空管光缆管网防雷接地技术要求

仅供参考整理安全管理文书空管光缆管网防雷接地技术要求 日期：_ 单位：_第 1 页 共 12 页空管光缆管网防雷接地技术要求随着现代信息的发展，光纤通信的应用越来越广泛，因此光纤通信电路的安全和维护问题也成为一个日益突出的问题。光缆线路的避雷防护，光缆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，安全接地往往被错误理解，甚至被忘却。随着光缆的广泛采用，近几年光缆线路遭受雷击的情况经常发生。光缆线路有很大的通信容量，而且最容易受到雷击的是直埋线路，抢修非常困难，因此线路一旦发生障碍，将会造成巨大的损失。1、光缆线路雷击的原因光导纤维的主要成分是Si02，具有不导电性，因而不受雷电电磁脉冲的影响。但为了使光纤能够承受机械拉伸负荷、免受外界环境的影响(如岩石、架空金属构件的碰撞，猎枪损害，鼠蚁的啮咬以及其它物理的和人为的事件等)的影响，埋地光缆必须有缆芯钢丝金属加强构件和金属外防护铠装层，主要有金属铠装层、加强芯，这些防护构件都是金属导体。当雷击金属构件或电力线接近短路时，会感应出浪涌电流或交流电，破坏线路设备或伤害人身安全。雷电具有寻找阻抗最小路径来泄放雷云电荷和地下异性电荷中和的趋势。当雷击附近建筑物或大地时，落雷点的电势升高，而光缆延伸到很远，远端电势可视为0，所以雷击点附近的光缆电势也视为0。这样落雷点与光缆之间形成极大的电势差，这一电势差若超过落雷点和光缆外护层之间的耐压强度，将会击穿外护层，形成从落雷点到金属构件的电弧通道，使大量雷电电流涌向光缆，会在缆芯金属加强件及其外防护铠装层上产生感应电流，进而产生冲击电压，使光纤结构变形、金属构件熔化、外护层击穿，造成光缆严重损坏。光缆线路在施工中难免损伤PE(聚乙烯)护套，另外外力、鼠咬等均可能造成光缆中金属元件的暴露。这些暴露点容易将雷电荷或强电引入缆中，使其造成损害。在以下情况下，光缆线路一般容易受雷击：（1）铜线、金属护套或加强芯对地绝缘较低的光缆；（2）土壤电阻率变化较大、地形突变的地带；（3）高耸建筑物或单棵大树与光缆隔距不够时。2、光缆线路宜采取防雷措施的位置在10m深处的土壤电阻率大于100?m以及雷暴日大于20天的地区，光缆线路遇到下列情形时，可以采取以下防雷保护措施：（1）曾遭雷击的地点；（2）地质结构发生突变的地方；（3）面对广阔水面的山岳迎风坡或向阳坡，突出孤立或地形较高的山顶；（4）在进出森林边界处，河流交界、水田与石山处，矿藏边界处等具有边界效应的地方；（5）高于地面6.5m以上的电杆（包括拉线）、光缆距孤立的10m以上的大树或高耸建筑物及其保护接地装置小于下表的净距规定时（表1）。表1直埋通信光缆与孤立大树等的防雷最小距离3、光缆线路的防雷措施当今社会通信系统的防雷技术的处理手段和措施主要采用接地、分流、屏蔽、过电压和等电位保护五种方法。（1）接地：在通信的各系统中，为保证解决环境电磁干扰及静电危害，为保证其可靠稳定的工作、保护通信设备和人身安全，需要一个良好的接地系统。（2）分流：用避雷带、避雷网和避雷针等将雷电流沿下引线安全地流入大地，防止雷电直接击在通信光缆线路和设备上。（3）屏蔽：建筑物内所有的金属导线，包括通信光缆、信号线和电力电缆均采用穿金属管屏蔽或屏蔽线，其金属屏蔽层应接地一次。雷暴多的地区应该改善屏蔽接地电阻值或缩短接地间隔，用来防止外来电磁波（含雷电的静电感应和电磁波）干扰。（4）过电压保护：电子设备的电源线、信号线上安装相应的过电压保护器，利用非线性效应，把线路上过高的脉冲电压滤除掉，保护设备不被过电压损坏。常用的保护器件为二极或三极放电管、氧化锌压敏电阻、快速箝位二极管等，根据具体需要进行组合，从而形成完整的防雷保护器。（5）等电位连接：局内所有金属物体，包括通信设备外壳、光缆缆屏蔽层、光缆加强芯等金属构件进行电气连接，用来均衡电位。3.1架空光缆线路防雷新建光缆线路时，工作人员必须徒步勘测全程杆路，全面了解通信杆路途经地段的沉陷情况以及其可能对通信杆路安全造成的影响，根据地形、地质资料制订光缆线路的路由走向以及施工方案。沉陷严重的地段，必须改变通信杆路的路由；其他沉陷地段的架空光缆杆路应该采取相应措施以提高其机械强度，如电杆根部加装横木、增加双方和四方拉线、石笼加固、缩短杆距等，同时根据地表移动变形充分考虑光缆预留长度吊线垂度、沉陷后该地段的杆线高度及光缆预留长度等问题，保证未来发生沉陷时光缆、吊线不受外力拉断。在平时维护中，要经常观察杆路的变化情况，对发生位移下沉和下沉的电杆进行归位和起高，确保架空杆处于良好的状态。3.1.1光缆线路间隔接地光缆线路采用架空方式时，若使用吊挂式，应该对光缆吊线做间隔接地处理，一般光缆吊线每隔300-500m需要利用拉线接地或电杆避雷线，每隔1km左右需要加装绝缘孔对其进行电气断开，雷击特别严重地段应该装设架空地线。光缆吊线应该全程连通，按轻中负荷考虑，每隔16根设置防凌四方拉线杆，光缆吊线尾端处接地。接地体用两根121000mm地线棒，接地导线用4.0F，光缆吊线与接地导线之间使用单眼地线夹板连接。3.1.2空旷区域的光缆防雷措施避雷装置安装在杆路顶端，即水泥杆杆头处，用水泥钢筋与4.0mm镀锌钢线连接，在紧贴杆身向上引出高过电杆10cm做避雷针。同时将避雷线在距杆顶向下处，用4.0mm镀锌钢线引下，杆身中间往下每个50cm用3.0mm镀锌钢线缠绕4圈固定一次，上边用3.0mm镀锌钢线缠绕4圈固定。避雷线贴杆身延伸至杆底后，根据接地电阻的要求，连接不同类型式的接地体。3.2管道光缆线路管道光缆线路从勘察设计到施工敷设全过程都应该选择合理的光缆路径，尽可能避开发生雷击的区域，例如必须经过雷击地段的光缆线路敷设位置，在设计和施工中应该采取有效的防雷措施，如消弧线、防雷排流线、避雷针等。2.1.管道光缆线路防雷线的设置应符合下列原则：1).10100?m的地段,可不设防雷线。2).10为100?m500?m的地段，设一条防雷线。3).10500?m的地段，设两条防雷线。4).防雷线的连续布放长度一般应不小于2km。2.2.当光缆在野外塑料管道中敷设时，按下列原则设置防雷线：1).10100?m的地段，可不设防雷线。2).10100?m的地段，设一条防雷线。3).防雷线的连续布放长度一般应不小于2km。2.3.光缆接头处两侧金属构件不作电气连通。2.4.雷害严重地段，光缆可采用非金属加强芯或无金属构件的结构形式。2.5.光缆内的金属构件，在局（站）内或交接箱处线路终端时必须做防雷接地。3.光缆线路应尽量绕避雷暴危害严重地段的孤立大树、杆塔、高耸建筑、行道树、树林等易引雷目标。无法避开时，应采用消弧线、避雷针等措施对光缆线路进行保护。4.架空光缆线路可选用下列防雷保护措施：4.1.光缆接头处两侧金属构件不作电气连通。4.2.雷害严重地段，光缆可采用非金属加强芯或无金属构件的结构形式。4.3.光缆吊线间隔接地。4.4.光缆内的金属构件，在局（站）内或交接箱处线路终端时必须做防雷接地。4.5.雷暴日数大于20的空旷区域或郊区，架空光缆应做系统的防雷保护接地。1).每隔250m左右的电杆、角深大于1m的角杆、飞线跨越杆、杆长超过12m的电杆、山坡顶上的电杆等应做避雷线，架空吊线应与地线连接。2).市郊或郊区装有交接设备的电杆应做避雷线。3).重复遭受雷击地段的杆档应架设架空地线，架空地线每隔50100m接地一次。4具体线路的防雷保护4.1电源设备防雷保护通信电源设备的防雷是一个系统工程，必须从市电交流电网超高压开始逐级采取措施。在对电力线入局前电力变压器的低压侧开始至通信机房的屏蔽和防雷地线，采取一系列的防雷措施后，再按照规定对通信电源设施采取措施，通信安全就能达到满意的效果。电源设备的防雷保护的具体措施如下：(1)380V交流线在电源室应与接地母线相连接；(2)直流电源“+”极在通信设备侧和电源侧均应直接接地；(3)直流电源“-”极对地之间在通信设备侧和电源侧均应接压敏电阻。压敏电阻的起始动作电压小于等于直流电源电压最大值的1.4倍。(4)各种电源设施的各类接地线应该分别与下部电缆沟内铜排连接，铜排应与机房环形接地母线连(焊)接。楼内各层屏蔽分层与该层的接地铜排连接。(5)建议楼内电源线用金属管敷设，金属管与各层地线相连。4.2雷达站光缆防雷保护一般而言，建在山上雷达站与地处雷暴日较多、雷暴强度较强的通信局（站）雷击事故概率较大，所以防雷保护应该采用比那些雷击事故概率小地区更为有效的措施。雷达站光缆防雷措施如下：(1)架空线路进入机房之前，应该换为水平地埋10m以上的屏蔽电缆，屏蔽层两端应接地；无屏蔽电缆进入机房之前穿铁管地埋10m以上，铁管两端与地网焊接。(2)上雷达站山路的管道建设，条件允许的要在管道上方敷设引雷线，规格2.5*7多股钢绞线。(3)光缆引入机房局前井前，除在局前井处就地接地之外，机柜内的光缆金属固件也要与站地网相连。(4)机房内的电力线应该用金属外皮或敷设在金属管内。(5)电缆沟中无屏蔽电缆时应该穿铁管，每段铁管需要用金属连接，铁管两端与地网相连。5防雷与接地5.1机房光纤的防雷与接地经过通信管道进入机房的光缆，光缆的金属构件应接防雷地线。根据有关规范规定，对于非综合地线网的通信大楼内设备保护接地，其从接地母排至通信机房接地汇接排的接地线截面不低于95mm2。该汇接排至设备机架的接地线截面不低于35mm2，对于有综合地线网的通信大楼，其每层楼有一接地汇接排，该汇接排至设备机架的接地线截面仍然要求不低于35mm2。通信光纤进入机房应具有防雷击的保护措施。沿机房房顶四周，应该敷设闭合均压带。在机房外，应该围绕机房敷设水平闭合接地带。在机房内，应该围绕机房敷设环形接地母线。机房内各种设备的金属外壳和不带电的金属部分、电缆的金属外皮、各种金属门框、金属进风道、金属管道等建筑物金属结构、滤波器架、走线架等以及工作接地、保护接地，均应该与环形接地母线以最短距离连接。外部闭合接地带与环形接地母线和房顶闭合均压带间，应该采用至少4个对称布置的连接线互相连接，相邻连接线之间的距离不应超过18m。在枢纽或核心机房内，如电缆、光缆等入机房处，可以适当调整连接线的位置，或者增加连接线，使上述设施与连接线以最短的距离连接。光缆线路防强电1架空通信线路与电力输电线（除用户引入被复线外）交越时，通信线应在电力输电线下方通过并保持规定的安全隔距。且宜垂直通过,在困难情况下,其交越角度应不小于45度。2.架空通信线路与电力输电线（除用户引入被复线外）交越时,交越档两侧的架空光缆杆上吊线应做接地。2.1.架空通信线路与10KV及以上高压输电线交越时，在相邻电杆做延伸式地线，杆上地线在离地高2.0m处断开50mm的放电间隙。2.2.架空通信线路与电力输电线（除用户引入被复线外）交越时,两侧电杆上的人字拉线和四方拉线应在离地高2.0m处加装绝缘子，做电气断开。(选择路由时通信线路要避开在电力输电线两侧做终端杆或角杆)。3.光缆的金属护套、金属加强芯在光缆接头盒处作电气断开。4.新设吊线每隔1公里左右作电气断开（加装绝缘子）。5.与380V和220V裸线交越时，如果隔距不够，相应电力线需换皮线。6.架空光缆线路(含墙壁式光缆)与电力线交越处，缆线套三线交叉保护套保护，每端最少伸出电力线外2米(垂直距离)。7.通信管道光缆与电力电缆同时并行时,光缆可采用非金属加强芯或无金属构件的结构形式。8.在与强电线路平行地段进行光缆线路施工或检修时，应将光缆内的金属构件作临时接地。以上各项措施，总结起来就是光纤线路、供电线路进入机房，音频线路引出机房，以及机房建筑等防雷措施的综合应用，从而保证了光纤通信站的防护效果。5.2光纤通信与导航台、雷达站合站时的防雷与接地以下均为光纤通信设备和微波通信设备在同一建筑物、甚至在同一机房里情况下的防护措施。在光纤通信设备安装施工开始之前，需要仔细检查导航、雷达通信系统和建筑物的防雷措施，用以保证光纤通信的可靠安全。逐项检查导航、雷达通信的各项防雷措施，首先需要检测接地电阻。楼和塔的接地网，它们的接地电阻值应该尽可能小。因为接地网的施工属于隐蔽工程，设计的合理与否，施工质量合格与否，生产、运行过程是否会遭受到损坏，可以通过测试得到验证。所以光纤通信工程施工之前，应进行严格测试。对于处于土壤电阻率高的地区，难以把接地电阻降到10时，允许使用