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微波通信電纜的雷電防護(hù)措施


編輯:2023-05-06 10:44:47

微波通信電纜種類繁多,從傳輸信號來分,可以分為傳輸電磁信號的電纜和傳輸光信號的光纜。電纜分為架空和埋地兩種安裝形式。很多人以為埋地電纜既然埋在地下,看上去不會遭到雷擊,但事實(shí)上很令人意外,埋地電纜遭受雷擊的事故時有發(fā)生。

在電纜運(yùn)行中發(fā)生故障的原因有很多,根據(jù)通信部門統(tǒng)計(jì),雷擊造成的故障大約占了總故障的30%左右。事實(shí)上,雷擊事故遠(yuǎn)比統(tǒng)計(jì)的要多,因?yàn)橛袝r候電纜受到雷擊后,并不一定會引起絕緣擊穿,只使外護(hù)套產(chǎn)生小小的針孔,一時間不會對通信造成影響。等到通信被嚴(yán)重影響再排查故障時,由于現(xiàn)場已經(jīng)面目全非,往往沒有作為雷擊障礙來統(tǒng)計(jì)。

而雷擊對架空電纜的破壞性更大,波及范圍更廣。因?yàn)殡娎|架空之后,受雷電的影響和明線一樣頻繁,架空電纜的雷電流不易泄入大地,雷電導(dǎo)致?lián)舸┢茐牡拇螖?shù),比埋地的大兩個數(shù)量級。

既然微波通信的雷擊事故這么多,那么,我們又該采取什么樣的措施來進(jìn)行預(yù)防呢?

01

路由選擇

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由于地形地貌的不同,被雷擊的幾率也不同,所以在設(shè)計(jì)電纜系統(tǒng)前從路由的選擇上做好工作,挑選雷擊幾率小的線路,為以后電纜運(yùn)行減少雷擊故障。選擇的方法如下:

1. 線路盡量沿平原鋪設(shè),因?yàn)槠皆貐^(qū)比山區(qū)雷擊幾率低。

2. 最好沿著水田等土壤電阻率低的地方鋪設(shè),因?yàn)橥寥离娮杪实偷牡胤?,遭受同樣?qiáng)度雷擊后造成的故障斷比較短。

3. 若電纜必須經(jīng)過山地,盡量避免山脊或山頂。

4. 曾經(jīng)有過雷擊或反復(fù)遭受雷擊的地方,要仔細(xì)分析雷擊產(chǎn)生原因,設(shè)法避免,實(shí)在不能避開的,要考慮設(shè)置避雷措施。

5. 電纜與鐵路基或地下金屬管道平行時,若距離在3m以內(nèi),可視為避雷屏蔽而不必再考慮其他避雷措施。

02

排流線

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排流線是電纜壁壘中的主要防護(hù)措施,它是通過在電纜上方的一定距離處敷設(shè)1或2根導(dǎo)線,以此來減少電纜的雷擊事故。排流線首先避免了雷電直接擊中電纜,一般來說,如擊中排流線的直擊雷電流峰值不高于15kA的話,對電纜幾乎不發(fā)生反擊;借助排流線上流動著的雷電流,在電纜上產(chǎn)生了與從雷擊點(diǎn)直接泄流至電纜線和金屬護(hù)套間的過電壓;其次即使排流線與電纜之間的土壤被擊穿并對電纜放電,排流線也能夠減輕雷擊損壞程度,減少流入電纜的雷電流。好的排流線可以使電纜上的雷電流減少近一半,于是,能造成電纜故障的雷擊次數(shù)也就減少了。

03

架空地線

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當(dāng)需要防護(hù)的電纜段比較長的時候,可采用避雷效果很顯著的架空地線,兩條架空地線可用4mm直徑鍍鋅鐵線,用大號磁螺隔子分別在桿的兩側(cè)各掛一條。通常我們在野外都能看到。

04

消弧線

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消弧線是用來消除雷擊接地物體時可能對鄰近電纜造成的反擊,所謂消弧,就是消除對電纜產(chǎn)生放電電弧的意思。這種裝置實(shí)際上是一根短而且兩端有集中接地的排流線。消弧線的效果,與需要消弧的距離和消弧線接地電阻關(guān)系很大,所以規(guī)定消弧距離不超過5m。

05

安裝防雷器

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電纜每隔200m左右,每一條芯線裝一個放電管或氧化鋅防雷器,至于采用二者之中哪一種好就要由電纜所荷載的信號的頻率決定。放電管極間電容小,適合高頻,但啟動電壓比較高,且有續(xù)流;氧化鋅浪涌保護(hù)器啟動電壓可以很低,無續(xù)流并且響應(yīng)時間較放電管短,可惜極間電容大,對于微波,超高頻和甚高頻以上的通信系統(tǒng)會使信號損失太大。

除了上述避雷措施之外,工程上還規(guī)定在兩段平行的鎧裝電纜的接頭處,應(yīng)把金屬護(hù)套和鋼帶并接在一起,以減少電纜金屬外皮的電阻,降低雷電流流經(jīng)外皮時,芯皮間絕緣的擊穿。

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