光缆的强电和雷电防护Word格式文档下载.docx

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⑴短期影响。

强电线路发生接地短路故障时，在光缆的金属构件上产生感应电动势，击穿绝缘介质，瞬间高温可能损伤光缆，甚至中断通信。

⑵长期影响。

不对称运行的强电线路在正常工作状态下，在光缆的金属构件上产生电动势，在超过安全电压的规定值时会危及人身安全。

⑶干扰影响。

不对称运行的强电线路在工作状态下，在光缆的铜线上会产生电动势，对铜线回路（如区间联络，远供回路等）产生杂音、噪声等干扰。

对于无铜线的光缆线路来说，强电影响的允许值可由光缆外护层（PE层）对地绝缘强度确立。

光缆PE层的厚度一般等于或大于2mm，其工频绝缘强度要求等于或大于20000V。

按CCITT建议K13规定光缆金属护套上短期危险影响的纵电动势不超过其直流试验电压的60％，即为20000×

60％＝12000V。

光缆金属构件上长期影响的纵电动势允许值，按CCITT《关于通信线路防止电力线路有害原则》和国家标准“GB6830-86”《电信线路遭受强电线路危险影响的允许值》中关于人身安全的规定为60V。

防强电措施：

⑴光缆线路与强电线路之间保持一定的隔距，使光缆金属构件的短期和长期危险纵电动势分别不大于12000V和60V。

⑵在接近交流电气化铁道的地段进行光缆施工和检修时，将光缆中金属构件临时接地，以保证人身安全。

⑶在接近发电厂、变电站等地电位高的区域，不将光缆的金属构件接地，以免将高电位引上光缆。

⑷采用非金属加强芯光缆或非金属光缆，但直埋光缆除外（因为这种光缆对潮气渗透的抗力较低，而且在维护工作中难于确定光缆位置）。

⑸增加光缆PE外层厚度，以提高光缆护套的绝缘和耐压强度。

2.雷电对光缆的影响和防护措施

金属光缆的雷电的作用下，会在其金属构件上产生感应电流、纵电动势，使金属构件熔化，外护层击穿，光纤损坏，甚至中断通信。

光缆受雷电影响主要有以下几个方面：

⑴金属构件熔化。

雷电流进入金属护套，缆芯导体与金属护套将出现冲击电压，击穿金属构件间介质而发生电弧，使金属构件熔化外护层被击穿。

⑵针孔击穿。

雷击大地产生地电位升高，使光缆塑料外护套发生针孔击穿，土壤潮气和水通过针孔侵蚀光缆金属护套，从而降低光缆使用寿命。

⑶形成孔洞。

雷电流通过雷击针孔击穿金属护套从而形成孔洞，进而损伤光纤。

⑷结构变形。

雷击大地造成光缆的放电而引起的压缩力会压扁光缆，引起结构变形，增大传输损耗乃至中断通信。

防雷电措施：

⑴在选择光缆线路路由时，应与高大的树木、独立建筑电杆、古塔等保持一定的间距。

⑵在光缆上方敷设防雷线。

当大地电阻率小于500Ω·

m时，敷设一条防雷线；

当大地电阻串大于500Ω·

m时，敷设两条防雷线。

⑶采用架空光缆吊线间隔接地，一般500－1000m接地一次。

⑷在强雷区采用非金属加强芯光缆，或者是超厚PE外护层的光缆。

二、光缆防强电和防雷电技术的发展

目前光缆的防强电、防雷电问题已经引起了有关方面极大的重视，进行了不同程度的研究，并提出两种不同的防护措施。

第一种防护措施，是在光缆接头处将缆内金属构件在接头处前后断开，不作电气连接和接地处理，且在直埋光缆的上方设置屏蔽线。

第二种防护措施，是在光缆接头处将缆内金属构件作电气连通，并作接地处理，在直埋光缆的上方不设屏蔽线。

对这两种防护措施虽然有争议，但资料表明这两种防护措施都很有效。

由于我国山地以及宕石多，埋设一组合格的地线十分困难，采用第一种防护措施，光缆接头处不接地，可以减少很多接地装置，从而可大大减少工程费用和维护工作量。

另外，光缆接头处缆内金属构件不连通，相当于加了分割波波器，限制了感应纵电动势在光缆中长距离的积累。

三、我国光缆的防强电和防雷电措施

我国光缆线路一般均为直埋光缆，大多都是在距公路较近地址埋设，部分架在明线杆路上，并都与高压输电线、交流电气铁道、地面各种建筑物形成了相互合理的关系，保持有一定间隔距离，并在线路上采取了相应的防护措施。

根据国家现行的光缆防强电防雷电措施，结合线路实际情况，主要应采用以下防强电、防雷电措施：

⑴在光缆选型上不采用有铜线光缆。

在强电和雷电严重的地区埋设较为完整的地线设施，如经济允许可适当采用非金属加强芯光缆或金属光缆。

⑵在新架光缆选择路由时，应尽量避免与高压输电线、交流电气铁道平行接近，与其交相时，交越角度应在30度以上。

⑶在现有明线杆路上架设光缆时，一般可不考虑强电和雷电的影响。

为了减少雷电对架空光缆的影响，光缆吊线每隔一公里接地一次，接地体的接地电阻要符合规定要求。

⑷在光线接头处将缆内金属构件前后断开，不作电气连通，并不作接地处理。

⑸在接近高压输电线、交流电气的地段进行光缆施工或检修时，作临时保护接地，以保人身安全。

光缆线路的防雷工作

光缆良好的防护性能使它的防雷工作不像同轴电缆和明线电路那样明显，因而在光缆线路迅速发展的过程中，安全接地往往被误解，甚至被遗忘。

随着光缆的大量采用，近几年光缆线路遭雷击的情况时有发生。

光缆线路具有很大的通信容量，而且最容易受雷击的是直埋线路，抢修较为困难，因此一旦发生障碍，将会造成巨大损失。

本文结合国内对通信线路的防雷规范，谈谈光缆线路的防雷保护。

1光缆线路落霞的原因光纤具有不导电性，可以免受冲击电流。

但为了使高容量的光纤免受环境事件（如动物的啮咬，岩石、架空金属附件的碰撞，猎枪损害以及其它自然的和人为的事件等）的影响，光缆必须有铠装元件，主要有金属铠装层、加强芯和业务铜线等，它们都是金属导体。

当电力线接近短路或雷击金属构件时，会感应出交流电或浪涌电流，伤害人身安全或破坏线路设备。

雷电具有寻找阻抗最小路径以泄放雷云电荷与地下异性电荷中和的趋势。

当雷击附近大地或建筑物时，落雷点的电位升高，而光缆延伸到很远，远端电位可视为O，所以雷击点附近的光缆电位也视为O。

这样落雷点与光缆之间形成极大的电位差，这一电位差若超过蒋雷点与光缆外护层间的耐压强度，便会击穿外护层，形成从落雷点到金属构件的电弧通道，使大量雷电流涌向光缆，造成光缆严重损坏。

光缆线路在施工中难免损伤PE（聚乙烯）护套，另外鼠咬、外力等均可能造成光缆中金属元件暴露。

这些暴露点易将强电或雷电荷引入缆中，造成损害。

笔者曾参加过一次省内干线直埋光缆雷击故障的抢修工作。

该光缆雷击点距中继局800m，相距20m有两处雷击点，损伤情况基本相同，光缆外皮和护套被烧毁，光纤被全部烧断。

中继局终端盒（该线路光缆接头处金属构件作电气断开处理）中固定加强芯和金属护套的螺母被部分熔化，光纤的涂覆层被全部烧掉，纤芯暴露，其中6根纤芯已经被烧断。

从落霄点的地形看，该地区属丘陵地带，距光缆10m左右有一条河平行接近，河边有一排大树距光缆很近。

经分析认为雷电是通过树木或其它途径引入大地击穿土壤，由光缆外护套破损点引入金属护套和加强芯（该光缆结构为加强芯位于光缆两侧）。

资料表明，在以下情况下，光缆线路容易受雷击：

①金属护套、加强芯或铜线对地绝缘较低的光缆。

②地形突变、土壤电阻率变化较大的地带。

③光缆与单棵大树或高耸建筑物隔距不够时。

2防国的主要措施对光缆线路进行防雷保护，可以针对当地的天气和地形等自然条件，有针对性地进行。

通过对几例光缆雷击故障的分析，我们发现在光缆线路的施工和维护中应注意以下几个问题。

（1）对于架空光缆：

①接头盒通常具有加强芯可断可连的结构，无论采用电气连接还是断开方式，金属压板连接结构要优于镙栓连接，而镙栓横向开孔优于纵向开槽结构，这是选用接头盒时应注意的问题。

②架空吊线应电气连接并每隔2km进行一次接地，接地时可直接接地或通过合适的浪涌保护装置接地。

这样吊线具有架空地线的保护作用。

（2）对于理式光缆线路的防雷：

①局内接地方式，光缆中的金属件在接头部位均应连通，使中继段光缆的加强芯、防潮层、铠装层保持连通状态。

在两端局（站）内错装层，加强件应接地，防潮层应通过避雷器接地。

②对于无业务铜线的光缆，依照YDJ14-91的规定，在光缆接头处防潮层、铠装层和加强芯应作电气断开处理，且都不接地，对地呈绝缘状态，可避免光缆中感应雷电流的积累，也可避免由于防雷排流线和光缆金属构件对地回路阻抗差异而导致大地中雷电流由接地装置引入光缆。

实践证明这种方法简单有效，因为通常情况下，光缆（无绝缘不良点和接头进水）中的金属构件对地绝缘值较高，雷电流不易进入光缆。

③终端盒的接地装置一定要良好，接地电阻要符合要求。

因为终端接地，同②中分析相反，光缆中的金属护套对地电位为零，若室外光缆有护层破损点，相同条件下雷电流易进入光缆，如果接地装置不好，雷电流不能迅速放掉，就起不到保护作用。

另外，埋设排流线和消弧线也是一种较好的防雷方法。

根据落雷规律，在易雷击地段按要求（原理和实施方案不再论述）埋设一定长度的徘流线（消弧线），并作良好接地，同是排流线（消弧线）要尽量选用阻抗小、耐腐蚀的金属。

实践证明，这种保护方法防雷效果较好，缺点是成本较高。

ODF架内成端的光缆的加强芯跟外壳一起接到设备保护地线排，不会引起光缆把雷电引进机房，也不会把其他设备烧掉。

相反，起到了泄放和均衡的作用。

规程也是这么要求的。