隨著現(xiàn)代信息的發(fā)展，光纖通信的應(yīng)用越來越廣泛，因此光纖通信電路的安全和維護問題也成為一個日益突出的問題。光纜線路的避雷防護，光纜良好的防護性能使它的防雷工作不像同軸電纜和明線電路那樣明顯，因而在光纜線路迅速發(fā)展的過程中，安全接地往往被錯誤理解，甚至被忘卻。隨著光纜的廣泛采用，近幾年光纜線路遭受雷擊的情況經(jīng)常發(fā)生。光纜線路有很大的通信容量，而且最容易受到雷擊的是直埋線路，搶修非常困難，因此線路一旦發(fā)生障礙，將會造成巨大的損失。
??? 1、 光纜線路雷擊的原因
??? 光導(dǎo)纖維的主要成分是Si02，具有不導(dǎo)電性，因而不受雷電電磁脈沖的影響。但為了使光纖能夠承受機械拉伸負荷、免受外界環(huán)境的影響(如巖石、架空金屬構(gòu)件的碰撞，獵槍損害，鼠蟻的嚙咬以及其它物理的和人為的事件等)的影響，埋地光纜必須有纜芯鋼絲金屬加強構(gòu)件和金屬外防護鎧裝層，主要有金屬鎧裝層、加強芯，這些防護構(gòu)件都是金屬導(dǎo)體。當雷擊金屬構(gòu)件或電力線接近短路時，會感應(yīng)出浪涌電流或交流電，破壞線路設(shè)備或傷害人身安全。
??? 雷電具有尋找阻抗最小路徑來泄放雷云電荷和地下異性電荷中和的趨勢。當雷擊附近建筑物或大地時，落雷點的電勢升高，而光纜延伸到很遠，遠端電勢可視為0，所以雷擊點附近的光纜電勢也視為0。這樣落雷點與光纜之間形成極大的電勢差，這一電勢差若超過落雷點和光纜外護層之間的耐壓強度，將會擊穿外護層，形成從落雷點到金屬構(gòu)件的電弧通道，使大量雷電電流涌向光纜，會在纜芯金屬加強件及其外防護鎧裝層上產(chǎn)生感應(yīng)電流，進而產(chǎn)生沖擊電壓，使光纖結(jié)構(gòu)變形、金屬構(gòu)件熔化、外護層擊穿，造成光纜嚴重損壞。光纜線路在施工中難免損傷PE(聚乙烯)護套，另外外力、鼠咬等均可能造成光纜中金屬元件的暴露。這些暴露點容易將雷電荷或強電引入纜中，使其造成損害。在以下情況下，光纜線路一般容易受雷擊：
?????? （1）銅線、金屬護套或加強芯對地絕緣較低的光纜；
??? （2）土壤電阻率變化較大、地形突變的地帶；
??? （3）高聳建筑物或單棵大樹與光纜隔距不夠時。
??? 2、 光纜線路宜采取防雷措施的位置
??? 在10m深處的土壤電阻率大于100Ω ? m以及雷暴日大于20天的地區(qū)，光纜線路遇到下列情形時，可以采取以下防雷保護措施：
?????? （1）曾遭雷擊的地點；
?????? （2）地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生突變的地方；
?????? （3）面對廣闊水面的山岳迎風(fēng)坡或向陽坡，突出孤立或地形較高的山頂；
?????? （4）在進出森林邊界處，河流交界、水田與石山處，礦藏邊界處等具有邊界效應(yīng)的地方；
?????? （5）高于地面6.5m以上的電桿（包括拉線）、光纜距孤立的10m以上的大樹或高聳建筑物及其保護接地裝置小于下表的凈距規(guī)定時（表1）。
??????????????????????? 表1　直埋通信光纜與孤立大樹等的防雷最小距離
??? 3、 光纜線路的防雷措施
??? 當今社會通信系統(tǒng)的防雷技術(shù)的處理手段和措施主要采用接地、分流、屏蔽、過電壓和等電位保護五種方法。
?????? （1）接地：在通信的各系統(tǒng)中，為保證解決環(huán)境電磁干擾及靜電危害，為保證其可靠穩(wěn)定的工作、保護通信設(shè)備和人身安全，需要一個良好的接地系統(tǒng)。
?????? （2）分流：用避雷帶、避雷網(wǎng)和避雷針等將雷電流沿下引線安全地流入大地，防止雷電直接擊在通信光纜線路和設(shè)備上。
?????? （3）屏蔽：建筑物內(nèi)所有的金屬導(dǎo)線，包括通信光纜、信號線和電力電纜均采用穿金屬管屏蔽或屏蔽線，其金屬屏蔽層應(yīng)接地一次。雷暴多的地區(qū)應(yīng)該改善屏蔽接地電阻值或縮短接地間隔，用來防止外來電磁波（含雷電的靜電感應(yīng)和電磁波）干擾。
?????? （4）過電壓保護：電子設(shè)備的電源線、信號線上安裝相應(yīng)的過電壓保護器，利用非線性效應(yīng)，把線路上過高的脈沖電壓濾除掉，保護設(shè)備不被過電壓損壞。常用的保護器件為二極或三極放電管、氧化鋅壓敏電阻、快速箝位二極管等，根據(jù)具體需要進行組合，從而形成完整的防雷保護器。
?????? （5）等電位連接：局內(nèi)所有金屬物體，包括通信設(shè)備外殼、光纜纜屏蔽層、光纜加強芯等金屬構(gòu)件進行電氣連接，用來均衡電位。
??? 3.1架空光纜線路防雷
??? 新建光纜線路時，工作人員必須徒步勘測全程桿路，全面了解通信桿路途經(jīng)地段的沉陷情況以及其可能對通信桿路安全造成的影響，根據(jù)地形、地質(zhì)資料制訂光纜線路的路由走向以及施工方案。沉陷嚴重的地段，必須改變通信桿路的路由；其他沉陷地段的架空光纜桿路應(yīng)該采取相應(yīng)措施以提高其機械強度，如電桿根部加裝橫木、增加雙方和四方拉線、石籠加固、縮短桿距等，同時根據(jù)地表移動變形充分考慮光纜預(yù)留長度吊線垂度、沉陷后該地段的桿線高度及光纜預(yù)留長度等問題，保證未來發(fā)生沉陷時光纜、吊線不受外力拉斷。在平時維護中，要經(jīng)常觀察桿路的變化情況，對發(fā)生位移下沉和下沉的電桿進行歸位和起高，確保架空桿處于良好的狀態(tài)。
??? 3.1.1光纜線路間隔接地
??????? 光纜線路采用架空方式時，若使用吊掛式，應(yīng)該對光纜吊線做間隔接地處理，一般光纜吊線每隔300-500m需要利用拉線接地或電桿避雷線，每隔1km左右需要加裝絕緣孔對其進行電氣斷開，雷擊特別嚴重地段應(yīng)該裝設(shè)架空地線。光纜吊線應(yīng)該全程連通，按輕中負荷考慮，每隔16根設(shè)置防凌四方拉線桿，光纜吊線尾端處接地。接地體用兩根Ф12×1000mm地線棒，接地導(dǎo)線用4.0F，光纜吊線與接地導(dǎo)線之間使用單眼地線夾板連接。
??? 3.1.2空曠區(qū)域的光纜防雷措施
??? 避雷裝置安裝在桿路頂端，即水泥桿桿頭處，用水泥鋼筋與4.0mm鍍鋅鋼線連接，在緊貼桿身向上引出高過電桿10cm做避雷針。同時將避雷線在距桿頂向下處，用4.0mm鍍鋅鋼線引下，桿身中間往下每個50cm用3.0mm鍍鋅鋼線纏繞4圈固定一次，上邊用3.0mm鍍鋅鋼線纏繞4圈固定。避雷線貼桿身延伸至桿底后，根據(jù)接地電阻的要求，連接不同類型式的接地體。
??? 3.2管道光纜線路
??? 管道光纜線路從勘察設(shè)計到施工敷設(shè)全過程都應(yīng)該選擇合理的光纜路徑，盡可能避開發(fā)生雷擊的區(qū)域，例如必須經(jīng)過雷擊地段的光纜線路敷設(shè)位置，在設(shè)計和施工中應(yīng)該采取有效的防雷措施，如消弧線、防雷排流線、避雷針等。
??? 2.1.管道光纜線路防雷線的設(shè)置應(yīng)符合下列原則：
??? 1).ρ10<100Ω?m的地段,可不設(shè)防雷線。
??? 2).ρ10為100Ω?m~500Ω?m的地段，設(shè)一條防雷線。
??? 3).ρ10>500Ω?m的地段，設(shè)兩條防雷線。
??? 4).防雷線的連續(xù)布放長度一般應(yīng)不小于2km。
??? 2.2.當光纜在野外塑料管道中敷設(shè)時，按下列原則設(shè)置防雷線：
??? 1).ρ10<100 Ω? m的地段，可不設(shè)防雷線。
??? 2).ρ10≥100Ω? m的地段，設(shè)一條防雷線。
??? 3).防雷線的連續(xù)布放長度一般應(yīng)不小于2km。