架空光缆线路的防雷措施.doc
架空光缆线路的防雷措施摘要：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、雷对架空线路的影响1、雷的产生空中的尘埃、冰晶等物质经过复杂运动，部分物质带上正或负电荷，一般带负电荷的质量较重的物质会在云层的底部，带上正电荷的质量较轻的物质会到达云层的顶部。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。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）感应形成正电荷，从而形成尖端电荷。这种雷击也称为直击雷。该种类型雷电的放电电荷为2050C，放电电流为2000050000A，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）1ha5.5m地面至保护点高度2r0.32m保护半径3hx保护点至避雷线高度4h6m避雷线在地面以上高度535°45°保护角度根据上公式计算可得hx=0.10.3m，hx建议取值为0.1m。具体避雷针保护范围如图1所示。图1避雷针保护范围示意图（2）电杆安装避雷针的方法避雷线应伸出杆路0.1m，避雷线在距杆梢15cm处用3.0铁线扎4圈固定。具体安装情况如图2。图2避雷针安装示意图避雷线接地电阻以及延伸（地线部分）参考长度见表2。表2避雷线接地电阻参数表土质一般电杆避雷线要求与10Kv电力线交越避雷线要求电阻（欧）延伸（米）电阻（欧）延伸（米）沼泽地801252黑土801253粘土1001.5254沙粘土1502255沙土20052592、架空光缆线路吊线防雷保护对于高电位雷击区杆路或者架空光缆可能被雷电击中的区域，应对吊线装设地线。其方法是将地线夹板夹住吊线，在把夹板连接至地线上。对于雷害不太严重且接地电阻小于5欧姆的区域可以采用将夹板通过4.0的铁丝与拉线抱箍连接起来。对于雷害较为严重区域，或者接地电阻较大的区域建议采用地气棒法或者是延伸式法，必要时可在电杆顶部加装与钢绞线平行4.0铁线，减少高电位可能击穿光缆的损害。架空吊线接地电阻见表3。表3架空吊线接地电阻要求表土质土壤电阻率（*m）接地电阻（）普通土100以下20夹砂土10130030砂土30150035石质500以上45吊线接地国家强制性要求接地方式如下：（1）光（电）缆吊线应间接接地。（2）光（电）缆金属屏蔽层线路两端必须接地，接地点可在引上杆、终端杆或者其附近。（3）对于雷害特别严重区域装设架空地线。接地制作方式如图3所示。图3吊线接地示意图吊线两端接地或多点（间隔）接地的，因此具有吊线与大地之间构成磁场屏蔽作用，从而减轻光缆遭雷击的可能性和损坏程度。3架空光缆线路光缆防雷保护目前，国内光缆以及设备防雷有两种：电气连接接地方式和电气断开接地方式。其区别就是在光缆接头处缆内金属构件是否断开。此两种防雷的方式均较好。采用连通式接地，考虑到多山、多沙漠、高土壤电阻率的地带埋设一组合格的接地线较为困难。如果采用连接各个金属构件地线不满足要求，在土壤电阻系数较高的地区，地中雷电流大部分通过人工接地反击到光缆金属构件回路中，当雷电流较大时，将会发生多处多次击穿，也有使光纤被损坏的危险。采用不连通接地方式，可以减少接地装置，降低施工难度，简化施工工艺，也减少工程费用和维护费用。同时光缆金属构件不连通，不会使得感应电动势在光缆中的累积超过耐压指标，光缆引入中继站的雷害也将被减少至最小。通信线路工程设计规范（YD5102-2010）中也强制性的要求光缆接地采用如下方式：（1）光缆沿线不接地，仅在各局、机房内接地。（2）光缆的金属构件，在接头处不作电气连通，各金属构件间也不作电气连通。三、结束语对于通信架空防雷的问题，目前国内还有较多的争论。本文主要就通信工程常用的防雷措施进行论述和归纳。希望更多的工程技术人员能够根据通信工程实际情况对其进行深入研究，提出更多的解决方法。参考文献1邮电部,福建省邮电管理局.电信工程设计手册:长途光通信系统.1991.2段振中,刘学春.通信光缆的雷击形式与防雷方法.湖北气象.2002.3建筑物防雷设计规范.GB50057-94,2000年修订版.4通信线路工程设计规范.YD5102-2010.作者简介揭水平（1977），男，学士，江苏邮电规划设计院有限责任公司，工程师。2001年本科毕业于南京邮电大学，研究方向为有线传输规划。高瞻（1976），男，硕士，江苏邮电规划设计院有限责任公司，工程师。2003年毕业于南京邮电大学，研究方向为有线传输规划。徐剑（1979），男，学士，江苏邮电规划设计院有限责任公司，工程师。2001年本科毕业于南京邮电大学，研究方向为无线传输规划。
