探究長途光纜通信線路的防雷及防強電設(shè)計

何霄

摘 要：光纜通信是指以光纜作為傳輸主體的通信網(wǎng)絡(luò)，具有良好的數(shù)據(jù)傳輸性能，不過容易受雷電天氣的影響。文章分析長途光纜通信線路的防雷及防強電設(shè)計，結(jié)合線路所處實際環(huán)境，探究提升光纜通信線路防雷性能的方式，降低雷電對于光纜線路的負(fù)面影響，保證人們的通信安全性和光纜運行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：長途光纜;通信線路;防強電設(shè)計

光纜通信主要通過光信號傳播，不易受電磁波等因素的影響，但其中金屬擋水層、金屬加強芯、鋼帶鎧裝層極易受雷電和強電的影響，形成感應(yīng)耦合，若感應(yīng)電壓超過限度，會擊穿對地絕緣，縮短光纜通信線路的使用壽命。因此，在長途光纜通信線路中加強防雷和防強電設(shè)計、提升光纜通信可靠性至關(guān)重要。

1 ? ?長途光纜通信線路防雷設(shè)計

1.1 ?結(jié)合區(qū)域天氣和特點進行防雷設(shè)計

當(dāng)前我國光纜通信線路采用直埋方式，一般設(shè)置在距離道路較近的位置，極少數(shù)光纜敷設(shè)在明線的桿路上。因此，若想加強防雷設(shè)計，建議結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況進行。

1.1.1 ?雷暴天氣高發(fā)區(qū)域

若長途光纜通信線路敷設(shè)區(qū)域接近雷暴天氣多發(fā)位置，且一直持續(xù)超過20天，則建議事先分析區(qū)域雷擊發(fā)生次數(shù)，按照結(jié)果選擇具體的保護形式。如果光纜線路中不含金屬線，可以依據(jù)阻值大小判斷是否加入防雷線。一般情況下，P10低于100 Ω，不必加設(shè)防雷線;P10處于100～500 Ω，則建議增加一條防雷線;若P10大于500 Ω，建議在對應(yīng)位置增加兩條防雷線，需要注意在不可連續(xù)2 km范圍內(nèi)設(shè)置防雷線。由于線路中的金屬構(gòu)件極易受到雷擊，因此，應(yīng)去除光纜線路的金屬構(gòu)件或增加非金屬加強芯，對于接頭盒兩側(cè)的加強芯固定端子不進行導(dǎo)線連接，保證其處于絕緣狀態(tài)[1]。

1.1.2 ?電磁感應(yīng)較弱地區(qū)

針對電磁感應(yīng)較弱的區(qū)域，建議在防雷設(shè)計中增加金屬擋潮層，利用避雷器使其接地，進而達到光纜通信線路的防雷要求。同時，長途光纜通信線路架設(shè)中，需要確保不同種類金屬構(gòu)件之間的連通性，再連接區(qū)域增加金屬跳線，進而優(yōu)化光纜防過電壓的能力，滿足線路中多種元件在傳輸信號中的差異性，提升防雷水平。此外，部分地區(qū)土壤中電阻系數(shù)略高，人工接地形式會使雷電反向進入線路的金屬構(gòu)件中，導(dǎo)致光纜線路被擊穿，威脅線路通信安全。因此，對于阻值較高的區(qū)域，不建議采取人工接地方式。

1.2 ?對于穿過雷區(qū)線路的防雷設(shè)計

在敷設(shè)線路時，側(cè)重選擇單棵樹木數(shù)量較少的地區(qū)，若必須穿過此區(qū)域則建議安裝避雷針或者設(shè)置空地線，加強對線路的保護。若光纜線路架空敷設(shè)穿過雷區(qū)，則需要對每根電桿設(shè)置避雷線，且避雷線應(yīng)高出電桿頂部50 cm，同時確保接地良好。若想避免線路將雷電引進機房，可以在距離機房外部50 cm的位置采用無金屬構(gòu)建光纜。此外，在線路敷設(shè)過程中，應(yīng)繞開容易發(fā)生雷暴問題的桿塔、建筑物、大樹。若無法躲避雷擊區(qū)域，可以增加避雷針、消弧線等裝置，加強對光纜通信線路的保護。

在架設(shè)光纜線路時，建議針對區(qū)域雷擊發(fā)生事故、時間長度、危害性采取防雷措施。例如，在安裝光纜通信線路時，對某地區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，光纜線路護套長度100 km，擊穿電壓是100 kV，因此采取以下防雷方案：若區(qū)域年雷擊次數(shù)小于0.5次，則無需防雷處理;年雷擊發(fā)生次數(shù)在0.5～2.5次之間，增加一個防雷線;在2.5～3次之間增加兩根防雷線，并分析土壤電阻率，提升通信線路的防雷能力。

1.3 ?完善光纜聚乙烯護層

聚乙烯護層又稱為PE護層，能夠保護光纜的內(nèi)部元件，因此完善該結(jié)構(gòu)對于光纜線路的防雷能力十分重要。將聚乙烯作為護層具有阻水性、絕緣性、防腐蝕的優(yōu)勢，且聚乙烯護層的電阻率是6×1 014 Ω·cm，瞬間耐壓強度超過500 V/Lm，能夠顯著克服雷擊問題。通過在地面某一點積累正電荷進而轉(zhuǎn)移主放電過程中的電荷量，提升護層的瞬間耐壓強度。

2 ? ?長途光纜通信線路防強電設(shè)計

當(dāng)強電線路距離金屬光纜較近時，會在金屬防潮層、護套等位置形成過強電流、感應(yīng)電動勢，進而影響光纜壽命，對光纜線路造成損害。強電對于光纜壽命的影響因素包含以下幾方面：（1）長期影響。在不對稱運行條件下，強電線會在光纜線內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，超過安全電壓，擊穿絕緣材料。（2）短期影響。若強電線路中存在接地故障，且光纜金屬中存在感應(yīng)電流，極易破壞絕緣介質(zhì)，導(dǎo)致通信工作停止。（3）干擾影響。當(dāng)長途光纜處于強電線不對稱環(huán)境中，會在光纜線路中形成過強電壓和電動勢，在銅線回路中產(chǎn)生信號干擾或雜音問題。

因此有必要對光纜通信線路加強防強電設(shè)計，內(nèi)容如下：首先，在選擇光纜路由時，建議結(jié)合強電線的電壓值，與強電線保持安全距離。當(dāng)光纜線路敷設(shè)過程十分接近強電區(qū)域時，可以采取金屬屏蔽隔離的方式，仔細計算其對于金屬構(gòu)件形成的危險系數(shù)，并確保該系數(shù)不會超過安全值。其次，若光纜線路需要與強電線路相互交叉架設(shè)時，應(yīng)圍繞“垂直”原則，使交叉角度大于45 °;若光纜金屬構(gòu)件未完成電氣連通則不予接地。最后，如果光纜與強電路處于平行狀態(tài)，可以將光纜金屬構(gòu)件臨時接地，提升線路防強電水平。此外，應(yīng)保證光纜線路PE層的厚度大于等于2 mm，使絕緣強度超過20 000 V，確保金屬構(gòu)件中的電動勢滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，進而保障施工人員和行人的人身安全[2]。

3 ? ?結(jié)語

對光纜線路進行防雷防強電設(shè)計分析，有必要采取科學(xué)的措施加強對光纜線路的保護，布設(shè)防雷線、避雷針、消弧線等裝置。加強光纜絕緣外層的介質(zhì)強度，延長光纜的使用壽命，降低安全事故發(fā)生概率，針對雷擊高發(fā)地段進行針對性防雷布置規(guī)劃，提升光纜通信中線路使用的可靠性和安全性。

[參考文獻]

[1]毛小平.探究長途光纜通信線路的防雷及防強電設(shè)計[J].中國新通信，2018（12）：13-14.

[2]雷娟娟.長途光纜通信線路的防雷及防強電設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究，2018（6）：87-88.