长途光缆通信线路的防雷及防强电设计

李沛然

【摘要】 改革开放以来，我国光缆通信发展十分迅速，实现了以光缆为传输主体的通信网。本文主要介绍了长途光缆通信线路的防雷及防强电设计现状，根据强电对长途光缆线路的影响因素以及防雷分析，提出了相应地措施，在长途光缆接头处将缆内金属构件断开并不接地作为基本措施，在光缆上方加屏蔽线作为辅助措施，进一步做好长途光缆通信线路的防雷及防强电设计工作，提高光缆通信的安全性及可靠性。

【关键词】 光缆 防雷 防强电 措施

光缆通信是利用光信号，它不受外界电磁波干扰的影响，但是由于光缆内部具有金属加强芯，金属挡水层以及钢带铠装层，其内部这些金属构件在遇到强电或者是雷电波的影响时，能够将产生感应耦合影响，其感应电压超过它的耐压指标时，就会对地绝缘，很有可能被击穿，大大削弱光缆的使用寿命，因此长途光缆通信线路中，做好防雷和防强电设计十分有必要。

建议在光缆接头处将长途光缆内金属加强芯、金属挡水层以及钢带铠装层在接头处前后进行断开，且不作接地处理，将直埋光缆的上方设排流线，以做好防雷、防强电设计，保护好长途光缆。

一、强电对长途光缆通信线路的影响分析

电网通信系统中，当强电线路靠近金属光缆时，会在光缆内部金属加强芯、金属防潮层以及金属护套等带有金属构件上产生感应电动以及过强电流，当电流达到一定强度时就会大大降低光缆的使用寿命，甚至损坏光缆，还有可能威胁到人们的生命安全，笔者通过自身多年实践经验，归纳并总结到强电影响光缆使用寿命的主要因素：（1）短期影响，当强电线路发生接地故障时，由于光缆内部具有金属构件，且在金属构件上产生了感应电流，很容易击穿绝缘介质，在高温情况下损伤光缆，造成通信中断，影响信号的传输。（2）长期影响；当出现不对称运行时，强电线路在正常工作状态下，能够对电缆内部金属构件产生感应电动势，击破绝缘材料，超过安全电压规定的范围，很容易造成安全隐患的发生。（3）干扰影响；长途光缆在不对称运行的强电线工作状态下，很容易在光缆的铜线上产生电动势，或者是过强电压，在铜线回路状态下产生杂音或者者光缆通信信号干扰等。然而针对无铜线的光缆线路来说，强电影响的允许值是通过光缆外层对绝缘强度具体确定的。而光缆PE层的厚度必须要大于或者是等于2mm，绝缘强度要大于20000V。通信系统中，当光缆金属构件上长期影响的纵电动势允许值按照国家相关标准，必须要为60v才能保证人身安全，避免造成雷电事故的发生。

二、长途光缆通信线路的防雷分析

由于光钎具有不导电性，具有抵制电流冲击的作用。为了提高光钎使用的安全性，避免遭受外界因素的干扰或者是影响，因此光缆必须要有铠装元件，而这些都属于金属导体，因此，当电流过大时或者是遭受雷击时，发生感应，很有可能造成光缆的损坏或者是伤害人身安全。雷击过程中，落泪点与光缆之间形成极大的电位差，当电位差超过落雷点与光缆外护层的耐压强度时，很容易被击穿，形成从落雷点到金属构件的电弧通道，此时大量的雷电流至击光缆，对光缆造成严重的影响。

当出现以下几种情况时，光缆很容易遭受雷击现象：

（1）金属护套，加强芯以及铜线对地绝缘性能比较低的光缆；

（2）地形突变的地带；

（3）光缆与单棵树距离比较近；这些暴露点很容易将强电或者雷电荷导入光缆中，造成光缆损害现象。

另外，光缆通信线路受雷击的影响表现在：（1）造成金属构件的熔化。当雷电流引入到光缆金属护套时，光缆芯导体与金属护套受到强电压的冲击，很容易被击穿，造成金属构件的熔化。（2）针孔击穿，在出现雷电击穿现象时，造成地电位升高，光缆外护套很容易出现针孔击穿，大大削弱了光缆的使用寿命。（3）孔洞现象；当雷电通过雷击针孔击穿金属护套时，出现孔洞，损害光缆；（4）光缆变形，雷电击穿大地时，对光缆产生放电，容易引起压缩力，使得光缆的结构变形，增大了传输损耗的可能型，甚至造成光缆中断通信的现象。

三、长途光缆通信线路的防雷及防强电措施

目前，我国长途光缆通信线路是直埋形式，敷设在距离公路比较近的地方，少部分光缆架设在明线杆路上，所有的光缆通信线路在埋设中，都与高压输电线、交流电气铁道以及建筑物等形成了一定的关系，并且保持一定的距离，避免造成雷击或者是强电事故的发生。笔者通过自身多年实践工作经验，并根据国家现行的光缆防雷及防强电设计要求，归纳并总结到一些防护措施，加强对长途光缆通信设施的保护，确保通信设备的正常运行。具体从两个方面进行分析：

3.1光缆通信线路的防雷措施

线路敷设过程中，当遇到年平均雷暴日数大于20的地区时，根据该地区雷击现象进行分析，以做好该地段光缆通信线路的防护措施；当出现无金属线对光缆金属构件的直埋光缆线路时，可采取以下几点措施：防雷的设计需要遵循的原则是：针对P10<100Ωm地段，可以不设防雷线；P10=100～500Ω.地段时，需要设一条防雷线；当遇到P10>500Ωm地段时，需要设两条防雷线。需要注意的是防雷线的连续布放长度要大于2Km。另外，光缆接头处两侧金属构件不作电气连通，针对雷击比较严重的地段，一般要将长途光缆采用非金属加强芯或者是无金属构件的结构形式，提升防雷效果。

除此之外，光缆线路在敷设过程中，要尽可能地绕避雷暴危害比较严重的单棵大树、杆塔、建筑物或者是樹林等，做好引雷目标，当无法避开雷击时，要采用消弧线、避雷针等相应的措施，加强对长途光缆通信线路的保护。在架设光缆过程中，还需要确保光缆架设在长途明线线条的下方，将光缆吊线间隔接地，针对雷电比较严重的地方，要装设空地线。

3.2光缆通信线路的防强电措施

为了确保光缆通信线路的防强电效果，因此要做到：在选择光缆路由时，要与现有强线路保持一定的距离间隔，必须要靠近敷设时，必须通过计算在光缆金属构件上产生的危险系数，确保其不能超过光缆自身规定的范围，以达到防强电的效果；在遇到光缆线路与强电线路交越时，建议垂直经过；当光缆接头处两侧金属构件不作电气连通时，不能接地；除此之外，还可以采取增加光缆绝缘外护层的介质强度，建议采用非金属加强芯或者是无金属构件等材料作为光缆；最后在与强电线路平行地段进行光缆施工或者是日常维护时，施工人员需要将光缆内的金属构件作为临时接地，加强对长途光缆通信线路的防强电保护。

四、结束语

综上所述，在分析了长途光缆通信线路的防雷现状及防强电现状之后，分别采取了针对性措施，根据具体地段，设防具体雷线，并且采用消弧线、避雷针等措施，加强对光缆线路的保护；在防强电保护措施中，选择合适的光缆路由，并与现有强电线路保持一定的距离，将其规定在规范容许值范围内，建议采用增加光缆绝缘外护层的介质强度，非金属加强芯或者是无金属构件的光缆材料，确保光缆通信线路正常使用，提升光缆的使用寿命，避免出现伤害人身安全事件的发生，进而推动我国光缆通信的进一步发展提供了重要意义。

参 考 文 献

[1]邵滨.光缆通信线路防强电、雷电影响及危害的防护与措施[J].中国通信学会，2009（11）.

[2]程琪.浅谈陆地长途通信光缆线路工程设计中的几个问题[J].内蒙古科技与经济，2008（04）.

[3]杨福珠.论长途通信光缆线路工程在施工中需要着重注意把握的几个问题[J].内蒙古科技与经济，2011（04）.

[4]郭延峰.光缆通信传输网络维护系统的设计与实现[J].电子科技大学，2009（09）.

[5]姜国兴，郭连喜.光钎、光缆通信及其防雷技术[J].中国航海学会通信导航，2005（12）.