1.引言
EOC设备被越来越多地用于广电网络的双向改造，但现在不少广电客户在布放EoC设备的时候遇见一个问题，发现不少光节点中的EOC设备被雷击损坏了，影响正常的业务开展，并且故障EOC设备多来自乡镇、农村等地区的光节点，甚至在同一光节点频繁出现雷击损坏。由此也给我们带来了一些疑问，为什么同款设备在城区未出现或鲜少出现EOC设备雷击损坏？雷击浪涌到底是从哪里窜入EOC局端设备里的？雷击浪涌会不会也会窜入终端设备，损坏终端设备呢？我们该怎么对EOC设备进行防雷击保护呢？下面我们来讨论一下。
2.什么是雷击？
在讨论如何防雷击之前，我们需要弄清楚什么是雷击？雷击的分类有哪些？因为只有知道了雷击的属性和原理，才能谈如何去防护雷击。
雷击主要分为四大类，分别为直击雷、球形雷、感应雷和雷电侵入波。直击雷主要是靠避雷针来防护，球形雷发生频率较低，因此这次我们主要讨论攻击EOC设备最常见的两种雷击，也是发生频率最高的两种雷电攻击：感应雷和雷电侵入波。
感应雷分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。雷云与其他部为放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式，沿突出物极快地传播。电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产品迅速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，从而损坏电气设备。
雷电侵入波：雷电侵入波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。雷电可损坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。例如，雷雨天，室内电气设备突然爆炸起火或损坏。
3.造成EOC设备雷击的环境和路径
通过统计，我们了解到频繁遭受雷电攻击EOC设备所处的环境一般位于多高山、丘陵和河流，出现雷电天气的频率较高的地区，EOC局端设备一般放置于小区、单元、楼道光交接箱内和野外光交接箱内。小区、单元、楼道光交接箱多用于城区，野外光交接箱多用于乡镇和农村。
由于城区的高建筑较多，且都按照国家标准《建筑物防雷设计规范》进行了防雷设计，泄放了雷电产生的大部分能量，所以城区的光交接箱一般不会遭受直击雷攻击，箱体表面也不会产生大量异性电荷，即使有异性电荷，由于城区的箱体接地良好，异性电荷可以通过箱体接地线，将异性电荷泄放到地下。
而乡镇农村地区，地势复杂且空旷，一般将EOC局端挂线杆放置，且线杆一般为附近较高的凸起物体，在此种情况下，一旦出现雷雨天气，在箱体和设备的外壳表面极易产生大量的异性电荷并形成束缚电荷，当云层对地放电后，这些束缚电荷就变成自由电荷，如无泄放这些自由电荷的路径，这些电荷就会寻找设备的最薄弱处泄放，造成设备过压过流的不可逆损伤，所以提供异性电荷的泄放路径至关重要。
另外，EOC设备极易受到线路中的感应雷攻击，比如同轴线路、电力线路。在雷电云层对地放电的时候，虽然未直接击中线路，但是由于放电的过程产生了巨大的电流，引起了线路周围磁场的迅速变化，线路中产生很高的感应电动势，电动势就沿着线路对EOC设备进行攻击，如果没有足够的防护措施，EOC设备的电源接口和同轴接口就会引入高势能电动势，对设备产生不可逆的损害，如图1所示。特别是同轴线路上的高势能电动势，会通过同轴分支分配网对EOC终端、EOC桥接器和混频器进行攻击，造成终端设备和无源设备的损坏，如图2和图3所示。
图1 EOC设备电源雷击损伤
图2 EOC终端遭受雷击损伤
图3 桥接器遭受雷击损坏
4.EOC设备如何防止雷击损坏
雷击会造成EOC设备不可逆的损坏，设备厂家一般对雷击损坏的EOC设备是不予维修的，所以客户需要在EOC设备如何防止雷击损坏上想办法，以减少自身的损失，包括产生的直接损失和间接损失。下面我们来讨论下如何防止EOC设备及无源配件遭受雷击。
4.1．为设备和安装环境提供良好的接地
4.1.1干线系统的防雷接地
设于空旷地区的地下电缆，当所在地区年雷雨天数大于20天及土壤电阻率大于100Ω时，电缆的屏蔽层或金属护套应每隔2Km左右接地一次，以防止感应电的影响。架空电缆的屏蔽层及金属护套、钢绞线每隔250m左右接地一次，在电缆分线箱处的架空电缆金属护套、屏蔽层及钢绞线应与线杆拉线共用接地装置，见图4。在干线、支干线线路终端加装地线、接地体。EOC局端、ONU外壳与交接箱良好接触，交接箱外壳与电线杆斜拉线良好接触，阻抗均小于1欧姆，见图5。
图4 干线系统的防雷接地
另外就是不可忽视的光缆防雷，因为光缆在制造过程中，为了增加光缆的抗拉强度，在光缆中增加了钢丝。在设置接续盒时，只注意了光缆的融接，通常将两段光缆的钢丝，分别固定在接续盒两端的支架上，自然形成一间隙。这样，当任意一段光缆中的钢丝感应了很高的雷电电压时，就会向另一端钢丝放电，放电过程中产生的巨大火花，使接续盒内光纤断裂损坏。为防止这种现象的发生，在光缆的施工过程中，应注意将接续盒内的光缆钢丝端头用导线连通，可有效避免光缆遭雷电侵害。
4.1.2分配系统的防雷接地
电缆进入建筑物时，在靠近建筑物的地方，应将电缆的外导电屏蔽层接地，架空电缆直接引入时，在入户处应增设避雷器，并将电缆外导体接到电气设备的接地装置上，电缆直接埋地引入时，应在入户端将电缆金属外皮与接地装置相连。不要直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆，可将电缆沿墙降至防雷保护区以内，但不得妨碍车辆的通行，钢线应作接地处理。针对常年多雷电地区，长光科技推荐EOC终端使用cable口串接同轴防雷器，室内型EOC局端cable、TV口串接同轴防雷器，具体接法参考图6。
图6 EOC防雷器的使用
CATV系统中的同轴电缆屏蔽网和架空支撑电缆用的镀锌铁线都有良好的接地。系统中设备的输入输出端应有放电保护器，220V供电的放大器的电源端应有过压保护装置，或尽量将系统中220V供电的放大器改成主路60V集中供电，以保证有线网络的独立性和自给性，以减少雷电直接窜入的可能，这是防止雷电形成的首要措施。
4.2选择具有防雷功能的EOC产品
客户可以根据自身的应用环境，与设备厂家沟通，在雷电天气频发的地区或线路无防雷设计的光节点，使用具有高等级防雷功能的EOC局端产品，此类产品在供电电源、Cable接口、上联以太网接口处都有防雷电路设计，能够较全面的保护EOC局端设备不受雷击损坏。但客户需要记住一点，再好的防雷保护设计，如果设备所在的环境无法提供接地路径，即没有提供雷电能量泄放路径，其防雷效果都会大大折扣，EOC设备还是会遭受雷击损坏，故光节点和传输线路的接地是非常重要的。
长光科技针对野外光节点的恶劣环境，研发了野外型EOC局端EC-6XXX系列产品（可选支持PON口上行），如图7所示，它具有如下特性：
图7 野外型EOC局端产品EC-6XXX系列
●野外型、二合一、高度集成式EOC局端设备
●符合HomePlug AV/IEEE 1901标准
●采用高通AR6400/AR7410芯片
●兼容高通AR6400/AR7411终端
●野外铸铝外壳，防尘防水等级达到IP65，适合于野外光节点布放；
●提供1个GEPON口，2/4个上下行Cable接口， 1个10/100/1000BASE-T上联口；
●工作频段7.5-65MHz，吞吐量不低于300Mbps；
●支持标准的802.1Q VLAN功能，支持VLAN Hybrid、VLAN Transparent模式；
●抗冲击电压和浪涌，电源6kV防雷，端口4kV防雷；
●支持802.1P、IP TOS、缺省优先级标记；
●每路EOC模块支持253个EOC终端的接入；
●传输距离长、抗干扰能力强，可跨越2级放大器；
●内置高性能混频模块、支持有线电视信号直通；
●支持接入网集群管理协议，支持EOC局端的自动发现，支持EPON、EOC统一网管；
●支持SNMP/CLI/WEB网管方式。
EC-6XXX系列产品可根据电源类型、CABLE口数量、上联口类型衍生出不同形态的产品供客户选择，具体型号和接口对应关系如下：
其他产品相关信息请登录长光科技官方网站www.yotc.com.cn，也可以关注长光科技新浪微博“长光科技”。
以上观点纯属个人见解，如有纰漏，欢迎交流和斧正。
EOC设备被越来越多地用于广电网络的双向改造，但现在不少广电客户在布放EoC设备的时候遇见一个问题，发现不少光节点中的EOC设备被雷击损坏了，影响正常的业务开展，并且故障EOC设备多来自乡镇、农村等地区的光节点，甚至在同一光节点频繁出现雷击损坏。由此也给我们带来了一些疑问，为什么同款设备在城区未出现或鲜少出现EOC设备雷击损坏？雷击浪涌到底是从哪里窜入EOC局端设备里的？雷击浪涌会不会也会窜入终端设备，损坏终端设备呢？我们该怎么对EOC设备进行防雷击保护呢？下面我们来讨论一下。
2.什么是雷击？
在讨论如何防雷击之前，我们需要弄清楚什么是雷击？雷击的分类有哪些？因为只有知道了雷击的属性和原理，才能谈如何去防护雷击。
雷击主要分为四大类，分别为直击雷、球形雷、感应雷和雷电侵入波。直击雷主要是靠避雷针来防护，球形雷发生频率较低，因此这次我们主要讨论攻击EOC设备最常见的两种雷击，也是发生频率最高的两种雷电攻击：感应雷和雷电侵入波。
感应雷分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。雷云与其他部为放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式，沿突出物极快地传播。电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产品迅速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，从而损坏电气设备。
雷电侵入波：雷电侵入波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。雷电可损坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。例如，雷雨天，室内电气设备突然爆炸起火或损坏。
3.造成EOC设备雷击的环境和路径
通过统计，我们了解到频繁遭受雷电攻击EOC设备所处的环境一般位于多高山、丘陵和河流，出现雷电天气的频率较高的地区，EOC局端设备一般放置于小区、单元、楼道光交接箱内和野外光交接箱内。小区、单元、楼道光交接箱多用于城区，野外光交接箱多用于乡镇和农村。
由于城区的高建筑较多，且都按照国家标准《建筑物防雷设计规范》进行了防雷设计，泄放了雷电产生的大部分能量，所以城区的光交接箱一般不会遭受直击雷攻击，箱体表面也不会产生大量异性电荷，即使有异性电荷，由于城区的箱体接地良好，异性电荷可以通过箱体接地线，将异性电荷泄放到地下。
而乡镇农村地区，地势复杂且空旷，一般将EOC局端挂线杆放置，且线杆一般为附近较高的凸起物体，在此种情况下，一旦出现雷雨天气，在箱体和设备的外壳表面极易产生大量的异性电荷并形成束缚电荷，当云层对地放电后，这些束缚电荷就变成自由电荷，如无泄放这些自由电荷的路径，这些电荷就会寻找设备的最薄弱处泄放，造成设备过压过流的不可逆损伤，所以提供异性电荷的泄放路径至关重要。
另外，EOC设备极易受到线路中的感应雷攻击，比如同轴线路、电力线路。在雷电云层对地放电的时候，虽然未直接击中线路，但是由于放电的过程产生了巨大的电流，引起了线路周围磁场的迅速变化，线路中产生很高的感应电动势，电动势就沿着线路对EOC设备进行攻击，如果没有足够的防护措施，EOC设备的电源接口和同轴接口就会引入高势能电动势，对设备产生不可逆的损害，如图1所示。特别是同轴线路上的高势能电动势，会通过同轴分支分配网对EOC终端、EOC桥接器和混频器进行攻击，造成终端设备和无源设备的损坏，如图2和图3所示。
图1 EOC设备电源雷击损伤
图2 EOC终端遭受雷击损伤
图3 桥接器遭受雷击损坏
4.EOC设备如何防止雷击损坏
雷击会造成EOC设备不可逆的损坏，设备厂家一般对雷击损坏的EOC设备是不予维修的，所以客户需要在EOC设备如何防止雷击损坏上想办法，以减少自身的损失，包括产生的直接损失和间接损失。下面我们来讨论下如何防止EOC设备及无源配件遭受雷击。
4.1．为设备和安装环境提供良好的接地
4.1.1干线系统的防雷接地
设于空旷地区的地下电缆，当所在地区年雷雨天数大于20天及土壤电阻率大于100Ω时，电缆的屏蔽层或金属护套应每隔2Km左右接地一次，以防止感应电的影响。架空电缆的屏蔽层及金属护套、钢绞线每隔250m左右接地一次，在电缆分线箱处的架空电缆金属护套、屏蔽层及钢绞线应与线杆拉线共用接地装置，见图4。在干线、支干线线路终端加装地线、接地体。EOC局端、ONU外壳与交接箱良好接触，交接箱外壳与电线杆斜拉线良好接触，阻抗均小于1欧姆，见图5。
图4 干线系统的防雷接地
图5 交接箱内的设备接地
另外就是不可忽视的光缆防雷，因为光缆在制造过程中，为了增加光缆的抗拉强度，在光缆中增加了钢丝。在设置接续盒时，只注意了光缆的融接，通常将两段光缆的钢丝，分别固定在接续盒两端的支架上，自然形成一间隙。这样，当任意一段光缆中的钢丝感应了很高的雷电电压时，就会向另一端钢丝放电，放电过程中产生的巨大火花，使接续盒内光纤断裂损坏。为防止这种现象的发生，在光缆的施工过程中，应注意将接续盒内的光缆钢丝端头用导线连通，可有效避免光缆遭雷电侵害。
4.1.2分配系统的防雷接地
电缆进入建筑物时，在靠近建筑物的地方，应将电缆的外导电屏蔽层接地，架空电缆直接引入时，在入户处应增设避雷器，并将电缆外导体接到电气设备的接地装置上，电缆直接埋地引入时，应在入户端将电缆金属外皮与接地装置相连。不要直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆，可将电缆沿墙降至防雷保护区以内，但不得妨碍车辆的通行，钢线应作接地处理。针对常年多雷电地区，长光科技推荐EOC终端使用cable口串接同轴防雷器，室内型EOC局端cable、TV口串接同轴防雷器，具体接法参考图6。
图6 EOC防雷器的使用
CATV系统中的同轴电缆屏蔽网和架空支撑电缆用的镀锌铁线都有良好的接地。系统中设备的输入输出端应有放电保护器，220V供电的放大器的电源端应有过压保护装置，或尽量将系统中220V供电的放大器改成主路60V集中供电，以保证有线网络的独立性和自给性，以减少雷电直接窜入的可能，这是防止雷电形成的首要措施。
4.2选择具有防雷功能的EOC产品
客户可以根据自身的应用环境，与设备厂家沟通，在雷电天气频发的地区或线路无防雷设计的光节点，使用具有高等级防雷功能的EOC局端产品，此类产品在供电电源、Cable接口、上联以太网接口处都有防雷电路设计，能够较全面的保护EOC局端设备不受雷击损坏。但客户需要记住一点，再好的防雷保护设计，如果设备所在的环境无法提供接地路径，即没有提供雷电能量泄放路径，其防雷效果都会大大折扣，EOC设备还是会遭受雷击损坏，故光节点和传输线路的接地是非常重要的。
长光科技针对野外光节点的恶劣环境，研发了野外型EOC局端EC-6XXX系列产品（可选支持PON口上行），如图7所示，它具有如下特性：
图7 野外型EOC局端产品EC-6XXX系列
●符合HomePlug AV/IEEE 1901标准
●采用高通AR6400/AR7410芯片
●兼容高通AR6400/AR7411终端
●野外铸铝外壳，防尘防水等级达到IP65，适合于野外光节点布放；
●提供1个GEPON口，2/4个上下行Cable接口， 1个10/100/1000BASE-T上联口；
●工作频段7.5-65MHz，吞吐量不低于300Mbps；
●支持标准的802.1Q VLAN功能，支持VLAN Hybrid、VLAN Transparent模式；
●抗冲击电压和浪涌，电源6kV防雷，端口4kV防雷；
●支持802.1P、IP TOS、缺省优先级标记；
●每路EOC模块支持253个EOC终端的接入；
●传输距离长、抗干扰能力强，可跨越2级放大器；
●内置高性能混频模块、支持有线电视信号直通；
●支持接入网集群管理协议，支持EOC局端的自动发现，支持EPON、EOC统一网管；
●支持SNMP/CLI/WEB网管方式。
EC-6XXX系列产品可根据电源类型、CABLE口数量、上联口类型衍生出不同形态的产品供客户选择，具体型号和接口对应关系如下：
表1：独立式野外型EOC系列
表2：二合一野外型EOC系列
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以上观点纯属个人见解，如有纰漏，欢迎交流和斧正。
