长途光缆通信线路的防雷及防强电设计实践思考

黄烁

（广东南方通信建设有限公司）

长途光缆通信线路的防雷及防强电设计实践思考

黄烁

（广东南方通信建设有限公司）

就当前的现状来看，我国光缆通信技术已经进入到了新的发展阶段，即在光缆通信设计过程中，注重利用光波在光导纤维中传输信息，但由于在光缆建设期间，其内部存在金属加强芯和金属挡水层、钢带铠装层，因而，极易受到强电和雷电波的影响，产生感应耦合问题，同时，造成感应电压超标，缩短光缆整体使用寿命，为此，在长途光缆通信线路实践架设中，应做好防雷和防强电设计工作。本文从雷电的危害分析入手，并详细阐述了防雷电等的具体设计。

长途；光缆通信线路；防雷；防强电

前言

当前长途光缆通信线路防雷和防强电措施仍然存在着某些不可忽视的问题，因此，在光缆通信线路防雷和防强电技术优化中，应结合相关防雷原理和经验，对雷击类型和形式进行统计分析，继而掌握光缆线路雷击规律，找出雷击位置定位方法，同时，进一步创新防雷和防强电技术，最终由此降低长途光缆通信线路建设后期维修维护费用，提高企业整体经济效益。以下就是对光缆通信线路防雷和防强电设计要点问题的详细阐述。

1 雷电对光缆通信线路的危害

就我国雷活动现况来看，在年平均雷暴日数为20～25d的地区，其雷暴小时数为2.2～3h，在年平均雷暴日数为30～40d的地区，其雷暴小时数为2.5～3.5h，而与其对应的，当年平均雷暴日数为50～60d或者70～80d以上时，其雷暴小时数分别为3～4h和3.3～4.3h，即雷暴小时数随着年平均雷暴天数的增加而增大，因此，在雷电自然因素的影响下，需在光缆通信线路架设期间，了解雷电危害性：

（1）由于雷电流分为线状、球状、链状、片状4种类型，同时，其闪电长度可达到0.3～3km，雷电平均高度为1.5km，放电总延长时间为0.5s，电荷量为20～100C，电位为1000～100000kV，且其雷电流频率可达到1kHz～1GHz，因此，当雷云间放电时，其电流将对光缆通信线路下方架空产生电磁感应，干扰线路中音频传输；

（2）由于雷云闪击大地行为，将改变入地电流大小、传播性能、电场强度等，因此，需在光缆通信线路架设过程中，参照《通信线路和通信设备防雷手册》，做好防雷工作；

（3）由于雷电自然现象存在着雷电击穿效应，因而，将损害光缆通信线路运行状况，为此，需在光缆通信线路设计过程中，合理规划防雷和防强电设计措施，由此避免安全事故问题的凸显。

2 长途光缆通信线路中防雷和防强电的具体设计

2.1 防雷设计

2.1.1 PE护层的完善

在长途光缆通信线路架设过程中，做好PE护层的设计工作，可提高光缆线路防雷水平，为此，应在PE护层完善期间，选择具有阻水性、防蚀性、绝缘性的聚乙烯塑料设计材料，并在聚乙烯塑料层设计过程中，保持其结构最外一层护套厚度为1.8～2.0mm，然后，利用聚乙烯塑料层电阻率高达6×1014Ω·cm，同时，瞬时耐压强度大于500V/Lm的优势，控制雷击问题。此外，在PE护层完善过程中，为了更好的发挥其绝缘能力，同时，转移主放电电荷，应基于地面某点积累大量正电荷，且负电荷达到20%的基础上，充分发挥PE层绝缘效应，将PE层瞬时耐压强度由100kV提升至500kV，并控制地雷电先驱放电诱导行为。另外，在土壤电阻系数较高的地区，若采取人工接地光缆通信线路设计方式，将在雷电作用下，通过人工接地将大部分雷电流反击到光缆金属构件中，造成金属构件回路的多次击穿，危害光缆线路通信安全。为此，为了提高线路防雷水平，应保证全线不做人工接地，由此达到高效性防雷效果。

从以上的分析中即可看出，为了做好长途光缆通信线路防雷工作，注重完善PE护层，可控制光缆产生电弧现象，为此，应强化对其的落实。

2.1.2 防雷措施的选择

在长途光缆通信线路防雷设计期间，做好防雷措施的选择工作亦是非常必要的，即由于防雷措施涵盖了连接光缆挡潮层、使用防雷线、使用无金属光缆、使用含金属部件的雷电流冲击抵抗能力较强的光缆等几点，因此，需在光缆通信线路实践架设期间，结合地区雷击事故次数、雷击时间长短、雷击危害性等，选择可行性防雷方案。例如，某地区在光缆通信线路防雷措施选择期间，即针对该地区雷击危害进行了调查，由调查结果可知，该地区光缆通信线路外护套长度为100km，因而在光缆上部敷设防雷线措施实施期间，结合地区每年光缆通信线路外护套为100km，同时，外护套击穿电压为100kV雷击状况，采取了每年发生0.5次以下不做防雷处理，0.5～2.5次敷设一根防雷线，2.5～3次敷设二根防雷线的设计方式，如表1。

表1 防雷线敷设表

从表1中即可看出，该地区通过对不同年平均暴雷天数地区防雷线的敷设，降低了雷击事故所造成的影响，同时，充分考虑了土壤电阻率影响问题，提升了光缆通信线路防雷水平。此外，在无强烈电磁感应地区防雷设计中，为了满足光缆通信线路防雷作业需求，应在光缆架设期间，设置金属挡潮层，且保持其通过避雷器接地，由此达到防雷设计目的。另外，在长途光缆通信线路施工期间，为了增强光缆防过电压能力，同时，满足不同金属元件信号传输需求，应保持各个金属构件的相互连接，且在联接位置设计金属跳线，由此达到最佳的防雷设计效果，满足长途光缆通信需求。除此之外，在光缆通信线路设计时，亦应注重采取消弧线的敷设方法，提高线路防雷效果，如图1。

图1 消弧线敷设方法

2.2 防强电设计

在长途光缆通信线路设计期间，做好防强电设计工作亦是非常必要的，为此，应注重从以下几个层面入手：

（1）在光缆路由选择时，为了规避强电问题影响光缆内部金属构件的正常使用，应确保光缆路由与强电线路有一定的隔距，且当光缆线路与强电线路交越时，采取垂直通过方式，并保持交越角度大于40°，就此达到最佳的光缆线路敷设状态，同时，避免强电冲击问题；

（2）在长途光缆通信线路设计过程中，不应将光缆接头两侧金属构件作为电气连接或接地，且应在光缆选择时，尽量选择无金属构件或者非金属加强芯的光缆，由此避免强电的产生影响光缆使用效果。除此之外，在长途光缆通信线路运行期间，应定期检修光缆进行状况，由此达到防强电设计目的，满足国家现行的光缆防电设计标准。

3 结论

综上可知，在当前长途光缆通信线路敷设工作开展过程中，其防电防雷设计问题逐渐引起了人们关注，因此，为了保证光缆通信效率和质量，应在长途光缆通信线路规划期间，结合国家现行的防电防雷措施，并了解线路实际情况，然后，从标准化防强电设计、防雷设计等层面入手，增强光缆线路运行效果，同时，避免由雷击所引起的线路通信干扰问题，达到最佳的光缆线路信号传输效果，满足当代社会发展中通信需求。

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2016-11-20