探究长途光缆通信线路的防雷及防强电设计

何霄

摘 要：光缆通信是指以光缆作为传输主体的通信网络，具有良好的数据传输性能，不过容易受雷电天气的影响。文章分析长途光缆通信线路的防雷及防强电设计，结合线路所处实际环境，探究提升光缆通信线路防雷性能的方式，降低雷电对于光缆线路的负面影响，保证人们的通信安全性和光缆运行的稳定性。

关键词：长途光缆;通信线路;防强电设计

光缆通信主要通过光信号传播，不易受电磁波等因素的影响，但其中金属挡水层、金属加强芯、钢带铠装层极易受雷电和强电的影响，形成感应耦合，若感应电压超过限度，会击穿对地绝缘，缩短光缆通信线路的使用寿命。因此，在长途光缆通信线路中加强防雷和防强电设计、提升光缆通信可靠性至关重要。

1    长途光缆通信线路防雷设计

1.1  结合区域天气和特点进行防雷设计

当前我国光缆通信线路采用直埋方式，一般设置在距离道路较近的位置，极少数光缆敷设在明线的杆路上。因此，若想加强防雷设计，建议结合区域实际情况进行。

1.1.1  雷暴天气高发区域

若长途光缆通信线路敷设区域接近雷暴天气多发位置，且一直持续超过20天，则建议事先分析区域雷击发生次数，按照结果选择具体的保护形式。如果光缆线路中不含金属线，可以依据阻值大小判断是否加入防雷线。一般情况下，P10低于100 Ω，不必加设防雷线;P10处于100～500 Ω，则建议增加一条防雷线;若P10大于500 Ω，建议在对应位置增加两条防雷线，需要注意在不可连续2 km范围内设置防雷线。由于线路中的金属构件极易受到雷击，因此，应去除光缆线路的金属构件或增加非金属加强芯，对于接头盒两侧的加强芯固定端子不进行导线连接，保证其处于绝缘状态[1]。

1.1.2  电磁感应较弱地区

针对电磁感应较弱的区域，建议在防雷设计中增加金属挡潮层，利用避雷器使其接地，进而达到光缆通信线路的防雷要求。同时，长途光缆通信线路架设中，需要确保不同种类金属构件之间的连通性，再连接区域增加金属跳线，进而优化光缆防过电壓的能力，满足线路中多种元件在传输信号中的差异性，提升防雷水平。此外，部分地区土壤中电阻系数略高，人工接地形式会使雷电反向进入线路的金属构件中，导致光缆线路被击穿，威胁线路通信安全。因此，对于阻值较高的区域，不建议采取人工接地方式。

1.2  对于穿过雷区线路的防雷设计

在敷设线路时，侧重选择单棵树木数量较少的地区，若必须穿过此区域则建议安装避雷针或者设置空地线，加强对线路的保护。若光缆线路架空敷设穿过雷区，则需要对每根电杆设置避雷线，且避雷线应高出电杆顶部50 cm，同时确保接地良好。若想避免线路将雷电引进机房，可以在距离机房外部50 cm的位置采用无金属构建光缆。此外，在线路敷设过程中，应绕开容易发生雷暴问题的杆塔、建筑物、大树。若无法躲避雷击区域，可以增加避雷针、消弧线等装置，加强对光缆通信线路的保护。

在架设光缆线路时，建议针对区域雷击发生事故、时间长度、危害性采取防雷措施。例如，在安装光缆通信线路时，对某地区调查发现，光缆线路护套长度100 km，击穿电压是100 kV，因此采取以下防雷方案：若区域年雷击次数小于0.5次，则无需防雷处理;年雷击发生次数在0.5～2.5次之间，增加一个防雷线;在2.5～3次之间增加两根防雷线，并分析土壤电阻率，提升通信线路的防雷能力。

1.3  完善光缆聚乙烯护层

聚乙烯护层又称为PE护层，能够保护光缆的内部元件，因此完善该结构对于光缆线路的防雷能力十分重要。将聚乙烯作为护层具有阻水性、绝缘性、防腐蚀的优势，且聚乙烯护层的电阻率是6×1 014 Ω·cm，瞬间耐压强度超过500 V/Lm，能够显著克服雷击问题。通过在地面某一点积累正电荷进而转移主放电过程中的电荷量，提升护层的瞬间耐压强度。

2    长途光缆通信线路防强电设计

当强电线路距离金属光缆较近时，会在金属防潮层、护套等位置形成过强电流、感应电动势，进而影响光缆寿命，对光缆线路造成损害。强电对于光缆寿命的影响因素包含以下几方面：（1）长期影响。在不对称运行条件下，强电线会在光缆线内部产生感应电动势，超过安全电压，击穿绝缘材料。（2）短期影响。若强电线路中存在接地故障，且光缆金属中存在感应电流，极易破坏绝缘介质，导致通信工作停止。（3）干扰影响。当长途光缆处于强电线不对称环境中，会在光缆线路中形成过强电压和电动势，在铜线回路中产生信号干扰或杂音问题。

因此有必要对光缆通信线路加强防强电设计，内容如下：首先，在选择光缆路由时，建议结合强电线的电压值，与强电线保持安全距离。当光缆线路敷设过程十分接近强电区域时，可以采取金属屏蔽隔离的方式，仔细计算其对于金属构件形成的危险系数，并确保该系数不会超过安全值。其次，若光缆线路需要与强电线路相互交叉架设时，应围绕“垂直”原则，使交叉角度大于45 °;若光缆金属构件未完成电气连通则不予接地。最后，如果光缆与强电路处于平行状态，可以将光缆金属构件临时接地，提升线路防强电水平。此外，应保证光缆线路PE层的厚度大于等于2 mm，使绝缘强度超过20 000 V，确保金属构件中的电动势满足国家标准，进而保障施工人员和行人的人身安全[2]。

3    结语

对光缆线路进行防雷防强电设计分析，有必要采取科学的措施加强对光缆线路的保护，布设防雷线、避雷针、消弧线等装置。加强光缆绝缘外层的介质强度，延长光缆的使用寿命，降低安全事故发生概率，针对雷击高发地段进行针对性防雷布置规划，提升光缆通信中线路使用的可靠性和安全性。

[参考文献]

[1]毛小平.探究长途光缆通信线路的防雷及防强电设计[J].中国新通信，2018（12）：13-14.

[2]雷娟娟.长途光缆通信线路的防雷及防强电设计[J].城市建设理论研究，2018（6）：87-88.