長途光纜通信線路的防雷及防強電設計

李沛然

【摘要】 改革開放以來，我國光纜通信發展十分迅速，實現了以光纜為傳輸主體的通信網。本文主要介紹了長途光纜通信線路的防雷及防強電設計現狀，根據強電對長途光纜線路的影響因素以及防雷分析，提出了相應地措施，在長途光纜接頭處將纜內金屬構件斷開并不接地作為基本措施，在光纜上方加屏蔽線作為輔助措施，進一步做好長途光纜通信線路的防雷及防強電設計工作，提高光纜通信的安全性及可靠性。

【關鍵詞】 光纜 防雷 防強電 措施

光纜通信是利用光信號，它不受外界電磁波干擾的影響，但是由于光纜內部具有金屬加強芯，金屬擋水層以及鋼帶鎧裝層，其內部這些金屬構件在遇到強電或者是雷電波的影響時，能夠將產生感應耦合影響，其感應電壓超過它的耐壓指標時，就會對地絕緣，很有可能被擊穿，大大削弱光纜的使用壽命，因此長途光纜通信線路中，做好防雷和防強電設計十分有必要。

建議在光纜接頭處將長途光纜內金屬加強芯、金屬擋水層以及鋼帶鎧裝層在接頭處前后進行斷開，且不作接地處理，將直埋光纜的上方設排流線，以做好防雷、防強電設計，保護好長途光纜。

一、強電對長途光纜通信線路的影響分析

電網通信系統中，當強電線路靠近金屬光纜時，會在光纜內部金屬加強芯、金屬防潮層以及金屬護套等帶有金屬構件上產生感應電動以及過強電流，當電流達到一定強度時就會大大降低光纜的使用壽命，甚至損壞光纜，還有可能威脅到人們的生命安全，筆者通過自身多年實踐經驗，歸納并總結到強電影響光纜使用壽命的主要因素：（1）短期影響，當強電線路發生接地故障時，由于光纜內部具有金屬構件，且在金屬構件上產生了感應電流，很容易擊穿絕緣介質，在高溫情況下損傷光纜，造成通信中斷，影響信號的傳輸。（2）長期影響；當出現不對稱運行時，強電線路在正常工作狀態下，能夠對電纜內部金屬構件產生感應電動勢，擊破絕緣材料，超過安全電壓規定的范圍，很容易造成安全隱患的發生。（3）干擾影響；長途光纜在不對稱運行的強電線工作狀態下，很容易在光纜的銅線上產生電動勢，或者是過強電壓，在銅線回路狀態下產生雜音或者者光纜通信信號干擾等。然而針對無銅線的光纜線路來說，強電影響的允許值是通過光纜外層對絕緣強度具體確定的。而光纜PE層的厚度必須要大于或者是等于2mm，絕緣強度要大于20000V。通信系統中，當光纜金屬構件上長期影響的縱電動勢允許值按照國家相關標準，必須要為60v才能保證人身安全，避免造成雷電事故的發生。

二、長途光纜通信線路的防雷分析

由于光釬具有不導電性，具有抵制電流沖擊的作用。為了提高光釬使用的安全性，避免遭受外界因素的干擾或者是影響，因此光纜必須要有鎧裝元件，而這些都屬于金屬導體，因此，當電流過大時或者是遭受雷擊時，發生感應，很有可能造成光纜的損壞或者是傷害人身安全。雷擊過程中，落淚點與光纜之間形成極大的電位差，當電位差超過落雷點與光纜外護層的耐壓強度時，很容易被擊穿，形成從落雷點到金屬構件的電弧通道，此時大量的雷電流至擊光纜，對光纜造成嚴重的影響。

當出現以下幾種情況時，光纜很容易遭受雷擊現象：

（1）金屬護套，加強芯以及銅線對地絕緣性能比較低的光纜；

（2）地形突變的地帶；

（3）光纜與單棵樹距離比較近；這些暴露點很容易將強電或者雷電荷導入光纜中，造成光纜損害現象。

另外，光纜通信線路受雷擊的影響表現在：（1）造成金屬構件的熔化。當雷電流引入到光纜金屬護套時，光纜芯導體與金屬護套受到強電壓的沖擊，很容易被擊穿，造成金屬構件的熔化。（2）針孔擊穿，在出現雷電擊穿現象時，造成地電位升高，光纜外護套很容易出現針孔擊穿，大大削弱了光纜的使用壽命。（3）孔洞現象；當雷電通過雷擊針孔擊穿金屬護套時，出現孔洞，損害光纜；（4）光纜變形，雷電擊穿大地時，對光纜產生放電，容易引起壓縮力，使得光纜的結構變形，增大了傳輸損耗的可能型，甚至造成光纜中斷通信的現象。

三、長途光纜通信線路的防雷及防強電措施

目前，我國長途光纜通信線路是直埋形式，敷設在距離公路比較近的地方，少部分光纜架設在明線桿路上，所有的光纜通信線路在埋設中，都與高壓輸電線、交流電氣鐵道以及建筑物等形成了一定的關系，并且保持一定的距離，避免造成雷擊或者是強電事故的發生。筆者通過自身多年實踐工作經驗，并根據國家現行的光纜防雷及防強電設計要求，歸納并總結到一些防護措施，加強對長途光纜通信設施的保護，確保通信設備的正常運行。具體從兩個方面進行分析：

3.1光纜通信線路的防雷措施

線路敷設過程中，當遇到年平均雷暴日數大于20的地區時，根據該地區雷擊現象進行分析，以做好該地段光纜通信線路的防護措施；當出現無金屬線對光纜金屬構件的直埋光纜線路時，可采取以下幾點措施：防雷的設計需要遵循的原則是：針對P10<100Ωm地段，可以不設防雷線；P10=100～500Ω.地段時，需要設一條防雷線；當遇到P10>500Ωm地段時，需要設兩條防雷線。需要注意的是防雷線的連續布放長度要大于2Km。另外，光纜接頭處兩側金屬構件不作電氣連通，針對雷擊比較嚴重的地段，一般要將長途光纜采用非金屬加強芯或者是無金屬構件的結構形式，提升防雷效果。

除此之外，光纜線路在敷設過程中，要盡可能地繞避雷暴危害比較嚴重的單棵大樹、桿塔、建筑物或者是樹林等，做好引雷目標，當無法避開雷擊時，要采用消弧線、避雷針等相應的措施，加強對長途光纜通信線路的保護。在架設光纜過程中，還需要確保光纜架設在長途明線線條的下方，將光纜吊線間隔接地，針對雷電比較嚴重的地方，要裝設空地線。

3.2光纜通信線路的防強電措施

為了確保光纜通信線路的防強電效果，因此要做到：在選擇光纜路由時，要與現有強線路保持一定的距離間隔，必須要靠近敷設時，必須通過計算在光纜金屬構件上產生的危險系數，確保其不能超過光纜自身規定的范圍，以達到防強電的效果；在遇到光纜線路與強電線路交越時，建議垂直經過；當光纜接頭處兩側金屬構件不作電氣連通時，不能接地；除此之外，還可以采取增加光纜絕緣外護層的介質強度，建議采用非金屬加強芯或者是無金屬構件等材料作為光纜；最后在與強電線路平行地段進行光纜施工或者是日常維護時，施工人員需要將光纜內的金屬構件作為臨時接地，加強對長途光纜通信線路的防強電保護。

四、結束語

綜上所述，在分析了長途光纜通信線路的防雷現狀及防強電現狀之后，分別采取了針對性措施，根據具體地段，設防具體雷線，并且采用消弧線、避雷針等措施，加強對光纜線路的保護；在防強電保護措施中，選擇合適的光纜路由，并與現有強電線路保持一定的距離，將其規定在規范容許值范圍內，建議采用增加光纜絕緣外護層的介質強度，非金屬加強芯或者是無金屬構件的光纜材料，確保光纜通信線路正常使用，提升光纜的使用壽命，避免出現傷害人身安全事件的發生，進而推動我國光纜通信的進一步發展提供了重要意義。

參 考 文 獻

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