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雷电对通信光缆的影响及防护措施

发布时间:2022-01-14 09:42:30作者:Communication optical cable manufacturer人气:

非对称运行的强电线路在正常工作状态下,光缆中的金属元件上会产生电动势,当超出安全电压的限值时,会危及电缆的人身安全。2、雷电对光缆的影响及防护措施金属光缆在雷电作用下,会在其金属元件上产生感应电流,纵电动势,使金属元件熔化,外护层破裂,甚至中断通讯。

伴随着光纤通信技术的飞速发展,光缆的保护,应在加强光纤通信建设的同时,对光缆的保护,应引起高度重视。一、强电和雷电对光缆的影响光纤光缆是非金属材料,它所传送的光信号不受外部电磁场的干扰,因此在光纤部分可以忽略强电、雷电的影响。但是,因为绝大多数光纤光缆并非无金属光缆,它还含有金属材料,例如金属加固芯,金属外壳。所以带金属部件的光缆(简称金属光缆)电缆会遭受强电雷击。

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1、强电对光缆的影响及防护措施强电线路接近金属电缆时,会在电缆内铜线、金属加强芯、金属防潮层、金属护套等金属构件上产生感应电动势和电流,当其达到一定强度时,会造成电缆内部铜线、金属加强芯、金属防潮层、金属护套等金属构件上产生感应电动势和电流,当其达到一定强度时,会危及光缆的安全。光纤电缆受到强电影响主要有三个方面:

(1)短期影响。强电线接地短路故障时,会在光缆金属部件上产生感应电动势,击穿绝缘介质,高温瞬间对光缆造成损伤,甚至中断通讯。

(2)长期影响。非对称运行的强电线路在正常工作状态下,光缆中的金属元件上会产生电动势,当超出安全电压的限值时,会危及电缆的人身安全。

(3)干预效果。强导线在非对称运转时,在光缆铜线上产生电势,产生电势,对铜线回路(如区间联络、远控回路等)产生杂音、噪声等干扰。在无铜线光缆线路中,强偏响允许值可以通过光缆外护层(PE层)确定。电缆PE层厚度一般为2mm以上,其工频绝缘强度要求为20000V以上。按照CCITT推荐的K13规定,光缆金属护套的纵电势不能超过其直流试验电压的60%,即20000X60%-12000V。根据CCITT《防止电力线路有害原则》(GB6830-86)和国家标准“GB6830-86”(电信线路遭受强电线路危险影响的允许值)中,关于光缆金属部件长期作用的允许值,关于人身安全的规定为60V。

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防止强电措施:

(1)电缆线与强电线路之间保持一定的间隔,使电缆金属部件短用和长用危险的纵电势分别不大于12000V和60V。

(2)在靠近交流电气化铁路的地段建造和维修光缆时,暂时接地光缆中的金属部件,使电缆过大电流进入光缆。

(3)在靠近电厂、变电所等地方通讯高的地区,不对光缆的金属部件进行接地,过免将高电位引入光缆。

(4)除直埋式光缆外,应使用非金属加强芯光缆或非金属光缆(这类光缆的阻力较小,而且在维修时很难确定光缆位置)。

(5)增加光缆PE外厚,以改善光缆护套的绝缘和耐压强度。

2、雷电对光缆的影响及防护措施金属光缆在雷电作用下,会在其金属元件上产生感应电流,纵电动势,使金属元件熔化,外护层破裂,甚至中断通讯。电缆受雷电影响的主要原因如下:

(1)金属元件熔化。有雷电进入金属护套,电缆芯导体和金属护套会产生冲击电压,击穿金属元件之间的介质而产生电弧,使金属部件熔化外护层。

(2)针孔破裂。雷地引起的地电位上升,使得光缆的塑料外护套被针孔击穿,土壤潮气和水通过针孔侵蚀光缆金属护套,导致光缆寿命下降。

(3)孔的形成。雷射通过雷击针孔击穿金属护套会造成孔洞,进而损伤光纤。

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(4)结构变形。电击法大地造对光缆放电所产生的压缩力将压扁光缆,引起结构变形,增加传输损耗,甚至中断通讯。

防雷措施:(1)在光缆线路选线时,要和地面高树、独立建筑物、古塔等保持一定的距离。(2)在光缆上方布设防雷线。在地电率小于500欧姆米的情况下,应铺设两条防雷线。(3)架空光缆吊线间隔接地,一般在500-1000米之间接地一次。(4)在强雷区使用非金属加强芯光缆或超厚PE外护光缆。二、光缆防强电防雷技术的发展目前,光缆防强电、防雷电问题已引起有关各方的高度重视,对此进行了不同程度的研究,并提出了两种保护措施。首先保护电缆,是将电缆接头中金属部件在电缆接头上接头前后断开,不做电气连接,不做接地处理,并在直埋光缆上方设置屏蔽线。二是在光缆接头上将电缆内部金属元件进行电气连接,并做接地处理。

直埋光缆上方设置屏蔽线。两种保护措施虽有争议,但资料显示两者均能起到很好的效果。因为我国山区及泥石较多,埋设一组合格的地线是非常困难的,采取保护措施后,光缆接头处不接地,可以减少许多接地装置,从而大大降低工程费用和维护工作量。此外,光纤电缆接头上的金属元件不连,相当于增加一个分片滤波器,从而限制了光缆中感应纵电动势的长距离累积。三、我国光缆的强电、防雷措施我国光缆线路一般都是直埋光缆,多是在离公路较近的地方直埋电缆,部分架设在明线杆上,我国的光缆线路一般都是直埋光缆,并与之相适应的保护措施。依据我国现行的光缆防强防雷措施,并结合线路的实际情况,

主要采取以下几种防强电、防雷措施:(1)在光缆类型选择上不使用有铜电缆。强烈电、雷电严重的地区埋设较完善的地线设施,如经济允许,可以适当使用非金属加强芯光缆或金属光缆。(2)在新架光缆的选线过程中,应尽量避免与高压输电线、交流电力铁道平行靠近,而当它们与其相交时,交越角度应在30度以上。(3)在现有的明线杆路架设光缆时,一般可以忽略强电和雷电的影响。当电源线超过35仟伏特时,应在跨越电缆吊线上设置接地保护装置。为减轻雷电对架空光缆的影响,光缆吊线每隔一公里接地一次,应使其接地电阻符合规定要求。(4)缆索内金属部件在光接点前后断开,未进行电气连接,且未进行接地处理。(5)在靠近高压输电线、交流电铁路线路附近进行光缆施工或大修时,应做临时保护接地,以确保人身安全。


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