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微波通信电缆的雷电防护措施
发表时间:2023-04-14 10:35:27



微波通信电缆种类繁多,从传输信号来分,可以分为传输电磁信号的电缆和传输光信号的光缆。电缆分为架空和埋地两种安装形式。很多人以为埋地电缆既然埋在地下,看上去不会遭到雷击,但事实上很令人意外,埋地电缆遭受雷击的事故时有发生。

在电缆运行中发生故障的原因有很多,根据通信部门统计,雷击造成的故障大约占了总故障的30%左右。事实上,雷击事故远比统计的要多,因为有时候电缆受到雷击后,并不一定会引起绝缘击穿,只使外护套产生小小的针孔,一时间不会对通信造成影响。等到通信被严重影响再排查故障时,由于现场已经面目全非,往往没有作为雷击障碍来统计。

而雷击对架空电缆的破坏性更大,波及范围更广。因为电缆架空之后,受雷电的影响和明线一样频繁,架空电缆的雷电流不易泄入大地,雷电导致击穿破坏的次数,比埋地的大两个数量级。

既然微波通信的雷击事故这么多,那么,我们又该采取什么样的措施来进行预防呢?

01

路由选择


由于地形地貌的不同,被雷击的几率也不同,所以在设计电缆系统前从路由的选择上做好工作,挑选雷击几率小的线路,为以后电缆运行减少雷击故障。选择的方法如下:

1. 线路尽量沿平原铺设,因为平原地区比山区雷击几率低。

2. 最好沿着水田等土壤电阻率低的地方铺设,因为土壤电阻率低的地方,遭受同样强度雷击后造成的故障断比较短。

3. 若电缆必须经过山地,尽量避免山脊或山顶。

4. 曾经有过雷击或反复遭受雷击的地方,要仔细分析雷击产生原因,设法避免,实在不能避开的,要考虑设置避雷措施。

5. 电缆与铁路基或地下金属管道平行时,若距离在3m以内,可视为避雷屏蔽而不必再考虑其他避雷措施。

02

排流线

排流线是电缆壁垒中的主要防护措施,它是通过在电缆上方的一定距离处敷设1或2根导线,以此来减少电缆的雷击事故。排流线首先避免了雷电直接击中电缆,一般来说,如击中排流线的直击雷电流峰值不高于15kA的话,对电缆几乎不发生反击;借助排流线上流动着的雷电流,在电缆上产生了与从雷击点直接泄流至电缆线和金属护套间的过电压;其次即使排流线与电缆之间的土壤被击穿并对电缆放电,排流线也能够减轻雷击损坏程度,减少流入电缆的雷电流。好的排流线可以使电缆上的雷电流减少近一半,于是,能造成电缆故障的雷击次数也就减少了。

03

架空地线

当需要防护的电缆段比较长的时候,可采用避雷效果很显著的架空地线,两条架空地线可用4mm直径镀锌铁线,用大号磁螺隔子分别在杆的两侧各挂一条。通常我们在野外都能看到。

04

消弧线

消弧线是用来消除雷击接地物体时可能对邻近电缆造成的反击,所谓消弧,就是消除对电缆产生放电电弧的意思。这种装置实际上是一根短而且两端有集中接地的排流线。消弧线的效果,与需要消弧的距离和消弧线接地电阻关系很大,所以规定消弧距离不超过5m。

05

安装防雷器

电缆每隔200m左右,每一条芯线装一个放电管或氧化锌防雷器,至于采用二者之中哪一种好就要由电缆所荷载的信号的频率决定。放电管极间电容小,适合高频,但启动电压比较高,且有续流;氧化锌浪涌保护器启动电压可以很低,无续流并且响应时间较放电管短,可惜极间电容大,对于微波,超高频和甚高频以上的通信系统会使信号损失太大。

除了上述避雷措施之外,工程上还规定在两段平行的铠装电缆的接头处,应把金属护套和钢带并接在一起,以减少电缆金属外皮的电阻,降低雷电流流经外皮时,芯皮间绝缘的击穿。

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