长途光缆通信线路的防雷及防强电设计初探论文_冯均洪

长途光缆通信线路的防雷及防强电设计初探论文_冯均洪

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摘要:长途光缆通信线路是支撑现代信息通信体系建设的重要环节,而雷击与强电都会影响光缆的正常使用,因此,本文首先讨论雷击与强电度基于长途光缆通信线路的影响,进而讨论长途光缆天通信线路的防雷与防强电设计,以期减少雷电及强电对于光缆通信线路的影响,保证信息通信系统的正常运行。

关键词:长途光缆通信线路;防雷设计;防强电设计

一、雷击及强电对长途光缆通信线路的影响

1.1雷击对长途光缆通信线路的影响

光纤本身具备绝缘效果,因此可以抵御电流的不必要冲击,但出于保障光纤安全的考量,就需要对光缆安装金属铠甲元件。这种情况下,一旦光缆线路遭受民及用户的生命财产安全。雷击的具体位置会与光缆之间形成电位差,一旦电位差高于雷击位置铠甲元件的耐压强度时,则可能导致铠甲怨念被雷击穿,导致雷击点与金属构件之间形成电弧通道,会吸引更多的雷电击中光缆,严重影响光缆的正常使用。容易遭到雷击的线缆具备以下特征:

(1)采用了技术护套与金属加强芯,或者对地绝缘效果较差;(2)地理环境起伏变化大;(3)临近独立的高大树木或高大建筑,暴露点会导致雷电或强电流被引入光缆中。一旦由于以上因素而发生光缆雷击事故,则可能导致光缆金属构件的击穿与融化;或者雷电现象导致地电位升高造成针孔击穿,影响光缆使用寿命;可能出现雷电击中大地,对光缆放电,导致在压缩力的作用下,光缆结构发生形变,导致光缆损耗与通信中断。

1.2强电对长途光缆通信线路的影响

网络光缆受到强电影响的情况下,光缆金属层、加强芯等构件中都会通过一定的强电流与感应电流,此时一旦电流强度达到一定的程度,则光缆使用寿命会受到影响,或者可能造成光缆损坏,影响网络通信完全与稳定。强电对于长途光缆的影响主要集中在:①短时间内导致长途光缆内部元件温度异常上升,高温环境对光缆线路绝缘层造成影响,影响光缆信号与信息通讯;②长此以往会导致光缆线路的不对称情况,导致光缆内部组件产生感应电动势,影响光缆通信效果;③强电线路的不对称状态,会导致信号干扰或强电压等现象的产生,影响正常通讯。如果强电线路运行处于不对称状况,则可能会在光缆铜线上产生电动势,产生过强电压,导致铜线回路时产生信号干扰与通信干扰。

二、长途光缆通信线路的防雷与防强电设计

2.1光缆路由的选择

选用光缆路由时,应当充分结合网路发展规划与节点分布现状,结合长途光缆通线路布设的具体的环境,结合线路布设网络发展的实际要求。出于减少雷电与强电对于光缆线路造成危害的考量,选择光缆路由时,应当避免与高压输电线路近距离接触,如果必须穿越高压输电线路,则尽量与输电线路相垂直,否则应当将线路交叉角度控制在45°以上。尽量远离发电站与变电站,远离电气化铁路。

2.2长途光缆通信线路的防雷设计

2.2.1完善PE护层

PE护层的合理设计可以保证长途光缆通信线路防雷效果的提升,在对PE护层进行完善的同时,尽量将设计材料选用为聚乙烯塑料,借助聚乙烯材料的避水效果与防腐蚀效果保证光缆线路安全。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆聚乙烯材料的电阻率为6×1014Ω•cm,耐压强度超过500V/lm,因而对于聚乙烯塑料层的设计,可以将其最外层护套厚度控制在1.8mm左右,保证聚乙烯材料性能充分发挥,减少雷击对于光缆线路的影响[1]。

为了保证绝缘效果,完善PE护层时,需要对其主放电电荷加以转移,以地面所雷击的正电荷以及达到20%的负电荷为基础,发挥PE护层的绝缘性能,实现PE护层耐压强度的瞬时提升,有效避免雷电先驱的风险诱导问题。如果土壤电阻系数较高,采用人工接地方式时,一旦发生雷击现象,则雷电流会受到人工就接地的反击,回击到光缆的金属构件,导致光缆金属构件多次击穿现象,会影响光缆安全。因而在设计PE护层时,可以全线不做人工接地,以保障护层的防雷效果。

2.2.2采取防雷措施

长途光缆线路的敷设过程中,需要充分考量当地的实际情况与气候条件,计算当地的年平均雷暴日数,如果当地的年平均雷暴天数超过20天,则需要对其长途光缆采取适当的防雷处理。如果光缆金属构件的直埋光缆线路中无金属线时,则需要遵循相应的设计理念与设计原则:其一,如果P10不超过100Ω,则不必采取防雷措施;其二,如果P10在100Ω~500Ω之间,则需要布设一条防雷线;其三,如果P10超过500Ω时,则需要布设两条防雷线。在布设防雷线时,要避免防雷线连续布设长度不超过2千米的现象。同时,长途光缆通信线路接头处无需进行电气联通,雷击危害较为严重的低段,长途光缆所的加强芯可以替换为非金属材料,或者采用无金属线缆构件等方式,保证线缆防雷效果。长途光缆线路敷设时,尽量绕靠单独的高大树木、高塔、杆塔、建筑物等,做好引雷设计,确认无法躲避雷击的情况下,可以设置消弧线或者避雷针等方式起到保护作用。光缆假设时,应当将光缆架设在长途明线线路的下方,采取间接接地方式,如果光缆敷设位置的类经济问题较为严重,则需要增加空地线。

2.3长途光缆通信线路的防强电设计

(1)限制光缆线路与输电线路之间的距离,避免由于金属构件与线路之间的相互影响;削弱光缆线路金属构件的短时间容许电动势,避免其电动势超过光缆绝缘护层强度的60%。较长时间内,保证容许纵电动势低于60V;(2)光缆通信线路与变电站接地装置之间的空间距离限制在200米以外,与高压杆塔之间的空间距离限制在50米以外;(3)光缆通信线路的辐射,在经较高电位的区域,则不做光缆金属护套及构件的接地处理,避免由于接地引导高电位冲击光缆;(4)光缆提供新线路的及技术互层及加强芯,在线路接头处不做电气联通处理,也不做接地处理,减少雷击与强电的影响;(5)与电气化铁路相近的位置,如果需要进行长途光缆铜线线路的安装与检修,则可以对其金属护套及加强芯采用临时接地的方式,减少强电对于光缆线路的甘涛,包含人身安全;(6)考虑到强电所才生的影响,以及长途光缆线路一旦辐射便难以转移的特性,可以尽量采用不使用金属加强芯与金属构件的光缆;(7)电力杆塔上的全介质自承式光缆可以在其接头盒出采用金属结构,并在进行线缆施工与检修时进行接地处理[2]。

三、结语

在进行长途光缆通信线路防雷与防强电设计中,需要根据线路敷设的具体环境与具体要求,避免光缆线路与发电展、配电站之间距离过近,选择合理的光缆路由,采用消弧线、避雷线、PE护层等方式,强化线缆的防雷与防强电效果,提高光缆绝缘互层的性能与强度,可以 尽量选用无金属材料的假期啊凝心,或者采用无金属构件的光缆。

参考文献:

[1]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(电子版),2018(06):87-88.

[2]洪文森.长途光缆通信线路的防雷与防强电设计方案分析及探索[J].中国新技术新产品,2017(01):70-71.

论文作者:冯均洪

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/12

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