光纤避雷器原理及分类

B站影视 电影资讯 2025-06-10 11:40 1

摘要:光纤避雷器(又称光纤浪涌保护器)是用于保护光纤通信系统免受雷电、感应过电压等瞬态过电流损害的设备。它主要针对光纤线路中的金属部件(如金属加强芯、铠装层)或附带的电源线、信号线进行防护,避免雷电流通过金属导体引入设备,造成光端机、交换机等通信设备损坏。以下从工作

光纤避雷器(又称光纤浪涌保护器)是用于保护光纤通信系统免受雷电、感应过电压等瞬态过电流损害的设备。它主要针对光纤线路中的金属部件(如金属加强芯、铠装层)或附带的电源线、信号线进行防护,避免雷电流通过金属导体引入设备,造成光端机、交换机等通信设备损坏。以下从工作原理、分类、选型要点、安装维护等方面详细介绍:

一、工作原理

光纤本身是绝缘体,不传导电流,因此光纤信号传输不受雷电直接影响。但实际应用中,光缆通常包含金属加强芯、铠装层或金属护层,这些金属部件可能感应雷电过电压或形成地电位差,产生瞬态电流,威胁连接的通信设备安全。
光纤避雷器的核心作用是:

1. 泄放雷电流:将金属部件上的感应电流通过接地系统快速导入大地。

2. 限制过电压:通过内部浪涌保护元件(如压敏电阻、气体放电管)钳制电压,防止设备两端产生电位差。

3. 隔离金属连接:在必要时断开金属通路(如可恢复式熔断器),避免后续二次雷击损坏。

二、主要分类

按安装方式分类

· 杆装式:固定于电杆上,用于架空光缆的逐杆防护。

· 壁挂式:安装于机房墙面或光交箱内,用于室内外接口处的集中防护。

· 熔接盒集成式:与光缆熔接盒一体化设计,用于野外光缆接头的隐蔽防护。

3. 按技术特性分类

· 过流保护型:内置可恢复保险丝,雷击后自动切断金属通路,故障排除后恢复连接。

· 接地型:仅提供接地通路,依赖外部接地系统泄放电流,结构简单但需确保接地电阻达标。

· 屏蔽型:带有金属屏蔽外壳,额外抑制电磁干扰(EMI),适用于强磁场环境。

三、选型要点

选择光纤避雷器时需综合考虑以下因素:

1. 光缆结构与金属部件

· 确认光缆是否含金属加强芯、铠装层或护层,以及金属截面积(影响雷电流承载能力)。

· 示例:

· 无金属光缆(全介质自承式 ADSS):无需信号型避雷器,但需注意配套设备的电源防护。

· 带金属加强芯的 GYTA 光缆:必须安装信号型避雷器,将加强芯接地。

2. 雷电环境等级

· 根据当地年平均雷暴日数选择避雷器通流容量:

· 少雷区(<20 天 / 年):标称放电电流(8/20μs)≥5kA。

· 中雷区(20-40 天 / 年):≥10kA。

· 高雷区(>40 天 / 年):≥20kA,重要节点可选 40kA 以上型号。

3. 接口兼容性

· 光纤接口类型(如 FC、SC、LC)需与光缆接头匹配,避免额外损耗。

· 金属接地端子的数量和规格需与光缆金属部件(如加强芯截面积)适配,通常采用 M6-M8 螺栓连接。

4. 环境适应性

· 户外型需具备IP65 以上防水等级、抗紫外线外壳(如 ABS 工程塑料)。

· 高温 / 低温环境选择宽温工作型号(-40℃~+85℃),高湿度地区需防凝露设计。

5. 合规性与认证

· 需通过YD/T 1235.1/2(通信局(站)雷电过电压保护)、GB/T 18802.1(低压电涌保护器)等标准认证,部分场景需通过电力行业或铁路行业专项测试。

四、安装关键步骤

1. 安装位置确定

· 架空光缆:每根电杆的光缆固定点处安装,或每隔 2-3 根电杆安装一处,确保金属加强芯逐段接地。

· 直埋光缆:在进出机房、穿越公路 / 铁路前后、光缆接头盒处安装,金属铠装层需通过避雷器可靠接地。

· 机房入口:在 ODF 架(光纤配线架)处安装,同时防护金属加强芯和设备电源线。

2. 接地系统连接

· 避雷器接地端通过**≥16mm² 铜导线**连接至接地体,接地电阻≤4Ω(高雷区≤2Ω)。

· 接地路径应短直无弯折,避免与强电设备共用接地网,可采用独立垂直接地极(如 50mm×5mm 热镀锌角钢,埋深≥2.5 米)。

3. 光纤与金属部件处理

· 光纤连接:使用熔接机或机械接头连接,确保插入损耗<0.3dB,并用热缩管保护熔接点,防止潮气侵入。

· 金属加强芯:剥除光缆外护套后,将加强芯固定在避雷器的接地端子上,用专用夹具压紧,确保电气连通性。

· 铠装层:若为钢带铠装,需用铜编织带跨接铠装层与避雷器接地端,避免多点接地形成环流。

4. 机械固定与防护

· 杆装避雷器用不锈钢抱箍固定在电杆距地面 2-3 米处,加装防水帽防止雨水进入接口。

· 壁挂式避雷器需安装在防震、防潮的位置(如机房静电地板下或墙面支架),远离热源和强电磁设备。

五、维护要点

1. 日常巡检(每月)

· 检查外观:有无破损、变形、烧蚀痕迹,接口是否松动,防水密封是否完好。

· 状态指示:查看避雷器的工作指示灯(绿色正常,红色故障),若告警需立即排查。

· 接地检查:目视接地线是否断裂、锈蚀,连接处螺栓是否松动。

2. 年度专业检测

· 接地电阻测试:使用地阻仪测量接地电阻,若>4Ω 需检查接地体腐蚀情况,添加降阻剂或更换接地极。

· 插入损耗测试:用光功率计测量避雷器前后的光信号强度,损耗增量>0.2dB 时需清洁接口或更换避雷器。

· 浪涌防护性能测试:使用浪涌发生器注入标准波形(如 8/20μs、10kA),检测残压是否≤1kV,响应时间<100ns。

3. 故障处理

· 指示灯异常:可能为内部浪涌元件老化或损坏,需更换避雷器,并检查是否因接地不良导致反复损坏。

· 光纤中断:排查熔接点是否断裂、接口是否污染,必要时重新熔接或更换光纤适配器。

· 接地电阻超标:若接地体腐蚀,需更换为铜包钢接地极;若土壤干燥,可采用深井接地或添加长效降阻剂。

4. 极端天气后检查

· 雷击、暴雨后需重点检查避雷器是否有烧蚀痕迹,接地系统是否因雨水冲刷导致外露或接触不良。

· 沿海地区台风过后,需检查杆装避雷器的固定抱箍是否松动,外壳是否被异物撞击破损。

来源:lay了躺一下涵

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