光纤复合架空地线

光纤复合架空地线（精选3篇）

光纤复合架空地线 第1篇

1 OPGW性能

1)可靠性高;2)容量大;3)具有较高的抗侧压和抗冲击性能;4)钢管强度高、耐腐蚀性能优异。

2 施工工艺

现场准备→跨越物的处理→牵引绳展放→光缆展放→光缆紧挂→附件的安装→测试→竣工验收。

3 操作要点

3.1 现场准备

施工现场合理布置堆场、加工场地、临时供电点、设置消防通道、施工机具准备齐全,到货的OPGW与图纸相符、金具与附件齐全,规格、数量满足施工要求、开盘测试合格。

3.2 OPGW的架设

3.2.1 OPGW的展放

1)牵引、张力场应选择合适的位置,使光缆和牵引绳的对地夹角不大于30°,张力机离输入塔和牵引机离输出塔的间距至少为3倍塔高。

2)放线采用张力放线,使OPGW在安装时始终保持一定的张力而处于悬空状态,两个端头应采用合适的夹具夹紧并保持到安装结束,光缆牵引端的连接方法见图1。

3)为防止弯曲过大造成光纤损坏,采用放线滑轮,放线滑轮的包络角不得大于60°,在靠近牵、张机起止杆塔、水平挡距特别大的杆塔、相对高差特别大的杆塔以及转角塔必须挂双滑轮(或串行双滑轮)。

4)光缆牵引时应注意:a.牵引速度:牵引机应缓慢加速至5 m/min的低速,如确认一切正常,可平稳加速至20 m/min～30 m/min;b.牵引张力:不大于OPGW的20%RTS,由牵引机的张力限止开关自动控制;c.弯曲半径:应确保满足光缆厂家的要求,如无要求一般在0.6 m以上,架设过程中断时,应及时阻止缆盘上的光缆继续绕出,否则易造成弯曲损坏;d.防扭转:牵引钢丝绳的绞合方向与OPGW外层绞合线的绞合方向一致,在牵引时应密切注意防扭鞭的偏转角度。

3.2.2 紧线和弛度调整

1)紧线场与紧线滑车之间的水平距离应大于两者之间高差的3倍以上。

2)在拉紧过程中,OPGW表面要以橡胶管来保护,操作时要加上适当的配重以防OPGW缠绕。

3)紧线时如果OPGW被障碍物挂住,应停止紧线牵引,必要时须放松处理后再牵引紧线。

4)弧垂观测一般采用等长法,当各观测挡的弛度都满足设计要求后,随即在操作塔上安装耐张线夹并挂线,然后立即复测各观测挡的弛度,如符合设计要求,应作好记录。

5)如果弛度超过允许误差范围,应在耐张塔上利用调节板进行弛度调整,直至满足设计要求,绝对不允许采用解开耐张线夹重新缠绕的方法进行调节。

3.3 附件的安装

3.3.1 悬垂线夹的安装

1)提升光缆后,使码住的光缆之间松弛而脱离滑车,在光缆画印后,收紧链条葫芦使光缆脱离滑车,为安装留出足够的空间,拆除放线的滑车。

2)将内层保护线条的标记对准画印点,顺着护线条绕向由中心标记点向两端分别缠绕,护线条应一根一根缠绕,两端留25 cm～30 cm暂不缠绕,以便需要重新安装时拆除护线条,不得有交叉,且所有的线条间隔均匀。

3)内层护线条全部安装上后,用双手同时拧动所有的线条至尾端,使其就位,所有线条尾端应对齐,偏差应不超过50 mm。

4)将悬垂线夹与悬吊金具连接并拧紧螺丝,松出链条葫芦,使悬垂金具串受力。

3.3.2 耐张线夹的安装

1)安装内绞丝,将内绞丝的绞合安装色标对准光缆上的标记,须内绞丝绕向从中间向两端同时缠绕。

2)安装外绞丝耐张线夹,将外绞丝的绞合色体与内绞丝的绞合安装色标对齐,从色标同时缠绕预绞丝的两条分支,两条分支之间的间隙要均匀,且必须使所有的线条都扣紧到位。

3)一人扶住特制铸钢拉环,另一人由另一方向缠绕直至缠绕完为止。

3.3.3 防振锤的安装

1)根据光缆的运行张力、挡距和地形来确定防振锤的配置数量。

2)防振锤安装不得直接卡在OPGW上,应安装在缠绕好的护线条上。

3)防振锤的紧固力矩不得大于厂家规定的数值。

4)防振锤有安装方向要求时,要注意防振锤的安装方向。

3.3.4 引下线、接线盒及余缆的安装

1)引下线用制造厂家提供的引下线固定夹具固定于塔身主材引下,固定夹具间隔1.5 m～2 m安装一下,引下夹具的紧固力矩不得大于厂家规定的数据,引下线经过的路径弯曲半径不得小于0.6 m,光缆引下应顺直、美观。

2)OPGW的接续采用熔接法连接,连接可靠、损耗小,接线盒组装好后,按要求固定在塔身主材内侧,高度固定在距铁塔基础面的8 m～10 m处,在固定过程中特别注意不要使OPGW在接线盒中旋转,否则会损伤光纤。

3)OPGW对接后的多余长度(余缆),按1 m的直径盘在余缆架上。

3.4 测试

在OPGW接续完成后,利用OTDR(光时域反射测试仪)来检测全段光缆的光纤长度、衰减损耗等指标。

4 安全控制

1)施工前严格遵照安全交底制度,严格按安全规程进行操作。2)进入施工现场的人员应戴安全帽,穿绝缘鞋,高空作业人员还应配戴安全带和安全绳,防止高空坠落。3)线路施工时设有专职安全员负责安全工作,设治安维护人员,在所有跨越处和旋转器过滑车时均应设专人看护,对重要跨越处加设双重防护。4)张力机、牵引机、放线滑车应进行可靠的保护性接地,塔上作业时,工作区段两端要采取接地措施。5)全线牵引和紧线过程,要确保通讯畅通,如有异常立即停止牵引和紧线。6)雷雨、大雾、大风天气应停止放紧线及附件安装工作。

5 质量控制

1)按照相关技术规程培训安装人员,使工人熟练掌握操作要点,保证质量。

2)运输与存放时要防受潮、防受腐蚀,注意保护光缆端头护套,破损后应及时用防水胶布封好。

3)放线、紧线过程中,防止光缆的磨损、折曲、扭转次数过多。a.施工人员要认真学习安装手册,并按其中规定操作;b.按措施要求选择和使用工器具;c.在任何时候都应确保光缆的弯曲半径不能小于规定的值;d.严格控制张力放线的速度,按技术部门提供的数据控制张力;e.卡线时应衬绝缘橡胶管;f.避免光缆与已架导线、地面、跨越架或其他障碍物相碰或相磨。

4)附件安装时,必须使用厂家认可的力矩扳手,光缆受力的各种螺栓的紧固扭矩值按厂家安装说明规定值施工,防止光缆的磨损、折曲和不合理受压。

5)放置光纤的不锈钢管必须用厂家配套的不锈钢切割机进行切割,不得碰伤光纤,除设计确定的接头位置以外,OPGW在线路中任何地方不允许有接头。

6)防振锤的安装距离及个数应符合设计要求。

6 施工验收

1)工程应符合光纤复合架空地线工程施工及竣工验收技术规范,还应符合现行国家标准和电力行业标准有关规定的要求。

2)应根据工程特点,进行中间验收和竣工验收。

3)竣工资料应包括下列资料:a.施工工图、竣工图及设计变更文件;b.光缆的出厂资料、盘测资料、配盘资料;c.测试资料;d.工程质量事故处理记录;e.工程质量检验评定记录。

7 结语

架设OPGW施工操作方便,作业效率高,降低了施工成本、缩短了建设工期,适用于新建、扩建和改建线路工程,此项技术不但可起到避雷线的作用,同时又可以用于通讯,通过它在电力传输线上建立光纤通讯网络系统,其应用前景十分广阔。

摘要：对光纤复合架空地线OPGW的施工工艺及操作要点作了介绍,提出了安全控制措施,质量控制措施,指出该施工技术操作方便,降低了工程造价,缩短了工期,其应用前景十分广阔。

光纤复合架空地线 第2篇

2008年8月中旬,江苏宿迁地区发生了一起因雷击造成OPGW断缆导致线路跳闸、通信业务中断的故障,针对此故障的发生、处理、调查和分析概况,对OPGW耐雷水平的提高提出了相关建议。

1 故障发生和处理概况

2008年8月14日12时55分,通信值班员发现京沪光缆泗阳到童庄方向光缆有告警,与一次调度联系得知泗童线在12时51分跳闸,后重合不成功,抢修人员到现场发现该线在81号到82号塔间的OPGW断为4截,第一断点在81号直线塔防震锤处,如图1所示。

图1中,其中一段挂在A相上,3截落到地上,82号直线塔侧尚留150 m左右已落在地上。运行单位迅速启动应急抢修预案,8月15日23时50分光缆厂家将抢修材料送到现场,8月16日21时线路恢复送电,从故障发生到全部修复共耗时约70 h。

2 故障调查

2.1 OPGW光缆调查

OPGW光缆是典型的中心束管式结构。经检查,其结构和技术参数符合设计要求,在进料、生产、出厂验收、到货验收和安装、运行过程中均正常,无异常情况出现。

2.2 气象调查

事故当天,宿迁地区气象为中等雷阵雨,局部大雨,雷雨时短时阵风7～8级。据江苏省雷电定位系统检索,2008年8月14日11～14时在该线路附近区域有雷击记录138次。其中:10 kA以下有43次,10～50 kA有70次,50～100 kA有10次,50～100kA有8次,100～200 kA有2次,200～300 kA有3次,400 kA以上有1到2次,分别为428.8 kA、543.5kA,其中第102次的428.8 kA雷击正好落在线路81号塔附近,时间为12时41分。

2.3 一次跳闸调查

一次调度记录:2008年8月14日12时51分,220 kV泗童线A相遭雷击,泗童线开关A相跳闸(电流A相突变),重合闸动作,重合于永久性故障后沟通三跳。两侧变电所的保护装置均正确动作。

3 故障分析

3.1 OPGW光缆断面分析

图2为81号塔右侧断缆照片,图中T是不锈钢管光单元,1—6是结构中铝包钢线序号。

从图2可观察到,1号、5号和6号线断面不在同一位置,但明显属于拉断;2号、3号和4号线的断裂点几乎在同一位置。虽然5号线和6号线属于拉断,但它们已被“焊接”成一体,证明在该处确实发生过高温。分析结果认为:该OPGW在绞线层间出现了高温,6根绞线中有2根属于直接熔断,有1根是熔化了2/3后被拉断,另外3根属于拉断。

3.2 雷击故障过程分析推测

根据调查和分析,对OPGW遭雷击断缆做如下推测。12时41分,发生在81号塔附近的第102次强雷电(428.8 kA)对防震锤预绞丝尖端放电,雷电流在OPGW绞线的线间层间引发电弧(通常称为弧根)形成高温,直接熔断2根铝包钢线并对另一根铝包钢线造成严重烧损,这3根铝包钢线在同一位置几乎同时断裂,弧根高温导致了绞线间隙的“焊接”效果;断裂3根铝包钢线后的OPGW这时还未完全断裂,但理论计算计剩余强度降低至原有强度的50%(实际上更低),在光缆的自重和瞬时8级风的作用下,余下的铝包钢线被一根一根地拉断,出现整齐的断裂面,这个过程维持了10 min;至12时51分,整根光缆断裂,搭落在A相导线上引起A相跳闸和通信中断[1,2,3]。

4 结束语

京沪光缆童泗段OPGW断缆故障是由于雷击,故障发生后启动了应急措施,在运行单位和光缆厂家的全力配合下,70 h内恢复了送电和通信。该OPGW光缆的外层铝包钢线的单丝直径为3.6 mm,从单丝上看具有很好的耐雷性能。但正由于不锈钢管和铝包钢线的直径均较大,且仅为6根绞线的中心管典型结构,线间和层间的缝隙也较大,分析结果表明,雷电导致的电弧在内部缝隙中产生。通常不被注意的防震锤护线条安装应引起重视,其不平整的末端有可能诱导尖端放电,从而引起故障[4,5]。

建议:(1)500 kV和重要骨干电路的线路选型尽量采用空隙较小的层绞结构OPGW光缆。

(2)目前OPGW设备主人是一次线路部门,使用是通信部门,双方应加强沟通,线路部门应加大对OPGW的巡视力度,定期登塔检查及接地电阻测试,有异常情况及时通知通信部门。

(3)在可能的情况下准备一定数量备用OPGW光缆和配套金具,建立完善电力突发事件应急机制,一旦发生突发事故能在最短时间内进行抢修和恢复业务通畅。

参考文献

[1]胡毅.光纤复合架空地线雷击断股的分析及试验[J].电力系统通信,2003(5).

[2]黄俊华.常规结构耐雷OPGW[J].电力系统通信,2006(9).

[3]郭致星,鲁束.OPGW的热稳定性分析[J].电力系统通信,2004,25(1):24-28.

[4]李海泉.谢书鸿.OPGW雷击可靠性研究[J].电力系统通信,2004,25(2).

光纤复合架空地线 第3篇

OPPC充分利用电力系统自身的线路资源, 避免在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界发生矛盾, 它适用于电力通信的一种新型特种电力光缆。OPPC是在传统的相线结构中将光纤单元复合在导线中的光缆, 具有传输电能及通信的双重功能。

1 OPPC的应用范围及前景

20世纪80年代, 一些国家允许将OPPC用于150k V以下的电力系统中, 并已经在欧洲、美洲等国家广泛架设运行。目前, 它已经在更高电压的电力线路得到应用。在我国现行电网中, 35kV以下的线路一般都采用三相电力系统传输, 系统的电力通信则采用传统的方式进行。如果用OPPC替代三相中的一相, 形成由2根导线和1根OPPC组合而成的三相电力系统, 不需要另外架设通信线路就可以解决这类电网的自动化、调度、通信等问题, 并可大大提高传输的质量和数量。

当今世界OPPC通信被誉为具有技术先进、安全可靠、节能效果显著等多种优势的新型通信方式, 深受电力行业专家的青睐。

(1) 由于OPPC采用截面大良导体材料制造, 能承受的短路电流、雷击电流 (包括潜供电流) 比OPGW大;同时相线光纤OPPC安装时不在杆塔最上方, 而是将光纤安放在相线内, 所以不易遭雷击, 也就避免了像OPGW由于落雷引起的断芯断股事故。

(2) 由于原有10kV、35kV线路没有架空地线, 另外导线本身对地面距离按常规设计已选定, 导致OPGW及全介质自承式光缆ADSS (All dielectric self-supporting) 空间, 所以只有选择OPPC为最合适。

(3) 因导线与接头盒上均有高电压, 有防盗优势。

(4) 不少电力设计部门为安全防雷起见, 将OPGW这一条线逐基杆塔接地以保护光缆, 而实践证明不但没保护OPGW, 反因OPGW接地处于低电位, 雷击首选OPGW这条线。因而全国电力发生了几十起OPGW遭雷击断芯断股事故, 换缆过程中不得已将已运行的通信网中断, 对电网调度及安全生产造成了严重威胁。

(5) 国家“十一五”期间要求能耗降至20%, 每年4%, 对电力系统而言任务非常艰巨。1条220kV 100km输电线地线全绝缘后每年可节电大约4.5×105kWh。如果采用OPPC地线就可绝缘了, 节能效果十分显著。

(6) 厂家也曾有将OPGW材料换为良导体的建议, 这样势必导致重量加大、直径变粗、垂度也加大, 那么一系列计算加大杆塔的结构方面要做文章, 其成本也将受影响, OPPC则不必考虑这些因素。

(7) 在农网应用中, 由2根导线和1根光纤复合架空相线 (OPPC) 组合而成的三相电力系统, 不需要另外架设通信线路就可以解决中低压电网的自动化、通信调度和保护等问题, 并可大大提高传输的稳定性、质量和速度。

2 OPPC的结构选择及技术要求

OPPC与相邻导线的相似性比OPGW与相邻地线相似性的要求高得多。不锈钢管结构与传统导线的结构几乎是一致的, 只是更换绞层中的金属单线为含光纤的不锈钢管, 因而相对较容易达到设计要求。而其他结构如铝管及铝骨架结构在直径、重量等2个参数则较难满足。

OPPC需传导三相系统中的永久性电流, 因其长期保持一定温度, 其结构对光纤提供有效保护。为了保持与相邻导线的弧垂张力特性和蠕变特性保持一致, OPPC的直径、重量、金属截面积等机械特性参数应尽量与相邻导线的参数相符。为避免远端电压变化并保持三相平衡, OPPC的直流电阻和阻抗应与相邻导线相似。

目前, 我国对OPPC还没有建立相应的标准和规程, 最新版IEC 60794—4—40对OPPC作出了相应的规定。OPPC的结构设计应满足GB/T 1179—1999《圆线同心绞架空导线》标准。

3 OPPC的安装要求

与OPGW不同, 由于OPPC直接安装在高压系统中, 其安装金具须绝缘。

3.1 OPPC的安装金具

预绞式电力金具适用于高压架空输电线路, 是替代传统电力金具的新产品, 包括预绞式悬垂线夹、预绞式耐张线夹、预绞式接续条、预绞式护线条及预绞式补修条, OPPC因其导线内装光纤束管结构独特, 安装时必须采用预绞丝金具以保护光纤。

与传统电力金具相比, 采用预绞丝金具有以下优点:

(1) 施工简便、快捷、可靠, 无应力集中点, 应力分布均匀, 同时具有较好的动态应力承受能力, 且其结构简单、线夹曲率半径大, 回转半径大, 安装时无需专业工具, 不用再拉着笨重压缩机、压接钳等上现场, 减少在线夹出口处导线的附加弯曲应力, 握力大, 免维护等优点。

(2) 预绞丝金具为良导体, 导电性能好, 且表面平整, 端部经特殊处理, 提高了电晕放电电压, 节能效果显著。

(3) 预绞丝金具安装于线路与导线接触面加大、长度增加、受力均匀, 耐腐蚀、重量轻、电晕小、破损小、更可以增加导线的刚度, 减少导线的疲劳, 延长了导线寿命, 提高了防振能力。

3.2 OPPC的接续

在杆塔上架设的光缆之间, 以及光缆与导引光缆之间都需要用接头盒进行接续。OPPC的接续是整个工程中最重要的部分, 相对其他电力光缆如ADSS、OPGW接续有许多不同的地方, 包括接头盒安装方式、接续方法等, 均比其他电力光缆要求高得多。同时对接续人员也提出了一些新的要求。通常光缆不带电, 所以接头盒的设计不需要考虑这方面的问题, 但是在OPPC中, 由于电流和通信信号是在一根线缆中传输, 所以要求在接头盒中通信信号连接到零电位水平, 才能安全可靠地隔离高电压和信号, 保证线路的安全运行。OPPC接续需要在运行的相线中将光纤单元分离出来, 涉及到光纤接续和光电分离技术, 对接续的技术、高压绝缘都有严格要求。

同时由于在OPPC上长期通电且存在一定的温度, 这就对OPPC安装金具提出了较高的要求, 以保证线路的安全运行。

OPPC接头盒包括中间接头盒和终端接头盒。中间接头盒是在杆塔上的线路之间连接使用, 有复合硅橡胶和绝缘瓷两种材质, 采取在上接头盒一次熔接接续。中间接头盒按照其在杆塔上放置的形式又可分为“支撑式”和“悬挂式”两种。通常终端接头盒采取上、下两次熔接接续, 但是只需按照常规方法做接续即可, 比国外在OPPC线路时携带多种材料及试验设备到现场进行自封、浇灌、铸绝缘材料等程序要简便很多, 并且接头盒可在生产时一次成型, 更便于施工, 可实现通信信号的安全传输。