راهنمای کامل محافظت از کابل‌های فیبر نوری در برابر صاعقه: زمین میانی و زمین انتهایی
چرا کابل‌های فیبر نوری به سیستم‌های محافظت در برابر صاعقه نیاز دارند؟
صاعقه یک تخلیه الکتریکی درون ابرهاست که می‌تواند از ابری به ابری دیگر یا از ابر به زمین منتقل شود. این پدیده تأثیرات زیادی بر ایستگاه‌های مخابراتی و مدارهای سیگنال دارد. تحقیقات متعدد نشان می‌دهند که صاعقه نه تنها تمامی کانال‌های فیبر نوری DWDM را در بازه‌های زمانی کوتاه تحت تأثیر قرار می‌دهد، بلکه همزمان بر جهت‌های انتقال سیگنال نیز اثر می‌گذارد. همچنین، تخلیه‌های صاعقه با جریان بالا می‌توانند باعث بروز آتش‌سوزی شوند.
اگرچه سیگنال‌های منتقل‌شده در کابل‌های فیبر نوری، سیگنال‌های نوری هستند، بیشتر کابل‌های فیبر نوری فضای باز که دارای هسته تقویت‌شده یا زرهی هستند، به دلیل وجود لایه فلزی محافظ درون کابل، به‌راحتی در برابر صاعقه آسیب‌پذیرند. بنابراین، ایجاد یک سیستم محافظت در برابر صاعقه برای کابل‌های فیبر نوری بسیار ضروری است.
چگونه کابل فیبر نوری را در برابر صاعقه محافظت کنیم؟
هدف اصلی سیستم‌های محافظت در برابر صاعقه، هدایت ایمن تخلیه‌های جریان بالای صاعقه به زمین است. در شبکه‌های فیبر نوری، دو راهکار اصلی برای زمین کردن صاعقه وجود دارد: زمین میانی (Intermediate Grounding) و زمین انتهایی (Terminal Grounding). این راهکارها در استانداردهای داخلی و خارجی، دو روش برای زمین کردن لینک‌های کابل نوری ارائه می‌دهند: یکی ایجاد اتصالات کامل الکتریکی و زمین در اتاق تجهیزات و دیگری عایق‌بندی قسمت‌های فلزی هر کابل نوری در اتصالات و همزمان زمین کردن کابل‌ها هنگام ورود به اتاق تجهیزات.
راهکارهای زمین میانی (Intermediate Grounding Solutions)
راهکارهای زمین میانی عمدتاً برای کابل‌های فیبر دفن مستقیم و کابل‌های فیبر هوایی طراحی شده‌اند. کابل‌های فیبر دفن مستقیم با استفاده از سیم‌های محافظ صاعقه مطابق با مقاومت خاک نصب می‌شوند، و کابل‌های فیبر هوایی با پایه‌های زمین و سیم‌های تعلیقی زمین می‌شوند.
راهکارهای زمین برای کابل‌های فیبر دفن مستقیم
زمانی که صاعقه به زمین نزدیک کابل‌های فیبر دفن مستقیم برخورد کند، پتانسیل الکتریکی نقطه برخورد به سرعت افزایش می‌یابد و خاک یونیزه شده و قوس الکتریکی ایجاد می‌کند و کابل نوری را رسانا می‌کند. مکان‌های زیرزمینی مانند مناطق مرطوب یا دارای ذخایر هادی، در برابر صاعقه آسیب‌پذیر هستند. این مناطق باید با سیم‌های محافظ صاعقه مطابق با محدوده مقاومت خاک مشخص‌شده نصب شوند.
زمین سیم‌های تعلیقی (Suspension Wire Groundings)
در زمین سیم‌های تعلیقی، سیم‌های تعلیقی از طریق سیم‌های محافظ صاعقه در زمین پایه‌ها هر ۳۰۰ تا ۵۰۰ متر زمین می‌شوند و عایق‌های الکتریکی هر حدود ۱ کیلومتر برای قطع اتصال الکتریکی اضافه می‌شوند. مقدار مقاومت سیم‌های تعلیقی و سیم‌های محافظ صاعقه باید مطابق با جدول مشخص‌شده رعایت شود.
راهکارهای زمین انتهایی (Terminal Grounding Solutions)
در راهکارهای زمین انتهایی، تمامی تجهیزات ترمینال کابل نوری باید زمین شوند. این تجهیزات شامل قاب‌های توزیع نوری (ODFs)، کابینت‌های فیبر نوری، جعبه‌های توزیع فیبر و جعبه‌های ترمینال فیبر و غیره هستند. راهکارهای زمین کردن این تجهیزات تقریباً مشابه یکدیگر است.
در ادامه، یک مثال از زمین انتهایی با استفاده از ODF ارائه شده است.
نحوه زمین کردن قاب توزیع کابل نوری (ODF Grounding Method)
در قاب توزیع کابل نوری (ODF)، قسمت‌های فلزی کابل نوری باید با استفاده از سیم مسی زمین به دستگاه زمین محافظ ولتاژ بالا متصل شوند. سطح مقطع این سیم نباید کمتر از ۶ میلی‌متر مربع باشد. سپس از سیم مسی چند رشته‌ای با سطح مقطع حداقل ۳۵ میلی‌متر مربع برای اتصال دستگاه زمین به سیستم زمین موجود در اتاق تجهیزات استفاده می‌شود.
تفاوت جزئی زمانی رخ می‌دهد که خط کابل نوری وارد دستگاه‌های انتقال مانند جعبه‌های توزیع فیبر می‌شود. در این حالت، سطح مقطع سیم مسی هنگام اتصال به سیستم زمین موجود نباید کمتر از ۱۶ میلی‌متر مربع باشد، نه ۳۵ میلی‌متر مربع.