光缆线路防雷接地技术的研究

时间：2021-10-13

随着光纤通信技术的迅猛发展,光纤通信被应用在了通信行业的各个角落。在广泛应用的同时,由于光缆具有良好的绝缘性能,使光缆防雷的重要性往往被忽视。而光缆线路的防雷是从光缆线路路由勘察设计到工程施工安装的全过程中都应切实注意的一项关系到线路安全的关键技术。本文通过对光缆线路遭受雷击原因的分析,简要介绍了光缆线路的几种防雷方法。

光缆线路落雷的原因及造成的影响

虽然光导纤维的主要成分为SiO2具有不导电性,不受雷电电磁脉冲的影响。但为了使光纤能够承受机械拉伸负荷、以及免受外界环境的影响(如腐蚀、鼠咬、岩石挤压碰撞等),埋地光缆必须有缆芯钢丝金属加强构件和金属外防护铠装层,这些防护构件都是金属导体。当埋设光缆附近的地方落雷时,由落雷点向大地流散的雷电流,使光缆埋设点的地电位升高,而光缆延伸到很远的地方,其金属构件电位应视为零电位。这样落雷点与光缆金属构件之间形成较大的电位差,这一电位差若**过光缆防护层的耐压强度,便会击穿外防护层,形成从落雷点到金属构件的电弧通道,使相当强的雷电流泻放到光缆,会在其外防护铠装层及缆芯金属加强件上产生感应电流,出现冲击电压,使金属构件熔化、外护层击穿、光纤结构变形。

光缆线路宜采取防雷措施的位置

在雷暴日大于20天以及10m深处的土壤电阻率大于100Ω•m的地区,光缆线路遇到下列处所时,宜采取以下防雷保护措施:①地质结构发生突变的地方。②在石山与水田、河流交界处,矿藏边界处,进出森林边界处等具有边界效应的地方。③面对广阔水面的山岳向阳坡或迎风坡,地形较高或**孤立的山**。④曾遭雷击的地点。⑤光缆距孤立的10m以上的大树、**地面6.5m以上的电杆(包括拉线)或高耸建筑物及其保护接地装置小于下表的净距规定时。直埋通信光缆与孤立大树等的防雷较小间距土壤电阻率100Ω•m 光缆与孤立的大树间允许的较小距离(m) 光缆与电杆、高耸建筑物等允许的较小距离(m) ≤100 15 10 101～500 20 15 ≥500 25 20 注:表中数据是按雷电流幅值取100kA,并另考虑了一些富余度。距大树比电杆多5米是考虑树根半径取5米。

光缆线路的防雷措施

3.1架空光缆线路

在架空光缆线路施工中,一般采用7/2.0mm镀锌钢绞线作为光缆的吊线,为了减少雷电对架空光缆线路的影响,光缆吊线应每隔300～500m利用电杆避雷线或拉线接地,每隔1km左右加装绝缘子进行电气断开。在光缆接头处将光缆内金属构件前后断开,不做电气连通,并且不作接地处理。在新架光缆选择路由时,应尽量避免与高压输电线和交流电气化铁道平行接近,与其相交时交越角度应在30°以上。对于雷害特别严重地段的架空光缆线路可采用非金属加强芯或无金属构件的结构形式,在架空光缆线路上方还可架设架空防雷地线(架空地线采用4.0mm镀锌铁线,架设在高出电杆*30～60cm的位置上。

3.2直埋光缆线路

直埋光缆线路从勘察设计到施工敷设全过程都应选择合理的光缆径路,尽量避开可能发生雷击的区域,如光缆线路敷设位置必须经过落雷地段的,在设计及施工中应采取有效的防雷措施。如,防雷排流线、消弧线、避雷针等。

3.2.1防雷排流线

根据实验室实验以及实际运用,在直埋光缆线路的诸多防护措施中,敷设防雷排流线是较为有效的防雷措施。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)土壤电阻率为100～500Ω•m的地段设一条排流线; (2)土壤电阻率大于500Ω•m的地段设二条排流线(有塑料管防护时设一条)。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φ6.0mm镀锌钢筋,有些地区为保证防雷效果和防雷地线的使用寿命,也有采用两条φ4.0mm铜包钢线作为排流线。

3.2.2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。防护的较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。

3.2.3避雷针

避雷针是人们常见的一种应用较为广泛的防止直击雷的装置,它可以把雷电放电引向自身,防止被保护物受到直接雷击。采用避雷针防雷的适用范围和采用消弧线方法防雷的地方相同,还可用于两山之间风口地带以及其他地形有利之处。避雷针的防雷作用比消弧线方法好,效能较高,做法简单。可利用木杆或树木等做支持物,不宜用水泥电杆做支持物,因为水泥杆内有钢筋,对地绝缘很低不可利用。在支持物的*安装避雷针,针长在1m以下,可用直径不小于12mm圆钢或直径不小于20mm钢管作为避雷针;针长1～2m时,可用直径不小于16mm圆钢或直径不小于25mm钢管作为避雷针。避雷针引下线可采用40mm*4mm热镀锌扁钢或Φ12mm镀锌圆钢。引下线入地点必须距离光缆15m以上,所以线下线要在背对光缆方向架空横向引开,不能顺避雷针支持物的杆身入地。如果需用拉线固定架设避雷针的木杆,那么固定拉线的地锚也必须与光缆有15m以上的距离,否则不能用拉线,只能用撑杆。避雷针的接地电阻要求做到:土壤电阻率小于100Ω•m时,接地电阻不大于5Ω;土壤电阻率大于100Ω•m时,接地电阻不大于10Ω。

词条
词条说明
防雷接地的施工方法
近几年，等电位联结要求日益严格，主要有总等电位联结、辅助等电位联结、局部等电位联结。机房、卫生间设备、金属管线等一般要作等电位接地。（1）概述·民用建筑工程防雷设防分三级，屋顶一般采用25×4热镀锌扁钢作为避雷带沿女儿墙四周敷设，25×4热镀锌扁钢避雷带支持卡子间距为1米左右，但必须一致，转角处悬空段不大于1米，避雷带高出屋面装饰或女儿墙0.15米，同时屋面采用25×4热镀锌扁钢组成不等避雷网格。
企业文化
公司宗旨：以人为本，诚信经营，创新进取，回报社会。质量方针：履行合同、注重质量、为顾客提供满意产品；挑战内容：追求质量、满足市场和顾客期望。企业文化：信誉至上，用户至上，质量至上。经营理念：追求向上无止境、与时俱进创未来。价值观念：追求质量、打造共赢、互利互惠、共同发展。创业激情：只要不放弃就会**会。创业动力：不要
防雷接地模块的使用方法
（1）防雷接地模块的埋设深度应不小于0.8米，高寒地区应埋置在冻土层以下。埋置时应注入充足的水分，让防雷接地模块充分吸湿，以保证模块尽快达到降阻效果。（2）在有效长度范围内，尽可能选择在土壤电阻率小的地方埋设接地体，高土壤电阻率地区宜适当深埋。（3）接地体的埋设地点应尽量远离人们经常活动的地方，否则应采取措施防止跨步电压危害。应远离热源和尽量避开有强腐蚀性物质的地方。（4）根据工程实际需要，圆柱形
柔性石墨复合接地材料
柔性石墨复合接地材料的研究始于20世纪60年代，广泛应用于冶金、机械、化工、石油、热电等工业部门，不仅保留了**石墨的优良性能，如导电、耐腐蚀、耐辐射、自动润滑等，而且还具有弹性和非**石墨的抗渗性。近年来，石墨材料在接地工程中逐渐得到应用，柔性石墨复合材料受到人们的关注，如高纯鳞片石墨、氧化插层石墨、高温膨胀石墨丝与无机或合成纤维及水乳胶，粘接而成的新型柔性石墨铜包覆柔性接地材料，以及热塑性轧制