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光缆的强电和雷电防护

2/14/2005来源:光纤通信人气:8626

光缆的强电和雷电防护 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,光缆的防护,应当在光 缆建设和维护工作中引起重视。 一、强电和雷电对光缆的影响 光缆中的光纤是非金属材料,传输的光信号不受外界电磁场的干扰,所以在光纤部分 可以不考虑强电和雷电的影响。但由于绝大多数在用光缆并不是无金属光缆,其中包含有 金属材料,如金属加强芯、金属护套等。因此有金属构件的光缆(简称金属光缆)线路会 受到强电和雷电的影响。 1、强电对光缆的影响和防护的措施 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: (1)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。 (2)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。 (3)干扰影响。不对称运行的强电线在工作状态下,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20000X60%-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“GB6830-86”(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。 防强电措施:(1)光缆线路及强电线路之间保持一定的隔距,使光缆金属构件的短 期和长用危险纵电动势分别不大于12000V和60V。(2)在接近交流电气化铁道的地段进行 光缆施工和检修时,将光缆中金属构件临时接地,过免将高电位引上光缆。(3)在接近 发电厂、变电站等地电信高的区域,不将光缆的金属构件接地,过免将高电位引上光缆。 (4)采用非金属加强芯光缆或非金属光缆,但直埋光缆除外(因为这种光缆对潮气渗透 的抗力较低,而且在维护在工作中难于确定光缆位置)。(5)增加光缆PE外层厚度,以 提高光缆护套的绝缘和耐压强度。 2、雷电对光缆的影响和防护措施 金属光缆在雷电的作用下,会在其金属构件上产生感应电流,纵电动势,使金属构件 熔化,外护层击穿,甚至中断通信。 光缆受雷电影响主要有以下方面: (1)金属构件熔化。雷电流进入金属护套,缆芯导体与金属护套将出现冲击电压, 击穿金属构件间介质而发生电弧,使金属构件熔化外护层被击穿。(2)针孔击穿。雷电 大地产生地电位升高,使光缆塑料外护套发生针孔击穿,土壤潮气和水通过针孔侵蚀光缆 金属护套,从而降低光缆使用寿命。(3)形成孔洞。雷电流通过雷击针孔击穿金属护套 会而形成孔洞,进而损伤光纤。(4)结构变形。雷击大地造对光缆的放电而引起的压缩 力会压扁光缆,引起结构变形,增大传输损耗乃至中断通信。 防雷电措施:(1)在选择光缆线路路由时,应与高大的树木、独立建筑电杆、古塔 等保持一定的间距。(2)在光缆上方敷设防雷线。当大地电阻率小于500欧姆米时,敷 设两条防雷线。(3)采用架空光缆吊线间隔接地,一般500-1000米接地一次。(4)在 强雷区采用非金属加强芯光缆,或者超厚PE外护层的光缆。 二光缆防强电和防雷电技术的发展 目前光缆的防强电、防雷电问题已经引起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,在是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, 不作接地处理,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 埋光缆的上方没反屏蔽线。 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效。由于我国山地以 及宕石多,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,相当于加了分割滤波器,限制了感应纵电动势在光缆中长距离的积累。 三、我国光缆的防强电和防雷电措施 我国光缆线路一般均为直埋光缆,大多都是在距公路较近地直埋设,部分架在明线杆 路上,并都与高压输电线、交流电气铁道、地面各种建筑物形成了相互合理的关系,保持 有一定间隔距离,并在线路上采取了相应的防护措施。根据国家现行的光缆防强防雷电措 施,结合线路的实际情况,主要应采用以下防强电、防雷电措施: (1)在光缆选型上不采用有铜线光缆。在强电和雷电严重的地区埋设较为完整的地 线设施,如经济允许可适当采用非金属加强芯光缆或金属光缆。(2)在新架光缆选择路 由时,应尽量避免与高压输电线、交流电气铁道平行接近,与其交相时,交越角度应在 30度以上。(3)在现有明线杆路上架设光缆时,一般可不考虑强电和雷电的影响。在与 35千伏以上的电力线交越时,交越处的光缆吊线应设接地保护装置。为了减少雷电对架空 光缆的影响,光缆吊线每隔一公里接地一次,接地体的接地电阻要符合规定要求。(4) 在光线接头处将缆内金属构件前后断开,不作电气连通,并不作接地处理。(5)在接近 高压输电线、交流电气铁道地段进行光缆施工或检修时,作临保护接地,以保人身安全。 摘自《通信机世界》