附：光纜鼠咬現場情況

光纜用熱縮套管修補的情況

二、當前的光纜防鼠技術和研究方向
出于生態保護和經濟上等因素，光纜線路防鼠既不宜采取毒殺、捕殺等措施，也不宜如直埋光纜那樣采取埋深來進行預防。因此當前的光纜防鼠措施依然還需依靠光纜的結構設計和材料變化來進行預防。常規的防鼠方案有在護套中添加化學成分、采用多層護套鎧裝等方法。美國康寧公司曾在泰國使用過雙層金屬鎧裝的結構用于架空防鼠，光纜自身重量和外徑較大，對架空桿塔的要求會提高，會增加了光纜線路的成本。還有一種可行的結構是采用不銹鋼帶的方案，但如果將不銹鋼帶分切并復膜后，其材料成本是常規鍍鉻鋼帶的5倍，經濟上不可取。
所謂在護套中添加化學成分的方法，是在光纜護套中添加辣味素的方法。辣味素原本是從辣椒等天然物質中提煉出的化學物質，在小白鼠試驗中發現老鼠對辣味物質比較敏感，因此已被認為是一種有效的驅鼠劑。商用的辣味素護套料是把一種類似的化學合成材料，按照一定比例添加到聚乙烯護套中。由于添加劑可能出現水溶和遷移等問題，必須考察其在護套中的遷移和水溶效果，才能確 定這類光纜的驅鼠時效。
國外報道較多的是采用玻璃纖維防鼠。由于玻璃纖維極細且脆，在鼠類噬咬過程中，呈粉碎狀的玻璃渣將傷及鼠類的口腔，使之對光纜產生畏懼感，達到防鼠的效果。但已知的資料中缺乏鼠咬試驗的詳細報告，必須通過鼠咬試驗加以驗證。
在已知的光纜鼠咬實驗中，高強度的鋼帶都有較好的防鼠效果，但是同時也有研究表明，鼠咬痕跡使暴露在外界環境內的鋼帶的加劇腐蝕，大多數光（電）纜在不長的時間內都會被侵蝕，這就是最好要采取不繡鋼帶的原因。但采用不銹鋼帶的光纜價格會較大地增加電信設施的固定投資，尋找一種經濟的、抗腐蝕能力和強度更好的鋼帶材料以替代現行的常規防蝕鍍鉻鋼帶也是本項目需要研究的方向之一。
我們曾考慮過采用周邊環繞鋼絲（或非金屬加強件GRP）的結構用于防鼠，但小的GRP棒（帶）較軟，難以經得起鼠咬，同時光纜成本也將超過玻璃纖維結構。鋼絲繞包和夾帶鋼絲的護套結構都會使光纜的重量增加較大，增加了桿塔的承載負荷；如果采用抗腐蝕的低碳鋼絲，光纜將十分僵硬，難以盤留，不利于架空敷設；如采用普通高碳鋼絲結構，光纜的耐腐蝕能力還變得極差。因此這些光纜結構都不適合現行的光纜線路運行和維護。

三、光纜的鼠咬試驗
浙江移動通信有限公司和成都康寧光纜有限公司共同進行了不同結構的光纜的鼠咬實驗，試驗的方法參照Bellcore GR-20-CORE。被試光纜樣品固定在兩個封閉箱體之間，其中一個密閉箱體中裝有充足食品、水和試驗鼠，并強光照射，另一密閉箱體無光，由于鼠類存在噬咬和畏光特性，就不得不驅使其啃咬光纜。試驗的鼠種是體重為250g的實驗大白鼠。
在此之前，我們也參考過其它試驗方法進行過類似的試驗，如將不同性別的老鼠分開兩室，中間通道由光纜樣品形成柵攔；或試驗箱體一側有食品和水，另一側被試鼠經強光照射，中間通道有光纜柵攔等方法，被試鼠種包括野生松鼠（200g）、大白鼠等，由于缺乏食物和水，造成鼠類缺乏啃咬能力和活動欲望，試驗都沒有達到預期的效果。
光纜的樣品包括含有普通鍍鉻鋼帶、雙層護套的層絞式光纜（GYTY53），普通帶擋潮層的架空層絞式光纜（GYTA），以及帶鋼-聚乙烯內護套、玻璃纖維層和聚乙烯外護套的特殊防鼠光纜結構（GYTSFY）。受試時間為50天，試驗裝置和樣品如下圖。

被試鼠和箱體布置

被試前的光纜樣品

試驗裝置
在試驗過程中，試驗人員每天對樣品被咬情況進行記錄，記錄報告如下:
測試時間 (天) 光纜結構 啃咬情況
第一天 GYTY53 7個點被啃出0.5-1.0cm寬的凹痕
GYTA 2個點被啃出0.5-1.0cm寬的凹痕
防鼠結構 無損傷
第二天 GYTY53 7個點被啃出0.5-1.0cm寬的凹痕
GYTA 2個點被啃出0.5-1.0cm寬的凹痕
防鼠結構 無損傷
第六天 GYTY53 8個點被啃出0.5-1.0cm寬的凹痕
GYTA 2個點被啃出0.5-1.0cm寬的凹痕
防鼠結構 無損傷
第15天 GYTY53 8個點被啃出0.5-1.0cm寬的凹痕，有一點露出鋼帶
GYTA PE護套被啃寬度達 8cm，鋁帶被啃寬度達3cm,已見光纖套管
防鼠結構 PE護套被啃寬度達6cm，玻璃纖維可見寬度為 2cm
第27天 GYTY53 有6個點被啃出0.5-3cm的凹痕，有2個點露出鋼帶
GYTA PE護套被啃寬度達 8cm ，光纖套管和填充繩被啃寬度達 8cm， 可見中心加強鋼絲，老鼠已能進入暗室
防鼠結構 PE護套被啃寬度達6cm，有2個點玻璃纖維可見寬度為 1~3cm
第34天 GYTY53 有6個點被啃出0.5-3cm寬的凹痕，有2個點露出鋼帶
GYTA PE護套、光纖套管和填充繩被啃寬度達 8cm，可見中心加強 鋼絲，老鼠已能進入暗室
防鼠結構 PE護套被啃寬度達6cm,有2個點玻璃纖維可見寬度為1~3cm, 有一點露出鋼帶
第50天 GYTY53 PE護套被啃寬度達6cm，有2個點露出鋼帶，并開始繡蝕
GYTA PE護套、光纖套管和填充繩被啃寬度達 8cm，可見中心加強 鋼絲，老鼠已能進入暗室
防鼠結構 PE護套被啃寬度達6cm，有3個點玻璃纖維可見寬度為 1~4cm, 有2個點露出鋼帶

試驗結果分析：
充足的食物供給和強光照射，試驗能夠模擬野生環境下鼠類的啃咬，并比野外環境更加苛刻，具有代表性。
在使用鋼帶結構的光纜中，鼠類始終無法咬破鋼帶進入試驗箱體的另一端，從而證明鋼帶對防鼠的保護能力。
普通GYTA架空光纜在試驗的第15天就已經被咬破光纖套管，說明普通結構的架空光纜完全不具有防鼠效果，同時也證明其它結構的防鼠能力。
從玻璃纖維層被啃咬的第15天起，老鼠的啃咬程度在近一個星期內幾乎沒有發生變化，但由于強光因素和噬咬天性，迫使老鼠繼續啃咬光纜，噬咬的強度明顯減緩，最終結果是被啃咬面積最小，證明了玻璃纖維層至少能延緩鼠類對光纜的破壞。我們認為在野外實際環境鼠類在具有其它噬咬途徑時，將會放棄對光纜的侵害。
以下是光纜被啃咬后的情況：

試驗后的GYTY53樣品 試驗后的GYTA樣品 試驗后的防鼠光纜樣品

四、其他有關防鼠研究的試驗
　　從經濟的角度來看，辣味素如果能達到驅鼠的效果，應當是防鼠的最佳解決方案，但辣味素要達到驅鼠的效果，必須解決辣味素與PE護套料的相容問題，即辣味素在長期環境中從護套料的遷移問題。
附：辣味素的化學組成和特性
組 成 正－壬酸香草酰胺
英文名稱： Capsaicin
分 子 式： C17H27NO3
分子量： 293.4；
熔點： 56-58℃；
分解溫度： 340℃；
水溶性： 在25℃時27ppm
　　值得關注的是辣味素的可溶性和毒性， 27PPM的溶解度指標是可以認為難溶于水的，但經過試驗后我們發現經過水浸一段時間后，含辣味素的樣品的辣味顯著減少，為此我們特意將供應商提供的純凈辣味素、含辣味素的光纜護套料、經過水浸泡的含辣味素的光纜護套三種樣品,通過紅外氣相色譜進行定量分析,以下是三個樣品的紅外光譜圖：
　　在傅利葉紅外光譜圖上，我們可以發現，由于存在C-N鍵，辣味素在3200nm和1400nm附近處應存在一定的反射吸收峰，不過由于靠C-H鍵的吸收峰太近，整體的吸收峰會發生位移，只是在1600nm左右有一定的表現。其中黑色曲線（純凈辣味素）的峰面積遠大于紅色吸收峰（添加辣味素的光纜護套），說明辣味素在光纜護套中的含量是有限的，而蘭色曲線的吸收峰（通過浸泡的含辣味素的光纜護套）比紅色的吸收峰面積又有減少，證明經過加工和浸泡后辣味素的含量實際上存在衰減。目前我們認為衰減的主要因素是揮發所致，由于辣味素液體在聚烯烴材料中始終存在遷移并揮發，因此難以保證含辣味素光纜護套的防鼠效果和有效的時間。
此外，在含辣味素的光纜護套加工過程中，會揮發出大量辛辣的氣體和一些白煙，這說明辣味素的揮發能力很強。造成生產上的困難。
因此我們認為現階段采用辣味素進行驅鼠的方法還不可靠，能否改進還需更深入的研究。
通過鼠咬試驗表明采用鋼帶防鼠的措施是有效的，但還不是盡善盡美的。因為光纜外護套還不能夠得以保護，鼠咬后鋼帶的裸露所帶來的腐蝕和阻水問題都需要高度重視。防鼠結構必須采用一種強度和耐腐蝕能力都優于常規鍍鉻鋼帶的復合鋼帶。通過將這種鋼帶同不銹鋼帶、鍍鉻鋼帶和其它復合鋼帶做腐蝕性試驗比較，試驗結果見下述實物圖片：（試驗方法按YD/T 723-94。試驗條件是在1M的HCl溶液中浸泡20天后觀察其腐蝕的情況）
未復膜的不銹鋼帶 特殊防鼠復合鋼帶 常規鍍鉻復合鋼帶 其它結構的鋼帶
不銹鋼帶 特殊防鼠 常規鍍鉻 鍍鋅鋼帶 復合鋼帶 復合鋼帶
按照國標的 9~10 9 8 2
耐腐蝕評分

　　試驗結果表明采用特殊防鼠復合鋼帶和不銹鋼帶的耐腐蝕效果最好，常規鍍鉻復合鋼帶的邊緣出現0.5~0.8mm的腐蝕現象，以上都適合作為光纜原材料使用，但前兩者的耐腐蝕性能更好；如果不是鍍鉻的鋼帶，如鍍錫、鍍鋅或沒有經過防腐處理的鋼帶，防蝕效果則十分差，存在大面積表面腐蝕，并出現被多處蝕穿的現象，這類鋼帶不適合作為光纜的原材料。
　　特殊防鼠復合鋼帶的抗張能力或抗沖擊能力都比普通鍍鉻復合鋼帶和不銹鋼帶有較大提高，從強度上比較，特殊防鼠復合鋼帶的屈服強量提高了20%，這樣將極大地提高光纜抗鼠咬沖擊和啃咬能力。雖然常規鍍鉻復合鋼帶的抗腐蝕能力也較好，但在鼠類啃咬下，邊沿的鍍層很有可能被破壞，從而造成局部被腐蝕的現象，因此我們建議在經濟許可的情況下，應選用耐腐蝕能力更好的鋼帶，本案中特殊防鼠復合鋼帶就是一個較好的實例。
特殊防鼠復合鋼帶的 常規鍍鉻復合鋼帶的
應力-應變曲線 應力-應變曲線

五、防鼠光纜結構和應用實例

　　根據以上的研究，浙江移動通信有限公司和成都康寧光纜有限公司認為目前最好的防鼠結構中，含鋼帶的光纜結構是比較可靠的設計，因此共同選定了的兩種防鼠光纜結構，并進行了現場敷設。
　　一種光纜結構是外護套內含特殊玻璃纖維（國外的商品名為GCO）、纜芯包含鋼-聚乙烯復合內護套，這種結構采用了玻璃纖維和鋼帶雙重保護的措施，在鼠咬試驗中表現也最好，特別適合在鼠咬十分猖獗的地區，浙江移動通信有限公司將其敷設在以往鼠咬故障最嚴重的地區，通過一年多的試驗和巡線報告，至今還沒有出現鼠害侵襲的報告。
采用雙層保護的防鼠光纜結構示意圖
　　另一種是單層鋼-聚乙烯復合護套組成的架空光纜，與常規的GYTS的區別是采用了本文先前提及的特殊防鼠復合鋼帶。這種光纜較具經濟性，同時也有良好的防鼠能力，因此被浙江移動通信有限公司廣泛應用在各種鼠害發生區域。從部署后的效果來看，至今還沒有收到一例鼠害造成故障的報告。浙江移動通信有限公司也擬將來把這種光纜作為山區架空光纜的主要結構。
　　光纜在敷設和運行過程中將受外力作用，同時外部環境溫度的變化也會造成光纜衰減的變化，由此光纜需要精確的光纖余長以保證在復雜條件中光纜的衰減變化。在制造上選擇了PC/PP雙層套管和套管無張力托盤式收線工藝，以避免光纖套管的結晶后回縮和盤具內外端余長的不穩定。光纖的余長是由SZ絞合產生的，其近似計算公式為：
e松={[(D+d+2x)2p2+h2]1/2 /[(D+d)2p2+h2] 1/2-1}x100%
對于光纜的強度，是根據其所應承受的短期應力，按照虎克定律設定：
F短=S E材積材?A材
光纜在溫度變化中與所采用的材料的線膨脹系數r相關，光纜的線膨脹系數越小，同種結構中光纜耐溫度性能越好。其計算公式為：
eTk=S(r材稥材稟材/ E材稟材)稤T
以下是不同松套管材料的線膨脹系數r和模量E數據，可見采用PC（聚碳酸脂）的套管的耐溫性稍優于常規的PBT套管。
楊氏模量E 密度 線膨脹系數r
(N/mm2) (g/cm3) (1/K)
HDPE 100 0.941~0.965 (1~2.5)x10-4 (高密度聚乙烯)
PBT(對苯 1600 1.31 < 2.0x10-4 二甲酸丁二酯)
PC(聚碳酸酯) 2300 1.2 6.5x10-5
　　以8芯的單層鋼-聚乙烯復合護套組成的架空防鼠光纜為例,該防鼠光纜由兩根2.0mm松套管、五絞件,特殊防鼠鋼帶-聚乙烯護套組成,在光纜設定的短期張力下光纖應變不超過0.10%，實際測試曲線如下：
　　實驗表明即使在設計短期張力(1500N)條件下,光纜的也沒有明顯的衰減變化(<0.03dB),光纖應變大約是0.05%，遠好于設計值0.10%，主要的因素在于光纜性能的冗度設計和材料估算采用了保守數據。
　　溫度變化造成的光纜衰減可參考光纜的高低溫溫度循環試驗，結果表明該防鼠光纜可以在-40℃~+70℃的環境下長期使用。
　　通過試驗和廠驗證明采用防鼠結構的光纜能夠滿足敷設和運行的性能要求，其各項試驗數據都優于國家標準的要求，同時有良好的溫度特性和防鼠性能，可以大范圍推廣使用。
六、總結
　　通過本文的描述，浙江移動電信有限公司已在架空光纜線路上防止松鼠啃咬已找到一種比較理想的解決方式，如果是敷設地點同時也是雷電多發區，可以采用中心非金屬加強件的防鼠光纜結構，并需特別注意鋼帶的接地絕緣的問題。我們欣喜的看到，通過防鼠光纜的引入，通信故障率已大為降低，已能滿足通信線路的保障率要求，由此為國家節約了大量的建設資金和線路維護資金。