摘要：介绍了长途电缆线路防雷的方法，分析了雷电对长途电缆危害大的原因和影响方式，论述了光缆的影响因素与计算，以及电缆线路的防雷保护措施。
关键词：长途光缆；防雷；人工维护
本文首先从电缆的本身材质与构造中以及埋设进行分析，结合其受雷影响的原因与雷电电流幅值公式和统计情况。我们着重讨论了当通信光缆遭遇雷电袭击后发生通信阻断情况下，我们应当进行的人工维护和智能管理措施，并着力于探索如何降低光缆遭受损伤造成的影响。
一、雷电的影响方式
1.1雷电的形成机理与种类
雷电是伴有闪电和雷鸣的一种宏伟壮阔的自然放电现象。自然中雷电产生的基本条件是雷云雨中有积累并形成的极性。雷电闪击地面时趋向于寻找最小阻抗泄放雷云电荷。当存在与地面接触良好的金属导线类物体时，就等于在高电阻率地区存在能及时转移雷云中的大量电荷至大地的局部低电阻率土壤带，完成一次雷电活动。如果该金属类物质对地是绝缘的，如对地电气浮空的光缆，则因绝缘的金属导线与大地不能形成通路，而不能运送雷云所带的电荷至大地，雷电活动不受影响，因此对地接触良好的光缆对雷电有很强的诱导作用。
1.2雷电引起的故障
雷击点处电缆发生的故障有：a．电缆出现凹形和弯曲；b．在电缆凹陷处铅皮熔孔和钢带断裂；c．油麻编织物燃烧和沥青蒸发；d．电缆芯线熔断和绝缘带烧毁；e．塑料外护层穿孔或撕裂。雷击点以外的电缆发生的故障有：a．金属护层与芯线间，芯线与芯线间绝缘击穿，或光纤熔化；b破坏加感线圈，击穿线圈绝缘层；c．使加感线圈磁化；d．击坏电缆平衡元件。
二、措施
2.1防雷的智能维护和雷击后补救措施
为了把光缆受到的损伤所造成的信息被阻留影响降到最低，就需要在光缆的线路与通道设计上符合要求，对光缆的前期人工铺设和后期人工维护的补救措施的应急备案进
（一）光缆通信线路的强电、雷电防护措施
（1）在进行工程规划设计时，在经济技术比较合理的前提下，应优先选用非金属光缆，但对于直埋式光缆则不宜选用非金属光缆，因为它的路径难以寻找辨别。
（2）对于无铜线的光缆线路，工程设计时可以不考虑强电设施的危险影响及干扰影响，但应采取以下简易措施：①光缆中的金属构件（如加强件、金属护层及光缆的恺装层）在电气上作绝缘连接处理，以减少电气影响的积累长度，降低感应电动势。②光缆进入变电站或发电厂通信机房前，应穿入铁管10m，埋深0．7m，铁管的两端良好接地，以屏蔽强电带来的影响。③光缆在接近发电厂、变电站的
接地网时，其金属构件不直接接地，以免高电位引入光缆。
（3）对于有铜线的光缆通信线路，由于铜线不是传输信号的回路，可以采取如下几项简要的防护措施：①使光缆线路远离强电线路，以加大接近段的长度。②根据强电线与光缆线路的接近段相对位置、大地导电率、短路电流等参数，经理论计算，在光缆内铜线的适当位置安装强电放电器，而放电器的接地电阻应小于50。③缩短远供段的强电影响积累长度。
（4）光缆工程施工中应采取如下防护措施：①在接近交流电气化铁道或高压架空输电线路地段的光缆线路上进行操作时，可将光缆中金属构件做临时接地处理。②架空式光缆使用的吊线在光缆接头处应同步断开并作接地处理，以减少感应电动势的积累。③．处理好光缆接头处的防潮技术，以杜绝附加衰耗的增加。④．确保光缆在运输及敷设过程中，其绝缘外护层不受损伤。仪表的合理配置平时的人工维护中，仪表也需要合理的配置。维护中应当对仪表的需求进行预测，从而形成合理的仪表配置。这样在遇到雷击事故时，可以更快的作出反应和行动。由于仪表的使用率不可能在100%，考虑仪表寿命、维护等因素，根据配置周期适当确定仪表率：仪表需求数=仪表等效长度*每等效里程每月需消耗的台班仪表使用率*30。日常在针对光缆可能遭遇到的雷击之前应该首先做好系统检查工作，确保运行工况正常，并检查其他部位运行状况，例如对温度、使用状况进行实时记录。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2光缆修复时限
光缆遭遇雷击后首要工作是修复光缆。当雷击发生之后，除定位光缆遭受雷击部位，还应在调配人员和雷击之后的第一抢修时间做调配。
（1）从光缆线路发生故障开始起计算。进行架空、管道和地埋等维护行动到恢复业务时刻的时间不应多于6小时。
（2）主要铺设与抢修人员须配备2名或以上，穿戴防雷维护工作服，以遭受雷击点位中心进行前后百米内光缆安全的检查，并对于受雷光缆的中心点进行一处或多处光缆通讯的复原，保证在时限内恢复被阻断的信息传送。
（3）当遇到管道光缆遭受雷击后，要先对周边环境进行确认，是否有情节严重的自然灾害导致管道的堵塞（如暴雨、泥石流、洪涝泥土堆积等）。
2.3离开地面突出物
突出物分两类，一是物理上突出物，包括古树、孤独大树、古塔、铁塔、通信杆、电力杆，；二是电气上突出物，包括地下露头（即该处土质结构使得土壤电阻率与周围相比特别小的地点）、杆架变压器、各类接地装置和接地网。
（1）在光缆线路两边建造各10m～15m的安全通道通道宽度随着该处土壤性质而变，如是重要光缆线路须加宽安全通道，在通道内不得埋设人工地线装置、建塔、立电杆、种植乔木树类等。
（2）分辨受击方向
一是当雷区面积较大时，可将现埋设的有金属构件光缆改为无金属光缆；二是明显的局部雷区时，则增设1条～2条地下防雷线在埋设光缆的上方（1/3～1/2处），必要时也可在光缆线路上方铺设架空防雷线。
2.4光缆接地
在光缆防雷方面的被誉为中国“防雷神话”濮方正的接地实验表明，稀土降阻剂在岩石、风化石、戈壁沙漠地区，都能将接地电阻值降到1欧姆以下，报告以及相关文章后来还被华南理工大学《雷电与避雷工程》教科书收录。
2.5规避有雷击历史地区
以往的雷击中，雷云闪击大地时对同一个闪击点的重复闪击现象十分明显，也就是其反复性，也就是说雷电有择地而击的规律。雷云首先在空中酝酿，随后随着时间推移，产生放电现象，并随着大气中的电场强度变化任意推进。直到离开到了特定高度才能发生雷电对地闪击，高度取决于雷云积聚电荷量和地面的地形地物利于主放电电荷迅速积蓄的地貌（如地表露头、地下矿藏等）。
三、长途电缆
光缆是目前比较主流的一种通信线路，它的主要材料是经过加工的玻璃，而一般情况下，它是三层不同作用的结构复合而成的，其中最外层为塑料外皮材质就阻断了其在自然中会发生引电的可能性和易折的机械损伤、中间层为塑料保护套则为二次保护层、保护套所包裹的就是玻璃光导纤维。从其内部的光导纤维来看，它还分为突变光纤与渐变光纤。但无论是哪一种光纤型号与分类，都不会影响到光纤的主要功能作用。长途光缆还有一些其他分类方法，如分为一二级长途干线光缆：一级长途干线光缆为中央至省和省际长途干线光缆；二级长途干线光缆为省至地市和地市间的长途干线光缆。
结语
本文根据光缆的材料、结构和雷电的闪击原理与常出现的情况分析，在对长途光缆实施基本物理防护后，并着重讨论了铺设长途光缆之后一旦发生自然灾害造成的机械损伤准备的应急方案和日常人工管理。通过科学严格的管理机制来兑现维护理念，健全维护方法，稳定线路及相关设备运行过程，在时间、空间上实现最有效、最快捷的长途光缆维护，确保有线传输光缆线路的优质高效运行。
参考文献：
[1]信息产业部综合规划司．长途通信光缆线路工程验收规范（YD51212015）[S]．北京：北京邮电大学出版社，2006．
[2]朱传林，王学良，黄克俭，等．浅析雷电灾害风险评估标准中存在的问题［J］．电瓷避雷器，2013（1）．
[3]张欣，杨天琦，杨仲江．地下建筑物遭受雷击损害的风险因子分析［J］．电瓷避雷器，2014（3）．
[4]张胜明．长途光缆通信线路的防雷及防强电设计［J］．通讯世界，2017（18）．
论文作者:龚利毅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
标签：光缆论文; 雷电论文; 长途论文; 防雷论文; 线路论文; 电缆论文; 仪表论文; 《基层建设》2019年第25期论文;