Xây dựng hệ thống chống sét cho cáp quang như thế nào?
Sét là sự phóng điện trong các đám mây hoặc từ đám mây này sang đám mây khác hoặc từ đám mây trực tiếp xuống mặt đất. Sét có tác động lớn đến các trạm thông tin liên lạc cũng như các mạch tín hiệu. Theo nhiều nghiên cứu, sét sẽ không chỉ ảnh hưởng đến tất cả các kênh cáp quang DWDM, mà còn ảnh hưởng đến cả các hướng truyền dẫn, và thậm chí sẽ gây ra hỏa hoạn khi có dòng điện phóng điện cao. Mặc dù tín hiệu trong cáp quang là tín hiệu quang, nhưng hầu hết các loại cáp quang ngoài trời sử dụng lõi gia cố hoặc cáp quang bọc thép rất dễ bị hư hại dưới tác động của sét do lớp kim loại bảo vệ bên trong cáp. Vì vậy, việc xây dựng hệ thống chống sét cho cáp quang là rất quan trọng.
Vậy bảo vệ cáp quang trước các tác động của sét như thế nào?
Mục đích chính của hệ thống chống sét là dẫn dòng điện cao thế mà sét phóng ra xuống đất một cách an toàn. Có hai giải pháp nối đất chống sét chính trong mạng cáp quang, đó là nối đất trung gian và nối đất đầu cuối. Các giải pháp này sử dụng hai cách tiếp đất cho các liên kết cáp quang theo tiêu chuẩn quốc tế. Một là thực hiện đầy đủ các kết nối điện và nối đất trong phòng máy, hai là cách điện các bộ phận kim loại của từng sợi cáp quang tại các mối nối và các sợi cáp quang sẽ được nối đất trước khi đi vào phòng trung tâm dữ liệu.
1.Giải pháp nối đất trung gian
Các giải pháp nối đất trung gian chủ yếu được thiết kế cho cáp quang chôn trực tiếp và cáp quang treo. Cáp quang chôn trực tiếp được đặt dây chống sét theo điện trở suất của đất còn cáp quang treo sẽ được nối đất với cọc tiếp đất và dây treo.
Giải pháp nối đất cho cáp quang chôn trực tiếp
Khi sét đánh xuống đất tại vị trí gần cáp quang chôn trực tiếp, điện thế của điểm đánh sẽ tăng nhanh và đất bị ion hóa sinh ra hồ quang và trở thành vật dẫn, làm cho cáp quang dẫn điện. Những nơi dưới lòng đất như khu vực ẩm ướt hoặc có hợp chất dẫn điện rất dễ bị sét đánh. Những nơi này nên đặt dây chống sét theo dải điện trở suất của đất theo bảng dưới đây:
| Điện trở suất của đất
(Ohm.m) |
Cáp quang chôn trực tiếp | Vỏ cáp | Lưu ý |
| Không cần dây chống sét | Không cần dây chống sét | ||
| 100~500 | Đặt 1 dây chống sét | Đặt 1 dây chống sét | Chiều dài liên tục không <2km |
| >500 | Đặt 2 dây chống sét | Đặt 1 dây chống sét | Chiều dài liên tục không <2km |
Giải pháp nối đất cho cáp quang treo
Những công trình biệt lập trên đồng bằng, vùng hoang vu hay được đặt trên các đỉnh đồi rất dễ bị sét đánh. Các biện pháp nối đất cho cáp quang trên không được chia thành nối đất cực và nối đất dây treo.
Trong nối đất cực, cứ 250 mét giữa các cực cần có dây chống sét. Nếu chiều cao của cột vượt quá 12 mét hoặc độ sâu góc trong cột góc lớn hơn một mét thì dây chống sét cũng là một điều cần thiết. Xin lưu ý rằng các dây chống sét nên được lắp đặt với khoảng cách cố định là 50 mm khi cột được đặt ở các điểm giao nhau của đường dây tải điện cao thế (trên 10 kv).
Hơn nữa, phần mở rộng ngầm của dây chống sét nên được chôn dưới đất 700 mm. Chiều dài mở rộng và điện trở của dây phải tuân theo các yêu cầu như bảng dưới đây:
| Cấu tạo đất | Yêu cầu về dây chống sét cho các cực chung | Yêu cầu về dây đối với cực đặt tại điểm giao nhau của đường dây truyền tải điện cao thế | ||
| Điện trở (Ohm) | Khoảng cách (m) | Điện trở (Ohm) | Khoảng cách (m) | |
| Đất bùn | 80 | 1.0 | 25 | 2 |
| Đất đen | 80 | 1.0 | 25 | 3 |
| Đất sét | 100 | 1.5 | 25 | 4 |
| Đất sỏi | 150 | 2 | 25 | 5 |
| Đất cát | 200 | 5 | 25 | 9 |
Với biện pháp nối đất dây treo, dây treo được nối đất qua dây chống sét tại các cực nối đất cứ sau mỗi khoảng cách 300-500 mét và các chất cách điện sẽ được bổ sung sau mỗi 1 km hoặc lâu hơn để ngắt điện. Giá trị điện trở của dây treo và dây chống sét phải theo bảng dưới đây:
| Cấu tạo đất | Đất thường | Đất sỏi | Đất sét | Đất Chiesly |
| Điện trở | ≤100 | 101~300 | 301~500 | >500 |
| Điện trở dây treo | ≤20 | ≤30 | ≤35 | ≤45 |
| Điện trở dây chống sét | ≤80 | ≤100 | ≤150 | ≤200 |
2.Giải pháp nối đất đầu cuối
Trong các giải pháp nối đất đầu cuối, tất cả các thiết bị đầu cuối cáp quang đều phải được nối đất. Các thiết bị này bao gồm khung phối quang (ODF), tủ cáp quang, hộp phối quang, hộp đấu dây cáp quang,… Giải pháp nối đất của các thiết bị này gần giống nhau. Dưới đây là một ví dụ về nối đất đầu cuối sử dụng cho hộp phối quang ODF.
Trong khung phân phối cáp quang, thành phần kim loại của cáp quang phải được nối với thiết bị nối đất bằng dây nối đất (chất liều làm từ đồng có diện tích mặt cắt ngang không nhỏ hơn 6 mm vuông). Sau đó, cáp đồng nhiều sợi, có tiết diện không nhỏ hơn 35 mm vuông được sử dụng để kết nối thiết bị tiếp đất và kéo dài đến hệ thống tiếp đất hiện có trong phòng máy. Có một sự khác biệt nhỏ khi đường cáp quang đi vào các thiết bị truyền tải như ODF,… là diện tích mặt cắt ngang của cáp đồng không được nhỏ hơn 16 mm vuông chứ không phải 35 mm vuông khi kéo dài đến hệ thống nối đất hiện có.
