FTTx通信网络防雷接地技术

FTTxFTTx防雷接地技术防雷接地技术FTTxFTTx的基本概况的基本概况FTTx的防雷设计要求的防雷设计要求FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧目目 录录通信网络引入通信网络引入FTTx的背景的背景q宽带化、光纤化宽带化、光纤化引入引入FTTxFTTx的必然性的必然性从业务发展现状来看，高带宽的消耗业务逐步涌现，带宽提速成为迫切需求，每用户至少需要10Mbit/s 带宽。但是，带宽永远没有够的时候；接入宽带化、光纤化是信息社会发展的必然趋势，从中长期规划来看，网络提供20M30Mbit/s以上，甚至更高的接入带宽是有必要的；FTTx的渐进发展过程，如从FTTN FTTB FTTH。FTTxFTTNFTTBFTTHFiber To The xN=Node 小区节点B=Building 大楼H=Home 家庭FTTx的基本概况FTTx的网络结构的网络结构FTTH网络物理连接示意图 FTTN或FTTB网络物理连接示意图 FTTx的基本概况电信提出了电信提出了FTTB的几种模型的几种模型场景1：新建住宅楼 FTTB+LAN场景2：新建住宅楼 FTTB+DSL场景3：光进铜退改造旧网络 FTTN+DSL场景4：大型商业楼 FTTB+LAN FTTH场景1：多层住宅，多单元共用1台设备用户容量：4单元5层24户=4080用户对应设备规格：323248POTS+3264LAN48POTS+3264LAN场景2：小高层住宅，多单元共用1台设备用户容量：2单元812层34户4896用户对应设备规格：323264POTS+4896LAN64POTS+4896LAN场景3：高层住宅，覆盖1630层用户用户容量：1630层1梯4户64120用户对应设备规格：323264POTS+64128LAN64POTS+64128LANFTTx的基本概况节点较为集中的节点较为集中的FTTB应用场合的供电保障方式应用场合的供电保障方式举例：某新建小区高楼，每栋楼高共32层，1梯4户，设计采用16个端口的ONU设备，每个ONU设备覆盖4层，每栋总共需要8个ONU设备，三栋楼共需24个ONU。高层小区型住宅ONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUFTTx的应用场景介绍的应用场景介绍电源8个ONU8个ONU8个ONUFTTx的基本概况通信网络引入通信网络引入FTTx的背景的背景节点分散的节点分散的FTTB应用场合的供电保障方式应用场合的供电保障方式ONUONUONU分散型住宅建筑电源电源电源举例：分散的楼宇建筑，每栋住户数量不多，每栋一个ONU足够。FTTx的基本概况FTTxFTTx的基本概况的基本概况FTTx的防雷设计要求的防雷设计要求FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧目目 录录FTTx机柜的防雷设计要求机柜的防雷设计要求FTTx机柜应将防雷接地、安全保护的要求纳入机柜设计范畴：1）机柜内市电引入端应按规范配置交流空开装置。2）机柜内市电引入端应按规范配置漏电保护器（或自动重合闸漏电保护器）。3）机柜内市电引入端应按规范配置电源防雷模块SPD。4）机柜内应配置专门的接地铜排。接地铜排接地铜排空开与空开与SPDFTTx的防雷设计要求的防雷设计要求FTTx主设备的耐雷击要求主设备的耐雷击要求FTTx网络主设备分为：OLT设备：局端FTTX设备。防雷要求参考局用传输设备。ONU设备：FTTB的光网络单元。防雷要求需要专门考虑。ONT设备：FTTH的光网络单元。防雷要求参考ADSL modem。OBD装置：光分路器。无源光装置，基本不需要考虑防雷。ONU设备的防雷要求：1）ONU设备的电源端口应具备4KV防雷能力；用户线接口应具备1.5KV防雷能力。2）ONU设备应安装过压、过流保护器。ONT设备的防雷要求：1）ONU设备的电源端口应具备4KV防雷能力；用户线接口应具备1.5KV防雷能力。2）ONU设备应安装过压、过流保护器。FTTx的防雷设计要求的防雷设计要求FTTB的配套装置防雷接地要求的配套装置防雷接地要求1）FTTB的配套装置有交接设备、分线箱等 交接设备、分线箱等的地线必须单设接地，敷设接地线应符合设计要求，交接设 备、分线箱的线电阻必须满足下列要求：交接箱地线接地电阻应不大于10。用户保安器接地电阻应不大于50。分线箱的接地电阻应符合下表的规定。接地接地()()土壤电阻率电阻土壤电阻率电阻 （m m）设备名称设备名称 土土 质质普通土普通土砂粘土砂粘土砂砂 土土石质土石质土100100以下以下101-300101-300301-500301-500500500以上以上分分线线箱箱1010对以下对以下303040405050676711-2011-20对对16162020303037372121对以上对以上13131717242430302）交接设备、分线箱的地线必须单设接地，敷设。FTTx的防雷设计要求的防雷设计要求FTTx的现场接地规范要求的现场接地规范要求1）ONU的防雷接地电阻宜控制在10以内。在接地电阻难以达到时，可根据ONU安装地点周围环境采用适当的降低接地电阻的措施或者在地网四角增加辐射形接地体。2）ONU机柜安装在公共建筑物时，应利用建筑物的基础地网作为接地体，接地线可从楼宇接地体连接板引接。距离较远时，可敲开室内楼柱，由建筑主钢筋引出接地端子。如果室内有上下水管，可作为辅助接地体。3）当ONU机柜安装的建筑物没有基础地网时，可利用楼宇内现有的电气防雷接地装置。或沿建筑物周围敷设环形接地体，建筑物有基础钢筋的要在地下与接地体相互连通。4）对建筑物外设环形接地体有困难时，应根据环境条件就近制作一组接地体（接地电阻宜不大于10）。FTTx的防雷设计要求的防雷设计要求FTTx的现场接地规范要求（续上）的现场接地规范要求（续上）5）机柜接地排的接地线应使用截面积不小于16mm2的多股铜线，当距离较长时，其截面应不小于35mm2。7）从室外引入的市话电缆，应将市话电缆的金属护层可靠连接在机柜接地汇接排上。市话电缆的每一线对应在MDF安装避雷装置，空余线对应做接地处理。8）从室外引入的光缆，应将光缆的金属护层和金属加强件在机柜接地汇接排上可靠连接。6）当无金属护层的市话电缆从室外引入时，需采用穿套金属软管保护，金属软管应做接地处理，进入机柜端应在机柜接地汇接排上可靠连接。FTTx的防雷设计要求的防雷设计要求FTTxFTTx的基本概况的基本概况FTTx的防雷设计要求的防雷设计要求FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧目目 录录FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧目前进行接地电阻建设的难点主要是由于普通的接地网改造需要挖开地面布放接地体，需要大面积动土，而进行地面开挖工作是需要向市政府部门报建的，报建流程非常繁琐，很难获得批准，费用也较大。因此，需要寻找到即能满足地阻要求又能尽量少的动土的接地解决方案。简易地网建设方案简易地网建设方案：原则上尽可能按FTTX的建设工程规范要求接地，但确实有大量地方不具备按规范防雷接地施工的条件，只能因地制宜加以解决。基本原则：基本原则：FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧接地极使用铜包钢或镀镍锘合金铜包钢：用专用地极套筒能一根接力一根往地底下打（相当防雷接地的深井施工法），既耐腐蚀又避免大量的开挖，镀镍锘合金或镀铜钢棒利用电的趋肤效应能够使电流更快地流散消失；接线端子放热焊；施工优点是施工快，适合不方便开挖的地方施工。根据地质和施工环境的不同，多根铜包钢棒可以并联接地，每根间隔1.5米左右或围绕立杆的水泥地桩设置，也可以如下图所示通过螺纹联轴器连接成3-6米长的长棒，用于深度接地。设置好铜包钢棒后与预留接地扁钢可靠电气连接。方案方案1 1：用铜包钢棒建设地网：用铜包钢棒建设地网FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧对于一些可挖地方十分狭小的地方，可以采用离子接地棒加降阻剂的方式，因为离子接地棒会长时间透泄出高度电离的化学物质改善周围土壤接地电阻率，而降阻剂可以直接降低接地棒周围的电阻率。方案方案2:2:通过埋设离子接地棒加降阻剂的方式建设地网通过埋设离子接地棒加降阻剂的方式建设地网FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧对于新建ONU的接地：1)安装设备的机箱必须提供保护接地的汇接端子排（作等电位连接用），机箱应具有屏蔽作用。2)设备生产厂家应在其生产的设备面板或背板上设置接地端子，作接地/等电位连接用。3)设备级联至另一设备的100Mbps铜缆传输线路，最佳敷设方案是采取地埋，但无论是采取地埋还是架空，电缆都必须穿金属管敷设，并在金属管两端与机箱内接地端子作等电位连接。4)设备至用户的10Mbps非屏蔽5类双绞线必须在楼道内进行敷设。若条件确实不允许非得绕外墙敷设，则必须布放具有屏蔽的5类双绞线。屏蔽层在机箱内与接地端子进行等电位连接。5)对于雷害较严重的区域，则适当考虑在设备的交流电源端口以及100Mbps铜缆网线口加装相应的防雷保护器。方案方案3:3:在楼道安装的在楼道安装的ONUONU防雷接地方案防雷接地方案 FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧对于在用ONU的接地改造：由于ONU用交流220V供电，并且ONU本身、以及安装ONU的一体化机箱外壳都是金属（非加强绝缘），所以从安全规范的角度，ONU以及一体化机箱应接地，推荐接地方式如下：1 1）接地方法）接地方法1 1通过进入一体化机箱的交流PE线实现接地；该方式为楼道安装ONU的推荐接地方式；方案方案4:4:在楼道安装的在楼道安装的ONUONU防雷接地改造方案防雷接地改造方案 ONUFTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧说明：1、配电箱内G、N线应分开再引入机箱内。2、L、N、G线引入机箱内电源插座后，再将G线复连至接地端子排。3、G线要求采用截面大于2.5平方毫米的多股铜线。工程实施要点如下：A）进入机箱的配电为TN-S单相三线制，交流PE进入机箱后，应分成两路，一路通过尽量短并不小于2.5mm2的接地线连接到机箱接地排上，另一路通过尽量短并不小于2.5mm2的接地线直接连接到插排的PE输入端子上；B）建议机箱到和供电变压器、或变电站（配电房）的PE排之间的PE连接电缆截面积不小于2.5mm2；并推荐当机箱到和供电变压器、或变电站（配电房）的PE排之间距离很长时，PE连接电缆的截面积进行适度增加；例如超过30m时，截面积推荐不小于4mm2；超过50m时，截面积推荐不小于6mm2；C）机箱到和供电变压器、或变电站（配电房）的PE排之间的PE连接电缆不应架空走线，并建议全程室内、或地下走线；采用该接地方式前，需要充分确认以下条件是否满足：A）进入机箱的PE线的连续性，即从供电变压器、或变电站（配电房）的PE排到进入机箱PE线，是否可靠电气连接；可以在进入机箱的PE线悬空时，使用万用表的交流电压档或电阻档进行确认；B）供电变压器、或变电站（配电房）的PE排的接地是否可靠，接地电阻是否足够小，例如小于5欧姆；备注：某些厂家生产的插排具有接地连续性监测功能；当进入插排的PE端子悬空时候，接地灯会显示红灯告警；方案方案4:4:在楼道安装的在楼道安装的ONUONU防雷接地改造方案（续上）防雷接地改造方案（续上）FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧对于在用ONU的接地改造：2 2）接地方法接地方法2 2通过ONU所在建筑物本身金属体实现接地。方案方案4:4:在楼道安装的在楼道安装的ONUONU防雷接地改造方案防雷接地改造方案 （续上）（续上）说明：1、确认找到住宅楼的建筑主钢筋后，焊接一根不小于10mm2的塑包多股铜线，引入至机箱内的接地端子排。2、由接地端子排复连一根2.5mm2的多股铜线至电源插座的保护地端。FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧 方案方案4:4:在楼道安装的在楼道安装的ONUONU防雷接地改造方案防雷接地改造方案 （续上）（续上）实施要点如下实施要点如下：A）机箱接地排应通过不小于6mm2的独立接地电缆直接连接到建筑物的接地体上，或者建筑物一楼、或更低位置的接地体引下线上；该独立接地电缆不应架空走线，并建议全程室内、或地下走线；当楼层很高时，可以适当增加接地电缆的截面积；例如，当超过30m时，截面积推荐不小于10mm2；超过50m时，截面积推荐不小于16mm2；B）应通过尽量短、并不小于2.5mm2的接地线将交流插排的PE输入端子和机箱地排进行可靠短接；采用该接地方式前，需要充分确认以下条件是否满足采用该接地方式前，需要充分确认以下条件是否满足：A）建筑物是否有接地体，并核实接地体的接地是否可靠，即测试一楼位置的接地体接地引下线的接地电阻是否满足要求，例如小于10欧姆；重要注意事项：重要注意事项：A）机箱的接地排不应通过楼顶的接地网、避雷带或位于顶楼位置的防雷引下线实现接地；因为在雷击到建筑物、或建筑物附近时，楼顶的接地网、避雷带或位于顶楼位置的防雷引下线电位会抬升很高，从而使得以太网交换机各信号、电源端口承受很高的地电位反击浪涌；FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧对于在用ONU的接地改造接地方法接地方法3：通过自埋接地体实现接地，作为正式接地工程的补充。方案方案4:4:在楼道安装的在楼道安装的ONUONU防雷接地改造方案防雷接地改造方案 （续上）（续上）说明：1、地线应按相关要求进行敷设，其形状可根据环境位置条件而定。2、由地网至接地端子排的接地引入线，要求采用大于10平方毫米的塑包多股铜线。3、由接地端子排复连一根2.5平方毫米的多股铜线至电源插座的保护地端。FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧实施要点如下实施要点如下：A）在建筑物附近就近选定一块土壤空地，按照相关要求埋设接地体；自埋的接地体接地电阻尽量控制在10欧姆以内；B）机箱接地排应通过不小于16mm2的独立接地电缆直接连接到自埋接地体上，该独立接地电缆不应架空走线，并建议全程室内、或地下走线。方案方案4:4:在楼道安装的在楼道安装的ONUONU防雷接地改造方案防雷接地改造方案 （续上）（续上）FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧 方案方案5:5:在完全不具备实施防雷接地改造的地方建设在完全不具备实施防雷接地改造的地方建设ONUONU的应付方案的应付方案工程建设中，楼道、电梯间、弱电井等位置，实在无法接地时无法接地时，可做一些临时应付考虑：1）机柜电源加装隔离变压器；2）所有进入机柜的金属线缆穿金属管引入，全程屏蔽，两端接地；3）电源端口需要加装线间保护的避雷器；4）出楼外的信号端口需要加装线间保护的避雷器；5）确保机柜内漏电保护器正常工作；6）做好运维人员安全宣贯，同时，机柜内门显眼处内门显眼处设置电击警示安全标识，提醒运维人员操作安全！注：上述措施只是不得已而为之，强力不推荐，只是在万不得已时，能尽可能的保护设备遭雷害风险降低，保护漏电发生时的电击引起的人身安全隐患！FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧 方案方案5:5:在完全不具备实施防雷接地改造的地方建设在完全不具备实施防雷接地改造的地方建设ONUONU的应付方案（续）的应付方案（续）1）机柜电源加装隔离变压器的好处：彻底切断了电源线入侵的传导性雷电流；消除了电源端口与信号端口的电位差。FTTx的防雷接地工程实施技巧的防雷接地工程实施技巧2）电源端口加线间保护装避雷器、信号端口加装线间避雷器的好处：确保不会因为线间不平衡产生的线间电位差过大而损耗端口。3）铁塔上下金属缆线全部套铁管的好处：有效抑制、衰减沿缆线下来到机房内的雷击电压、雷电流。去楼外的网线去楼外的网线去楼外网线去楼外网线去楼内网线去楼内网线FTTN/B箱体箱体隔离变压器隔离变压器电源电源SPD市电电源线市电电源线ONU设备设备 问问？答答！