OPGW在电力通信网中的应用

摘要：    

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       OPGW是集通信及避雷线功能于一体的特种光缆，作为一种传输载体，具有抗电磁干扰、自重轻、安全系数高等优越性能，有较长的使用寿命和较高的运行可靠性。由于它既是地线又是通信线路，可节约大量的施工费用及运行费用，在电力通信网中得到广泛应用。该文从OPGW的定义出发，对OPGW的基本特点进行了分析，总结了在施工中应注意的问题。 
       光纤复合架空地线（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire-OPGW）是集通信及避雷线功能于一体的特种光缆，利用电力系统特有的架空线路资源发展通信网络，成为各国通信线路专家研究的新课题。由于光缆媒介具有抗电磁干扰、自重轻等优越性能，使其适合于在输电线路上建设光纤通信网，被安装在电力架空线路杆塔顶部，无需考虑最佳挂点、电磁腐蚀、人为破坏等不利因素，从20世纪80年代初，OPGW以其优越的机械、电气性能及良好的经济性和实用性在全球得到广泛的运用。  
       在我国，从“九五”期间电力部门就将其作为电力通信的主要传输媒介之一加以推广，“十五”期间，我国电力光纤通信进入发展的黄金时期，随着国家三峡工程、西电东送工程和城网、农网改造建设的投入，对新一代通信传输技术提出了更高的要求。随着电力系统对安全稳定和自动化的要求越来越高，以OPGW为骨干传输媒介组成SDH环网为行政调度、远动自动化、继电保护通道、电网安全自动控制系统等数字信号传输提供主要通道将得到推广和发展，OPGW将得到广泛应用。  
       1 OPGW的定义  
       OPGW是光纤复合架空地线，是具有普通架空地线和光纤通信能力双重功能的复合线。这只是一个概括的定义，它还包括以下表述。  
       光单元（optical unit）：由光纤及其保护材料构成的OPGW部件。保护材料可以是金属或非金属，它可构成OPGW的承力部分和传输电流部分。  
       额定拉断力（rated tensile strength-RTS）：OPGW结构的计算拉断负荷。  
       最大允许张力（maximum allowable tension-MAT）：在预期最恶劣运行条件下的最大张力，一般推荐为RTS的40%。  
       年平均运行应力（everyday stress-EDS）：OPGW在无风无冰年平均气温的气象条件下所承受的应力。一般推荐为RTS的15%～25%。  
       应变限量（strain margin）：在光纤无纵向应变时OPGW能承受的最大应变量。一般推荐这时OPGW所承受的拉力不小于RTS的60%。  
       2 产品型号  
       OPGW的型号由型式和规格组成，两者之间用短横线隔开。型式由英文名称缩写“OPGW”表示。规格由光单元中光纤规格、金属导体的标称截面积、额定拉断力和短路电流容量组成。光纤类型的表示应符合YD/T 908的规定，当OPGW同时采用两种或两种以上的不同类型的光纤时应分别表明光纤根数和类型并用“+”连接；金属导体的标称截面积以“mm3”为单位，截面积的值修约到以修约间隔为5的整数；额定拉断力以“kN”表示，修约到整数；短路电流的容量以“kA2s”为单位，修约到小数点后1位。额定拉断力和短路电流容量列在中括号内并用分号隔开。  
       3 OPGW的结构  
       OPGW应由一根或多根光单元和一层或多层绞合单线组成。  
       光纤：光单元中的单模光纤应符合GB/T 9771的规定，多模光纤应符合GB/T 12357的规定。为了便于区别，光纤和光纤单元应着色或采用其它方式识别。  
       光单元是能容纳光纤的金属管、塑料管或骨架槽，保护光纤免受环境影响，免受纵向收缩、冲击、扭转、拉伸等机械力和长期热效应及潮气引起的损坏，光单元可以包含合适的阻水材料以保护光纤受潮气和振动的影响。  
       绞合单线可以是符合GB/T 1179-1999规定的圆形线，也可以是扇形、管形和Z形等异形线，可以是以下材料的一种或几种混合：符合GB/T 8134-1997规定的铝镁硅系合金圆线。符合GB/T 3428-2002规定的镀锌钢线。符合GB/T17048-1997规定的硬铝线。符合GB/T 17937-1999规定的铝包钢线。  
       外层绞合单线和所有的铝包钢线、镀锌钢线均不允许有接头。  
       防腐油膏为了减少腐蚀，OPGW的绞合线上可以涂覆防腐油膏，油膏的性能应符合IEC 61394：1997的规定。  
       阻水材料在许多环境下，OPGW中应使用合适的阻水材料来防止水或潮气渗入光单元，阻水材料的性能应符合YD/T 839.3-2000的规定。  
       4 性能特性  
       OPGW的一般特性参数都与杆塔距离、弧垂要求、冰荷、风荷和悬挂点的允许张力有关。  
       OPGW的机械性能包括额定拉断力（RTS）、最大允许张力（MAT）、年平均运行应力（EDS）、热膨胀系数及负荷条件下的架线适用性。  
       按照以上参数试验后，OPGW应达到以下标准：  
       进行抗拉试验时，当OPGW承受的拉力不大于RTS的95%时应无任何单线破断。  
       进行其它试验后，OPGW应无明显机械损伤，如松股、呈鸟龙状或断线，光纤衰减应无明显变化。  
       OPGW的环境适应性包括最大允许温度范围和渗水性能。最大允许温度范围为-40～65℃；进行渗水试验后，光纤衰减应无明显变化。  
       OPGW的电气性能包括线性直流电阻、短路电流容量和耐雷击性。进行电气试验后，应达到以下标准：  
       试验期间，单模光纤在1550 nm波长下和多模光纤在1330 nm波长下衰减变化应不大于1.0 dB/km。  
       试验后，OPGW中的非金属元件应无损伤；OPGW的任何组成部分（铠装层或光单元）达到的最高温度应是短路期间承载导体最大允许温度；若有线断裂，OPGW的残余强度应用余下的未断线股计算，残余强度应不小于RTS的75%。