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摘要：通过对光缆线路遭受雷击主要原因的分析，提出该如何综合做好光缆线路防雷及保护措施，确保光缆线路正常运行。
关键词：光缆线路；防雷；通讯
Abstract:
Through to the fiber optic cable line shock of main reasons are analyzed, and how to do well the fiber optic cable line integrated lightning protection and protection measures, to ensure the normal operation of the fiber optic cable line.
Key words: the fiber optic cable line; Lightning protection; communication
中图分类号： [TM865]文献标识码：A 文章编号：
引言
近几年光缆线路遭雷击的情况时有发生。光缆线路具有很大的通信容量，良好的防护性能使它的防雷工作不像同轴电缆和明线电路那样明显，因而在光缆线路迅速发展的过程中，安全接地往往被误解，甚至被遗忘。随着光缆的大量采用，近几年光缆线路遭雷击的情况时有发生。最容易受雷击的是直埋线路，抢修较为困难，因此一旦发生障碍，将会造成巨大损失。本文结合通信线路的防雷规范，谈谈光缆线路的防雷保护。
1.光缆线路雷击的原因
当发生雷电时，带电的云层会在通信设施的天线上产生感应电荷或雷电感应通过通信和电力线路侵入，如果天线和通信线缆与大地之间直流通路不畅，就会由于感应在天线和线缆与大地之间产生高电位而引起过电压，致使通信设施无法承受强电流的侵入而损坏，甚至会危及操作人员的人身安全。光纤具有不导电性，可以免受冲击电流。但为了使高容量的光纤免受环境事件（如动物的啮咬，岩石、架空金属附件的碰撞损害以及其它自然的和人为的事件等）的影响，光缆必须有铠装元件，主要有金属铠装层、加强芯和业务铜线等，它们都是金属导体[1]。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。
雷电具有寻找阻抗最小路径以泄放雷云电荷与地下异性电荷中和的趋势。当雷击附近大地或建筑物时，落雷点的电位升高，而光缆延伸到很远，远端电位可视为0，所以雷击点附近的光缆电位也视为0。这样落雷点与光缆之间形成极大的电位差，這一电位差若超过落雷点与光缆外护层间的耐压强度，便会击穿外护层，形成从落雷点到金属构件的电弧通道，使大量雷电流涌向光缆，造成光缆严重损坏。 光缆线路在施工中难免损伤护套，另外鼠咬、外力等均可能造成光缆中金属元件暴露。这些暴露点易将强电或雷电荷引入光缆中，造成损害。
2. 防雷的主要措施
光缆雷击防护是一个比较复杂的工程,几乎涵盖了目前雷击防护的方方面面,包括直击雷、感应雷及雷击电磁脉冲保护。在日常防雷工作中,多数防雷工作者对单一形式的雷击认识都很清楚并能采取有效的防范措施,但对综合防雷措施认识不清,防范不力,导致虽然安装了防雷装置,雷击事故依然发生的尴尬局面。对光缆线路进行防雷保护，可以针对当地的天气和地形等自然条件，有针对性地进行。
2.1按雷电环境选光缆
对于雷电多发地区的通信线路，应注意选择具有高强度绝缘介质的、防雷特性较好的光缆。一般线缆绝缘强度达到20KV以上时，才能保持5S不被雷电击穿而损坏。又如多层金属护套结构的光缆，其防雷疏流能力明显优于普通光缆，承受雷击峰值电流可达100KA以上。在雷击特别严重的路由，也可选用无金属的光缆，它的加强芯是高强度的尼龙线，能防雷电，但是此类光缆抗拉防潮和防虫咬性能不理想，所以没有得到广泛使用。
2.2做好接地
将直埋光缆的金属护套在接头处集中接地，使金属护套连通并形成多点重复接地的模式，有助于防雷击。一般光缆每2KM左右作一次接地，接地电阻应在10欧姆以下。另外，在每段光缆的终端，还应将光缆的金属护套直接或通过避雷器接地[2]。
2.2.1对于架空光缆，接头盒通常具有加强芯可断可连的结构，无论采用电气连接还是断开方式，金属压板连接结构要优于螺栓连接，而螺栓横向开孔优于纵向开槽结构，这是选用接头盒时应注意的问题。 架空吊线应电气连接并每隔 2km 进行一次接地，接地时可直接接地或通过合适的浪涌保护装置接地。这样吊线具有架空地线的保护作用。
2.2.2对于理式光缆线路的防雷：
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。 对于无业务铜线的光缆，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。 终端盒的接地装置一定要良好，接地电阻要符合要求。因为终端接地，光缆中的金属护套对地电位为零，若室外光缆有护层破损点，相同条件下雷电流易进入光缆，如果接地装置不好，雷电流不能迅速放掉，就起不到保护作用。
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。在支持物的顶端安装避雷针,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[3]。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。
3.结语
总之，光缆防雷对于保证通信线路顺畅进行不可忽视的一个环节，尤其是通信线路的防雷措施，一定要考虑到各个方面的问题，真正做到切实保证好光缆线路的通畅。
参考文献:
[1]李立高主编.《光缆通信工程》.人民邮电出版社,2004.
[2]张小青编.《建筑物内电子设备的防雷保护》．电子工业出版社，2000.
[3]杨仲江.《防雷工程检测审核与验收》.气象出版社，2005.
关键词：光缆线路；防雷；通讯
Abstract:
Through to the fiber optic cable line shock of main reasons are analyzed, and how to do well the fiber optic cable line integrated lightning protection and protection measures, to ensure the normal operation of the fiber optic cable line.
Key words: the fiber optic cable line; Lightning protection; communication
中图分类号： [TM865]文献标识码：A 文章编号：
引言
近几年光缆线路遭雷击的情况时有发生。光缆线路具有很大的通信容量，良好的防护性能使它的防雷工作不像同轴电缆和明线电路那样明显，因而在光缆线路迅速发展的过程中，安全接地往往被误解，甚至被遗忘。随着光缆的大量采用，近几年光缆线路遭雷击的情况时有发生。最容易受雷击的是直埋线路，抢修较为困难，因此一旦发生障碍，将会造成巨大损失。本文结合通信线路的防雷规范，谈谈光缆线路的防雷保护。
1.光缆线路雷击的原因
当发生雷电时，带电的云层会在通信设施的天线上产生感应电荷或雷电感应通过通信和电力线路侵入，如果天线和通信线缆与大地之间直流通路不畅，就会由于感应在天线和线缆与大地之间产生高电位而引起过电压，致使通信设施无法承受强电流的侵入而损坏，甚至会危及操作人员的人身安全。光纤具有不导电性，可以免受冲击电流。但为了使高容量的光纤免受环境事件（如动物的啮咬，岩石、架空金属附件的碰撞损害以及其它自然的和人为的事件等）的影响，光缆必须有铠装元件，主要有金属铠装层、加强芯和业务铜线等，它们都是金属导体[1]。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。
雷电具有寻找阻抗最小路径以泄放雷云电荷与地下异性电荷中和的趋势。当雷击附近大地或建筑物时，落雷点的电位升高，而光缆延伸到很远，远端电位可视为0，所以雷击点附近的光缆电位也视为0。这样落雷点与光缆之间形成极大的电位差，這一电位差若超过落雷点与光缆外护层间的耐压强度，便会击穿外护层，形成从落雷点到金属构件的电弧通道，使大量雷电流涌向光缆，造成光缆严重损坏。 光缆线路在施工中难免损伤护套，另外鼠咬、外力等均可能造成光缆中金属元件暴露。这些暴露点易将强电或雷电荷引入光缆中，造成损害。
2. 防雷的主要措施
光缆雷击防护是一个比较复杂的工程,几乎涵盖了目前雷击防护的方方面面,包括直击雷、感应雷及雷击电磁脉冲保护。在日常防雷工作中,多数防雷工作者对单一形式的雷击认识都很清楚并能采取有效的防范措施,但对综合防雷措施认识不清,防范不力,导致虽然安装了防雷装置,雷击事故依然发生的尴尬局面。对光缆线路进行防雷保护，可以针对当地的天气和地形等自然条件，有针对性地进行。
2.1按雷电环境选光缆
对于雷电多发地区的通信线路，应注意选择具有高强度绝缘介质的、防雷特性较好的光缆。一般线缆绝缘强度达到20KV以上时，才能保持5S不被雷电击穿而损坏。又如多层金属护套结构的光缆，其防雷疏流能力明显优于普通光缆，承受雷击峰值电流可达100KA以上。在雷击特别严重的路由，也可选用无金属的光缆，它的加强芯是高强度的尼龙线，能防雷电，但是此类光缆抗拉防潮和防虫咬性能不理想，所以没有得到广泛使用。
2.2做好接地
将直埋光缆的金属护套在接头处集中接地，使金属护套连通并形成多点重复接地的模式，有助于防雷击。一般光缆每2KM左右作一次接地，接地电阻应在10欧姆以下。另外，在每段光缆的终端，还应将光缆的金属护套直接或通过避雷器接地[2]。
2.2.1对于架空光缆，接头盒通常具有加强芯可断可连的结构，无论采用电气连接还是断开方式，金属压板连接结构要优于螺栓连接，而螺栓横向开孔优于纵向开槽结构，这是选用接头盒时应注意的问题。 架空吊线应电气连接并每隔 2km 进行一次接地，接地时可直接接地或通过合适的浪涌保护装置接地。这样吊线具有架空地线的保护作用。
2.2.2对于理式光缆线路的防雷：
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。 对于无业务铜线的光缆，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。 终端盒的接地装置一定要良好，接地电阻要符合要求。因为终端接地，光缆中的金属护套对地电位为零，若室外光缆有护层破损点，相同条件下雷电流易进入光缆，如果接地装置不好，雷电流不能迅速放掉，就起不到保护作用。
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。在支持物的顶端安装避雷针,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[3]。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。
3.结语
总之，光缆防雷对于保证通信线路顺畅进行不可忽视的一个环节，尤其是通信线路的防雷措施，一定要考虑到各个方面的问题，真正做到切实保证好光缆线路的通畅。
参考文献:
[1]李立高主编.《光缆通信工程》.人民邮电出版社,2004.
[2]张小青编.《建筑物内电子设备的防雷保护》．电子工业出版社，2000.
[3]杨仲江.《防雷工程检测审核与验收》.气象出版社，2005.