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光缆在送电线路上的架设

光缆在送电线路上的架设

1、电力系统光纤通信概述

利用电力系统特有的架空线路走廊资源发展通信网络,成为我国电力通信线路设计研究的课题之一。其优点在于光纤通信具有传输送容量大、传输损耗小、体积小、重量轻、便于敷设、传送距离长,不受电磁干扰和周围环境变化的影响,无辐射、无感应、无导电性。且制造光纤的主要原材料为石英砂,原材料资源丰富,节省铜材料。电缆易受温度变化的影响,综合造价高。

在我国从“九五”期间电力部门就将光缆作为电力通信的主要传输媒介之一加以推广。由于当时我国尚未具备大规模生产、ADSS、OPQW光缆的能力,所以采用的产品主要是国外的。仅有少数建设和设计单位接触到该产品,了解其性能。随着社会发展,技术进步,用光导纤维取代金属导体来传输音频、视频、数据和各种控制信号,进行多种宽带通信越来越多地应用在电力统一调度、电脑联网办公、各网点电费回收,舟山市电力公司也从2004年起开始在系统中应用光纤通信。

2、全介质自承式光缆(ADSS)与光纤复合架空地线(OPGW)构成和特点

电力系统光缆日渐取代电力微波载波等通信,我局目前通常采用有光纤复合架空地线(OPGW)、全介质自承式光缆(ADSS)两大类。ADSS光缆和OPGW光缆两者各自构成和特点:

1.ADSS光缆由外护套、芳纶、软护层、光纤等构成,具有防水、防潮、抗化学腐蚀、抗紫外线的性能,具有扭矩平衡特性,有一定的防污性能。光纤直径小,自重轻,施工业简单,避免雷击、无过电压现象,适用于旧电力线路的通信改造。

2.OPGW光缆目前在世界上流行结构种类很多,我国通常采用两大类结构:①中心管式,分单层铠装、双层铠装二类;②混合层绞线,分双层铠装、多层铠装二类。其构成由铝合金线、铝包钢线、不绣钢管、塑料内管、光纤、油膏、高纯度粘合剂等。其特点:包覆光纤的不锈钢管置于绞体中心,光纤得到最好保护、不受磨损,具有抗雷击闪电性能,在外电流过载下,光损耗无变化。整体结构重量轻,线径小,施工杆塔的荷载小,具有高抗拉强度,是电力线路同步建设最佳的选择。

3、光缆在送电线路上的设计体会

由于电力系统构成的特点,所以:光缆敷设除了在城市内利用电缆沟敷设外,大量是利用架空线路的杆塔上架设光缆,下面是本人近七年来在送电线路上架设光缆设计中的一些认识:

3.1全介质自承式光缆(ADSS)

全介质自承式光缆(ADSS)通常悬挂在一条老的输电线路上杆塔下横担2米以下悬挂位置,因地线未到服务寿命,又不能在输电线路停电施工安装、只有利用ADSS光纤提供通信通道。ADSS光缆主要表现在大跨度直接悬挂时机械强度和光纤寿命有保证,自重轻,只要在杆塔附挂铁附件,就可以安装,施工安装方便,外护层在电磁场中和日照的抗老化性能好,造价便宜。由于ADSS光缆必须有很强的绝缘性和耐电腐蚀性,当电场空间电位在12kV以下时,ADSS光缆的外层护套采用黑色聚乙烯PE;当电场空间电位大于12kV的高场强时,采用黑色抗电蚀材料AT。电场对光缆外皮的损坏主要有两种原因:(1)在档距中央光缆处于高电压输电线路所形成的高压环境,而在档距两端ADSS光缆由于靠近杆塔(通常接地)而处于零电位附近,从而使得ADSS光缆在档距中央和档距两端具有很大的电势差,当光缆受到污染或受雨雾裹覆时,该电势差将在光缆外皮表面产生电流,该电流产生的热量将水分蒸发,导致光缆的表面产生一些干带,而大部分电压降施加于干带两侧,有可能产生闪络。而闪络产生的瞬间,高温会损坏光缆的防护层,降低光缆护套的憎水性,增加干带放电产生的可能性,直至造成光缆外表脱落,光缆破坏;(2)由于杆塔处于地电位,而杆塔周围高压线距离地电位较短,场强大于档距中央,产生电流的可能性增大,

3.ADSS光纤电缆安装铁附件受挂点对电场约束,需二次施工,投资重复,增大投资。而OPGW不受挂点影响,可在输电线路施工中同步完成,减少第二次施工安装及铁附件费用。

4.投运后,架设ADSS光缆比架设OPGW设备增加,增加运行人员维护工作量,增大了生产维护成本。

5.投运后,ADSS光缆悬挂在导线下方,易受外来因素破坏冲击等,而OPGW不存在这些问题。

6.建议:通过以上各项及经济技术指标对比分析,采用OPGW优点比ADSS光缆多。OPGW单位投资比第二次挂设ADSS光缆(含已架设另一根地线)单位投资低,投资少。建议在进行变电站综合自动化推广同时,在新架设输电线路设计时,考虑采用在两根地线中选用一根OPGW光纤复合架空地线,以避免第二次光纤电缆设计及在杆塔上重复施工作业,减少不必要的第二次投资。

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