架空光缆线路的防雷措施　.doc

运营一线　 架空光缆线路的防雷措施　　 □揭水平 高瞻 徐剑　　　 摘要：通信光缆线路作为通信基础网中的重要组成部分，其安全性一直以来都是通信工程建设和维护重点考虑部分。根据对影响光缆网络危害的分析，引起通信光缆线路安全的各类因素非常多，光缆线路的雷害就是其重要的危害之一。本文就架空杆路光缆线路防雷措施方面做一些探讨。　　　 关键字：防雷 接地 措施 解决方法 　　　 　　　 架空线路常年暴露在野外，随着季节、天气、地理的不同，架空线路受外界的影响也随之不同，其中架空光缆线路受雷击问题一直是影响架空光缆安全的关键问题。本文主要就架空光缆线路的防雷措施进行探讨。　　　 一、雷的产生和对架空线路的影响　　 1、雷的产生　　 空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候，经过一些复杂过程，使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。空中的尘埃、冰晶等物质经过复杂运动运动，部分物质带上正或负电荷，一般带负上相同电荷的质量较重的物质会到达在云层的底部下，部（一般为负电荷），带上正相同电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部顶部。（一般为正电荷）。这样，同性电荷的汇集就形成了一些带电中心，当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时，就形成云间放电（即闪电）。带负电荷的云层向下靠近地面时，地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷，随着电场的逐步增强，雷云向下形成下行先导，地面的物体形成向上闪流，二者相遇即形成对地放电。　　　 大多数雷电放电发生在云间或云内，只有小部分是对地发生的。在对地的雷电放电中，雷电的极性是指雷云下行到地的电荷的极性。 根据放电电荷量进行的多次统计，90％左右的雷是负极性的。　 　 2、雷对架空光缆线路的危害影响　　 （1）直击雷影响　　　 一般来说，大气是很好的绝缘体物质。但是当其大气下部形成较为强势的雷电云（负电荷）后，将导致地面凸出物（如架空电杆）由于感应形成正电荷，从而形成尖端电荷。而架空杆路的杆顶直指天空，具备尖端放电条件。这种雷击也称为直击雷。　 该种类型雷电的放电电荷为20~50C，放电电流为20000~50000A，甚至高达200000A。因此，此类雷击直接击中电杆，电杆将被劈断，直接击中吊线将导致吊线被直接熔断。　 （2）间接雷影响　　 当雷击中光缆附近大地时，落地点的电位明显的升高。由于光缆距离一般盘长较长，因此光缆远端的点位可以考虑电位为0，故雷击附近光缆金属构件的电位也为0。因此，这必然造成高电位差。若电位差超过土壤的及光缆保护层所能承受的最大允许值，便产生电位击穿，从而形成电弧通道。雷电流将通过电弧通道进入塑料外护层、光缆金属构件内，从而损坏光缆。　　　 另外，架空方式敷设的光缆，光缆悬挂钢绞线下，由于钢绞线与光缆相距很近，且经挂钩与光缆接触，钢绞线遭雷击时，由于瞬间电位升高，将击穿光缆保护层进而损毁光缆。　　 （3）雷电感应影响　 在通信线路附近，当雷电击中其他物体放电时候，或者在上空发生云间放电时，由于电磁感应，通信线路也将产生电压造成感应雷击。感应雷击电压较低，电流较小，对光缆影响较小。对于雷害特别严重地区且雷电感应特别强的地区，建议采用非金属加强芯的光缆用于建设光缆网络。　 3、雷电对光缆线路影响小结　 （1）雷电主要通过直接击中的方式击中直顶物，导致如电杆等物体被直接劈断，从而引起通信终端受损。因此，有必要对直顶物进行保护。　 （2）光缆中的光纤是非金属材料制成的，它传输的是光信号、不受外界电磁场的干扰。但是光纤的成缆并不都是非金属材料，在现有的光缆通信线路中，光缆的金属防潮层，金属护套等金属构件都会受到雷电的影响。间接雷产生的高电位差，造成光缆的挂钩和钢绞线与光缆塑料外护层的金属护层、金属加强芯等部件间击穿而烧断光缆，引起通信中断。　　　 总之，如何实现避免杆路被雷直击、降低电位差对通信影响，是减少雷击造成通信中断的主要措施。　 　 二、架空光缆线路防雷方法　　 本文主要提出直接雷、间接雷以及感应雷防治方案，具体方案如下：　　　 1、架空光缆线路电杆防雷保护　　　 （1）保护范围以及避雷针长度取定　　　 为避免雷电直接击中电杆，需要对光缆线路电杆进行保护。避雷线是电杆有效防雷的重要措施之一。具体方式如下：　　 ● 避雷线上端高出保护物体，下端直接埋于地下或者接在接地装置上，当有雷电时，直接将雷电引入大地而放电。　 ● 良好的避雷线效果，须雷击电流放电要迅速，导体电阻、接地电阻要小。　　　 ● 选择适当的避雷保护范围。　 根据《电信工程设计手册》经验公式：　　 。　　 式中取值见表1：　　 表1 避雷针计算参数表　　 序号　 项目　　　 取值　　　 内容（m）　 1　　　 ha　　　 5.5m　　　 地面至保护点高度　 2　 r　　 0.32m　　 保护半径　　　 3　 hx