1、關(guān)于OPGW線路設(shè)計(jì)中幾個(gè)關(guān)鍵問題的意見作者:佚名 文章來源:不詳 點(diǎn)擊數(shù)：繇更新時(shí)間：2008-9-26 14:26:50快次 Q 摘要：文章針對架空地線復(fù)合光纜(OPGW)設(shè)計(jì)中的幾 個(gè)問題，詳細(xì)介紹了 OPGW選型時(shí)應(yīng)注意氣象、溫度、短路電流及 耐雷水平等多方面因素，并需考慮地線匹配，光纜分盤和預(yù)留長度、 初伸長處理以及防振等問題，提出了相應(yīng)的解決辦法和建議。詞：OPGW ；選型匹配；力學(xué)計(jì)算；防振接地架空地線復(fù)合光纜(Composite Fiber Optic Overhead Ground Wire，OPGW)是 將光纖媒體復(fù)合在輸電線路的架空地線里，地線和通信功能合二為 一。OPG

2、W是20世紀(jì)70年代末到80年代初興起的一種高科技產(chǎn)品， 運(yùn)行20多年來已發(fā)展成為比較成熟的技術(shù)產(chǎn)品。它在保持了地線的 功能和各項(xiàng)性能不變的基礎(chǔ)上，開辟了高速度、寬頻帶、低耗能的傳 輸通道。這使傳統(tǒng)的地線又增加了高質(zhì)量的通信功能，有效地提高了 架空地線的使用效率。它具有安全可靠、不易受外力破壞、不需另設(shè) 空間走廊等優(yōu)點(diǎn)5。1 OPGW的選型OPGW的光纖布置型式分為松套和緊套2種型式。松套型式是 指OPGW中光纖在光纜套管中以彎曲形態(tài)布置，套管中充滿油膏； 緊套型式是指光纖在光纜套管中以直線形態(tài)布置，生產(chǎn)過程中對光纖 施加約1%伸長對應(yīng)的外力進(jìn)行篩選，即對光纖施加了“預(yù)應(yīng)力”。由 于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，

3、松套型價(jià)格較低，適用于外界負(fù)荷條件較輕，地形變化 不劇烈的線路；緊套型價(jià)格較貴，適用于外界負(fù)荷條件較惡劣，地形 變化較大及地線受力較復(fù)雜的線路?，F(xiàn)在一般采用的是松套型式。OPGW的選用原則一般從以下幾個(gè)方面加以考慮和驗(yàn)算：需要滿足氣象條件的要求、本身抗拉強(qiáng)度的要求以及鐵塔允 許設(shè)計(jì)荷載的要求。在OPGW的設(shè)計(jì)中要考慮的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是：光纖類型、光 纖芯數(shù)、光纜直徑、光纜截面積、光纜單位質(zhì)量、極限張力強(qiáng)度、短 路電流、直流電阻、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、年平均運(yùn)行應(yīng)力、最小 彎曲直徑、最大盤長等。在環(huán)境溫度為+15C、無冰、無風(fēng)情況下，且與另一根地線 的弧垂保持一致的條件下，可選擇OPGW光纜。OP

4、GW允許短路電流的確定。先確定短路電流等效時(shí)間，一 般220kV線路在短路電流很大時(shí)，故障電流等效時(shí)間可按0.3s考慮。根據(jù)系統(tǒng)提供的短路電流，計(jì)算線路入地總短路電流，通過OPGW 與另一根地線的短路電流分配計(jì)算，在變電站出口處驗(yàn)算OPGW和 另一根地線的短路熱穩(wěn)定值。當(dāng)線路上發(fā)生單項(xiàng)短路時(shí)，架空地線上 出現(xiàn)短暫的大電流，電流產(chǎn)生的熱量使光纜和分流線的溫度升高。因 為電流持續(xù)時(shí)間很短，熱量不會(huì)散發(fā)到周圍環(huán)境中，致使電線溫度升 高。當(dāng)電線溫度超過其允許溫度時(shí)，將會(huì)嚴(yán)重影響安全運(yùn)行。所以滿 足熱穩(wěn)定要求是確定OPGW和分流線的重要條件。對于OPGW而言， 一般采用廠家提供的允許短路電流及允許溫度，

5、我們僅對它進(jìn)行校 對，OPGW可以按照線路各處的短路電流情況分段選型。(5) OPGW要有良好的耐雷水平，雷擊OPGW時(shí)，通信質(zhì)量不應(yīng) 受影響，金屬部分不應(yīng)發(fā)生斷股。2 與OPGW匹配的另一根地線的選擇為了滿足短路電流的要求，單純地加大OPGW截面，不僅不經(jīng) 濟(jì)，而且還與另外一根地線極不協(xié)調(diào)和匹配。解決的辦法是另一根地 線采用導(dǎo)電性能較好的良導(dǎo)體地線，由于其電阻和自阻抗較低，有更 多的電流分配到該地線中，使通過OPGW的電流減少，起到了良好 的分流作用。雖然分流線的電阻可以降得很低，但是其感抗下降的很慢，因此 分流線的作用有一定的局限。分流線和OPGW 一樣，可以按照線路 各處的短路電流情況分

6、段選型。需要特別注意的是，在分流線改變型 號的地方因分流線變細(xì)，更多的電流分配給了 OPGW，故OPGW的 電流會(huì)突然升高很多，因此分流線的選型要進(jìn)行反復(fù)計(jì)算。3 幾個(gè)關(guān)鍵問題3.1分盤和預(yù)留長度由于光纖信號每經(jīng)過一個(gè)接頭，產(chǎn)生一定的衰耗，在實(shí)際工程設(shè) 計(jì)中，OPGW 一般采用定長生產(chǎn)，中間不能接續(xù)，接頭必須借助專 門的接續(xù)盒。因此OPGW的分段應(yīng)結(jié)合本體線路的路徑條件、施工 場地、塔型及制造運(yùn)輸條件等因素綜合考慮。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在OPGW施工明細(xì)表中注明光纜配盤數(shù)量、型號和 長度。每盤光纜的長度需考慮光纜弧垂的影響，以及接續(xù)盒、進(jìn)站預(yù) 留長度。一般凡有接續(xù)盒的桿位考慮增長60m，而進(jìn)入變電站內(nèi)則

7、考 慮預(yù)留長度為150m。OPGW在維修過程中，重新接頭和局部移動(dòng)時(shí)需要伸長光纜，所以在接頭處、復(fù)雜地段和重要跨越處，都應(yīng)在OPGW設(shè)計(jì)長度中做適當(dāng)?shù)念A(yù)留長度。3.2力學(xué)計(jì)算按照實(shí)際工程的氣象條件，OPGW光纜必須滿足電氣和機(jī)械使 用條件的要求：OPGW的設(shè)計(jì)安全系數(shù)大于導(dǎo)線的安全系數(shù)； 檔距中央導(dǎo)線和OPGW的距離在15C氣溫、無風(fēng)條件下，滿足規(guī)程 中S0.01L+1的要求；適當(dāng)考慮在上述條件下和另一根地線的弧 垂盡量保持同一水平?；谝陨弦?，進(jìn)行OPGW光纜特性曲線和 安裝曲線的計(jì)算【2, 3。3.3 初伸長處理OPGW光纜承受拉力后會(huì)產(chǎn)生塑性伸長，從而引起檔內(nèi)弧垂加 大，使OPGW光纜

8、對導(dǎo)線的安全距離縮小，所以在施工過程中必須 考慮補(bǔ)償。OPGW光纜的塑性伸長對弧垂的影響可參照110500kV架空 送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第7.0.6條提供的數(shù)據(jù)，并按照廠家的要求 進(jìn)行降溫補(bǔ)償處理。3.4 防振微風(fēng)振動(dòng)是一種經(jīng)常發(fā)生在架空導(dǎo)線、地線和架空光纜的渦流回 流現(xiàn)象。微風(fēng)振動(dòng)的機(jī)械原理是穩(wěn)定分層的風(fēng)通過圓柱形物體（如光 纜）時(shí)發(fā)生的。當(dāng)風(fēng)吹圓柱形物體時(shí)，在它的后面分層交錯(cuò)的渦流行 成一定的壓力差，這樣就使圓柱形物體在與風(fēng)吹動(dòng)方向相垂直的方向 產(chǎn)生移動(dòng)的趨勢。如果渦流的頻率與光纜的自然頻率一致時(shí)，導(dǎo)線將 發(fā)生微風(fēng)振動(dòng)。這種微風(fēng)振動(dòng)對光纜是有疲勞危害的。常用的OPGW防振器有防振錘、防振鞭

9、、阻尼線防振球和防振 環(huán)。從現(xiàn)有資料來看，國內(nèi)外用于光纜的防振器主要是防振錘和防振 鞭。防振錘是一種調(diào)頻率減振器，對于大直徑線纜，具有非常有效的 防振效果，其原理是動(dòng)態(tài)吸收能量。防振鞭是目前常用的一種沖擊型 減振器，防振鞭對小直徑的線纜線路的高頻率振動(dòng)的減振非常有效。 防振鞭通過與線纜的撞擊來消散振動(dòng)能量進(jìn)而到達(dá)減弱線路微風(fēng)振 動(dòng)的效果。目前在OPGW光纜上，使用防振錘和防振鞭的均有。3.5 金具及附件OPGW的主要配套金具包括懸垂線夾、耐張線夾、專用接地線、 防振錘、引下線夾、抱箍、接續(xù)盒、熱塑套管等，一般由光纜廠家或 供貨商提供。為了保證OPGW光纜在桿塔上的可靠掛線，一般根據(jù) 桿塔掛線孔的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)與其對應(yīng)的金具組裝串。3.6 接地OPGW的接地屬于很小但非常重要的一部分，很多設(shè)計(jì)人員往 往容易遺漏這個(gè)問題。OPGW通過專用接地線在每基桿塔上做可靠 接地。金具串通過并溝線夾與專用接地線連接，接地線的另一端用螺 栓固定在桿塔地線架預(yù)留的孔上。一般懸垂金具串配置1根接地線， 耐張直通式和需斷開接續(xù)的配置2根接地線。4 結(jié)論通過以上對OPGW線路設(shè)計(jì)的闡述，可以使設(shè)計(jì)人員大體掌握 OPGW線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，建立起一個(gè)關(guān)于OPGW線路設(shè)計(jì)流程 的概念，從選型著手，一步一步完成整個(gè)工程的設(shè)計(jì)。由于有關(guān)OPGW 的更多問題，如雷擊斷線的原因研究