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摘 要：随着社会的发展，在我国通信行业已经进入高速发展的状态。光纤通信使用最为广泛，跟电通信一样，光纤通信也属于有线传输，是利用光导纤维构成的光缆作为传输线路，依旧面临着如何保证传输质量和运行安全的问题。本文就探讨防雷保护在通信光缆线路中的重要性展开简要探讨。
关键词：光缆；光缆线路维护；防雷保护
中图分类号：TN913.33 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0282-02
1 光缆线路雷击的原因
与其他信息传输介质相比，光纤传输有着其他传输介质难以比拟的优越性。它没有铜介质的强导电性，因而在野外使用光纤进行信息传输时无须担心雷电等强电流冲击。但是，在日常的使用中，光纤也暴露出了一系列的不利因素，比如易受鼠蚁的啮咬、不能经受高强度的碰撞等问题。为了解决这种问题，技术人员在光纤的生产过程中加入了铠装元件，其主要包括金属铠装层和加强芯等，这些元件主要由金属制成，具有一定的导电性。因此当有电流接近光纤时，就会由于感应效应而产生交流电或者感应电流，从而对设备以及线路造成破坏。
对于雷电来说，它总是具有这样一种趋势，那就是寻找阻抗最小的路径来释放雷云电荷，从而与地下异性电荷进行中和。当雷电落在地上或者其他物体上时，那么该点的电位就会升高，落在光纤上也是如此。对于光纤来说，远端的电位可以视为零，这样在同一根光纤上就会形成巨大的电位差，而当这一电位差的数值足够大，大到超过了光纤保护层的耐压强度，那会就会使得光纤保护层被击穿，从而对光缆造成严重的损坏。除此之外，光纤保护层一般由聚乙烯制成，虽然有一定的绝缘性但是却缺乏足够的保护强度，不光雷电等强电流可以对其造成破坏，自然界中的一些其他因素也会对其造成一定的损失。一般情况下，以下三种情况光纤线路容易遭受到雷击：①光纤的金属护套、加强芯或者铜线对地絕缘性不高的光纤线路；②地形变化较大、土壤电阻率不稳定的地带；③当光纤线路与一些高大建筑物的间距过小时，也会对光纤线路造成雷击。
2 防雷的主要措施
根据我国目前所现有的防护措施以及技术手段，主要可以将光纤对于雷电规避措施划分为一下几类：分流、接地、屏蔽、等电位和过电压保护。
分流：就是将避雷针等一些具有引流功能的避雷设备将电流引入地下，降低发生雷击时光纤上的电位差，从而起到对光纤的保护作用。
屏蔽：此种方法就是将建筑物里的所有的金属导线都用金属管进行屏蔽，或者是直接采用屏蔽线，还要保证金属屏蔽线应接地。另外，对于雷暴天气比较多的地区，还要注意缩短金属管的接地间隔，防止外来电磁波的干扰。
等电位连接：将局内所有金属物体都进行电气连接，以达到均衡电位的效果。
接地：在光纤的铺设过程中，还要采用的一种方法就是要准备良好的接地系统，如此才能保证通信系统安全、可靠的运行。
过电压保护：对于电子设备来说，可以利用他们的非线性效应，再辅以一定的技术手段，将光纤线路上的高脉冲电压予以剔除，从而达到对于设备的保护效果。在这一保护过程中，主要的保护设备是氧化锌压敏电阻、二极或三极放电管和快速箝位二极管等。
2.1 架空光缆线路防雷
（1）光缆线路间隔接地
在对光缆线路采用架空方式时，可以采用不同的方式。如果采用的是吊挂式，那么应将光纤线路每隔一段距离就做一下接地处理。这个间隔距离一般控制在300～500m之间，并采用电杆避雷线或者拉线接地。对于雷暴天气较为频发的地区，应铺设架空地线。接地导线用4.0F，接地体用两根？准12×1000mm地线棒，接地导线与吊线之间用单眼地线夹板连接。架空光缆吊线接地电阻见表1。
（2）但是，由于施工条件的复杂性，接地电阻并不一定能达到这一施工标准。因此，对于这种情况，可使用角钢型接地装置，角钢采用50mm×50mm×5mm，接地装置配置如表2所示。
在接地体间采用40mm×4mm扁铁焊接。在具体施工过程中，尤为要注意的一点是架空光缆线路与电力线路不能合杆架设，否则将会出现严重的安全隐患。但是，如果这种情况实在无法避免，也允许和10KV以下的电力线路进行合杆架设，只是必须要采取一定的技术防护手段。
（3）空旷区域的光缆防雷措施
当设备的避雷装置安装在了杆路的顶端时，那么就要用四毫米镀锌钢线与水泥钢筋连接，并在杆的顶部再向上引出十厘米作为一个避雷针。图1详见水泥电杆避雷线的装设方法。
2.2 管道光缆线路防雷
对于无法安装避雷线的区域，就要利用别的方法来对雷击进行预防。比如，光纤线路的金属构件就要安装有一定的防雷地线。对于非综合地线网的建筑物来说，对建筑物内的设备进行接地保护，只需要保证其从接地母排至通信机房接地汇接排的接地线截面不低于95mm2即可。
2.3 埋式光缆线路防雷
埋式光缆的避雷措施易受外界因素的影响，所以在使用此类方法进行避雷时，要彻底排查好外界因素，如此地区的土壤电阻率以及光纤线路内是否有铜导线等。根据这些不同的因素，来制定具体的防范措施。
2.3.1 设置防雷保护系统接地
对于有聚乙烯保护层的绝缘保护光缆，其金属接地层要注意接地，接地距离应控制在2000m左右。对于雷暴天气较多的地区，应适当缩短光缆的接地距离，或者减小接地电阻值，电阻值的最大值应控制在10Ω以下。
2.3.2 光缆上方敷设防雷线
在对光缆进行铺设之前，应向当地的气象部门采集数据。对于雷暴天气每年高于20d的地区，或者说有过雷击记录的地区，就应当重点防范，对这一地区的光纤线路要采取一定的防范措施。防雷线的设置应符合下列原则：
（1）当土壤电阻率在以下范围时，可不设防雷线：ρ10<100Ω·m。
（2）当土壤电阻率在以下范围时，可只设一条防雷线：ρ10为100～500Ω·m。
（3）当土壤电阻率在以下范围时，要设两条防雷线：ρ10>500Ω·m。
同时还应注意的是，防雷线的安装长度要超过2000m。
当光缆在野外长途塑料管道中敷设时，可参照下列防雷线设置原则：
（1）当土壤电阻率在以下范围时，可不设防雷线：ρ10<100Ω·m。
（2）当土壤电阻率在以下范围时，可只设一条防雷线：ρ10≥100Ω·m。
防雷线的铺设长度同样要超过2000m。
安装好光缆后，还应在其上方30cm处安装排流线，排流线的横截面积应不小于50mm2。排流线的材质一般为钢绞线或者镀锌钢导体，需要注意的是，如果此地区的雷暴天气有增加的趋势，可适当加大排流线的横截面积。
2.3.3 光缆附近有引雷体时
光缆线路在进行铺设时，要尤其注意避开较易引雷的目标，如大树、高大建筑物等，也就是说，光缆线路的铺设要与这些建筑保证一定的安全距离。
光缆附近有孤立大树、杆塔、高耸建筑、行道树、树林等引雷体时，光缆线路与孤立大树的净距要满足表3的要求；光缆与接地体根部的净距要满足表4的要求；光缆防雷保护接地装置的接地电阻要满足表5的要求。
3 结束语
面对光缆线路维护与管理水平的不断发展，同时顺应光缆线路设施的不断增多和通信企业对光缆线路网络质量需求的不断增加，光缆线路的维护管理必将走向新的层次。
参考文献
[1]长途光通信系统工程设计手册.1992.
[2]邹林森，等.光纤通信线路.北京：人民邮电出版社.
[3]王加强，岳新全，李 勇，等.光纤通信工程.北京：北京邮电大学出版社.
[4]胡 庆，张德民，刘世春，等.通信光缆与电缆工程.北京：人民邮电出版社.
收稿日期：2018-5-21
关键词：光缆；光缆线路维护；防雷保护
中图分类号：TN913.33 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0282-02
1 光缆线路雷击的原因
与其他信息传输介质相比，光纤传输有着其他传输介质难以比拟的优越性。它没有铜介质的强导电性，因而在野外使用光纤进行信息传输时无须担心雷电等强电流冲击。但是，在日常的使用中，光纤也暴露出了一系列的不利因素，比如易受鼠蚁的啮咬、不能经受高强度的碰撞等问题。为了解决这种问题，技术人员在光纤的生产过程中加入了铠装元件，其主要包括金属铠装层和加强芯等，这些元件主要由金属制成，具有一定的导电性。因此当有电流接近光纤时，就会由于感应效应而产生交流电或者感应电流，从而对设备以及线路造成破坏。
对于雷电来说，它总是具有这样一种趋势，那就是寻找阻抗最小的路径来释放雷云电荷，从而与地下异性电荷进行中和。当雷电落在地上或者其他物体上时，那么该点的电位就会升高，落在光纤上也是如此。对于光纤来说，远端的电位可以视为零，这样在同一根光纤上就会形成巨大的电位差，而当这一电位差的数值足够大，大到超过了光纤保护层的耐压强度，那会就会使得光纤保护层被击穿，从而对光缆造成严重的损坏。除此之外，光纤保护层一般由聚乙烯制成，虽然有一定的绝缘性但是却缺乏足够的保护强度，不光雷电等强电流可以对其造成破坏，自然界中的一些其他因素也会对其造成一定的损失。一般情况下，以下三种情况光纤线路容易遭受到雷击：①光纤的金属护套、加强芯或者铜线对地絕缘性不高的光纤线路；②地形变化较大、土壤电阻率不稳定的地带；③当光纤线路与一些高大建筑物的间距过小时，也会对光纤线路造成雷击。
2 防雷的主要措施
根据我国目前所现有的防护措施以及技术手段，主要可以将光纤对于雷电规避措施划分为一下几类：分流、接地、屏蔽、等电位和过电压保护。
分流：就是将避雷针等一些具有引流功能的避雷设备将电流引入地下，降低发生雷击时光纤上的电位差，从而起到对光纤的保护作用。
屏蔽：此种方法就是将建筑物里的所有的金属导线都用金属管进行屏蔽，或者是直接采用屏蔽线，还要保证金属屏蔽线应接地。另外，对于雷暴天气比较多的地区，还要注意缩短金属管的接地间隔，防止外来电磁波的干扰。
等电位连接：将局内所有金属物体都进行电气连接，以达到均衡电位的效果。
接地：在光纤的铺设过程中，还要采用的一种方法就是要准备良好的接地系统，如此才能保证通信系统安全、可靠的运行。
过电压保护：对于电子设备来说，可以利用他们的非线性效应，再辅以一定的技术手段，将光纤线路上的高脉冲电压予以剔除，从而达到对于设备的保护效果。在这一保护过程中，主要的保护设备是氧化锌压敏电阻、二极或三极放电管和快速箝位二极管等。
2.1 架空光缆线路防雷
（1）光缆线路间隔接地
在对光缆线路采用架空方式时，可以采用不同的方式。如果采用的是吊挂式，那么应将光纤线路每隔一段距离就做一下接地处理。这个间隔距离一般控制在300～500m之间，并采用电杆避雷线或者拉线接地。对于雷暴天气较为频发的地区，应铺设架空地线。接地导线用4.0F，接地体用两根？准12×1000mm地线棒，接地导线与吊线之间用单眼地线夹板连接。架空光缆吊线接地电阻见表1。
（2）但是，由于施工条件的复杂性，接地电阻并不一定能达到这一施工标准。因此，对于这种情况，可使用角钢型接地装置，角钢采用50mm×50mm×5mm，接地装置配置如表2所示。
在接地体间采用40mm×4mm扁铁焊接。在具体施工过程中，尤为要注意的一点是架空光缆线路与电力线路不能合杆架设，否则将会出现严重的安全隐患。但是，如果这种情况实在无法避免，也允许和10KV以下的电力线路进行合杆架设，只是必须要采取一定的技术防护手段。
（3）空旷区域的光缆防雷措施
当设备的避雷装置安装在了杆路的顶端时，那么就要用四毫米镀锌钢线与水泥钢筋连接，并在杆的顶部再向上引出十厘米作为一个避雷针。图1详见水泥电杆避雷线的装设方法。
2.2 管道光缆线路防雷
对于无法安装避雷线的区域，就要利用别的方法来对雷击进行预防。比如，光纤线路的金属构件就要安装有一定的防雷地线。对于非综合地线网的建筑物来说，对建筑物内的设备进行接地保护，只需要保证其从接地母排至通信机房接地汇接排的接地线截面不低于95mm2即可。
2.3 埋式光缆线路防雷
埋式光缆的避雷措施易受外界因素的影响，所以在使用此类方法进行避雷时，要彻底排查好外界因素，如此地区的土壤电阻率以及光纤线路内是否有铜导线等。根据这些不同的因素，来制定具体的防范措施。
2.3.1 设置防雷保护系统接地
对于有聚乙烯保护层的绝缘保护光缆，其金属接地层要注意接地，接地距离应控制在2000m左右。对于雷暴天气较多的地区，应适当缩短光缆的接地距离，或者减小接地电阻值，电阻值的最大值应控制在10Ω以下。
2.3.2 光缆上方敷设防雷线
在对光缆进行铺设之前，应向当地的气象部门采集数据。对于雷暴天气每年高于20d的地区，或者说有过雷击记录的地区，就应当重点防范，对这一地区的光纤线路要采取一定的防范措施。防雷线的设置应符合下列原则：
（1）当土壤电阻率在以下范围时，可不设防雷线：ρ10<100Ω·m。
（2）当土壤电阻率在以下范围时，可只设一条防雷线：ρ10为100～500Ω·m。
（3）当土壤电阻率在以下范围时，要设两条防雷线：ρ10>500Ω·m。
同时还应注意的是，防雷线的安装长度要超过2000m。
当光缆在野外长途塑料管道中敷设时，可参照下列防雷线设置原则：
（1）当土壤电阻率在以下范围时，可不设防雷线：ρ10<100Ω·m。
（2）当土壤电阻率在以下范围时，可只设一条防雷线：ρ10≥100Ω·m。
防雷线的铺设长度同样要超过2000m。
安装好光缆后，还应在其上方30cm处安装排流线，排流线的横截面积应不小于50mm2。排流线的材质一般为钢绞线或者镀锌钢导体，需要注意的是，如果此地区的雷暴天气有增加的趋势，可适当加大排流线的横截面积。
2.3.3 光缆附近有引雷体时
光缆线路在进行铺设时，要尤其注意避开较易引雷的目标，如大树、高大建筑物等，也就是说，光缆线路的铺设要与这些建筑保证一定的安全距离。
光缆附近有孤立大树、杆塔、高耸建筑、行道树、树林等引雷体时，光缆线路与孤立大树的净距要满足表3的要求；光缆与接地体根部的净距要满足表4的要求；光缆防雷保护接地装置的接地电阻要满足表5的要求。
3 结束语
面对光缆线路维护与管理水平的不断发展，同时顺应光缆线路设施的不断增多和通信企业对光缆线路网络质量需求的不断增加，光缆线路的维护管理必将走向新的层次。
参考文献
[1]长途光通信系统工程设计手册.1992.
[2]邹林森，等.光纤通信线路.北京：人民邮电出版社.
[3]王加强，岳新全，李 勇，等.光纤通信工程.北京：北京邮电大学出版社.
[4]胡 庆，张德民，刘世春，等.通信光缆与电缆工程.北京：人民邮电出版社.
收稿日期：2018-5-21