敷设于室外的通信线路(光缆线路和电缆线路)极易遭受雷击产生的过电压的危害,有可能使线缆击穿,并导致线缆所连接的通信设备的损害,乃至危及到相关人员。因此,对于通信线路的雷电的防护,是确保通信网络的安全可靠运行的一项十分重要的工作。鉴于此,我国相关标准对通信线路的雷电的防护要求作出了详细的规定,这些标准包括两大类:一类是技术标准;另一类是工程建设标准。
一、通信线路雷电防护的技术标准要求
通信线路雷电防护的技术标准,是指通过理论分析,找出通信线路的雷电防护需求和防护措施,以使通信线路上易产生的雷电过电压过电流引起的损害风险限制到小于或等于允许损害风险。该类标准主要是我国国家标准GB/T 19856.x《雷电防护 通信线路》系列标准。该系列标准是同名等同采用(IDT)IEC 61663系列标准。
1、光缆线路的雷电防护要求
光缆线路的雷电防护要求是由国家标准GB/T 19856.1《雷电防护 通信线路 第1部分 光缆》所规范。该标准的目标是将指定安装条件下,光缆上可能出现的主要故障次数限制到小于或等于限值,该限值定义为主要故障耐受频度。关于主要故障与次要故障的定义详见下表1-1。该标准提出了主要故障可能次数、选择可行的保护措施和分析主要故障容许频度的方法。
表1-1:主要故障与次要故障的定义
为此,GB/T 19856.1首先定义了雷电特征、光缆线路故障类型及其评估标准参数;提出了参考光缆装置评估结构,不同安装位置、不同结构特征的光缆故障情况,光缆防护需求及其应对措施。若要求详细了解该标准具体内容的,请查阅下附1-1。
附件1-1:GB/T 19856.1-2005《雷电防护 通信线路 第1部分 光缆》
2、金属导线线路的雷电防护要求
国家标准GB/T 19856.2《雷电防护 通信线路 第2部分 金属导线》规范了金属导线的户外通信线路(如网线、建筑物间的联络线路)的雷电防护要求,这些线路涉及的内容详见下表1-2中。该标准的目标是通过将由这些线路上易于出现的过电压及过电流引起的损害风险限制到小于或等于容许损害风险,来实现通信线路及所连设备对雷电直接及间接效应的防护。
表1-2:户外金属导线通信线路所涉及的内容
预期的雷电过电压及过电流参数的数值(如峰值、波前时间、半波时间及单位能量等)变化很大,呈统计分布,取决于几方面的因素,如地理位置及线路特征。为此,GB/T 19856.2提出了参考金属导线线路装置的评估结构,分析定义了线路的环境因子、安装因子、屏蔽因子、过渡点约定长度等概念,从而给出了线路的防护需求和应对防护措施。若要求详细了解该标准具体内容的,请查阅下附1-2。
附件1-2:GB/T 19856.2-2005《雷电防护 通信线路 第2部分 金属导线》
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二、通信线路雷电防护的工程建设标准要求
在我国相关光(电)缆通信线路的工程建设标准中,依据上述相关技术标准给出的相应雷电防护措施,结合工程实际,对这些原则性措施给以具体的运用,即从工程建设角度,将技术标准中的原则性措施变为具体实际措施,并形成通信线路雷电防护的工程建设标准规范。
关于光(电)缆通信线路的雷电防护工程建设标准要求,主要在我国国家标准GB 51158《通信线路工程设计规范》和GB 51171《通信线路工程验收规范》及通信行业标准YD 5148等工程建设标准规范的;另外,还有GB 50689《通信局(电)防雷与接地工程设计规范》和GB 51120《通信局(电)防雷与接地工程验收规范》也做出了相应的要求,具体的规范要求内容汇总介绍如下:
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1、GB 51158的规范要求
在GB 51158-2015《通信线路工程设计规范》中对于通信线路的防雷给出了以下相关要求:
年平均雷暴日数大于20的地区,以及有雷击历史的地段,光(电)缆线路应采取防雷保护措施。在局(站)内或交接箱处线路终端时,光(电)缆内的金属构件必须做防雷接地。这些条款均为强制性条款。依据工程经验,下表2-1-0所列地点可能是雷害事件发生概率比较高的地点,光(电)缆路由选择时应有意识地避免这些地点。
表2-1-0:雷害事件发生概率比较高的地点
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1)直埋敷设方式
无金属线对、有金属构件的直埋光缆线路的防雷保护可选用下表2-1-1的措施,包括:直埋光缆线路防雷线、硅芯塑料管道中敷设光缆线路防雷线的设置原则等。
表2-1-1:无金属线对、有金属构件的直埋光缆线路的防雷保护措施
光(电)缆线路宜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。当无法避开时,应采用消弧线、避雷针等措施对光(电)缆线路进行保护。
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2)架空敷设方式
架空光(电)缆线路可选用下表2-1-2-1的防雷保护措施,其中给出了电缆金属屏蔽层的接地电阻值的标准要求,见表2-1-2-2。
表2-1-2-1:架空光(电)缆线路的防雷保护措施
表2-1-2-2:电缆金属屏蔽层的接地电阻值的标准
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2、GB 51171的规范要求
在GB 51171-2016《通信线路工程验收规范》中对于通信线路的雷电防护措施给出的相关验收要求详见下表2-2-1中。同时GB 51171给出了杆路的防雷措施,包括电杆装避雷线的验收要求和吊线接地的验收要求。其中给出了光(电)缆吊线及相关设施的接地电阻值要求,具体见下表2-2-2。
表2-2-1:通信线路防雷措施验收的相关要求
表2-2-2:光(电)缆吊线及相关设施的接地电阻值要求
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3、YD 5148的规范要求
YD 5148-2007《架空光(电)缆通信杆路工程设计规范》主要是对杆路强度做出规范要求的,对架空通信线路的防雷的要求内容不多,具体详见下表2-3中的要求。同时,给出了电杆地线要求:杆上地线应高出电杆100mm,木杆可用4.0mm钢线沿电杆卡固入地;有两线的电杆,可利用拉线入地,水泥杆由预留接地螺栓的,可接在接地螺栓入地。无接地螺栓的,可在杆顶接电杆钢筋入地。其具体做法见上述的GB 51171。
表2-3:YD 5148-2007对通信线路的防雷的要求
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4、GB 50689的规范要求
1)光缆线路
在GB 50689-2011《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》也给出了光缆线路的防雷接地的要求,这些要求基本与上述GB 51158的要求相同,包括直埋敷设和架空敷设方式。同时要求局间或高山微波站、基站的直埋光缆与进站低压电力电缆,可利用沟槽同沟埋设,埋深宜根据地质情况和满足进局低压电力电缆的要求确定。
2、各类线缆的入局
在GB 50689对各类线缆(包括光缆、电缆等)的入局方式、外护层、铠装层、金属加强芯构件的接地方式做出了明确的规定。具体详见下表2-4-2中。
表2-4-2:各类线缆的入局要求
5、GB 51120的规范要求
在GB 51120-2015《通信局(站)防雷与接地工程验收规范》给出了各类入局线缆的防雷接地措施的验收要求,与光(电)缆线路相关的有5条,具体详见下表2-5中。
表2-5:入局线缆的防雷接地的验收要求
欲详细了解GB 50689和GB 51120标准具体条款内容的请进入。
另外、在我国通信行业标准YD/T 1429《通信局(站)在用防雷系统的技术要求和检测方法》中,对于通信局(站)进局电缆的雷电防护也提出了相应的要求。
欲详细了解YD/T 1429对于通信局(站)进局电缆的雷电防护要求的请进入。
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