黃爍

（廣東南方通信建設(shè)有限公司）

長途光纜通信線路的防雷及防強(qiáng)電設(shè)計(jì)實(shí)踐思考

黃爍

（廣東南方通信建設(shè)有限公司）

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，我國光纜通信技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了新的發(fā)展階段，即在光纜通信設(shè)計(jì)過程中，注重利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息，但由于在光纜建設(shè)期間，其內(nèi)部存在金屬加強(qiáng)芯和金屬擋水層、鋼帶鎧裝層，因而，極易受到強(qiáng)電和雷電波的影響，產(chǎn)生感應(yīng)耦合問題，同時，造成感應(yīng)電壓超標(biāo)，縮短光纜整體使用壽命，為此，在長途光纜通信線路實(shí)踐架設(shè)中，應(yīng)做好防雷和防強(qiáng)電設(shè)計(jì)工作。本文從雷電的危害分析入手，并詳細(xì)闡述了防雷電等的具體設(shè)計(jì)。

長途；光纜通信線路；防雷；防強(qiáng)電

前言

當(dāng)前長途光纜通信線路防雷和防強(qiáng)電措施仍然存在著某些不可忽視的問題，因此，在光纜通信線路防雷和防強(qiáng)電技術(shù)優(yōu)化中，應(yīng)結(jié)合相關(guān)防雷原理和經(jīng)驗(yàn)，對雷擊類型和形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，繼而掌握光纜線路雷擊規(guī)律，找出雷擊位置定位方法，同時，進(jìn)一步創(chuàng)新防雷和防強(qiáng)電技術(shù)，最終由此降低長途光纜通信線路建設(shè)后期維修維護(hù)費(fèi)用，提高企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益。以下就是對光纜通信線路防雷和防強(qiáng)電設(shè)計(jì)要點(diǎn)問題的詳細(xì)闡述。

1 雷電對光纜通信線路的危害

就我國雷活動現(xiàn)況來看，在年平均雷暴日數(shù)為20～25d的地區(qū)，其雷暴小時數(shù)為2.2～3h，在年平均雷暴日數(shù)為30～40d的地區(qū)，其雷暴小時數(shù)為2.5～3.5h，而與其對應(yīng)的，當(dāng)年平均雷暴日數(shù)為50～60d或者70～80d以上時，其雷暴小時數(shù)分別為3～4h和3.3～4.3h，即雷暴小時數(shù)隨著年平均雷暴天數(shù)的增加而增大，因此，在雷電自然因素的影響下，需在光纜通信線路架設(shè)期間，了解雷電危害性：

（1）由于雷電流分為線狀、球狀、鏈狀、片狀4種類型，同時，其閃電長度可達(dá)到0.3～3km，雷電平均高度為1.5km，放電總延長時間為0.5s，電荷量為20～100C，電位為1000～100000kV，且其雷電流頻率可達(dá)到1kHz～1GHz，因此，當(dāng)雷云間放電時，其電流將對光纜通信線路下方架空產(chǎn)生電磁感應(yīng)，干擾線路中音頻傳輸；

（2）由于雷云閃擊大地行為，將改變?nèi)氲仉娏鞔笮?、傳播性能、電場?qiáng)度等，因此，需在光纜通信線路架設(shè)過程中，參照《通信線路和通信設(shè)備防雷手冊》，做好防雷工作；

（3）由于雷電自然現(xiàn)象存在著雷電擊穿效應(yīng)，因而，將損害光纜通信線路運(yùn)行狀況，為此，需在光纜通信線路設(shè)計(jì)過程中，合理規(guī)劃防雷和防強(qiáng)電設(shè)計(jì)措施，由此避免安全事故問題的凸顯。

2 長途光纜通信線路中防雷和防強(qiáng)電的具體設(shè)計(jì)

2.1 防雷設(shè)計(jì)

2.1.1 PE護(hù)層的完善

在長途光纜通信線路架設(shè)過程中，做好PE護(hù)層的設(shè)計(jì)工作，可提高光纜線路防雷水平，為此，應(yīng)在PE護(hù)層完善期間，選擇具有阻水性、防蝕性、絕緣性的聚乙烯塑料設(shè)計(jì)材料，并在聚乙烯塑料層設(shè)計(jì)過程中，保持其結(jié)構(gòu)最外一層護(hù)套厚度為1.8～2.0mm，然后，利用聚乙烯塑料層電阻率高達(dá)6×1014Ω·cm，同時，瞬時耐壓強(qiáng)度大于500V/Lm的優(yōu)勢，控制雷擊問題。此外，在PE護(hù)層完善過程中，為了更好的發(fā)揮其絕緣能力，同時，轉(zhuǎn)移主放電電荷，應(yīng)基于地面某點(diǎn)積累大量正電荷，且負(fù)電荷達(dá)到20%的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮PE層絕緣效應(yīng)，將PE層瞬時耐壓強(qiáng)度由100kV提升至500kV，并控制地雷電先驅(qū)放電誘導(dǎo)行為。另外，在土壤電阻系數(shù)較高的地區(qū)，若采取人工接地光纜通信線路設(shè)計(jì)方式，將在雷電作用下，通過人工接地將大部分雷電流反擊到光纜金屬構(gòu)件中，造成金屬構(gòu)件回路的多次擊穿，危害光纜線路通信安全。為此，為了提高線路防雷水平，應(yīng)保證全線不做人工接地，由此達(dá)到高效性防雷效果。

從以上的分析中即可看出，為了做好長途光纜通信線路防雷工作，注重完善PE護(hù)層，可控制光纜產(chǎn)生電弧現(xiàn)象，為此，應(yīng)強(qiáng)化對其的落實(shí)。

2.1.2 防雷措施的選擇

在長途光纜通信線路防雷設(shè)計(jì)期間，做好防雷措施的選擇工作亦是非常必要的，即由于防雷措施涵蓋了連接光纜擋潮層、使用防雷線、使用無金屬光纜、使用含金屬部件的雷電流沖擊抵抗能力較強(qiáng)的光纜等幾點(diǎn)，因此，需在光纜通信線路實(shí)踐架設(shè)期間，結(jié)合地區(qū)雷擊事故次數(shù)、雷擊時間長短、雷擊危害性等，選擇可行性防雷方案。例如，某地區(qū)在光纜通信線路防雷措施選擇期間，即針對該地區(qū)雷擊危害進(jìn)行了調(diào)查，由調(diào)查結(jié)果可知，該地區(qū)光纜通信線路外護(hù)套長度為100km，因而在光纜上部敷設(shè)防雷線措施實(shí)施期間，結(jié)合地區(qū)每年光纜通信線路外護(hù)套為100km，同時，外護(hù)套擊穿電壓為100kV雷擊狀況，采取了每年發(fā)生0.5次以下不做防雷處理，0.5～2.5次敷設(shè)一根防雷線，2.5～3次敷設(shè)二根防雷線的設(shè)計(jì)方式，如表1。

表1 防雷線敷設(shè)表

從表1中即可看出，該地區(qū)通過對不同年平均暴雷天數(shù)地區(qū)防雷線的敷設(shè)，降低了雷擊事故所造成的影響，同時，充分考慮了土壤電阻率影響問題，提升了光纜通信線路防雷水平。此外，在無強(qiáng)烈電磁感應(yīng)地區(qū)防雷設(shè)計(jì)中，為了滿足光纜通信線路防雷作業(yè)需求，應(yīng)在光纜架設(shè)期間，設(shè)置金屬擋潮層，且保持其通過避雷器接地，由此達(dá)到防雷設(shè)計(jì)目的。另外，在長途光纜通信線路施工期間，為了增強(qiáng)光纜防過電壓能力，同時，滿足不同金屬元件信號傳輸需求，應(yīng)保持各個金屬構(gòu)件的相互連接，且在聯(lián)接位置設(shè)計(jì)金屬跳線，由此達(dá)到最佳的防雷設(shè)計(jì)效果，滿足長途光纜通信需求。除此之外，在光纜通信線路設(shè)計(jì)時，亦應(yīng)注重采取消弧線的敷設(shè)方法，提高線路防雷效果，如圖1。

圖1 消弧線敷設(shè)方法

2.2 防強(qiáng)電設(shè)計(jì)

在長途光纜通信線路設(shè)計(jì)期間，做好防強(qiáng)電設(shè)計(jì)工作亦是非常必要的，為此，應(yīng)注重從以下幾個層面入手：

（1）在光纜路由選擇時，為了規(guī)避強(qiáng)電問題影響光纜內(nèi)部金屬構(gòu)件的正常使用，應(yīng)確保光纜路由與強(qiáng)電線路有一定的隔距，且當(dāng)光纜線路與強(qiáng)電線路交越時，采取垂直通過方式，并保持交越角度大于40°，就此達(dá)到最佳的光纜線路敷設(shè)狀態(tài)，同時，避免強(qiáng)電沖擊問題；

（2）在長途光纜通信線路設(shè)計(jì)過程中，不應(yīng)將光纜接頭兩側(cè)金屬構(gòu)件作為電氣連接或接地，且應(yīng)在光纜選擇時，盡量選擇無金屬構(gòu)件或者非金屬加強(qiáng)芯的光纜，由此避免強(qiáng)電的產(chǎn)生影響光纜使用效果。除此之外，在長途光纜通信線路運(yùn)行期間，應(yīng)定期檢修光纜進(jìn)行狀況，由此達(dá)到防強(qiáng)電設(shè)計(jì)目的，滿足國家現(xiàn)行的光纜防電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

綜上可知，在當(dāng)前長途光纜通信線路敷設(shè)工作開展過程中，其防電防雷設(shè)計(jì)問題逐漸引起了人們關(guān)注，因此，為了保證光纜通信效率和質(zhì)量，應(yīng)在長途光纜通信線路規(guī)劃期間，結(jié)合國家現(xiàn)行的防電防雷措施，并了解線路實(shí)際情況，然后，從標(biāo)準(zhǔn)化防強(qiáng)電設(shè)計(jì)、防雷設(shè)計(jì)等層面入手，增強(qiáng)光纜線路運(yùn)行效果，同時，避免由雷擊所引起的線路通信干擾問題，達(dá)到最佳的光纜線路信號傳輸效果，滿足當(dāng)代社會發(fā)展中通信需求。

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2016-11-20