光纜線(xiàn)路的避雷防護(hù)

      光纜良好的防護(hù)性能使它的防雷工作不像同軸電纜和明線(xiàn)電路那樣明顯，因而在光纜線(xiàn)路迅速發(fā)展的過(guò)程中，安全接地往往被誤解，甚至被遺忘。隨著光纜的大量采用，近幾年光纜線(xiàn)路遭雷擊的情況時(shí)有發(fā)生。光纜線(xiàn)路具有很大的通信容量，而且最容易受雷擊的是直埋線(xiàn)路，搶修較為困難，因此一旦發(fā)生障礙，將會(huì)造成巨大損失。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)對(duì)通信線(xiàn)路的防雷規(guī)范，談?wù)劰饫|線(xiàn)路的防雷保護(hù)。

　　1、光纜線(xiàn)路落雷的原因

　　光纖具有不導(dǎo)電性，可以免受沖擊電流。但為了使高容量的光纖免受環(huán)境事件（如動(dòng)物的嚙咬，巖石、架空金屬附件的碰撞損害以及其它自然的和人為的事件等）的影響，光纜必須有鎧裝元件，主要有金屬鎧裝層、加強(qiáng)芯和業(yè)務(wù)銅線(xiàn)等，它們都是金屬導(dǎo)體。當(dāng)電力線(xiàn)接近短路或雷擊金屬構(gòu)件時(shí)，會(huì)感應(yīng)出交流電或浪涌電流，傷害人身安全或破壞線(xiàn)路設(shè)備。

　　雷電具有尋找阻抗最小路徑以泄放雷云電荷與地下異性電荷中和的趨勢(shì)。當(dāng)雷擊附近大地或建筑物時(shí)，落雷點(diǎn)的電位升高，而光纜延伸到很遠(yuǎn)，遠(yuǎn)端電位可視為0，所以雷擊點(diǎn)附近的光纜電位也視為0。這樣落雷點(diǎn)與光纜之間形成極大的電位差，這一電位差若超過(guò)蔣雷點(diǎn)與光纜外護(hù)層間的耐壓強(qiáng)度，便會(huì)擊穿外護(hù)層，形成從落雷點(diǎn)到金屬構(gòu)件的電弧通道，使大量雷電流涌向光纜，造成光纜嚴(yán)重?fù)p壞。

　　光纜線(xiàn)路在施工中難免損傷PE（聚乙烯）護(hù)套，另外鼠咬、外力等均可能造成光纜中金屬元件暴露。這些暴露點(diǎn)易將強(qiáng)電或雷電荷引入光纜中，造成損害。

　　筆者曾參加過(guò)一次省內(nèi)干線(xiàn)直埋光纜雷擊故障的搶修工作。該光纜雷擊點(diǎn)距中繼局800m，相距20m有兩處雷擊點(diǎn)，損傷情況基本相同，光纜外皮和護(hù)套被燒毀，光纖被全部燒斷。中繼局終端盒（該線(xiàn)路光纜接頭處金屬構(gòu)件作電氣斷開(kāi)處理）中固定加強(qiáng)芯和金屬護(hù)套的螺母被部分熔化，光纖的涂覆層被全部燒掉，纖芯暴露，其中6根纖芯已經(jīng)被燒斷。從落雷點(diǎn)的地形看，該地區(qū)屬丘陵地帶，距光纜10m左右有一條河平行接近，河邊有一排大樹(shù)距光纜很近。經(jīng)分析認(rèn)為雷電是通過(guò)樹(shù)木或其它途徑引入大地?fù)舸┩寥溃�由光纜外護(hù)套破損點(diǎn)引入金屬護(hù)套和加強(qiáng)芯（該光纜結(jié)構(gòu)為加強(qiáng)芯位于光纜兩側(cè)）。

　　資料表明，在以下情況下，光纜線(xiàn)路容易受雷擊：

　�、俳饘僮o(hù)套、加強(qiáng)芯或銅線(xiàn)對(duì)地絕緣較低的光纜。

　�、诘匦瓮蛔儭⑼寥离娮杪首兓�較大的地帶。

　�、酃饫|與單棵大樹(shù)或高聳建筑物隔距不夠時(shí)。

　2、防雷的主要措施

　　對(duì)光纜線(xiàn)路進(jìn)行防雷保護(hù)，可以針對(duì)當(dāng)?shù)氐奶鞖夂偷匦蔚茸匀粭l件，有針對(duì)性地進(jìn)行。通過(guò)對(duì)幾例光纜雷擊故障的分析，我們發(fā)現(xiàn)在光纜線(xiàn)路的施工和維護(hù)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

　　2.1對(duì)于架空光纜

　�、俳宇^盒通常具有加強(qiáng)芯可斷可連的結(jié)構(gòu)，無(wú)論采用電氣連接還是斷開(kāi)方式，金屬壓板連接結(jié)構(gòu)要優(yōu)于螺栓連接，而螺栓橫向開(kāi)孔優(yōu)于縱向開(kāi)槽結(jié)構(gòu)，這是選用接頭盒時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。

　�、诩芸盏蹙�(xiàn)應(yīng)電氣連接并每隔2km進(jìn)行一次接地，接地時(shí)可直接接地或通過(guò)合適的浪涌保護(hù)裝置接地。這樣吊線(xiàn)具有架空地線(xiàn)的保護(hù)作用。

　　2.2對(duì)于理式光纜線(xiàn)路的防雷：

　�、倬謨�(nèi)接地方式，光纜中的金屬件在接頭部位均應(yīng)連通，使中繼段光纜的加強(qiáng)芯、防潮層、鎧裝層保持連通狀態(tài)。在兩端局（站）內(nèi)錯(cuò)裝層，加強(qiáng)件應(yīng)接地，防潮層應(yīng)通過(guò)避雷器接地。

　�、趯�(duì)于無(wú)業(yè)務(wù)銅線(xiàn)的光纜，依照YDJ14-91的規(guī)定，在光纜接頭處防潮層、鎧裝層和加強(qiáng)芯應(yīng)作電氣斷開(kāi)處理，且都不接地，對(duì)地呈絕緣狀態(tài)，可避免光纜中感應(yīng)雷電流的積累，也可避免由于防雷排流線(xiàn)和光纜金屬構(gòu)件對(duì)地回路阻抗差異而導(dǎo)致大地中雷電流由接地裝置引入光纜。實(shí)踐證明這種方法簡(jiǎn)單有效，因?yàn)橥ǔＧ闆r下，光纜（無(wú)絕緣不良點(diǎn)和接頭進(jìn)水）中的金屬構(gòu)件對(duì)地絕緣值較高，雷電流不易進(jìn)入光纜。

　�、劢K端盒的接地裝置一定要良好，接地電阻要符合要求。因?yàn)榻K端接地，同②

　　中分析相反，光纜中的金屬護(hù)套對(duì)地電位為零，若室外光纜有護(hù)層破損點(diǎn)，相同條件下雷電流易進(jìn)入光纜，如果接地裝置不好，雷電流不能迅速放掉，就起不到保護(hù)作用。

　　另外，埋設(shè)排流線(xiàn)和消弧線(xiàn)也是一種較好的防雷方法。根據(jù)落雷規(guī)律，在易雷擊地段按要求（原理和實(shí)施方案不再論述）埋設(shè)一定長(zhǎng)度的排流線(xiàn)（消弧線(xiàn)），并作良好接地，同是排流線(xiàn)（消弧線(xiàn)）要盡量選用阻抗小、耐腐蝕的金屬。實(shí)踐證明，這種保護(hù)方法防雷效果較好，缺點(diǎn)是成本較高。