關(guān)強(qiáng)華 藍(lán)郁峰 歐陽黎 陳少川

光寬2.0時(shí)代ODN接地策略

關(guān)強(qiáng)華 藍(lán)郁峰 歐陽黎 陳少川

中國(guó)電信光纖到戶進(jìn)入2.0時(shí)代，無源光網(wǎng)絡(luò)PON的光配線網(wǎng)ODN全部由光分路器等無源器件組成，不再含有電源及任何有源器件，目前暫時(shí)沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)明確ODN的防雷接地要求，給各級(jí)建設(shè)、維護(hù)人員造成了相當(dāng)大的困惑，從ODN的工作場(chǎng)景出發(fā)，分析其雷害來源，明確提出ODN的接地策略。

ODN 光纜 金屬 接地

關(guān)強(qiáng)華

中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院工程師，主要研究方向?yàn)橥ㄐ畔到y(tǒng)的安全防護(hù)，在通信防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域具有深厚的理論基礎(chǔ)及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

藍(lán)郁峰

中國(guó)電信股份有限公司廣東分公司高級(jí)工程師，主要從事通信電源系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)管理。

歐陽黎

中國(guó)電信股份有限公司廣東分公司工程師，主要從事寬帶接入系統(tǒng)的建設(shè)管理。

陳少川

中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)橥ㄐ畔到y(tǒng)的安全防護(hù)。

1 引言

隨著技術(shù)發(fā)展，接入層的通信局站向小型化發(fā)展并向用戶端前移，大量的小型通信局站面臨征地困難，工作環(huán)境惡劣的難題，很多情況下并不具備有效的接地條件，例如PON中的ODN就多以機(jī)柜、機(jī)箱、機(jī)盒的形式安裝在戶外街道、大樓樓道、弱電井中，目前，暫時(shí)沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)明確ODN的防雷接地要求，給各級(jí)建設(shè)、維護(hù)人員造成了相當(dāng)大的困惑。為協(xié)助推動(dòng)中國(guó)電信光寬2.0策略，企業(yè)內(nèi)非常需要明確ODN的接地要求。

2 現(xiàn)有ODN接地情況

2.1 ODN網(wǎng)的架構(gòu)

如圖1所示，ODN網(wǎng)主要包括了一級(jí)光交接箱和二級(jí)、三級(jí)光分線盒。

圖1 ODN網(wǎng)的構(gòu)成

2.2 ODN網(wǎng)的安裝環(huán)境

如圖2、圖3、圖4所示，ODN網(wǎng)主要以機(jī)柜、機(jī)箱的形式安裝在戶外街道、大樓樓道、弱電井中。

圖2 ODN網(wǎng)的安裝環(huán)境示意

注1：ODN的安裝環(huán)境主要包括：

－ 戶外街道邊、小區(qū)路邊

－ 用戶或商業(yè)樓宇外墻、樓道、弱電井、地下室

圖3 街邊柜安裝環(huán)境的光交箱照片

圖4 居民樓掛墻安裝的光分線盒照片

2.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的接地情況

如圖5和圖6所示，街邊柜安裝環(huán)境的光交接箱一般會(huì)新建地網(wǎng)，同時(shí)光纜的金屬構(gòu)件也會(huì)做接地處理，但光纜鎧裝層或金屬護(hù)層往往不連接，也不做絕緣處理，留下了較大的雷擊隱患。

如圖4和圖7所示，即使光分線盒的進(jìn)線光纜的金屬構(gòu)件做了接地處理，但由于光分線盒本身沒有接地條件，所以事實(shí)上進(jìn)線光纜并沒有接地。

3 ODN雷害來源分析及接地策略

3.1 ODN雷害來源分析

由于ODN全部由光分路器等無源器件組成，不含有源器件，所以，ODN的雷害主要來源于光纜的金屬構(gòu)件。目前ODN的光纜及其金屬構(gòu)件主要包括：

（1）OLT至一級(jí)光交接箱的含有金屬加強(qiáng)芯和鎧裝護(hù)層的光纜：這一段光纜由于含有金屬構(gòu)件且距離較長(zhǎng)，是主要的雷害來源，因此這一段光纜的金屬構(gòu)件必須做好接地處理。

（2）一級(jí)光交接箱至光分線盒之間的光纜：從目前的實(shí)際情況來看，這一段光纜絕大多數(shù)也是采用含有金屬加強(qiáng)芯和鎧裝護(hù)層的光纜且室外走線，所以也是雷害來源之一，其金屬構(gòu)件必須做好接地處理或絕緣處理。

圖5 街邊柜設(shè)施的接地實(shí)景照片

圖6 光交接箱新建地網(wǎng)鋼筋布局結(jié)構(gòu)示意圖

圖7 光分線盒內(nèi)的接地排并沒有接地

（3）光分線盒至用戶家庭ONU之間的光纜：這一段光纜絕大多數(shù)采用無金屬加強(qiáng)芯的皮線光纜，當(dāng)采用此類光纜時(shí)，因?yàn)楣饫|無金屬構(gòu)件，不存在引雷的問題，不會(huì)將室外的雷擊引至用戶家庭，因此，光分線盒至用戶家庭ONU之間推薦采用此類光纜。但是在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研中筆者也發(fā)現(xiàn)部分光分線盒至用戶家庭ONU之間的光纜有金屬加強(qiáng)芯且兩端均未做接地處理，當(dāng)光分線盒安裝于室外或掛墻安裝，有較大的風(fēng)險(xiǎn)將室外雷擊引至用戶家庭內(nèi)，造成ONU的損壞甚至危及用戶人身安全，應(yīng)予以禁止。

3.2 ODN接地策略

根據(jù)ODN各段光纜類型的不同和設(shè)備接地條件的不同，應(yīng)該因地制宜的實(shí)施相應(yīng)的接地策略。

（1）OLT至一級(jí)光交接箱的光纜接地策略：由于OLT至一級(jí)光交接箱多采用有金屬構(gòu)件的光纜，因此，該光纜兩端必須做接地處理，有條件的情況下，光纜接頭盒處也應(yīng)做接地處理。光纜在OLT局端接地方法如圖8所示：將光纜金屬加強(qiáng)芯和金屬護(hù)層直接接在與機(jī)架絕緣的專用接地排上，并用不小于16mm2的多股銅線引到局站內(nèi)第一級(jí)匯流排接地，如果光纜金屬護(hù)層接地有困難，則應(yīng)用絕緣膠布做好絕緣處理。光纜在光交接箱內(nèi)接地方法與局端類似：將光纜金屬加強(qiáng)芯和金屬護(hù)層直接接在與光交接箱箱體絕緣的專用接地排上，并用不小于16mm2的多股銅線引到箱體地網(wǎng)，箱體地網(wǎng)如圖6所示，其工頻接地電阻應(yīng)盡量不大于10Ω。

圖8 光纜在局端的接地方法

（2）一級(jí)光交接箱至光分線盒之間的光纜接地策略：當(dāng)該段光纜含有金屬構(gòu)件時(shí)，其在光交接箱內(nèi)的接地同上文所述：將光纜金屬加強(qiáng)芯和金屬護(hù)層直接接在與光交接箱箱體絕緣的專用接地排上，并用不小于16mm2的多股銅線引到箱體地網(wǎng)。光分線盒及分線盒內(nèi)光纜的接地要求如下：① 推薦使用非金屬導(dǎo)電材料制作盒體，當(dāng)盒體為絕緣材料制成時(shí)，即使盒內(nèi)光纜有遭受雷擊，也可以有效避免盒內(nèi)雷電對(duì)盒外人員、設(shè)施的影響。② 光分線盒內(nèi)的光纜地排與盒體的絕緣距離（爬電距離）應(yīng)有明確的要求，要求不小于15mm、耐壓不小于15 kV，盡量達(dá)到20mm。這是因?yàn)楦鶕?jù)眾多科研人員的長(zhǎng)期的觀測(cè)和測(cè)量，長(zhǎng)距離架空金屬線在遭受感應(yīng)雷擊時(shí)，絕大部分的雷擊電壓小于12 kV，最大雷電電壓小于18 kV，按1 kV電壓的爬電距離為1mm計(jì)算，光纜地排與盒體的絕緣距離不小于15mm時(shí)可以保證在絕大部分情況下的雷擊安全。③一級(jí)光交接箱至光分線盒之間的光纜含有金屬構(gòu)件時(shí)，如果有條件，光分線盒內(nèi)的光纜金屬構(gòu)件也應(yīng)按要求做好接地處理：將光纜金屬加強(qiáng)芯和金屬護(hù)層直接接在與光分線盒盒體絕緣距離不小于15mm的接地排上，并用不小于16mm2的多股銅線引到地網(wǎng)或樓內(nèi)主鋼筋（該接地點(diǎn)必須外罩絕緣護(hù)套或絕緣盒并有醒目的觸電標(biāo)志，保證不會(huì)有人在雷擊時(shí)遭受人身傷害）。當(dāng)光分線盒無接地條件且光交接箱與光分線盒距離較近時(shí)，光纜金屬構(gòu)件可僅接至分線盒地排，地排可不接地，這時(shí)，通過地排與盒體之間的絕緣間距來保障雷擊時(shí)的安全。

另外，無金屬構(gòu)件的光纜生產(chǎn)技術(shù)能力已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，其價(jià)格下降也比較快，有條件的情況下，光交接箱與光分線盒之間的光纜推薦采用無金屬構(gòu)件的光纜。

圖9 光分線盒內(nèi)的接地排的絕緣距離

（3）光分線盒至用戶家庭ONU之間的光纜接地策略：該段光纜應(yīng)使用無金屬構(gòu)件的皮線光纜，當(dāng)采用此類光纜，可不考慮防雷接地問題。當(dāng)出于強(qiáng)度考慮，光分線盒至用戶家庭ONU之間必須采用含有金屬加強(qiáng)芯的皮線光纜時(shí)，出于用戶人身安全考慮，光纜在光分線盒內(nèi)必須可靠接地且光分線盒也必須可靠接地，接地方法同上文所述，同時(shí)，該光纜在進(jìn)入用戶家庭前應(yīng)斷開金屬加強(qiáng)芯且必須做接地或絕緣處理，處理方法同上文所述。

4 結(jié)束語

由于PON的光配線網(wǎng)ODN全部由光分路器等無源器件組成，因此其雷電來源比較單一，只要理清其雷害來源和防雷接地原理，并在設(shè)備（光交接箱、光分線盒）采購、工程建設(shè)時(shí)嚴(yán)格遵守本文所述內(nèi)容，就可以達(dá)到良好的防雷效果，保證光寬2.0網(wǎng)絡(luò)的雷擊安全和光寬用戶的設(shè)備、人身安全。

2016-11-21）

10.3969/j.issn.1006-6403.2016.12.001