地下通信電、光纜防雷措施的探討

溫臨巧

【摘 ?要】通信系統中重要構成部分就是信號傳輸線，在現代通信事業中，信號傳輸線的使用較為廣泛。加強地下通信電線或光纜線的保護措施是提升傳輸線效率的重要舉措，在電線、光纜線的設計中有必要增強防雷效果。

【關鍵詞】地下通信;電線;光纜線;防雷

在現代社會中，通信設備的使用較為廣泛，人們生活中需要通信來加強交流增強彼此之間的情感。本文主要闡述了雷電對地下通信電線及光纜線的危害，以電線、光纜線的保護標準出發，研究地下通信電線和光纜線的有效防護措施，以降低雷電對電線光纜線的損害程度。

一、雷電對地埋電線、光纜線的危害分析

1、容易引發電線、光纜線的變形。雷電自身攜帶熱量且溫度較高，當它雷擊電線或光纜線的時候會使電光線周圍的環境發生變化，土壤中的水分被迅速蒸發，蒸發掉的水分會形成水蒸氣附著在電線、光纜線上，水蒸氣導致纜線發生變形，出現彎曲、凹痕、壓扁的現象。

2、雷擊后的金屬護套會出現孔洞。強雷電容易將地面上的介質擊穿然后形成電弧，雷電本身溫度較高所以產生的電弧溫度也是很高的，電弧溫度可以將電光纜線的金屬護套熔化成一些細小的孔洞。當雷電電流強度較大的時候，金屬導線與護套會產生溫度差、電位差，電位差較大時就會擊破絕緣層在其內部產生電弧熔斷光纖或芯線。

3、擊穿的金屬護套容易引發電蝕。在直流雷電或地下點位較高的地方，電線、光纜線不會溶蝕成孔洞，但會被電流擊穿形成針孔，久而久之，針孔就會被氧化從而引發電蝕。

二、雷電擊電線、光纜線的物理過程分析

一般來說，雷擊電纜線、光纜線的方式有兩種：間接雷擊或直接雷擊。間接雷擊指的是雷電落下點恰巧在地埋電光纜線附近，電流通過地面介質呈半球狀傳入輻射，將電流傳入在電線、光纜線的金屬護套中;或通過其他介質將強雷電流傳入電線或光纜線中。直接雷擊就是閃電直接擊在了電線或光纜線之上。但在大部分電擊中，雷電流通過間接雷擊將電流傳入。

電流進入電線、光纜線之中后，若形成勢小的縱向電動則不會對電線、光纜線造成太大的危害;若形成較大的縱向電動則會擊破絕緣層，毀壞設備、熔斷芯線。

三、地下通信電線、光纜線避雷措施研究

3.1選擇適當的路由

電線、光纜線周圍的建筑物、土壤電阻率、落雷密度等決定著受雷擊的概率。在選擇地下通信纜線的路由時，要盡量避免雷擊率較高的地點。纜線地埋線路要避開山區，盡量沿著平原敷設，如果避免不了就盡量選擇地勢較低的地區，避免走山脊或山頂。仔細分析落雷地區，研究在此落雷的原因，盡量弄清楚此地與落雷之間的聯系進而在埋線避開這些地區。有些地區的電阻率較低，有些地區的電阻率較高，在纜線敷設的時候要盡量選擇電阻率較低的地方。

3.2選擇安全的距離

首先，地埋線與獨立建筑物之間的凈距離要保持在一定范圍內，它們之間的凈距離要根據埋線土壤的電阻率來決定，如果土壤電阻率低于100兆歐，則埋線與獨立建筑之間的距離為10米;若土壤電阻率處于100-500兆歐之間，則距離就要變為15米;如果土壤電阻率高于500兆歐，則凈距離至少為20米。其次，是纜線與孤立大樹之間的凈距離。當土壤電阻率小于100兆歐，則埋線與獨立大樹之間的距離為15米;若土壤電阻率處于100-500兆歐之間，則距離就要變為20米;如果土壤電阻率高于500兆歐，則凈距離至少為25米。最后，是纜線與接地裝置之間的凈距離。若土地電阻率小于100兆歐時，則埋線與接地裝置之間的距離為10米;若土壤電阻率處于100-500兆歐之間，則距離就要變為15米;如果土壤電阻率高于500兆歐，則凈距離至少為20米。

3.3選擇合理的電纜線和光纜線

在選擇電、光纜線時，要注意它們的規格，盡量選擇耐雷性教高、絕緣介質質量較好的電光纜線。芯線材質較好的電纜線既具有屏蔽的作用又有導電的作用，改善其保護性能，增大其抗電能力，選擇可以消除弧線的設備，保護電光纜線能夠不受損害。在電線、光纜線的結構質量挑選、運送運輸、安全監測等環節中加強防護意識，運用一定的技術措施來保護電光纜線的質量。

隨著光纖通信技術的迅速發展，在加緊建設光纖通信的同時，光纜的防強電、防雷電問題已經引起了有關方面極大的重視，進行了不同程度的研究，并提出兩種不同的防護措施。

第一種防護措施，是在光纜接頭處將纜內金屬構件在接頭處前后斷開，不作電氣連接和接地處理，且在直埋光纜的上方設置屏蔽線。第二種防護措施，是在光纜接頭處將纜內金屬構件作電氣連通，并作接地處理，在直埋光纜的上方不設屏蔽線。對這兩種防護措施雖然有爭議，但資料表明這兩種防護措施都很有效。

由于我國山地較多，埋設一組合格的地線十分困難，采用第一種防護措施，光纜接頭處不接地，可以減少很多接地裝置，從而可大大減少工程費用和維護工作量。另外，光纜接頭處纜內金屬構件不連通，相當于加了分割波波器，限制了感應縱電動勢在光纜中長距離的積累。

四、強電對光纜的影響和防護措施

強電線路靠近金屬光纜時，會在光纜內銅線、金屬加強芯、金屬防潮層、金屬護套等金屬構件上產生感應電動勢和電流，當其達到一定強度時就會損壞光纜，危及人身安全。光纜受強電影響主要有三個方面：

⑴ 短期影響。強電線路發生接地短路故障時，在光纜的金屬構件上產生感應電動勢，擊穿絕緣介質，瞬間高溫可能損傷光纜，甚至中斷通信。

⑵ 長期影響。不對稱運行的強電線路在正常工作狀態下，在光纜的金屬構件上產生電動勢，在超過安全電壓的規定值時會危及人身安全。

⑶ 干擾影響。不對稱運行的強電線路在工作狀態下，在光纜的銅線上會產生電動勢，對銅線回路（如區間聯絡，遠供回路等）產生雜音、噪聲等干擾。對于無銅線的光纜線路來說，強電影響的允許值可由光纜外護層（PE層）對地絕緣強度確立。光纜PE層的厚度一般等于或大于2mm，其工頻絕緣強度要求等于或大于20000V。按CCITT建議K13規定光纜金屬護套上短期危險影響的縱電動勢不超過其直流試驗電壓的60%，即為20000×60%=12000V。光纜金屬構件上長期影響的縱電動勢允許值，按CCITT《關于通信線路防止電力線路有害原則》和國家標準“GB 6830-86”《電信線路遭受強電線路危險影響的允許值》中關于人身安全的規定為60V。

結語

雷電作為一種自然現象，我們無法消除只能在埋線方面做出正確的選擇，認真研究雷電現象發生的規律及對某些地區發生雷電的原因進行詳細解讀，探索一些內在的規律。做好電線、光纜線的保護工作是通信埋線人員需要考慮的問題，從路由的選擇、距離安排、設備選擇等方面來避免雷擊機率。每一個防雷工作都要認真探索，爭取掌握較好的防雷方法，及時做好事后維護工作。采用在落雷點設置檢測器、補救雷擊地區等方式增強保護措施，避免雷擊危害。

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（作者單位：國網臨汾供電公司）