浅谈电力通信光缆线路的防雷保护措施

摘要：通过描述雷电对光缆的危害,简要介绍了光缆线路的几种防雷措施。

Abstract: Through describing the hazards of lightning on fiber optic cable, several lightning protection measures of cable line are introduced.

关键词：光缆线路；防雷；接地

Key words: optical cable line; lightning protection; grounding

中图分类号：TM75 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）36-0204-01

1雷电对光缆的危害

虽然光纤介质是玻璃，具有不导电性，可以免受冲击电流。但为了使高容量的光纤免受如动物的啮咬，岩石、架空金属附件的碰撞等损害，光缆必须有铠装元件，这些金属铠装层、加强芯和业务铜线等，它们都是金属导体。当电力线接近短路或雷击金属构件时，会感应出交流电或浪涌电流，伤害人身安全或破坏线路设备。

2光缆线路的防雷措施

2.1 架空光缆线路

以近期发生在福建省500kV后泉线OPGW光缆发生电蚀熔断光缆芯线故障为例进行分析。

近期福建省500kV后泉线OPGW（60芯）光缆陆续出现部分光纤断芯，经检查，光缆故障点发生在500kV后泉线向500kV厦门变分支终端门型架的引下线段中，在地线顶架下方与构架接触处，OPGW光缆的外层铝合金线和内层不锈钢光纤单元均被严重熔断。

在架空地线引下过程中，因引下线与龙门架的角钢之间形成一个小间隙，每当雷电流从架空地线侵入站内时，都有一部分雷电流从OPGW上分流出来从间隙上流入龙门架，引起火花放电，久而久之，就对光纤地线形成了烧损，光纤地线的烧损不是一时形成的，而是多次重复放电形成的。一般情况下，只有在暂态过程中由于支路电感和大电流的作用，才会形成分流过程，在稳定工频电流情况下，由于压降较低，且架空地线在变电站已经接地，一般不会引起放电。所以采取以下措施：①PGW光缆引至门型架时，应在门型架的悬挂点就近接地，若悬挂点附近没有接地点，应引入可靠的接地点。光缆其他引下过程中在穿越构架、法兰盘等易与构架接触的地方加装绝缘支撑线夹，确保引下的OPGW光缆中间线段完全与构架绝缘，绝缘间隙不应小于3cm。在OPGW光缆进接续盒处，也应有可靠的接地连接；②如果OPGW光缆悬挂点引入接地点困难时，则在穿越构架、法兰盘等易与构架接触的地方加装绝缘引下线夹，确保引下的 OPGW光缆全程完全与构架绝缘；③采用架空光缆时，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，也会因放电而烧毁光缆。因此金属吊挂钢缆线要间隔500－1000m重复接地。

2.2 对于理式光缆线路的防雷

①对于无业务铜线的光缆，依照YDJ14-91的规定，在光缆接头处防潮层、铠装层和加强芯应作电气断开处理，且都不接地，对地呈绝缘状态，可避免光缆中感应雷电流的积累，也可避免由于防雷排流线和光缆金属构件对地回路阻抗差异而导致大地中雷电流由接地装置引入光缆。实践证明这种方法简单有效，因为通常情况下，光缆（无绝缘不良点和接头进水）中的金属构件对地绝缘值较高，雷电流不易进入光缆。②局内接地方式，光缆中的金属件在接头部位均应连通，使中继段光缆的加强芯、防潮层、铠装层保持连通状态。在两端局（站）内错装层，加强件应接地，防潮层应通过避雷器接地。

2.3 防雷排流线

根据实验室实验以及实际运用，安装防雷线后，电弧直击在光电缆上的可能性大大减少，相当一部分雷电流要汇集泄流在防雷地线上扩散入地，减少了流向光电缆电流，所以敷设防雷排流线是最为有效的防雷措施。

在年平均雷暴日大于20及土壤电阻系数土壤电阻率大于100Ω·m的地区，地下通信线路无法绕避上述区段时，可按以下原则设防雷排流线（又称地下防雷线、防雷屏蔽线）：①当大地电阻率小于500Ω·m进，敷设一条排流线；②当大地电阻率大于500Ω·m进，敷设两条排流线；

在敷设防雷排流线中常用的做法为，采用两条7/2.2镀锌钢绞线或者两条?准6.0mm镀锌钢筋，个别地区也有采用两条铜包钢线为屏蔽线。

2.4 消弧线

当光缆线路附近有独立的大树或电杆、高耸建筑物等单独的引雷物体时，光缆遭到直击雷的可能性较小，但是如果高目标被击中时，雷电流通过树根或避雷针接地体泄漏到光缆，或击穿土壤产生电弧击伤光缆，仍是非常有可能的事情。防护的最有效的方法就是把防雷排流线做成消弧线的形式。消弧线是防雷排流线，但不是直线型的，而是面向光缆以便环绕大树形成半圆弧形。消弧线两端均需做接地装置，接地装置距离光缆15m以上，接地电阻要求不大于10Ω。但应注意的是光缆线路距引雷目标间距小于5m时，不宜采用消弧线（因此时光缆很可能处于电弧区），可采用钢管防护。

2.5 光缆路由的选择

在选择光缆线路路由时，应以工程设计任务书和通信网的规划为依据，以现有地形、地貌、地物、建筑设施并考虑有关部门的中远期发展规划要求，选择路径最短、弯曲较少的路由。除了通常的选择路由的原则外，应考虑：①应尽量远离高压线、高压输电杆塔及其接地装置。当必须穿越时应尽可能垂直于高压线，如受限止时最小交越角不得小于45度。②应尽量远离非相关的发电厂、变电（流）站。③除非有必要和采用相应的光缆及接头盒，应尽量远离电气化铁路并避免与之平行。④应尽可能避开高大的树、独立建筑等。⑤不宜选择雷击多发地段。⑥光缆线路及其设备距发电厂（变电站）和高压杆塔的接地装置应分别大于200m和50m。⑦光缆的金属护层和金属中心加强件在接头处不进行电气连通。⑧在施工或检修接近电气化铁道地段的光缆时，首先应将光缆及附件的所有金属部件可靠接地。⑨不管强电线路是否停电，在对ADSS和OPGW光缆施工和检修时都要将光缆和相应的金具可靠接地。⑩安装在电力杆塔上的ADSS和OPGW接头盒应采用金属结构，在安装和检修时均应可靠接地。

3结束语

在光通信技术逐步普及的今天，其雷电防护工作理应引起足够的重视，对于光缆通信的防雷问题，因地制宜，灵活运用各种技术，通过选择合适的路由、合理的光缆结构和正确的防护方法及措施，能使这种影响和危害降到最低，从而保障光缆线路的安全可靠运行。

参考文献：

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