探究長途光纜通信線路的防雷及防強電設計

何霄

摘 要：光纜通信是指以光纜作為傳輸主體的通信網絡，具有良好的數據傳輸性能，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計，結合線路所處實際環境，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面影響，保證人們的通信安全性和光纜運行的穩定性。

關鍵詞：長途光纜;通信線路;防強電設計

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，形成感應耦合，若感應電壓超過限度，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計、提升光纜通信可靠性至關重要。

1 ? ?長途光纜通信線路防雷設計

1.1 ?結合區域天氣和特點進行防雷設計

當前我國光纜通信線路采用直埋方式，一般設置在距離道路較近的位置，極少數光纜敷設在明線的桿路上。因此，若想加強防雷設計，建議結合區域實際情況進行。

1.1.1 ?雷暴天氣高發區域

若長途光纜通信線路敷設區域接近雷暴天氣多發位置，且一直持續超過20天，則建議事先分析區域雷擊發生次數，按照結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，建議在對應位置增加兩條防雷線，需要注意在不可連續2 km范圍內設置防雷線。由于線路中的金屬構件極易受到雷擊，因此，應去除光纜線路的金屬構件或增加非金屬加強芯，對于接頭盒兩側的加強芯固定端子不進行導線連接，保證其處于絕緣狀態[1]。

1.1.2 ?電磁感應較弱地區

針對電磁感應較弱的區域，建議在防雷設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中，需要確保不同種類金屬構件之間的連通性，再連接區域增加金屬跳線，進而優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，部分地區土壤中電阻系數略高，人工接地形式會使雷電反向進入線路的金屬構件中，導致光纜線路被擊穿，威脅線路通信安全。因此，對于阻值較高的區域，不建議采取人工接地方式。

1.2 ?對于穿過雷區線路的防雷設計

在敷設線路時，側重選擇單棵樹木數量較少的地區，若必須穿過此區域則建議安裝避雷針或者設置空地線，加強對線路的保護。若光纜線路架空敷設穿過雷區，則需要對每根電桿設置避雷線，且避雷線應高出電桿頂部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建光纜。此外，在線路敷設過程中，應繞開容易發生雷暴問題的桿塔、建筑物、大樹。若無法躲避雷擊區域，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。

在架設光纜線路時，建議針對區域雷擊發生事故、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，對某地區調查發現，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：若區域年雷擊次數小于0.5次，則無需防雷處理;年雷擊發生次數在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，能夠保護光纜的內部元件，因此完善該結構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計

當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部產生感應電動勢，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電流，極易破壞絕緣介質，導致通信工作停止。（3）干擾影響。當長途光纜處于強電線不對稱環境中，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計，內容如下：首先，在選擇光纜路由時，建議結合強電線的電壓值，與強電線保持安全距離。當光纜線路敷設過程十分接近強電區域時，可以采取金屬屏蔽隔離的方式，仔細計算其對于金屬構件形成的危險系數，并確保該系數不會超過安全值。其次，若光纜線路需要與強電線路相互交叉架設時，應圍繞“垂直”原則，使交叉角度大于45 °;若光纜金屬構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，可以將光纜金屬構件臨時接地，提升線路防強電水平。此外，應保證光纜線路PE層的厚度大于等于2 mm，使絕緣強度超過20 000 V，確保金屬構件中的電動勢滿足國家標準，進而保障施工人員和行人的人身安全[2]。

3 ? ?結語

對光纜線路進行防雷防強電設計分析，有必要采取科學的措施加強對光纜線路的保護，布設防雷線、避雷針、消弧線等裝置。加強光纜絕緣外層的介質強度，延長光纜的使用壽命，降低安全事故發生概率，針對雷擊高發地段進行針對性防雷布置規劃，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計[J].城市建設理論研究，2018（6）：87-88.