的正常损耗，在漏缆出现异常时及时告警，同时不会因为门限设置过低而产生误告警，本文的漏缆监测系统报警的下门限为6dB，上门限为12dB。
网管中心采用网络拓扑图的方式，在配置界面中，可以配置漏缆的传输损耗（单位：dB/100m）、漏缆长度（单位：m）、漏缆的附加损耗（即接头、天馈线损耗等），通过轮询漏缆监测单元获取连接漏缆的两台漏缆监测单元的发射功能电平和接收功率电平，使用以下公式计算漏缆的理论损耗和实际损耗，进行漏缆报警判断。
理论损耗=传输损耗*电缆长度/100+附加损耗
实际损耗=发射功率电平-接收功率电平
在漏缆检测单元没有产生电源报警、发射模块故障报警和接收模块故障报警的前提下，当实际损耗-理论损耗
2.3 主要技术指标
检测灵敏度：≤-85dBm；
检测信号发射功率：-30dBm2dB；
漏缆最小监测长度：≤200m；
漏缆最大监测长度：≥2000m；
测量误差：≤1dB；
对GSM-R信号插入损耗：≤0.5dB；
特性阻抗：50Ω；
监测方式：GSM-R短信或RS-232；
监测协议：《GSM-R数字移动通信网设备技术规范第六部分：中继传输设备统一监控管理系统》；
电源：AC220V30%；功耗：≤20W；
工作温度：-40℃～+55℃；
相对湿度：95%（30℃）；
振动：10Hz～30Hz，0.75mm；30Hz～55Hz，0.25mm；
振动方向：正常工作方向；
外形结构：一体化铝压铸机壳，满足IP65防护等级。
3 漏缆监测单元在GSM-R中的应用
GSM-R系统中的无线信号覆盖主要使用GSM-R直放站和漏泄同轴电缆，传统的GSM-R直放站只能监控设备本身的工作状态，无法检测漏缆的工作状态，通过在GSM-R直放站中内嵌漏缆检测模块实现无线信号覆盖和漏缆检测功能。在隧道两端的漏缆，使用内嵌漏缆检测模块的直放站不经济，使用上述的漏缆监测单元。
GSM-R网络日常运营维护中，漏缆、天馈线等无源部件的故障占整个基站子系统故障的50%以上，漏缆监测系统能及时发现漏缆故障并上报监控中心，为铁路无线通信系统可靠运行及高铁行车安全提供了可靠保障，从技术手段上实现了漏缆工作状态的检测，为铁路信号系统的维护提供便利。
4 不足方面的分析
本文设计的漏缆监测系统虽然可以有效检测漏缆的工作状态，但也存在一定的不足：
①很难检测到短隧道的漏缆，因短隧道大多只有一个电源配电间（或设备间），很难解决此类漏缆监控单元的供电问题。
②不能进行故障定位。
对于供电问题，目前仍未有好的解决办法；针对故障定位问题，可以通过检测发射和接收信号，计算漏缆的回波损耗值，精确定位漏缆的故障点。
5 结束语
漏缆监测系统将线路巡检人员从繁重的巡检工作解放出来。本文设计的漏缆监测系统广泛应用于GSM-R系统中监测漏缆的工作状态，漏缆监测系统的通信采用的是短信通信方式，受限于短信的发送字节数限制，通信数据量较大时被分成多条短信进行发送，影响通信速度，同时存在丢短信的风险。后续的系统设计中，考虑增加以太网通信方式，根据漏缆监测单元的安装位置，零活选择通信方式，对于网络布线容易的地区或漏缆易损的地区采用以太网通信方式，提高通信效率；对于网络布线较困难的地区采用短信通信方式，节约布线成本。
参 考 文 献
[1] 吴昊，史晓华，谷勇浩.GSM-R系统的安全策略研究与改进[J].北京交通大学学报，2009（02）.
（深圳信息职业技术学院广东深圳518172）
摘要：结合深圳信息职业技术学院通信技术专业课程开发标准，采取从工作岗位分析、典型工作任务记录与分析、知识与技能重构、课程体系构建到实训平台推演与设计的基于工作过程系统化方法进行“通信线路施工与维护”课程开发，建设“以技能为本位，以素质为核心”的优质核心课程资源。
关键词 ：高职；通信线路施工与维护；课程开发
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727( 2014) 02-0044-03
2011年，教育部的《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》明确指出，高等职业教育必须准确把握定位和发展方向，自觉承担起服务经济发展方式转变和现代产业体系建设的时代责任，主动适应区域经济社会发展需要，培养数量充足、结构合理的高端技能型专门人才。
随着光（电）缆线路工程投资比重的增大，需要大批光（电）缆线路工程设计、施工、维护和监理人员。采取工作过程系统化方法对“通信线路施工与维护”课程从工作岗位分析、典型工作任务记录与分析、知识与技能重构、课程体系构建到实训平台推演与设计进行系统化开发，构建完善的课程资源教学体系，最终达到通过本课程的学习和实践，使学生具有良好的专业技能，从而为通信运行商、设计院、工程监理公司输送更多的合格人才。通过系统介绍光（电）缆的结构、型号、性能及国际国内标准，详细讲述光（电）缆工程的建设流程、施工步骤和方法，光（电）缆的测试方法以及长途光缆线路的维护等内容。本课程配有大量的实训项目，有较强的实用性和系统性。
课程开发过程
课程开发方法借鉴高职教育人才培养方案开发规范，以职业岗位需求调研为起点，通过开展以工作岗位分析、典型工作任务记录与分析、知识与技能重构、专业课程体系构建到实训平台推演与设计为主线的系统化设计方法，开发“通信线路施工与维护”课程，并以此需求为基础进行“通信线路施工与维护”课程实训平台整体解决方案的设计。课程开发流程如图1所示。
课程设计思路作为通信技术专业的核心专业课，该课程对专业核心能力的培养起着重要的支撑作用。课程的知识目标是掌握杆线、通信管道和光（电）缆的基本理论知识及相关操作技能，掌握各种设施的结构、性能及技术指标、标准，掌握各种设施在实际工程中使用、施工及维护的技能及技术指标、标准，掌握各种安全技术规程。为学生从事通信线路工程设计、通信线路工程施工、通信线路维护及工程项目管理及监理等工作奠定基础。本课程紧紧围绕通信线路工程的建设与维护程序进行设计，如图2所示。
典型工作任务记录与分析在完成大量企业调研和7届毕业生就业岗位摸底调查的基础上，开展校企专家“头脑风暴”式研讨，全面分析了本地区通信技术专业通信线路方面的人才需求。表1给出了典型工作任务记录，包括任务描述、工作过程描述、工作环境描述等。
课程知识点设计通过对通信线路施工与维护岗位分析，再对知识点、技能点进行归纳以及知识技能归并重构，在专业核心技能培养目标下，设计了该课程的主要知识点，确定本课程教学内容的边界，确保“专业知识不重叠，核心技能不漏项”。突出常用通信光纤、光缆、电缆的结构、特性、分类及选用；工程验收标准，户外通信线路的敷设种类和施工、配线标准：杆线材料，架空杆路有关规定，杆路建筑，杆路工程验收标准：设备器材的检验：管道坑槽，管道基础，管道铺设，管道回填土，管道包封，人（手）孔构筑，管道的维护：光（电）缆的单盘检验，光缆的路由复测，光缆的配盘，光（电）缆的敷设，光（电）缆的接续与安装，光（电）缆线路的防护，光（电）缆线路的竣工验收，电（光）缆典型障碍、检修，相关仪器仪表使用、安全、规程；光（电）缆线路工程施工安全及防范，工程竣工测试的内容和方法，工程竣工技术文件编制方法，工程验收的内容、方法、步骤，设备典型障碍、检修，相关仪器仪表使用等核心技能。专业课程知识点设计如表2。
实践教学设计(1)结合基于职业岗位的课程建设，课程教学以工作过程为主线，通过通信工程勘察、设计、施工、验收、维护等典型工作任务的分析，进而确定相关学习领域及学习情境。课程根据典型工作任务设计相关的教学模块及学习情境，通过教学模块把理论知识和相关实践连接起来，形成完整的链条。(2)教学过程采用“教学做”一体化模式，在校内实训基地和校外实训基地由专职、兼职教师共同完成。教学组织形式采用项目制、导师制、任务驱动等形式。如在通信电缆线路布放及相关设备安装实践教学项目中，首先熟悉架空电缆布放的全套施工流程：施工测量器材检验单盘检验电缆配盘选择布放方法电缆布放电缆的防护电缆芯线接续、测试电缆接头封合电缆接头的安装固定等；然后熟悉管道电缆布放的全套施工流程：施工测量器材检验单盘检验电缆配盘选择布放方法人孔抽积水检查管孔电缆布放电缆的防护电缆芯线接续、测试电缆接头封合电缆接头的安装固定等：然后熟悉交接箱配线管道电缆线路工程的全套施工流程：施工测量器材检验人孔抽积水布放交接箱成端电缆布放引上电缆电缆芯线接续电缆接头封合电缆测试等；最后了解施工安全控制、掌握施工质量控制、掌握施工进度控制、熟悉施工成本控制、掌握相关工序的施工技术、熟悉工程建设标准在工程实际中的应用、掌握常用仪器仪表、工具器材和设备的使用等。(3)建设一个完整的线务实训基地，使通信工程中的各种电、光缆的敷设情况真实体现在基地实训环境中，真正实现学生在学中做、在做中学，把理论和实践结合起来，接触实际的工程施工，进行必要的敷设、接续、测量、维护等技能培养，使学生增长工程实践经验。通过这种方式的教学，学生能够较快掌握相应的知识及技能，在实际工作中适应岗位能力强，能较快胜任岗位工作。通过这个教学环节，进一步培养学生的综合实践能力和应用能力，加强专业素质培养和实际动手能力锻炼，培养良好的敬业精神和团队协作意识。
结语
【关键词】高压电缆 接地电流 实时监测
1 前言
在实际应用当中，交联聚乙烯电缆广泛应用于配电网及输电线路当中，具有诸多优点，例如：安装比较方便、耐热性能较好且施工工艺简单等，从而很快取代了原来的油纸绝缘电缆，并成为城市供电及主网架的一个重要部分。与架空线路相较而言，交联聚乙烯电缆的敷设比较隐蔽，运行状况及问题难以发现。为了弥补电缆的这种缺陷，本文通过实践研究，对电缆状况实时监测技术进行研究。
通常情况下，交联聚乙烯电缆的设计寿命为20年左右，但是，因为电缆的敷设环境一般都在地下或是电缆沟里，这样会严重影响电缆的使用寿命。因此，采用合理的高压电力电缆实时监测系统实现对电缆状态的实时监测，可以在很大程度上减少停电次数，并实施电缆状态检修。
2 电缆运行中的接地电流分析
在实际应用当中，110kV及110kV以上电缆大部分为单芯电缆，而35kV及35kV以下电缆大部分为三芯电缆。其中，单芯电缆的接地方式主要有交叉互联接地、单端接地以及两端接地等。而三芯缆的接地方式主要采用两端接地的方式。对于上述电缆而言，电容若是发生变化都会导致其接地电流增大。所以，通过对电流参数的采集分析，可以实现电缆运行状态的实时监测，从而能够有效防止电力事故的发生。单相电缆导体和金属屏蔽层之间的等效电路，如图1所示。若是电缆受潮或是老化，那么分布参数C将会变大，从而导致电阻R减小，所以接地线电容电流对分布参数是较为敏感。
若是发生电缆绝缘层破损或是多点接地时就会产生环流，进而导致金属护层发热，从而加速电缆的老化，影响电缆的寿命。所以，通过监测电缆的接地电缆可以得到电缆外护套的全部信息。由此可知，在全部高压电缆监测手段当中，接地电流监测是最基本的手段。
3 接地电流实时监测与其他方法的对比评价
传统的实时监测方法有损耗因素法、局部放电法、温度分布测量法、介损实时监测等，这些方法基本都是以电流监测为基础的。由经济视角分析来看，现阶段的局部放电法和温度分布测量法对实时监测系统的要求较高，成本较高，且施工维护投入的经济成本也较高。对于固体材料而言，其劣化损坏过程是一个非逆转过程。在劣化的过程当中，电缆主绝缘当中流过的电容电流会逐渐增加，这会增大接地电流，而这一结论也通过加速劣化试验得以证明，此试验也证明了接地线电流增量与交流击穿电压是相关的。通过实时接地电流监测，可以排除一些与劣化信息不相关的信号，并从接地线电流当中提取涵盖电缆绝缘劣化的容性电流变化、局部放电信号以及泄漏电流变化等的信息，进而可以借此来对绝缘的劣化状况进行评估。
4 接地电流实时监测装置应用开发思路
现阶段，接地电流的监测方法已经趋于成熟，在设置接地电流实时监测装置的时候，通常会在电缆的中间连接处以及两个终端的地方安装精度较高的电流互感器，并借助这个电流互感器进行采样，将采集到的信息输入到分析装置加以分析。电缆使用方式及接地方式的不同会使其接地电流在故障或者老化之后有着不同的特点，开发一系列新型的实时分析装置是非常必要的。同时，可以借助一些较为成熟的无线网络传输技术，开发智能分析系统装置无线传输功能和相关的软件，从而可以将电缆的故障信息及时传送到运行人员的智能手机终端，并保证运行人员不再受限于对电缆的运行状况的空间跟踪，还可以使他们利用手机随时观察电缆的实时数据及历史数据等信息。
5 结论
本文对电缆运行中的接地电流进行了分析，总结对比了不同电缆实时监测系统的应用，进而为专业人员提供相关的资料，使他们可以对接地电流实时检测方法进行更加深入的研究。此外，本文在接地电流实时监测装置的创新方面提出了新的思路，有利于对高压电缆接地电流实时监测技术的研究。
参考文献
[1]曹志强，赵子玉，万丽丽.超高压电缆网络中接地系统的电流分布研究[J].华东电力，2009，37（11）.
[2]李展鹏.基于高压电缆金属护层接地电流的在线检测系统分析[J].通讯世界，2013（18）.
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[4]杨宇峰，孙满法.接地电流监测在高压电缆在线监测中的应用[J].电力安全技术，2015，17（9）.
[5]Li Zhou，Yunlong，SunJie，ChenHuanZheng.Wireless Transmission Based on GPRS Used in Cable On-line Monitoring System[C].2015 International Conference on Electrical.Electronics and Mechatronics（ICEEM2015）.
作者简介
王辉（1973-），男。大学本科学历。现为淄博供电公司高级工程师，从事电力电缆技术方向的研究。
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