OPPC光纜線路的設(shè)計及施工探討
OPPC光纜線路的設(shè)計及施工探討
在電網(wǎng)中，尤其是66kV以下的配電線路，有些是可不架設(shè)地線的，因此不可能安裝OPGW。
在所有的電網(wǎng)中，唯有相線是必不可少的，為了滿足電力監(jiān)控或光纖聯(lián)網(wǎng)的要求，與OPGW技術(shù)比較接近，在傳統(tǒng)的相線結(jié)構(gòu)中以合適的方法加入光纖單元，就成為光纖復(fù)合相線。
（1） OPPC需要傳送三相電力系統(tǒng)中的永久性電流，因此要考慮傳送過程中產(chǎn)生的持續(xù)高溫對光纖傳輸性能和光纖壽命的影響；
（2） 要保證OPPC在直徑、重量、截面以及機(jī)械和電氣特性等參數(shù)與相鄰兩相導(dǎo)線的參數(shù)相近似；
（3） OPPC的直流電阻和/或阻抗也應(yīng)與相鄰兩相導(dǎo)線相似，以避免遠(yuǎn)端電壓變化并保持三相平衡。
圖2 中心管式OPPC結(jié)構(gòu)圖
圖3 層絞式OPPC結(jié)構(gòu)圖
4、OPPC技術(shù)難點和工藝要點
4.1 技術(shù)難點
（1）光纖單元中的光纖應(yīng)有一定的、合適的余長，以保證光纖在使用中不被拉伸。對OPPC來說，由于存在放線、過滑輪、緊線造成的結(jié)構(gòu)伸長及運行過程中的溫度升高產(chǎn)生的膨脹伸長及塑性變形產(chǎn)生的蠕變伸長，因此對光纖余長要求很嚴(yán)格。
（2）光纖單元應(yīng)具有良好的機(jī)械保護(hù)，保證光纖不受擠壓。
（3）為防止潮氣侵入而影響光纖的使用壽命，光纖應(yīng)置于密閉的管中，或采取其它有效的防潮措施。
4.2 工藝要點
（1）OPPC光纖單元，采取特殊的生產(chǎn)工藝，以保證光纖有合適的余長以及光纖單元有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、密封性和耐熱性；
（2）OPPC的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須合理，以與對應(yīng)相線相似；
（3）OPPC絞制時既要考慮各種金屬線的性能差別，又要考慮保護(hù)其表面免受損傷，且應(yīng)選擇不同的絞制張力；
OPPC光纜設(shè)計時主要的參數(shù)
1、 極限抗拉強(qiáng)度UTS(破斷力)
2、 標(biāo)稱（額定）抗拉強(qiáng)度RTS（KN）
RTS≈90-95%UTS
3、 平均運行張力EDS(KN)
EDS=20%RTS
EDS指OPPC在長期運行時受到的平均張力。在此張力點，光纖無應(yīng)變和無附加損耗。一般應(yīng)為16%-25%RTS。
EDS又是一個疲勞老化參數(shù)，OPPC的絞線盒纜內(nèi)光纖及金具在EDS下按規(guī)范要求作振動類試驗后，應(yīng)無損傷。
4、 最大運行張力（MAT）(KN)
MAT=40%RTS
MAT指在設(shè)計氣象條件下，最惡劣負(fù)載情況下受到的最大張力，在此張力下，光纖的余長保證光纖無應(yīng)力或小于0.15%的應(yīng)力合無附加衰減。MAT一般應(yīng)不小于40%RTS；MAT:是弧垂-張力-跨距和安全系數(shù)計算控制的重要依據(jù)。
5、 OPPC的外徑（mm）
指OPPC光纜的外徑值。該參數(shù)對于冰、風(fēng)荷載影響較大，通常要求與對應(yīng)的相線盡量接近。
6、 OPPC重量（kg/km）
在相線系統(tǒng)中，要求與對應(yīng)的相線重量盡量接近。
OPPC的電汽性能
7、 直流電阻
所有導(dǎo)電元件在20℃時的并聯(lián)直流電阻值，該參數(shù)宜盡量與對應(yīng)的相線接近。
8、 允許最高溫度
OPPC傳導(dǎo)的是三相系統(tǒng)中的永久性的持續(xù)電流，平時工作溫度比不發(fā)生短路或雷擊時的OPGW或架空地線要高，且是持續(xù)溫度，大約在+60-80℃，一般設(shè)計溫度在+80-100℃間。對不銹鋼管光纖單元來說，要求光纖油膏的油分離指標(biāo)在80℃顯然是不行。我們采用的光纖油膏的參數(shù)在100-120℃。同時，作為防腐油膏，我們也要采用耐高溫的防腐油膏。
OPPC的光學(xué)性能保證
光纖單元中的光纖應(yīng)有一定的余長，以保證光纖在使用中不被拉伸。對OPPC來說，由于存在放線、過滑輪、緊線造成的結(jié)構(gòu)伸長及運行過程中的溫度升高產(chǎn)生的膨脹伸長及塑性變形產(chǎn)生的蠕變伸長，因此對光纖余長要求很嚴(yán)格。光纖單元應(yīng)具有良好的機(jī)械保護(hù)，保證光纖不受擠壓。為防止潮氣侵入而影響光纖的使用壽命，光纖應(yīng)置于密閉的管中，或采取其它有效的防潮措施。
允許最高溫度
OPPC傳導(dǎo)的是三相系統(tǒng)中的永久性的持續(xù)電流，平時工作溫度比不發(fā)生短路或雷擊時的OPGW或架空地線要高，且是持續(xù)溫度，大約在+60-
確定施工方案
由設(shè)計單位向施工單位進(jìn)行施工設(shè)計圖紙交底。施工單位根據(jù)工程概況、線路路由情況、光纜盤
長、光纜預(yù)留接續(xù)位置等編制OPPC架設(shè)施工方案（或作業(yè)指導(dǎo)書），對相關(guān)資料進(jìn)行復(fù)核。
依據(jù)OPPC設(shè)計技術(shù)規(guī)范、出廠報告等資料，了解OPPC機(jī)械性能、傳輸特性、接續(xù)損耗等指標(biāo)，為產(chǎn)
品現(xiàn)場開盤測試、最終驗收做準(zhǔn)備。
主要施工機(jī)械一般用量推薦如下
張力放線機(jī)、牽引機(jī)、放線架、滑輪、無扭編織鋼絲繩、牽引網(wǎng)套、牽引退扭器、緊線耐張預(yù)絞絲、對講機(jī)、電臺、弧垂板、經(jīng)緯儀、手拉鏈條葫蘆、望遠(yuǎn)鏡
輔助設(shè)施如交通工具、吊車、登高板、安全帽、安全帶、接地線、驗電器、繩索、紅白小旗、毛竹、防護(hù)網(wǎng)、安全警示牌等在安裝前都要準(zhǔn)備齊全。
2.3 OPPC及金具附件現(xiàn)場測試驗收
(1）OPPC開盤測試
采用光時域反射儀(O T D R)對纖芯連續(xù)性測試、纖芯長度測試和光纖衰減性能測試(一般現(xiàn)場測試1550nm波長) 。同時對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和保存(光纖后向散射曲線)。
光纜必須經(jīng)盤測合格后方可架設(shè)。
(2）金具附件清點
各施工標(biāo)段材料站應(yīng)按照設(shè)計圖紙和技術(shù)協(xié)議的數(shù)量對到貨的金具材料進(jìn)行清點、分類和試安裝，發(fā)現(xiàn)問題及時聯(lián)系調(diào)換。材料保管員必須根據(jù)設(shè)計圖紙要求發(fā)放材料。
2.4 施工技術(shù)培訓(xùn)交底
嚴(yán)格貫徹電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)、電力安全工作規(guī)程、現(xiàn)場檢修規(guī)程，對施工操作人員、試驗人員
進(jìn)行有效地培訓(xùn)。
施工前進(jìn)行技術(shù)交底，由技術(shù)人員或現(xiàn)場施工督導(dǎo)講解OPPC的結(jié)構(gòu)性能、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工步驟、施
工工器具要求、施工注意事項、金具附件使用方法等，必要時進(jìn)行操作演示和試組裝（如耐張線夾、懸
垂線夾等）。對特殊條件下的施工方案進(jìn)行研討。阻力，防止OPPC在槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
3、OPPC施工展放
3.1 OPPC安裝方法
O P P C安裝方法要求為張力放線法。張力放線法是通過張力設(shè)備，使O P P C在整個放線過程中受到一
定恒定張力，以保證與障礙物和其他物體有足夠的間隙，避免發(fā)生摩擦，且不會損傷OPPC。同時可減少
青苗賠償、減輕體力勞動并提高施工進(jìn)度。
3.2 OPPC展放過程控制
(1）選用與纜徑、張力相匹配的牽引繩、牽引網(wǎng)套、退扭器，同時做好OPPC的牽引連接頭。
(2）施加的張力一般控制10％R T S以內(nèi)，在施工過程中施加在光纜上的任一張力，均應(yīng)不超過20％
R T S。各信號人員應(yīng)隨時觀察光纜的展放情況，及時通知調(diào)整張力，保證光纜在展放過程中不能落地，
確保光纜與跨越物保持3～5m的安全距離，避免光纜磨損或折曲。
(3）起始放線速度為5m/min，待光纜通過第一基桿塔后，可均勻加速至30m/min左右，最大放線速
度應(yīng)不超過40m/min。牽引時盡量勻速前進(jìn)，嚴(yán)禁突然加速或減速，嚴(yán)禁放線中抖動。
(4）施工中，張力機(jī)操作人員應(yīng)時刻注意張力控制情況，在牽引過程中，牽引力突然大幅度增加，
懸掛放線滑輪的金具串傾斜過大時，均應(yīng)視為異常，應(yīng)及時停車，待查明原因，排除故障后再行牽引。
(5）為防止光纜在轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)向處跳槽，對于在轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)向處的滑輪需進(jìn)行適當(dāng)角度的預(yù)偏。在放線
時，每個轉(zhuǎn)角桿塔頂部和交叉跨越點均設(shè)專人看管，以便發(fā)生夾線或其它異常情況時及時報告處理。光
纜牽引端頭應(yīng)在施工人員監(jiān)視下通過滑輪。
(6）光纜展放完畢后，接續(xù)塔上的光纜預(yù)留長度要滿足接續(xù)的要求，一般預(yù)留10米即可。
3.3 OPPC緊線與掛線
(1）緊線張力應(yīng)不超過20%RTS，以確保光纜中光纖的性能不受影響。
(2）緊線時最好向一個方向緊光纜，特別是線路中有多個耐張段時，不要從兩端向中間緊光纜，以
免光纜上的扭力在得不到釋放的情況下，在桿塔跳線處引起“鳥籠”或松股。
(3）在使用緊線工具夾持光纜時，工具最好夾持在光纜的尾端，確保工具在可能傷及光纜的情況
下，不會影響光纜的正常使用。直接拉緊O P P C或調(diào)整張力弧垂時建議使用緊線預(yù)絞絲作為光纜緊線
工具，光纜的耐張金具可以作為緊線工具使用一次，在第二次使用時必須作為安裝材料。嚴(yán)禁使用導(dǎo)
(地）線卡線器夾持OPPC。
(4）直通型耐張桿塔跳線弧垂一般預(yù)留長度為2～3米，根據(jù)該桿塔轉(zhuǎn)角的角度大小或轉(zhuǎn)向做調(diào)整。
4、OPPC金具附件安裝
一個耐張段內(nèi)OPPC光纜緊線完畢后，為防止光纜在滑輪里外表被磨損以及振動引起光纜過度疲勞對
光纖造成傷害，應(yīng)在48小時之內(nèi)安裝好金具附件。金具附件在安裝時應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計單位出具的光纜金
具組裝施工圖及金具附件生產(chǎn)廠家提供的使用說明書進(jìn)行操作。
4.1 耐張金具的安裝
耐張金具是架設(shè)OPPC的關(guān)鍵金具，將光纜緊固在桿塔上，采用預(yù)絞絲式耐張金具，由內(nèi)絞絲、外絞
絲、延長環(huán)、碗頭掛板、絕緣子串、球頭掛環(huán)、UL型掛板等部件組成。
4.2 懸垂金具的安裝
預(yù)絞絲式懸垂金具是用來將光纜吊掛在桿塔上，起支撐作用，由內(nèi)絞絲、外絞絲、鑄鋁殼體、橡膠
夾塊、碗頭掛板、絕緣子串、球頭掛環(huán)、U型螺絲等部件組成。
4.3 防振錘的安裝
防振錘主要用于消除或降低O P P C光纜運行時產(chǎn)生的振動，從而保護(hù)光纜及金具，延長O P P C使用壽
命。防振錘的安裝數(shù)量和安裝位置應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計說明書或金具廠家提供的圖紙。
圖2 OPPC支柱式中間接頭盒
圖3 OPPC懸掛式中間接頭盒
5、OPPC光纖接續(xù)、全程測試
5.1 OPPC光纖接續(xù)
O P P C接續(xù)是整個工程中最為重要的部分。O P P C接續(xù)涉
及到光纖接續(xù)和光電分離技術(shù)，對接續(xù)的技術(shù)、高壓絕緣都
有嚴(yán)格的要求，一般由專業(yè)的光纖接續(xù)人員進(jìn)行操作。
O P P C接續(xù)一般在耐張桿塔上進(jìn)行，O P P C接頭盒分為中
間型和終端型。
5.1.1中間接頭盒
(1）根據(jù)耐張桿塔形式，選擇不同固定方式的中間接頭
盒：支柱式中間接頭盒（采用固定座式絕緣子）和懸掛式中
間接頭盒（采用懸掛式絕緣子）。如圖2、圖3。
(2）在接續(xù)桿塔上選定接頭盒的安裝位置并安裝好固定
平臺（采用支柱式中間接頭盒），該平臺同時可作為光纖接
續(xù)時的操作平臺。平臺一般安裝在距離桿塔橫擔(dān)下3.5m左右
的地方。
(3）將中間接頭盒固定在平臺上，然后確定好光纜從金
具掛點到接頭盒之間的距離，并預(yù)留好足夠的盒內(nèi)接續(xù)用光
纖長度(一般控制在1.5m左右)后，將多余光纜截去。
(4）開剝O P P C光纜并將鋼管光單元分離出來，在距
O P P C內(nèi)層切斷面約30m m處用鋼管割刀將不銹鋼管切斷并剝圖4 OPPC桿塔上熔接
去鋼管，在鋼管內(nèi)外分別穿上內(nèi)襯管和光纖保護(hù)導(dǎo)管，并注意保護(hù)好光
纖。
(5）在接頭盒上固定好O P P C光纜，將光纖保護(hù)導(dǎo)管固定在盤纖板
上，進(jìn)行光纖熔接。如圖4、圖5。
(6）封裝好接頭盒，用帶有并溝線夾的電力跳線跨接接頭盒兩端的
OPPC，保證導(dǎo)線的連通。如圖6、圖7。
5.1.2 終端接頭盒
終端接頭盒一般為固定式，如圖8，其安裝接續(xù)分為下盒體的安裝和
上接頭盒的接續(xù)。
(1）下盒體的安裝：在終端接續(xù)桿塔上合適的位置安裝好平臺和終
端接頭盒下盒體，剝?nèi)ヒ牍饫|的外護(hù)套，將光纖護(hù)套管穿過接頭盒空
心絕緣子到上盒體準(zhǔn)備進(jìn)行光纖接續(xù)，并固定引入光纜。光纖護(hù)套管的
長度一般建議為2m左右。
(2）上接頭盒的安裝：上接頭盒的安裝可按照中間接頭盒的安裝來
進(jìn)行。
(3）固定封裝好終端盒，將上盒處的O P P C用帶跳線的并線線夾與相
線終端連接，保證導(dǎo)線的連通，如圖9。
5.2全程測試
5.2.1光纜施工完畢后應(yīng)進(jìn)行雙向全程測試，測試項目包括單向光
纖熔接損耗及計算雙向平均損耗和平均衰減等，測試結(jié)果應(yīng)滿足合同要
求。
(1）光纜全程單向損耗采用光時域反射儀進(jìn)行測試，應(yīng)同時提供后
向散射信號曲線及事件表，并根據(jù)測試結(jié)果計算雙向全程平均損耗。
(2）采用光功率法進(jìn)行光纜全程總損耗的復(fù)測及對纖芯排序的核
對。
5.2.2光纜線路配盤圖
檢查由A端ODF到B端ODF的光纜線路配盤圖，圖中應(yīng)標(biāo)有導(dǎo)引光纜長
度、每盤光纜架設(shè)長度、接續(xù)盒所在位置及掛高等參數(shù)。
5.2.3光纜線路熔接點配纖圖
檢查由A端ODF到B端ODF沿線所有接續(xù)點的光纜熔接點配纖芯圖。
6.1 質(zhì)量控制要點
光纜、金具附件在運輸過程中是否受磨損，存放時是否受潮、受腐蝕。
光纜展放過程中的彎曲半徑必須得到有效保證，絕對避免出現(xiàn)打金鉤的情況。
防止光纜過張力、磨損、折曲、扭轉(zhuǎn)次數(shù)過多。
6.2 施工注意事項
(1）安裝時OPPC和所有的金屬器械必須可靠接地，以避免由于電容和電感耦合造成對人員和設(shè)備的
傷害。
(2）光纜端頭在從光纜線盤上拉出后，不能直接往張力機(jī)上纏繞，應(yīng)先采用軟繩纏繞在張力機(jī)上再
牽引通過，避免人為的增加光纜扭力。
(3）不能在大風(fēng)、雷雨等惡劣氣候下施工架設(shè)OPPC。
(4）在安裝時應(yīng)注意避免因不正確的操作而導(dǎo)致OPPC光纜受到不必要的傷害，如出現(xiàn)任何突然的振
動、拉拽或?qū)Ь€跳動。
(5）在街道、高速公路上作業(yè)時，OPPC放置應(yīng)和車流方向一致，并派專人指揮交通，采用警告、交
通導(dǎo)向標(biāo)志來劃定工作區(qū)域，必要時可請公安交警協(xié)助疏導(dǎo)交通。
7、OPPC日常運行和維護(hù)
O P P C由輸電線路部門和通信、繼保部門共同運行管理，一般把O P P C終端接頭盒作為運行管理和維
護(hù)的分界點。OPPC的日常運行維護(hù)，主要從光纜線路巡查和系統(tǒng)光纖測試兩方面進(jìn)行。
1、光纜線路巡查主要包括：
(1）光纜弧垂有無變化，與其它電力設(shè)施間距有無變化；
(2）光纜表面有無異物，有無吊掛現(xiàn)象；
(3）金具有無變形、滑移現(xiàn)象，絕緣引下線夾、緊固螺栓、銷釘是否齊備；
(4）并溝線夾、跳接線、接續(xù)盒是否牢固、是否受損、被盜等；
(5）檢查防振錘是否有滑移、脫落現(xiàn)象。
2、通信維護(hù)部門應(yīng)定期采用OTDR測試線路光衰減(一般測試備用纖)。
建議在線路竣工驗收后的一年內(nèi)平均每三個月測一次，以后每6個月測試一次，特殊情況例外。
8、文件歸檔處理
8.1現(xiàn)場原始記錄文件應(yīng)按規(guī)定收集整理，在規(guī)定時間內(nèi)向建設(shè)單位移交。當(dāng)系統(tǒng)改造或緊急情況
下，可用于參考解決問題。
8.2建議將下述現(xiàn)場記錄文件歸檔處理：
(1）施工過程中建設(shè)單位委派工地代表組織的隨工檢驗、施工弧垂及交叉跨越間距的測量記錄、隱
蔽工程隨工驗收合格記錄、系統(tǒng)開通驗收報告。
(2）系統(tǒng)線路地形圖：桿塔明細(xì)表、接頭位置、交叉跨越圖等。
(3）系統(tǒng)組成圖：標(biāo)識在各接頭點或分支點、終端設(shè)備、主要路口處所用光纜的纜盤序號、盤長，
光纜及光纖的型號、長度、數(shù)量數(shù)據(jù)，光纖連接色譜排列、跳接資料。
(4）安裝數(shù)據(jù)表：記錄每一個桿塔處進(jìn)行作業(yè)所用的實際設(shè)備裝置、桿塔結(jié)構(gòu)、尺寸、各接點或終
端預(yù)留長度、接地及固定等情況。
(5）驗收測試數(shù)據(jù)表：包括輸入光功率、接收光功率、光纖平均衰減值、接頭和光纖活動連接器的
插入損耗、光纜線路長度等。
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