地下通信电、光缆防雷措施的探讨

温临巧

【摘  要】通信系统中重要构成部分就是信号传输线，在现代通信事业中，信号传输线的使用较为广泛。加强地下通信电线或光缆线的保护措施是提升传输线效率的重要举措，在电线、光缆线的设计中有必要增强防雷效果。

【关键词】地下通信;电线;光缆线;防雷

在现代社会中，通信设备的使用较为广泛，人们生活中需要通信来加强交流增强彼此之间的情感。本文主要阐述了雷电对地下通信电线及光缆线的危害，以电线、光缆线的保护标准出发，研究地下通信电线和光缆线的有效防护措施，以降低雷电对电线光缆线的损害程度。

一、雷电對地埋电线、光缆线的危害分析

1、容易引发电线、光缆线的变形。雷电自身携带热量且温度较高，当它雷击电线或光缆线的时候会使电光线周围的环境发生变化，土壤中的水分被迅速蒸发，蒸发掉的水分会形成水蒸气附着在电线、光缆线上，水蒸气导致缆线发生变形，出现弯曲、凹痕、压扁的现象。

2、雷击后的金属护套会出现孔洞。强雷电容易将地面上的介质击穿然后形成电弧，雷电本身温度较高所以产生的电弧温度也是很高的，电弧温度可以将电光缆线的金属护套熔化成一些细小的孔洞。当雷电电流强度较大的时候，金属导线与护套会产生温度差、电位差，电位差较大时就会击破绝缘层在其内部产生电弧熔断光纤或芯线。

3、击穿的金属护套容易引发电蚀。在直流雷电或地下点位较高的地方，电线、光缆线不会溶蚀成孔洞，但会被电流击穿形成针孔，久而久之，针孔就会被氧化从而引发电蚀。

二、雷电击电线、光缆线的物理过程分析

一般来说，雷击电缆线、光缆线的方式有两种：间接雷击或直接雷击。间接雷击指的是雷电落下点恰巧在地埋电光缆线附近，电流通过地面介质呈半球状传入辐射，将电流传入在电线、光缆线的金属护套中;或通过其他介质将强雷电流传入电线或光缆线中。直接雷击就是闪电直接击在了电线或光缆线之上。但在大部分电击中，雷电流通过间接雷击将电流传入。

电流进入电线、光缆线之中后，若形成势小的纵向电动则不会对电线、光缆线造成太大的危害;若形成较大的纵向电动则会击破绝缘层，毁坏设备、熔断芯线。

三、地下通信电线、光缆线避雷措施研究

3.1选择适当的路由

电线、光缆线周围的建筑物、土壤电阻率、落雷密度等决定着受雷击的概率。在选择地下通信缆线的路由时，要尽量避免雷击率较高的地点。缆线地埋线路要避开山区，尽量沿着平原敷设，如果避免不了就尽量选择地势较低的地区，避免走山脊或山顶。仔细分析落雷地区，研究在此落雷的原因，尽量弄清楚此地与落雷之间的联系进而在埋线避开这些地区。有些地区的电阻率较低，有些地区的电阻率较高，在缆线敷设的时候要尽量选择电阻率较低的地方。

3.2选择安全的距离

首先，地埋线与独立建筑物之间的净距离要保持在一定范围内，它们之间的净距离要根据埋线土壤的电阻率来决定，如果土壤电阻率低于100兆欧，则埋线与独立建筑之间的距离为10米;若土壤电阻率处于100-500兆欧之间，则距离就要变为15米;如果土壤电阻率高于500兆欧，则净距离至少为20米。其次，是缆线与孤立大树之间的净距离。当土壤电阻率小于100兆欧，则埋线与独立大树之间的距离为15米;若土壤电阻率处于100-500兆欧之间，则距离就要变为20米;如果土壤电阻率高于500兆欧，则净距离至少为25米。最后，是缆线与接地装置之间的净距离。若土地电阻率小于100兆欧时，则埋线与接地装置之间的距离为10米;若土壤电阻率处于100-500兆欧之间，则距离就要变为15米;如果土壤电阻率高于500兆欧，则净距离至少为20米。

3.3选择合理的电缆线和光缆线

在选择电、光缆线时，要注意它们的规格，尽量选择耐雷性教高、绝缘介质质量较好的电光缆线。芯线材质较好的电缆线既具有屏蔽的作用又有导电的作用，改善其保护性能，增大其抗电能力，选择可以消除弧线的设备，保护电光缆线能够不受损害。在电线、光缆线的结构质量挑选、运送运输、安全监测等环节中加强防护意识，运用一定的技术措施来保护电光缆线的质量。

随着光纤通信技术的迅速发展，在加紧建设光纤通信的同时，光缆的防强电、防雷电问题已经引起了有关方面极大的重视，进行了不同程度的研究，并提出两种不同的防护措施。

第一种防护措施，是在光缆接头处将缆内金属构件在接头处前后断开，不作电气连接和接地处理，且在直埋光缆的上方设置屏蔽线。第二种防护措施，是在光缆接头处将缆内金属构件作电气连通，并作接地处理，在直埋光缆的上方不设屏蔽线。对这两种防护措施虽然有争议，但资料表明这两种防护措施都很有效。

由于我国山地较多，埋设一组合格的地线十分困难，采用第一种防护措施，光缆接头处不接地，可以减少很多接地装置，从而可大大减少工程费用和维护工作量。另外，光缆接头处缆内金属构件不连通，相当于加了分割波波器，限制了感应纵电动势在光缆中长距离的积累。

四、强电对光缆的影响和防护措施

强电线路靠近金属光缆时，会在光缆内铜线、金属加强芯、金属防潮层、金属护套等金属构件上产生感应电动势和电流，当其达到一定强度时就会损坏光缆，危及人身安全。光缆受强电影响主要有三个方面：

⑴ 短期影响。强电线路发生接地短路故障时，在光缆的金属构件上产生感应电动势，击穿绝缘介质，瞬间高温可能损伤光缆，甚至中断通信。

⑵ 长期影响。不对称运行的强电线路在正常工作状态下，在光缆的金属构件上产生电动势，在超过安全电压的规定值时会危及人身安全。

⑶ 干扰影响。不对称运行的强电线路在工作状态下，在光缆的铜线上会产生电动势，对铜线回路（如区间联络，远供回路等）产生杂音、噪声等干扰。对于无铜线的光缆线路来说，强电影响的允许值可由光缆外护层（PE层）对地绝缘强度确立。光缆PE层的厚度一般等于或大于2mm，其工频绝缘强度要求等于或大于20000V。按CCITT建议K13规定光缆金属护套上短期危险影响的纵电动势不超过其直流试验电压的60%，即为20000×60%=12000V。光缆金属构件上长期影响的纵电动势允许值，按CCITT《关于通信线路防止电力线路有害原则》和国家标准“GB 6830-86”《电信线路遭受强电线路危险影响的允许值》中关于人身安全的规定为60V。

结语

雷电作为一种自然现象，我们无法消除只能在埋线方面做出正确的选择，认真研究雷电现象发生的规律及对某些地区发生雷电的原因进行详细解读，探索一些内在的规律。做好电线、光缆线的保护工作是通信埋线人员需要考虑的问题，从路由的选择、距离安排、设备选择等方面来避免雷击机率。每一个防雷工作都要认真探索，争取掌握较好的防雷方法，及时做好事后维护工作。采用在落雷点设置检测器、补救雷击地区等方式增强保护措施，避免雷击危害。

参考文献：

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[2]谢峰.关于地下光缆线路与市郊大树间防护隔距的计算[J].邮电设计技术，2014（2）

[3]尚于景.光缆线路防雷接地技术的应用与实践[J].河南机电高等专科学校学报，2010（4）

[4]徐丽红.浅谈电力通信光缆线路的防雷保护措施[J].价值工程，2010（36）

（作者单位：国网临汾供电公司）