長途光纜通信線路的防雷及防強電設計實踐思考

黃爍

（廣東南方通信建設有限公司）

長途光纜通信線路的防雷及防強電設計實踐思考

黃爍

（廣東南方通信建設有限公司）

就當前的現狀來看，我國光纜通信技術已經進入到了新的發展階段，即在光纜通信設計過程中，注重利用光波在光導纖維中傳輸信息，但由于在光纜建設期間，其內部存在金屬加強芯和金屬擋水層、鋼帶鎧裝層，因而，極易受到強電和雷電波的影響，產生感應耦合問題，同時，造成感應電壓超標，縮短光纜整體使用壽命，為此，在長途光纜通信線路實踐架設中，應做好防雷和防強電設計工作。本文從雷電的危害分析入手，并詳細闡述了防雷電等的具體設計。

長途；光纜通信線路；防雷；防強電

前言

當前長途光纜通信線路防雷和防強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電技術優化中，應結合相關防雷原理和經驗，對雷擊類型和形式進行統計分析，繼而掌握光纜線路雷擊規律，找出雷擊位置定位方法，同時，進一步創新防雷和防強電技術，最終由此降低長途光纜通信線路建設后期維修維護費用，提高企業整體經濟效益。以下就是對光纜通信線路防雷和防強電設計要點問題的詳細闡述。

1 雷電對光纜通信線路的危害

就我國雷活動現況來看，在年平均雷暴日數為20～25d的地區，其雷暴小時數為2.2～3h，在年平均雷暴日數為30～40d的地區，其雷暴小時數為2.5～3.5h，而與其對應的，當年平均雷暴日數為50～60d或者70～80d以上時，其雷暴小時數分別為3～4h和3.3～4.3h，即雷暴小時數隨著年平均雷暴天數的增加而增大，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到1kHz～1GHz，因此，當雷云間放電時，其電流將對光纜通信線路下方架空產生電磁感應，干擾線路中音頻傳輸；

（2）由于雷云閃擊大地行為，將改變入地電流大小、傳播性能、電場強度等，因此，需在光纜通信線路架設過程中，參照《通信線路和通信設備防雷手冊》，做好防雷工作；

（3）由于雷電自然現象存在著雷電擊穿效應，因而，將損害光纜通信線路運行狀況，為此，需在光纜通信線路設計過程中，合理規劃防雷和防強電設計措施，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電的具體設計

2.1 防雷設計

2.1.1 PE護層的完善

在長途光纜通信線路架設過程中，做好PE護層的設計工作，可提高光纜線路防雷水平，為此，應在PE護層完善期間，選擇具有阻水性、防蝕性、絕緣性的聚乙烯塑料設計材料，并在聚乙烯塑料層設計過程中，保持其結構最外一層護套厚度為1.8～2.0mm，然后，利用聚乙烯塑料層電阻率高達6×1014Ω·cm，同時，瞬時耐壓強度大于500V/Lm的優勢，控制雷擊問題。此外，在PE護層完善過程中，為了更好的發揮其絕緣能力，同時，轉移主放電電荷，應基于地面某點積累大量正電荷，且負電荷達到20%的基礎上，充分發揮PE層絕緣效應，將PE層瞬時耐壓強度由100kV提升至500kV，并控制地雷電先驅放電誘導行為。另外，在土壤電阻系數較高的地區，若采取人工接地光纜通信線路設計方式，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件中，造成金屬構件回路的多次擊穿，危害光纜線路通信安全。為此，為了提高線路防雷水平，應保證全線不做人工接地，由此達到高效性防雷效果。

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護層，可控制光纜產生電弧現象，為此，應強化對其的落實。

2.1.2 防雷措施的選擇

在長途光纜通信線路防雷設計期間，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的光纜等幾點，因此，需在光纜通信線路實踐架設期間，結合地區雷擊事故次數、雷擊時間長短、雷擊危害性等，選擇可行性防雷方案。例如，某地區在光纜通信線路防雷措施選擇期間，即針對該地區雷擊危害進行了調查，由調查結果可知，該地區光纜通信線路外護套長度為100km，因而在光纜上部敷設防雷線措施實施期間，結合地區每年光纜通信線路外護套為100km，同時，外護套擊穿電壓為100kV雷擊狀況，采取了每年發生0.5次以下不做防雷處理，0.5～2.5次敷設一根防雷線，2.5～3次敷設二根防雷線的設計方式，如表1。

表1 防雷線敷設表

從表1中即可看出，該地區通過對不同年平均暴雷天數地區防雷線的敷設，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，在無強烈電磁感應地區防雷設計中，為了滿足光纜通信線路防雷作業需求，應在光纜架設期間，設置金屬擋潮層，且保持其通過避雷器接地，由此達到防雷設計目的。另外，在長途光纜通信線路施工期間，為了增強光纜防過電壓能力，同時，滿足不同金屬元件信號傳輸需求，應保持各個金屬構件的相互連接，且在聯接位置設計金屬跳線，由此達到最佳的防雷設計效果，滿足長途光纜通信需求。除此之外，在光纜通信線路設計時，亦應注重采取消弧線的敷設方法，提高線路防雷效果，如圖1。

圖1 消弧線敷設方法

2.2 防強電設計

在長途光纜通信線路設計期間，做好防強電設計工作亦是非常必要的，為此，應注重從以下幾個層面入手：

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

（2）在長途光纜通信線路設計過程中，不應將光纜接頭兩側金屬構件作為電氣連接或接地，且應在光纜選擇時，盡量選擇無金屬構件或者非金屬加強芯的光纜，由此避免強電的產生影響光纜使用效果。除此之外，在長途光纜通信線路運行期間，應定期檢修光纜進行狀況，由此達到防強電設計目的，滿足國家現行的光纜防電設計標準。

3 結論

綜上可知，在當前長途光纜通信線路敷設工作開展過程中，其防電防雷設計問題逐漸引起了人們關注，因此，為了保證光纜通信效率和質量，應在長途光纜通信線路規劃期間，結合國家現行的防電防雷措施，并了解線路實際情況，然后，從標準化防強電設計、防雷設計等層面入手，增強光纜線路運行效果，同時，避免由雷擊所引起的線路通信干擾問題，達到最佳的光纜線路信號傳輸效果，滿足當代社會發展中通信需求。

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