光缆线路的防雷措施

直埋光缆线路的防雷措施
内容提要：由于金属加强件、防潮层和铠装层以及有远供或业务通信铜导线遭受到雷电冲击后使光缆损坏，影响光缆的使用寿命，严重时会使通信中断。

因此，光缆线路也应采取必要的防雷措施。

本文主要介绍直埋光缆线路的防雷措施。

关键词：直埋光缆线路防雷措施
光缆利用光纤作为通信介质，可以免受冲击电流（如雷电冲击）的损害，但光缆中加强件、防潮层和铠装层以及有远供或业务通信铜导线，仍可能遭受到雷电冲击，从而损坏光缆，严重时使通信中断。

因此，光缆线路也应采取必要的防雷措施。

光缆线路的防雷应从三个方面来考虑：一是在光缆线路的路由选择上应尽量避开易遭雷击的地段；二中在光缆结构选型时，应考虑采用防雷结构的光缆，即应尽量采用无金属光缆或采用加厚PE层的光缆；三是在光缆线路上采取外加防雷设施。

常用的防雷措施非常多，如可以采用光缆上方敷设屏蔽线(排流线)、消弧线、局内、系统接地或对地电位悬浮式接续、架空防雷地线及避雷针等防雷措施。

本文着重谈一下直埋光缆线路的防雷措施。

一、光缆上方敷设屏蔽线(排流线)
当雷击光缆附近的地面或雷云层间放电的时候，在光缆中的铜线或金属加强件与金属护套间就会产生电压，就可能击穿光缆中的绝缘介质，造成铜线短路入地。

如果铜线是远供线路，则造成远供中断，引起整个系统通信中断。

光缆上方敷设屏蔽线(排流线)就是解决这一问题的有效方法。

直埋光缆线路上方敷设屏蔽线(排流线)最好采用有色金属线。

有色金属线作地下防雷线使用时具有阻抗小、耐腐蚀、使用寿命长及防雷效果好的优点。

但是，
有色金属线作地下防雷线成本较高，所以国内较少采用。

目前，国内一般采用7/2.2镀锌钢绞线或Φ6.0mm钢线作屏蔽线(排流线)。

光缆上方敷设屏蔽线(排流线)的敷设方法为：在光缆上方30cm的地方敷设单条或平行敷设两条相距40cm的屏蔽线（又称排流线）。

并将两端引伸到土壤电阻系数较小的地方；或者在排流线两端及中间每隔200m装设一处接地装置，接地装置应离开光缆15m以上。

排流线的敷设长度一般每处不少于2000m。

对于土壤电阻率大于100Ω·m的地段，敷设单条排流线；电阻率小于100Ω·m或有铜导线光缆地段，敷设双条排流线。

对于雷暴日较多、雷害较严重的地段，排流线截面积应适当增大。

二、消弧线
雷电击中了光缆线路附近的其它物体，会形成光缆与该物体间的跳弧。

其结果可能击穿光缆塑料护套，使之形成洞孔，引起光缆进潮，造成金属护套或金属防潮层的腐蚀，影响到光缆的使用寿命。

所以当直埋光缆与单棵大树、电杆、高耸建筑物、地下水出口处的隔距不能满足要求时（可能产生跳弧），可以采取消弧线保护光缆。

具体做法是：在雷击目标与光缆之间，用两根金属线做成半圆弧形围上雷击目标（其中一根金属线与光缆埋深相同，另一根的埋深为光缆埋深的一半）；两根金属线的两端都焊接在接地装置上；接地装置应在远离光缆的一侧，一般距离不小于15m，接地电阻一般要求小于5Ω；当土壤电阻率大于100Ω·m时，接地电阻要求小于10Ω。

当消弧线与光缆的隔距不足5m时，消弧线对光缆将不会起到保护作用（这时应使光缆绕道敷设或采取其它防雷措施）。

三、局内、系统接地或对地电位悬浮式接续
为了防雷需要，对于有金属护套、金属加强芯及铜线的直埋光缆的接头（终端）处，其电气连接有三种方式。

（一）局内接地方式。

光缆中金属体在接头部位均连通，使中继段光缆的加强芯、防潮层和铠装层保持连通状态即全程连通；在两端局（站）内的铠装层、加强件也接地、防潮层通过避雷器接地或直接接地。

这种连接方法有利于光缆中的感应雷电流迅速入地。

但这样做也有许多弊端，例如接地装置多、工程费用高及维护工作量大等。

（二）系统接地方式。

每2Km处断开铠装层（接头部位），作为一次保护接地，即接头位置引出一组接地线。

缆内加强件、铝铂层分连通和断开两种。

目前在工程施工中一般要求断开处理。

断开处理方法为：光缆接头处两侧的金属护套及金属加强芯电气上互不连接，并在光缆接头的A端或B端处将金属护套与金属加强芯在电气上互相连接后作接地处理。

这种方法也可避免雷感应电流在光缆中的长距离积累，并可将感应电流迅速引导入地。

但是，这样做同样也存在着接地装置多的问题。

（三）对地电位悬浮式接续方式。

光缆接头处两端及光缆终端的金属护套及金属加强芯在电气上互相绝缘，且都不接地（对地均呈绝缘状态）。

这种连接方式就是所谓的对地电位悬浮接续方式。

这种连接方法可避免光缆中感应雷电流的积累，也可以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。

在强电危险影响的地段，还可避免磁感应电动势在光缆中长距离积累及地电流所构成的危险影响。

这种方式简化了接续工作，也节省了接地装置，可以大大减少工程费用和维护工作量。

这种对地电位悬浮式的处理方法，更适合
于无金属芯线的金属护套光缆。

上述前两种连接方式都是通过接地装置与大地保持紧密电气连接，其接地装置应离开光缆15m以上。

光缆与接地装置用16mm2的绝缘铜线连接，各连接线部位均应焊接牢固。

接地装置的接地电阻一般要求不超过5Ω。

第三种处理方法可以减少很多接地装置，从而大减少了工程费用和维护工作量，因此，目前采用对地电位悬浮方式比较多。

但具体采用哪种方式，还是应该以线路设计为准。

四、架空防雷地线
在直击雷较严重的地方，直埋光缆线路可以采用架空防雷线。

架空防雷地线的做法是：在距光缆3～5m处，用木杆平行架设两条Φ4.0mm的镀锌铁线，在中间每隔150～200m及两端均接地。

接地装置应离开光缆15m以上。

接地装置的接地电阻要求：当土壤电阻率在100Ω·m以下时，中间的接地电阻要求小于20Ω，两端的接地电阻要求小于10Ω；当土壤电阻率在100Ω·m以上时，中间的接地电阻要求小于40Ω，两端的接地电阻要求小于20Ω。

这种防雷电方法效果较好，但成本太高。

五、避雷针
在个别雷击重点地方，可以采用避雷针装置进行防雷。

避雷针的装设方法应根据现场的情况来确定：当防雷点有可利用的电杆、突出物及孤立的大树等物体时，就可充分利用这些物体作为避雷针的支撑物；避雷针一般用一条Φ4.0mm的镀锌铁线伸出支撑物10～15cm，沿支撑物良好接地。

接地电阻的要求同前，必要时应有接地装置。

有时可采用双避雷针。

六、其它防雷措施
除了采取外加防雷设施以外，，我们还可以在光缆的结构选型时考虑防雷措施。

比如采用含金属部件介质强度承受一定等级雷电流的光缆。

再如特殊地段采用无金属光缆。

无金属光缆适用于雷区和电力线电磁感应严重的地区，能减少了防止损伤。

但由于这种光缆没有防潮层，在有水的地区潮气容易渗透；由于没有金属件，维护中发生故障时，地下探测极为困难，因此仅限于特殊地段才采用无金属光缆。