防雷地线

编辑:森严网互动百科 时间:2020-02-27 04:04:44
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当埋设光/电缆附近的地方落雷时,由落雷点向大地流散的雷电流,会在该点产生很高的电位,与作为地下良导体的光缆金属构件或电缆之间产生得大的电位差,有可能把土壤击穿,产生电弧,或有相当强的电流泄放到光/电缆,使光/电缆受损,产生故障。如果在地中位于光/电缆上方与光/电缆平行的敷设一条或二对裸导线,裸导线充分接地并比较接近落雷点,这条线如果不是雷电流袭击的首要目标,也必然是与光/电缆同样成为被击目标之一,所以这条埋设在光/电缆上方的导线就叫做埋地光/电缆地下屏蔽线,通常叫排流线,简称防雷地线。
中文名
防雷地线
外文名
Lightning protection grounding
可以设想,有了防雷地线,光/电缆得到了保护,电弧直击在光/电缆上的可能性大大减少,相当一部分雷电流要汇集泄流在防雷地线上扩散入地,减少了流向光/电缆电流(效率好的防雷地线可以减少近一半雷电流)。根据通过对有金属外皮的电缆做模拟试验证明,同样大的冲击电流幅值,对同一条埋地电缆所产生的芯线对外皮的电压,设有防雷地线时要比未设防雷地线时减少50%。在光/电缆绝缘好,有相当耐压强度的前提下,光/电缆上产生的过电压减弱一半,造成故障的雷击次数可以减少。例如幅值为30kA的雷电流,常能造成光/电缆损坏,而雷电流幅值大于30kA的机会,据统计大约占雷击总次数的50%(指雷击光/电缆雷电流出现的概率)。如果光/电缆装设了地下防雷地线,雷电流要使同一光/电缆出现故障,其幅值要达到60kA以上,但这样高幅值的雷电流只占雷击总次数的20%。可见,从这一角度去看地下防雷地线的作用,至少可以使光/电缆的雷击故障大约减少3/5。据调查资料报道,有某处电缆没有埋设地下防雷地线时,12年内雷击故障共有45次,平均每年近4次,加装地下防雷地线之后,4年未发生过雷击故障。另一条长度只有7km多的电缆,未埋设地下防雷地线时,8年内雷击故障共有25次,年平均近4次,后来加装地下防雷地线,5年来只发生过一次过雷击故障。实验室的试验和实际运用都说明,地下防护雷地线是一种实际有效的防雷措施。
防雷地线的实施办法各个国家都有所不同,防雷地线与光/电缆之间的距离,有些意见认为要有80~100cm,因为考虑到有雷电流时,防雷地线和光/电缆之间也存在电位差,若距离太近,势必增多发生第二次击穿的机会(即所谓反击,实际上即使是100cm的距离,要避免反击也是极为困难的),由此产生的电弧也能把光/电缆烧坏。另一种意见则认为,防雷地线与光/电缆之间的距离应当较近一些,大约20~30cm就合适,因为防雷地线接近光/电缆,相互影响更显著,防雷地线上的分流效果会比较好。
防雷地线采用的材料有镀锌钢筋、镀锌钢绞线、铜或铝合金、铜包钢线。有敷设一条单线的,有并排敷设两条线的,少数也有敷设3~4条以至构成一个线网的。究竟采用怎样的规格最恰当?总的原则应是:防雷地线的阻抗比较小(包括电阻和感抗),与土壤的接触较好,埋在地下能耐腐蚀、不易损坏,效果好、可靠性高,其中耐用和可靠是主要的,用料必须经济合理。
目前仍然沿用传统的做法,采用两条7/2.2镀锌钢绞线或者两条F6mm镀锌钢筋,个别地区也有采用两条铜包钢线为屏蔽线。
一种做法是将两条屏蔽线平行埋设在光/电缆上方,埋深为1/2~1/3沟深,每隔200m以及始末两端均用同样质径的导线连接起来,并向左或向右横向引至距离光/电缆15~20m左右做接地装置一处。要求其接地电阻:当土壤电阻率在100W·m下时,不大于5W;土壤电阻率在100W·m以上时,不大于10W。所有连接点均需进行可靠的焊固。
另一种做法是:两条屏蔽线平行埋设在光/电缆上方,埋深为1/2~1/3沟深,排流线只需将埋设处的覆土夯实,使之全部密贴接地,中间不能有连接,敷设时注重分开,将两条钢绞线尽量贴近沟边。因为钢绞线容易打扭,必要时可采用绝缘支撑物将其隔开,两端钢绞线引至土壤电阻率较小的地方。采用这种做法可以节省装设接地装置所需的器材和人力,而且经长期实践证明,其效果也很好,国内外许多地方一直这样做。我国广东地区,根据该地区雷电比较严重,而且土质基本上又是属酸性土壤,为保证防雷效果和防雷地线的使用寿命,基本上是采用4.0铜包钢线来代替7/2.2钢绞线,虽然造价相对高了些,但寿命长,敷设地段基本覆盖地阻率高的地段,根据多年的跟踪情况,效果较好。
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中国通信学会