長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的防雷與防強(qiáng)電設(shè)計(jì)方案分析及探索

洪文森

摘 要：對(duì)通信技術(shù)、信息時(shí)代發(fā)展來(lái)說(shuō)，光纜通信線(xiàn)路的存在有著至關(guān)重要的作用。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)光纜通信發(fā)展較為快速，良好地實(shí)現(xiàn)了以光纜為介質(zhì)的傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。近兩年，光纜通信等相關(guān)設(shè)備的建設(shè)，一直受到高度重視，在我們的生活中，線(xiàn)路建設(shè)隨處可見(jiàn)。本文旨在探討長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的防雷與防強(qiáng)電設(shè)計(jì)方案分析及探索，并參考相關(guān)技術(shù)資料，對(duì)其進(jìn)行合理分析探索，目的是為了提升光纜通信線(xiàn)路的防雷能力，確保人們通信的安全性以及可靠性。

關(guān)鍵詞：防雷防強(qiáng)電；光纜；措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TN818 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、光纜通信概述

隨著現(xiàn)代信息化時(shí)代不斷地完善與發(fā)展，與我們而言，光纜通信線(xiàn)路隨處可見(jiàn)，也十分常見(jiàn)，在日常生活之中的建設(shè)面非常的廣泛，長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的存在，良好地實(shí)現(xiàn)了信息的交流與傳輸?shù)挠行?，光纜通信的優(yōu)勢(shì)諸多，在各個(gè)領(lǐng)域之中經(jīng)常被使用，具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值，尤其是在抗干擾方面，其能力十分卓越，國(guó)家部隊(duì)、郵電局以及鐵路等各個(gè)方面，做出了巨大的貢獻(xiàn)。

光纜通信，即是指利用光信號(hào)，不會(huì)遭受外界電磁波所帶來(lái)的干擾影響，但是，其光纜通信線(xiàn)路的內(nèi)部，有一層金屬加強(qiáng)芯，鋼帶鎧裝層以及金屬防水層，這些內(nèi)部的金屬構(gòu)件，如果遇到雷電天氣亦或者是強(qiáng)電的話(huà)，則會(huì)發(fā)生耦合感應(yīng)，其感應(yīng)電壓如果大于光纜通信所承受的耐壓力度之時(shí)，就會(huì)發(fā)生地絕緣現(xiàn)象，進(jìn)而被雷電擊中，于光纜的使用壽命而言，有著嚴(yán)重的不利影響，基于此，做好長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的防雷防強(qiáng)電措施，是至關(guān)重要的。

二、強(qiáng)電對(duì)長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的影響分析

網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，如果強(qiáng)電線(xiàn)與金屬光纜臨近時(shí)，會(huì)在通信光纜金屬防水層、金屬加強(qiáng)芯以及金屬保護(hù)套等內(nèi)部構(gòu)件之上，產(chǎn)生一定的過(guò)強(qiáng)電流以及感應(yīng)電流，電流的強(qiáng)度達(dá)到某一特定值時(shí)，就會(huì)縮短長(zhǎng)途通信光纜的使用壽命，嚴(yán)重者還會(huì)損壞通信光纜，更甚者對(duì)人們的通信安全帶來(lái)不利影響。強(qiáng)電的發(fā)生對(duì)長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的影響，主要有以下幾個(gè)方面：第一，短期影響，從長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的內(nèi)部構(gòu)件方面而言，因?yàn)榫€(xiàn)路接地的時(shí)候發(fā)生故障，會(huì)對(duì)內(nèi)部構(gòu)件等有關(guān)金屬組件的電流感應(yīng)產(chǎn)生直接的影響，進(jìn)而致使線(xiàn)路溫度升高，這樣一來(lái)，便會(huì)破壞光纜通信線(xiàn)路的絕緣層，致使信號(hào)減弱，中斷通信。第二，長(zhǎng)期影響，如果長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路在運(yùn)行之時(shí)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象，強(qiáng)電線(xiàn)路正常運(yùn)行狀況之下，可對(duì)通信電纜線(xiàn)路內(nèi)部的金屬組件發(fā)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而損傷電纜線(xiàn)路的絕緣層，超出安全電壓所規(guī)定的范疇時(shí)，會(huì)直接影響到通信的傳輸，更甚者還會(huì)發(fā)生安全故障、安全事件等等。第三，干擾影響，在不對(duì)稱(chēng)的強(qiáng)電線(xiàn)路工作狀況下，長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路極其容易發(fā)生電動(dòng)勢(shì)于光纜銅線(xiàn)之上，抑或者是導(dǎo)致過(guò)強(qiáng)電壓的發(fā)生，銅線(xiàn)回路狀況之下，進(jìn)而發(fā)生信號(hào)干擾、通信雜音等現(xiàn)象，就無(wú)銅線(xiàn)的光纜線(xiàn)路而言，強(qiáng)電影響所帶來(lái)的允許值，主要取決于光纜外層對(duì)絕緣強(qiáng)度，通常情況下，光纜PE的厚度，需等于2mm或者是超過(guò)2mm，絕緣強(qiáng)度則需超過(guò)20000V。在網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，如果光纜金屬組件的縱電動(dòng)勢(shì)遭受長(zhǎng)期影響，其長(zhǎng)期影響的允許值則必須根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)超過(guò)60V，方可確保人們通信安全以及通信的可靠性，可有效防止發(fā)生雷電安全事故。

三、長(zhǎng)途電纜通信線(xiàn)路的防雷分析

光纖之所以可免受電流沖擊，是因?yàn)槠渚邆洳粚?dǎo)電性。但是，為確保高容量的光纖，避免遭受環(huán)境的影響，比如巖石、人為事件、動(dòng)物的啃咬、架空金屬構(gòu)件的觸碰以及其他自然事件等等，通信光纜必須要設(shè)置一層保護(hù)套或者是鎧裝元件，主要包括加強(qiáng)芯、金屬保護(hù)層以及業(yè)務(wù)銅線(xiàn)之類(lèi)的，這些都屬于金屬導(dǎo)體，當(dāng)金屬構(gòu)件遭受雷擊或者是電力接線(xiàn)發(fā)生短路情況時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)交流電，或者是浪涌電流，這對(duì)于人身安全而言，有著嚴(yán)重的傷害，于線(xiàn)路設(shè)施而言，也有著極大的破壞力。當(dāng)發(fā)生雷擊事件時(shí)，光纜線(xiàn)路與落雷點(diǎn)之間，會(huì)形成相差巨大的電位差，電位差的發(fā)生，如果大于落雷點(diǎn)與光纜通信線(xiàn)路外保護(hù)層的耐壓強(qiáng)度的時(shí)候，便會(huì)擊穿通信線(xiàn)路的外保護(hù)層，在金屬組件到落雷點(diǎn)會(huì)形成一道電弧通道，導(dǎo)致大量的雷電流出現(xiàn)在光纜之中，將會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷光纜，降低其使用壽命。在施工過(guò)程中，光纜通信線(xiàn)路的PE層也難免會(huì)遭受一些小損傷，此外，外力、人為原因以及蟲(chóng)鼠啃咬等，也會(huì)對(duì)光纜金屬元件造成一定的損害，進(jìn)而使得金屬元件暴露。這些所暴露出來(lái)的點(diǎn)，容易將雷電荷以及強(qiáng)電引進(jìn)到光纜中，使之發(fā)生損壞。通常情況下，光纜通信線(xiàn)路發(fā)生雷擊，主要有以下幾個(gè)方面：第一，金屬保護(hù)套的地絕緣比較低，或者是銅線(xiàn)、加強(qiáng)芯具有較低的地絕緣；第二，地形變化、土壤電阻率改變等因素，于光纜通信線(xiàn)路而言，也會(huì)容易發(fā)生雷擊事件；第三，光纜與高聳建筑物之間的距離抑或者是與大樹(shù)之間的隔距不足，如果光纜與大樹(shù)之間的距離靠得太近時(shí)，暴露點(diǎn)容易引入雷電荷、強(qiáng)電于光纜之中，進(jìn)而造成光纜通信線(xiàn)路發(fā)生損傷。

除此之外，光纜通信線(xiàn)路遭受雷擊，其影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，導(dǎo)致光纜金屬組件發(fā)生熔化，暴露點(diǎn)引入雷電流到光纜之中的金屬保護(hù)套時(shí)，強(qiáng)電壓會(huì)對(duì)光纜芯導(dǎo)體以及金屬保護(hù)套發(fā)生強(qiáng)大的沖擊力，這樣便會(huì)容易擊穿光纜線(xiàn)路，導(dǎo)致光纜金屬組件發(fā)生熔化現(xiàn)象。第二，針孔擊穿，當(dāng)發(fā)生雷電擊穿事故時(shí)，會(huì)升高地電位，這樣便會(huì)擊穿光纜線(xiàn)路外保護(hù)套的針孔，進(jìn)而縮短光纜線(xiàn)路的使用周期。第三，孔洞的發(fā)生，通過(guò)雷擊針孔的雷電會(huì)擊穿金屬保護(hù)套，進(jìn)而發(fā)生孔洞，于光纜而言會(huì)造成嚴(yán)重的損害。第四，光纜發(fā)生改變，雷擊穿地面之時(shí)，會(huì)對(duì)光纜發(fā)生放電，這樣便會(huì)產(chǎn)生壓縮力，導(dǎo)致光纜線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，增大了通信傳輸?shù)膿p耗，更甚者還會(huì)導(dǎo)致通信線(xiàn)路中斷，影響通信交流與傳輸。

總而言之，光纜通信線(xiàn)路由于線(xiàn)路越長(zhǎng)，遭受雷擊的幾率就會(huì)大大地增加，基于此，做好長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的防雷以及防強(qiáng)電分析工作以及應(yīng)對(duì)策略，顯得至關(guān)重要。

四、長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的防雷與防強(qiáng)電措施

現(xiàn)階段，我國(guó)大部分的長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的設(shè)計(jì)，基本上都采用的是直埋式，與公路比較近的地方進(jìn)行輻射，有少數(shù)光纜線(xiàn)路則是架空在線(xiàn)桿之上，光纜通信線(xiàn)路在埋設(shè)過(guò)程之中，與交流電氣鐵道、高壓輸電線(xiàn)以及建筑物之間，形成了密切的聯(lián)系，并且也保持了特定的距離，防止發(fā)生強(qiáng)電事故以及雷擊事故。本文主要根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定以及有關(guān)通信線(xiàn)路設(shè)計(jì)要求，總結(jié)并提出了一些防雷與防強(qiáng)電措施，增強(qiáng)保護(hù)力度，保證光纜通信線(xiàn)路的安全運(yùn)行，主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行了探索。

（一）長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的防雷措施

敷設(shè)線(xiàn)路期間，如果遇到雷暴天氣且日數(shù)超過(guò)20天，按照該區(qū)域所發(fā)生的雷擊事故予以分析，做好該地段的線(xiàn)路保護(hù)措施，針對(duì)性地創(chuàng)新施工與改進(jìn)，可通過(guò)以下措施來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)：在設(shè)計(jì)防雷時(shí)，需遵循準(zhǔn)則，即P10<100Ωm地段，可不設(shè)計(jì)防雷線(xiàn)路，如果P10=100-500Ωm地段時(shí)，則必須要設(shè)置一條防雷線(xiàn)，當(dāng)P10>500Ωm地段，則需布置兩條防雷線(xiàn)。此外需注意防雷線(xiàn)的布置應(yīng)當(dāng)超過(guò)2km，此外，面對(duì)雷擊非常嚴(yán)重的區(qū)域，長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路可適用無(wú)金屬構(gòu)件結(jié)構(gòu)亦或者是金屬加強(qiáng)芯結(jié)構(gòu)形式，確保防雷成效。

（二）長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的防強(qiáng)電措施

為保證防強(qiáng)電成效，要做到：光纜路由選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)有路線(xiàn)間隔一定的距離，設(shè)計(jì)敷設(shè)時(shí)需靠近時(shí)，則先計(jì)算光纜金屬組件方所可能會(huì)發(fā)生的危險(xiǎn)系數(shù)，保證光纜在規(guī)定的范疇之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)良好的防強(qiáng)電成效。此外，預(yù)防措施方面，處理外層介質(zhì)絕緣，促進(jìn)防強(qiáng)電能力提升，增強(qiáng)外部絕緣強(qiáng)度，是最好的預(yù)防措施。在日常維護(hù)光纜、光纜施工時(shí)，操作人員需把光纜內(nèi)部的金屬構(gòu)件作為臨時(shí)接地，加強(qiáng)線(xiàn)路防強(qiáng)電能力。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，對(duì)光纜線(xiàn)路防雷防強(qiáng)電分析之后，采取針對(duì)性的防雷防強(qiáng)電措施，按照線(xiàn)路敷設(shè)區(qū)域，布置防雷線(xiàn)，增強(qiáng)光纜線(xiàn)路保護(hù)力度，設(shè)計(jì)以及布置方面，有待加強(qiáng)，針對(duì)特殊雷擊地段，實(shí)施針對(duì)性布置，在線(xiàn)路的選擇方面，需不斷提升其合理性與準(zhǔn)確性，防止與強(qiáng)電設(shè)備直接近距離接觸，提升線(xiàn)路使用的安全性以及可靠性，減少不必要的安全事故問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]李沛然.長(zhǎng)途光纜通信線(xiàn)路的防雷及防強(qiáng)電設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新通信，2015（20）：20-21.