OPGW復合架空地線

OPGW光纜電力架空復合地線

OPGW光纜電力架空復合地線

OPGW光纜簡介

OPGW光纜，Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire（也稱光纖復合架空地線）。

把光纖放置在架空高壓輸電線的地線中，用以構成輸電線路上的光纖通信網(wǎng)，這種結構形式兼具地線與通信雙重功能，一般稱作OPGW光纜。

由于光纖具有抗電磁干擾、自重輕等特點，它可以安裝在輸電線路桿塔頂部而不必考慮最佳架掛位置和電磁腐蝕等問題。因而，OPGW具有較高的可靠性、優(yōu)越的機械性能、成本也較低等顯著特點。這種技術在新敷設或更換現(xiàn)有地線時尤其合適和經(jīng)濟。

光纖是利用纖芯和包層兩種材料的折射率大小差異，使光能在光導纖維中傳輸，這在通信史上成為一次重大革命。光纖光纜質量輕、體積小，已被電力系統(tǒng)采用，在變電站與中心調度所之間傳送調度電話、遠動信號、繼電保護、電視圖像等信息。為了提高光纖光纜的穩(wěn)定性和可靠性，國外開發(fā)了光纜與送電線的相導線、架空地線以及電力電纜復合為一體的結構。OPGW光纜由于有金屬導線包裹，使光纜更為可靠、穩(wěn)定、牢固，由于架空地線和光纜復合為一體，與使用其他方式的光纜相比，既縮短施工工期又節(jié)省施工費用。另外，如果采用鋁包鋼線或鋁合金線絞制的OPGW，相當于架設了一根良導體架空地線，可以收到減少輸電線潛供電流、降低工頻過電壓、改善電力線對通信線的干擾及危險影響等多方面的效益。

OPGW光纜結構

主要有三大類：分別是鋁管型、鋁骨架型和（不銹）鋼管型。

OPGW光纜安裝

OPGW的安裝設計，要考慮與導線應力，弧垂及絕緣間隙的配合，以及其荷重不應超過現(xiàn)用桿塔及基礎所允許的使用范圍。因此應根據(jù)所選用的OPGW主要技術參數(shù)計算出其特性曲線，并結合工程實際設計接線盒，各類金具，附件的布置圖，外形圖及安裝圖。

1. 初伸長的處理

對OPGW初伸長的處理，可采用降溫法，即復核OPGW的鋁鋼比，參照相近導線或地線的降溫數(shù)值處理其初伸長。

2. 防振措施設計

OPGW配套使用的金具中，耐張線夾為預絞絲式，懸垂線夾配有預絞絲，橡膠襯墊，這兩種金具已具有一定的防振能力。為了進一步加強防振能力，可考慮安裝防振錘，一般按檔距計算：

檔距≤300M時，安裝一個防振錘；

檔距>300M時，安裝兩個防振錘。

3. OPGW施工架設應注意的問題

OPGW的施工架設不同于普通鋼絞線，要注意防止永久的損傷以避免將來影響光纖的性能，并應著重考慮：OPGW的扭轉、微彎、線夾外的局部徑向壓力和對光纖的污染。因此，在施工階段要采取如下有效措施加以解決：

（1）防止OPGW扭轉

在走板和緊線夾加裝平衡錘，防扭器；

采用特殊的雙槽滑輪；

采用雙絞盤的張力防線機；

（2）防止和減少OPGW的微彎與應力

不允許有銳角出現(xiàn)（控制最小彎曲半徑500mm）；

OPGW纜盤直徑應不小于1500mm；

滑輪直徑應為OPGW直徑的25倍以上，一般不得小于500mm；滑輪的內側要有尼龍或橡膠襯墊，防止擦傷OPGW的表面；

合適的牽引線和放線金具；

指定OPGW的最大盤長為6000M，以防止過滑輪的次數(shù)；

限制連續(xù)放線的線路轉角≤30°，在一個放線的耐張段內，轉角后的OPGW走向應呈"C"字形；

（3）放線張力的控制：

采用帶張力釋放裝置的液壓張力放線機和牽引機；

限制放線速度≤0.5米/秒；

（4）防止光纖污染

在OPGW的施工架設中應注意對端頭加以封裝；

另外，在OPGW運抵現(xiàn)場，架設前，架設完畢進行光纖接續(xù)及全線施工結束后，都應在現(xiàn)場及時進行OPGW的光纖衰耗驗收測試。^[1]

4、OPGW光纜運用

OPGW光纜主要在500KV 、220KV 、110KV電壓等級線路上使用，受線路停電、安全等因素影響，多在新建線路上應用。

OPGW的適用特點是：

（1）高壓超過110kv的線路，檔距較大（一般都在250M以上）；

（2）易于維護，對于線路跨越問題易解決，其機械特性可滿足線路大跨越；

（3）OPGW外層為金屬鎧裝，對高壓電蝕及降解無影響；

（4）OPGW在施工時必須停電，停電損失較大，所以在新建110kv以上高壓線路中應該使用OPGW；

（5）OPGW的性能指標中，短路電流越大，越需要用良導體做鎧裝，則相應降低了抗拉強度，而在抗拉強度一定的情況下，要提高短路電流容量，只有增大金屬截面積，從而導致纜徑和纜重增加，這樣就對線路桿塔強度提出了安全問題。

5、OPGW光纜參數(shù)

層絞不銹鋼管式光纖復合架空地線規(guī)格、結構及相關參數(shù)

項目						單位	規(guī)格
導體截面積						mm2	87/44	44/87	0/131	109/54	54/109	0/163	125/63	63/125	0/188
光纖芯數(shù)						芯	24	24	24	36	36	36	48	48	48
每管光纖數(shù)						芯	24	24	24	36	36	36	48	48	48
不銹鋼管直徑						mm	3.0	3.0	3.0	3.35	3.35	3.35	3.6	3.6	3.6
光纜直徑						mm	15.3	15.3	15.3	17.0	17.0	17.0	18.3	18.3	18.3
光纜重量						kg/km	550	715	890	680	890	1100	780	1020	1270
光纜結構及尺寸	中心層鋁包鋼數(shù)量/直徑					根/mm	1/3.05	1/3.05	1/3.05	1/3.4	1/3.4	1/3.4	1/3.65	1/3.65	1/3.65
	第一層鋁包鋼數(shù)量/直徑					根/mm	5/3.05 1/3.0	5/3.05 1/3.0	5/3.05 1/3.0	5/3.4 1/3.35	5/3.4 1/3.35	5/3.4 1/3.35	5/3.65 1/3.6	5/3.65 1/3.6	5/3.65 1/3.6
	第一層絞合方向						左向（S）
	第二層材料						鋁合金	鋁包鋼和鋁合金	鋁包鋼	鋁合金	鋁包鋼和鋁合金	鋁包鋼	鋁合金	鋁包鋼和鋁合金	鋁包鋼
	第二層導體數(shù)量/直徑					根/mm	12/3.05	7/3.05 7/3.05	12/3.05	12/3.4	7/3.4 7/3.4	12/3.4	12/3.65	7/3.65 7/3.65	12/3.65
	絞合方向						右向（Z）
機械特性	額定拉斷力（RTS）					kN	75	115	155	94	144	194	108	166	223
	最大允許拉力（MAT）					kN	31	48	65	39	60	81	45	69	93
	彈性模量					GPa	95	126	158	95	126	158	95	126	158
	線膨脹系數(shù)					10-6/℃	17.2	14.3	12.6	17.2	14.3	12.6	17.2	14.3	12.6
	短路電流容量					kA2·S	100	82	59	153	127	91	204	168	121
	直流電阻（20℃）					Ω/km	0.32	0.43	0.65	0.26	0.35	0.52	0.22	0.30	0.46
	最大允許運行溫度					℃	180	180	180	180	180	180	180	180	180
光纖特性	模場直徑		B1.1			μm	8.6~9.5±0.7
	模場直徑		B4			μm	8~11±0.7
	包層直徑					μm	125.0±1
	包層不圓度公差					%	≤2.0
	涂覆直徑					μm	245±10
	衰減系數(shù)	1310nm				dB/km	＜0.36
		1550nm			B1.1	dB/km	＜0.22
		1550nm			B4	dB/km	＜0.23
	色散系數(shù)	1288~1330nm				Ps(nm.km)	＜3.5
	色散系數(shù)	1550nm				Ps(nm.km)	＜18
	零色散波長					nm	1300~1324
	最大零色散斜率					Ps(nm2.km)	0.093
	光纜截止波長			B1.1		nm	≤1260
	光纜截止波長			B4		nm	≤1480

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