光纤避雷器原理及分类
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:
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。
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。
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
根据防护对象和应用场景,光纤避雷器可分为以下类型:
1.?按防护功能分类
类型
防护对象
典型应用场景
核心部件
信号型
光纤线路中的金属加强芯、铠装层
架空光缆、直埋光缆的金属部件接地
接地端子、浪涌保护器模块
电源型
光纤设备的电源线(如光端机供电)
机房入口处的电源线路防护
电源浪涌抑制器(SPD)
复合型
同时防护信号和电源
户外光交箱、基站一体化防护
多路浪涌保护模块+接地系统
2.?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/T1235.1/2(通信局(站)雷电过电压保护)、GB/T18802.1(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