常州星杭金網(wǎng)絡(luò)通信有限公司 姚明華

對于電力系統(tǒng)的運(yùn)行而言，電力通信是重要內(nèi)容，光纜線路則是負(fù)責(zé)輸送電力信號和資源的重要組成部分，光纜線路的安全和運(yùn)行情況直接關(guān)系到電力通信的效率及穩(wěn)定性[1]。夏季經(jīng)常出現(xiàn)雷雨天氣，而雷擊會(huì)導(dǎo)致電力通信光纜線路受到影響，甚至可能造成線路損壞、電力系統(tǒng)癱瘓等，對于人們的正常生活十分不利[2]。為了確保電力通信的效率較高和整體安全，就需要不斷加強(qiáng)光纜線路的防雷保護(hù)工作，選擇科學(xué)的防雷保護(hù)措施[3]。

1 常見的雷擊損害概述

一般來講，雷電的主要類型分為直擊雷、感應(yīng)雷與球形雷這三種類型，夏季是雷雨高發(fā)的季節(jié)，很容易給電力通信系統(tǒng)帶來影響，其中，產(chǎn)生影響最多的就是感應(yīng)雷與直擊雷這兩種雷電[4]。直擊雷損害的發(fā)生幾率相對較小一些，但是一旦出現(xiàn)，會(huì)帶來較為嚴(yán)重的雷擊損害，很容易導(dǎo)致電力通信光纜線路出現(xiàn)短路和設(shè)備故障，甚至造成工作人員傷亡。

從本質(zhì)上分析，感應(yīng)雷損害也是基于直擊雷而產(chǎn)生，雷雨云的靜電感應(yīng)會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，雷電在擊中電力通信光纜線路或者設(shè)備附近區(qū)域時(shí)。就會(huì)導(dǎo)致這一部分區(qū)域等的磁場出現(xiàn)較為明顯的變化，造成電力通信光纜線路出現(xiàn)與雷雨云相反的電荷。這樣一來，就會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電壓，導(dǎo)致感應(yīng)電流的傳播，等到電流超過光纜線路自身的耐壓值后，就會(huì)出現(xiàn)線路燒毀、擊穿的情況。電力通信光纜線路一般會(huì)與多種設(shè)備進(jìn)行連接，一旦出現(xiàn)感應(yīng)雷雷擊損害，就會(huì)造成感應(yīng)電流侵入線路，并損害相應(yīng)設(shè)備。

電力通信光纜在雷電的作用之下，內(nèi)部的金屬構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流和電勢，造成金屬構(gòu)件出現(xiàn)熔化的情況，電力通信光纜線路的外護(hù)層會(huì)被擊穿，從而導(dǎo)致內(nèi)部光線的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，造成通信出現(xiàn)中斷。一般而言，電力通信光纜線路容易遭受雷擊等的情形主要分為以下幾點(diǎn)：（1）光纜線路當(dāng)中的金屬構(gòu)件自身對地絕緣較低，或者是保護(hù)套出現(xiàn)了損傷，造成內(nèi)部的金屬構(gòu)件出現(xiàn)暴露；（2）電力通信光纜線路的回填土部位不實(shí)或者出現(xiàn)了孔洞、深溝等；（3）光纜線路的路由地質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了變化，土壤電阻率的變化相對較大；（4）光纜線路的路由通過地下水出口或者河床等有邊界效應(yīng)的地方；（5）光纜線路的路由所通過的地下位置存在礦巖或者導(dǎo)電性的礦藏；（6）光纜線路路由被建筑物等隔開；（7）光纜線路的路由所在位置每年雷暴日超過20日或者10m深處的土壤電阻率超過100[5]。

2 電力通信光纜線路防雷保護(hù)的意義

對于電力通信光纜線路的防雷保護(hù)工作，有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。首先，防雷保護(hù)的主要目的就在于降低光纜線路運(yùn)行中雷擊事故的發(fā)生幾率，不斷延長光纜線路的使用時(shí)間，提高其運(yùn)行效率。如果可以把握光纜線路的運(yùn)行特點(diǎn)并做好防雷設(shè)計(jì)等，就可以在防雷設(shè)備的有效支持下，確保光纜線路運(yùn)行穩(wěn)定性不斷增強(qiáng)，從而延長其運(yùn)行年限。其次，針對光纜線路進(jìn)行防雷保護(hù)工作，也可以消除光纜線路運(yùn)行過程中出現(xiàn)的安全隱患，對光纜線路的防雷性進(jìn)行有效提升。最后，光纜線路的防雷保護(hù)措施，可以不斷完善光纜線路在運(yùn)行過程中的服務(wù)功能，并且顯著降低其運(yùn)行成本，相關(guān)人員通過防雷保護(hù)工作的開展，可以對光纜線路的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行評估分析，并不斷完善其自身的服務(wù)能力。此外，做好電力通信光纜線路的防雷保護(hù)工作，也可以讓光纜線路的運(yùn)行更為順暢，運(yùn)行效率得到顯著提高，避免線路在遭受雷擊之后出現(xiàn)大面積癱瘓的情況，不會(huì)讓相關(guān)用戶的用電等受到影響[6]。

3 電力通信光纜線路的防雷保護(hù)

3.1 架空光纜線路

對于電力通信光纜線路的防雷保護(hù)，相關(guān)人員需要做好架空光纜線路工作。對于很多電力通信光纜線路的建設(shè)而言，在架空地線引下的時(shí)候，引下線與龍門架角鋼會(huì)形成一個(gè)較小的間隙，如果發(fā)生了雷擊事故，雷電流從架空地線侵入光纜線路的時(shí)候，會(huì)有一部分雷電流分流，從較小的間隙進(jìn)入龍門架，并出現(xiàn)放電的情況，這樣就會(huì)給光纜線路造成燒毀。一般來講，光纜線路的燒毀不是一次形成，大多是多次放電導(dǎo)致。絕大多數(shù)情況下，分流會(huì)出現(xiàn)在暫態(tài)過程當(dāng)中，受到支路電感的影響出現(xiàn)，在穩(wěn)定工頻電流的時(shí)候，壓降相對較低，且架空地線已經(jīng)接地，很少出現(xiàn)放電等的情況。

相關(guān)人員在光纜線路引至門型架的時(shí)候，可以在門型架的懸掛點(diǎn)進(jìn)行接地，如果沒有接地點(diǎn)，就需要選擇較為可靠的接地點(diǎn)。在光纜線路穿越法蘭盤與構(gòu)架的時(shí)候，需要在線路與構(gòu)架產(chǎn)生接觸的部位安裝絕緣線夾，確保光纜與構(gòu)架之間完全絕緣，且絕緣的間隙至少要達(dá)到3cm。如果相關(guān)人員在光纜線路引入接地點(diǎn)的時(shí)候較為困難，需要在相應(yīng)部位安裝絕緣引下線夾，實(shí)現(xiàn)較好的絕緣效果。在實(shí)際操作當(dāng)中，鋼絞線與光纜線路之間的距離很近，且會(huì)經(jīng)過掛鉤與光纜線路產(chǎn)生接觸，如果鋼絞線遭受雷擊，也會(huì)導(dǎo)致光纜線路受到影響。所以，相關(guān)人員需要確保光纜線路與鋼絞線之間的合理距離，一般而言，金屬吊掛鋼纜線的間隔至少要達(dá)到500～1000m，且要進(jìn)行重復(fù)接地處理。

3.2 安裝防雷排流線

對于光纜線路的防雷擊措施，相關(guān)人員也需要合理安裝防雷排流線。有相關(guān)研究證實(shí)，在安裝防雷排流線之后，在遭受雷擊的時(shí)候，電弧直擊光纜線路的幾率就會(huì)出現(xiàn)明顯的降低，很大一部分雷電流會(huì)被匯集泄流，并且在防雷地線上擴(kuò)散。這樣就可以減少雷電流與光纜線路的交匯，所以，相關(guān)人員需要結(jié)合實(shí)際情況做好防雷排流線的合理安裝。

如果光纜線路架設(shè)在年平均雷暴日超過20天且土壤電阻率超過100Ω·m的區(qū)域，且地下光纜線路無法繞開這一區(qū)域，相關(guān)人員就需要安裝防雷排流線。如果地電阻率不足500Ω·m，可以安裝一條防雷排流線。如果地電阻率超過500Ω·m，相關(guān)人員可以安裝兩條防雷排流線。相關(guān)人員在實(shí)際安裝當(dāng)中，需要選擇兩條鍍鋅鋼絞線或者兩條鍍鋅鋼筋進(jìn)行處理，也可以選擇銅包鋼線進(jìn)行安裝。

此外，對于光纜線路的對地電位，相關(guān)人員可以選擇懸浮式接續(xù)的處理方式。針對光纜的終端以及光纜接頭兩端的技術(shù)構(gòu)件，相關(guān)人員可以進(jìn)行電氣斷開處理，但是不要接地，讓其處于對地絕緣的狀態(tài)。這樣一來，可以避免地面的雷電流被引入光纜線路，也能避免光纜線路的感應(yīng)雷電流出現(xiàn)長距離的累積，一般而言，這種處理方式較為適合不存在銅線結(jié)構(gòu)的金屬光纜。

在安裝防雷排流線的同時(shí)，相關(guān)人員也需要做好光纜線路避雷裝置的安裝，避雷針是最為常用的一種防直擊雷的避雷裝置，可以對雷電進(jìn)行吸引，從而確保光纜線路避免受到雷擊。相關(guān)人員可以選擇樹木或者木桿作為支持物，并且在支持物的頂端安裝避雷針，而避雷針的引下線需要背對光纜的方向，進(jìn)行架空橫向引開處理，且入地點(diǎn)需要距離光纜線路至少15米。

3.3 安裝消弧線

如果電力通信光纜線路所處位置附近有較多的電桿或者樹木、建筑物等，光纜線路直接遭受雷擊的可能性相對較小，但是，這些建筑物或者電桿在遭受雷擊之后，雷電流很容易通過樹根或者避雷針等接地體與光纜線路相連，導(dǎo)致光纜線路被擊穿。因此，相關(guān)人員需要安裝消弧線進(jìn)行防雷。消弧線也是一種防雷排流線，但不是直線型，而是半圓弧形，這樣可以面向光纜線路并且環(huán)繞可能遭受雷擊的建筑物等。消弧線的兩端需要進(jìn)行接地處理，且接地裝置與光纜線路之間的距離需要至少達(dá)到15m，接地電阻則要不超過10Ω。需要相關(guān)人員注意的是，在進(jìn)行消弧線安裝等的時(shí)候，如果光纜線路與引雷目標(biāo)之間的間距不足5m，不適宜進(jìn)行安裝，因?yàn)楣饫|線路已經(jīng)處于電弧區(qū)內(nèi)，相關(guān)人員可以選擇鋼管進(jìn)行防護(hù)。

3.4 合理選擇光纜路由

對于電力通信光纜線路的防雷保護(hù)措施而言，合理選擇光纜路由也十分重要。相關(guān)人員在選擇光纜路由的時(shí)候，需要結(jié)合電力通信網(wǎng)的實(shí)際規(guī)劃信息，并參考施工的設(shè)計(jì)規(guī)范等，結(jié)合光纜線路所處的環(huán)境、地形條件與建筑物等進(jìn)行分析，并且選擇彎曲最小、路徑最短的光纜路由。

相關(guān)人員需要確保光纜路由盡量遠(yuǎn)離高壓線和輸電桿塔以及相應(yīng)的接地設(shè)備，如果需要穿越這些設(shè)施，需要讓光纜路由盡量與高壓線垂直，最小的交越角至少要達(dá)到45°，并且要盡量讓其遠(yuǎn)離變電站等，也要盡量避開較為高大的樹木和獨(dú)立建筑物。非必要的情況下，相關(guān)人員需要盡量選擇合理的光纜與接頭盒，讓其遠(yuǎn)離電氣化鐵路，不要讓兩者出現(xiàn)平行的情況。對于光纜線路的金屬護(hù)層等部位，相關(guān)人員不要在接頭處進(jìn)行電氣連通處理，在對距離電氣化鐵路距離較近的光纜線路進(jìn)行檢修的時(shí)候，需要確保光纜線路以及相應(yīng)附件的金屬部件完全接地。此外，無論強(qiáng)電線路是否出現(xiàn)停電的情況，在進(jìn)行光纜線路檢修的時(shí)候，需要確保光纜線路與對應(yīng)的金具接地性較好。

3.5 做好雷電帶來的強(qiáng)電處理

電力通信光纜一般都是由保護(hù)層與纜芯組成的，根據(jù)光纜構(gòu)件材質(zhì)的不同類型，一般可以將其分為金屬光纜與全介質(zhì)光纜兩種。在金屬光纜當(dāng)中，可以分為有銅線的光纜與無銅線但是有金屬構(gòu)件的光纜。全介質(zhì)光纜也被稱為非金屬光纜，這種光纜不含有任何金屬材料，不會(huì)受到外部環(huán)境中電磁影響。而光纜線路中，絕大多數(shù)類型都是金屬光纜，所以很容易受到強(qiáng)電的影響。

對于雷擊帶來的強(qiáng)電影響，短期影響在于，強(qiáng)電線路出現(xiàn)故障的時(shí)候，周圍的電勢場會(huì)變得較為強(qiáng)烈，導(dǎo)致光纜當(dāng)中金屬構(gòu)件出現(xiàn)感應(yīng)電壓。如果感應(yīng)電壓超過光纜外保護(hù)層的對地絕緣強(qiáng)度，就會(huì)導(dǎo)致光纜的絕緣介質(zhì)被擊穿。而除了短期影響，強(qiáng)電還會(huì)產(chǎn)生長期影響，強(qiáng)電線路會(huì)出現(xiàn)不對稱的運(yùn)行，導(dǎo)致光纜的金屬構(gòu)件當(dāng)中出現(xiàn)不平衡電流，導(dǎo)致危險(xiǎn)事故的發(fā)生，甚至可能出現(xiàn)人身安全事故。此外，強(qiáng)電線路在不對稱運(yùn)行當(dāng)中，還會(huì)給光纜線路中的銅線帶來干擾。

4 結(jié)語

電力通信光纜線路容易受到雷擊影響，導(dǎo)致線路被燒毀或者擊穿，導(dǎo)致光纜線路的運(yùn)行安全性降低，甚至可能出現(xiàn)嚴(yán)重事故。針對這一問題，相關(guān)人員需要切實(shí)把握雷擊損害的常見類型，并且從不同角度入手，針對電力通信光纜線路進(jìn)行防雷保護(hù)，提高光纜線路的防雷性，避免光纜線路受到雷擊而出現(xiàn)運(yùn)行事故。