地线复合光缆opgw在高压送电线路中设计选择

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1、随着电力事业的发展，为了满足电力生产调度、电力系统自动化对通道的需求，同时可为邮电系统提供服务，增加效益，OPGW已广泛地应用在高压架空送电线路中。它不仅可起到架空地线的作用，同时也兼顾了光纤通信的功能。本文着重介绍OPGW在送电线路中的设计及选择。[关键词]OPGW短路电流分流线1．OPGW简介：光在光纤中传输原理为光的全反射原理。通常电力系统中光纤通信有以下三种方式：ADSS─全介质自承式架空光缆。可利用现有电力杆塔和电力线路同杆塔架设，具有耐电痕、耐腐蚀、防雷击等优点。需根据通信要求、线路距离、气象条件进行综合设计，对铁塔强度、受力等重新验算。GWWP─自绕式光缆，这种

2、方式是将光缆缠绕在原有地线上，起到光纤通信的功能。OPGW─是把光纤单元组装进架空地线里,使其具有架空地线及光纤通信双重功能。OPGW外层是一般的铝包钢线或铝合金线，其承受了OPGW大部分外力，包括拉力、压力、金具握力等，而内层的光纤单元是由直径为5～10mm的石英制造而成，一般情况下是不能受力的（紧套型光纤除外）。它们中间是由一些填充材料组成，起到散热、隔热、延长光纤寿命等作用。OPGW的一般外型结构如下图：2．OPGW的选择：2．1应满足光纤通信的要求：OPGW首先作为光纤通信上来讲，它必须先满足用户及通信系统所需的光纤（根）数量、类型、允许衰耗（db）数值、光端机的类型

3、等。并考虑到光脉冲在OPGW传输过程中的工作波长、色散、带宽、衰减等特性，尽量选用传输效果好的OPGW。一般光纤从传输模式上可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤适合于长距离,大容量的传输,多模光纤适合短距离、局域网的传输。另外色散也是光纤的一个重要指标，多模光纤存在较严重的模式色散，而单模光纤不存在模式色散。现今来说，复合光缆的发展趋势是单模光纤。2．2．OPGW作为普通地线的要求：2.2.1.防雷要求:S≥0.012L+1L—档距；S—档距中央导、地线最小安全距离按此公式可推算得到:Pd、Pb—导、地线在验算条件下的应力（15。C、无风、无冰时的应力N/mm2）。Gd、Gb—

4、导、地线的自重比载（N/m.mm2）。S、h—导、地线在塔上悬挂点的水平距离、垂直距离（m）。计算出地线的应力，然后解状态方程，可得最大使用应力、年平均应力（为20%瞬时破坏应力《电力系统光纤通信工程设计技术规定》（讨论稿）），就可对照OPGW强度选择其型号，并可确定其安全系数。2.2.2.线长方面的考虑：1).从制造工艺方面来说OPGW过多接头对光的衰耗很大，应尽量减少中间接头。另外，在500千伏高压线路中往往要求耐张段长度较长，而现在的大多数OPGW的生产厂家交货长度（5km左右）达不到耐张段长度的要求，OPGW中间接头一般要在耐张塔上，多增加耐张塔会使整个工程的投资加大

5、，通过计算，一基耐张塔相当于直线塔2.4基以上的造价。这就要求增加一种地线为耐张，导线为直线的塔。在福—鸭500千伏线路中，就采用了ZB52地线支架开耐。2).OPGW接头要引到塔角，且OPGW不能用压接管接续，要在专用的接头盒内接头，一般在离地5米处安装接头盒。假如说地线横担长为7米，上下导线高7.5m，导地线高4米，则OPGW两端引下线长度分别为：杆塔呼称高+7+4+7.52.2.3.从杆塔荷载及OPGW自身受力方面来考虑：1).OPGW的外部受力（垂直分量、水平分量、纵向分量）应与一般地线一样必需满足杆塔的荷载条件要求。2).由于OPGW中间有一部分基本上不考虑抗拉强度

6、。与普通地线相比，在相同的拉力下，一般要求OPGW应比与它匹配的另一根地线的直径要略大。另外，OPGW有松套和紧套之分。紧套型OPGW的价格比与它相当型号的松套型OPGW要贵30%—40%左右。松套型OPGW为了使光纤单元在70%额定拉断力下不受力《电力系统光纤通信工程设计技术规定》（讨论稿），必需保证OPGW中光纤有一定的余长（所谓余长是指缆芯内光纤的实际长度应比缆的“皮长”要大，一般余长控制在0.7%较为经济合适），并在光纤单元中填充了油膏，由于油膏在低温和高温下的流动性的差异，使OPGW在不同温度条件下传递应力的能力受到了限制，同时，由于档距和高差很大，易造成松套型光缆

7、的纤芯在弧垂低点的堆积，造成光纤的微弯，从而加大光衰耗。而使用紧套结构的OPGW由于生产厂家通过生产工艺使光纤在一定的应力应变条件下能承受张力，光纤不存在余长，在大高差、大档距条件下不存在光纤的堆积，所以说在山区线路中为了保证OPGW的可靠性、传输质量及寿命可采用紧套型OPGW。总的来说，松套和紧套各有优缺点，松套型OPGW一般用于地形起伏不大，高差不大的平原上，价格较为便宜，而在我省的第一条500KV福—鸭OPGW光纤通信线路中，由于该线路在我省的500KV环网中较为重要，加之高差大，档距大，有重冰区