光ファイバーパッチコードの「避雷設計」とは何ですか？

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鎧装層の接地線を通して誘導雷をどのように逃がしますか？

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光ファイバー通信および光ファイバーセンシングエンジニアリングにおいて、光ファイバーコア（高純度二酸化ケイ素 \text{SiO}_2 ）自体は天然の絶縁媒体であり、電磁場による干渉を受けません。しかし、金属装甲構造（ステンレス鋼シームレス鋼管、ステンレス鋼線編組/撚り合わせ層など）を持つ光ファイバーパッチコードまたは光ケーブルは、雷撃が発生した際に、強力な交番電磁場（ \frac{\text{d}B}{\text{d}t} ）によって金属装甲層に高電圧とサージ電流（誘導雷）が誘導されます。

接地線を通じて装甲層の誘導雷電流を安全に流すために、エンジニアリングでは通常、以下の物理原理と実施手順に従います。

一、装甲層誘導雷電流流用の核心物理ロジック

  1. 過渡インピーダンスの最小化：雷電流は高周波過渡パルス（等価周波数は数十 \text{kHz} から数 \text{MHz} に達する可能性がある）であり、引下線のリアクタンス X_L = 2\pi f L は抵抗よりもはるかに大きくなることがよくあります。したがって、電流流用の接地線は短く、まっすぐで、太くなければならず、高周波リアクタンスによる電位上昇（ V = L \cdot \frac{\text{d}i}{\text{d}t} ）を低減する必要があります。
  2. 等電位接続と分流：低接触抵抗の接続機構を通じて、金属装甲層を、機器室/現場の雷防護等電位接地母線（Grounding Bar）に接続し、誘導電荷に非常に低いインピーダンスの放電経路を提供し、後段の光電機器（デモジュレーター、光送受信モジュールなど）への逆流やアーク放電による破壊を防ぎます。

二、標準的な接地電流流用実施方法

  1. 装甲層の電気的露出と固定

    • 光ケーブル/パッチコードが終端盒（ODF）、機器ラック、または建物の進入口に達する場所で、外側の保護被覆（PEまたはPVC層など）を剥がし、金属装甲層（ステンレス鋼管または鋼線撚り合わせ層）を露出させます。
    • 装甲層の物理的連続性と機械的固定を維持し、被覆を剥がす際に内部の光ファイバーを損傷しないようにします。

  2. 接地引出線の接続（低接触抵抗接続）

    • 専用クランプ/接地クランプ：装甲管のサイズに合った銅製またはステンレス鋼製の接地クランプ（クランプ）を使用し、金属装甲層をしっかりと締め付け、大面積の金属面が密接に接触するようにします。
    • 溶接/圧着プロセス：ステンレス鋼管または撚り合わせ鋼線の場合、専用の接地用コールド圧着端子または銅編組帯を使用して圧着/スポット溶接し、複数の銅芯接地線（通常、断面積は \ge 6\ \text{mm}^2 から 16\ \text{mm}^2 を推奨）を引き出すこともできます。
    • 防食・酸化防止処理：圧着接触面は清掃して酸化膜を除去し、締結後に導電性防食グリースを塗布し、防水絶縁テープで包帯して、長期間の運転中に接触抵抗が増大するのを防ぎます。

  3. 母線と接地網への接続

    • 引き出した接地線を最短の直線距離で機器室の雷防護等電位母線（PEバー）または屋外の雷防護接地網に接続します。
    • システムの総合接地抵抗は、雷防護エンジニアリングの規制要件を満たす必要があります（一般的に接地抵抗は \le 1\ \Omega 、または独立した雷防護接地は \le 10\ \Omega が要求されます）。

  4. 装甲層の切断と光電絶縁（機器への進入前）

    • 光ファイバーコネクタを高感度光電子機器に接続する前に、金属装甲層は必ず接続ボックス/端子台で停止し、接地を完了させる必要があります。
    • ボックスの後ろのテールファイバーは、非金属介質保護被覆（PVC/テフロンなど）のみで機器ポートまで引き出し、物理的な金属切断と光電電気絶縁を実現し、外部誘導雷が装甲層に沿って機器内部回路に侵入するのを防ぎます。

  5. 長距離回線接地戦略

    • 直接接地 vs サージ保護デバイス（SPD）接地：両端の接地網に電位差がある場合、長距離の装甲光ケーブルの両端を直接接地すると、商用周波数地絡電流（Ground Loop Current）が発生する可能性があります。エンジニアリングでは、一方の端を直接接地し、もう一方の端をガス放電管（GDT）またはサージ保護デバイスを介して接地することがよくあります。通常時は地絡電流を遮断し、雷撃により過電圧が発生した際には瞬時に絶縁破壊して導通し、放電します。

三、関連金属装甲製品参考

北京大成永盛科技有限公司 (OFSCN®) が提供する金属装甲光ファイバーパッチコードシリーズは、引張強度、耐圧強度を保証するだけでなく、その金属シース層は連続した導電経路を備えており、進入端での接地クランプとの併用による雷防護電流流用設計を容易にします。

その他の仕様については、OFSCN® 光ファイバーパッチコード製品 カテゴリーリンク を参照してください。