光纤复合架空地线(OPGW)的试制.pdf

2003年第2期
电线电缆
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No,22003
Electric Wire &. Cable
光纤复合架空地线(OPGW)的试制
陈善求
金果实业阳电缆厂,湖南衡阳421007)
摘要:本文综述了光纤复合架空地线()P(GW)的各结构元件设计、总体设计及エ艺拉制等诸冧节的技术要点
提出了OPGW的优点,并列出了OPGW所涉及的特性参教计算公式及说明。
关词;光纤复合架空地线;不绣钢管光单元;迓计;制造;光纤余长;短路电流
中分类号:TM244.2:TN818
文献标识码:A
文章编号:31-1392(2003)02-0016-04
Development of optical fiber composite overhead ground wire(OPGW)
CHEN Shan-qiu
inguo Industries, Hengyang Cable Works, Hengyang 421007, Hunan Province, China)
Abstract: This paper presents essential technologies concerning
he individual
optical fiber composite overhead ground wire(OPW), design of the OPGW cable as a whole and process
control. It demonstrates the advantages of OP(W cable and presents formulas tor the calculation of charac
Key words: optical fiber composite overhead ground wire; stainless steel fiber unit; design; manufacture t
fiber excess length; short circuit current
前言
线、铝包钢线等结构元件按照一定的排列方式分层
绞合而成(见图1)。其中:不锈钢管光单元是由若干
电力系统通信需要高质量、高稳定性和高可靠数量(每管最多达72芯)着色光纤、光纤填充油膏和
性的传输媒质来实现信号、话音、视频、数据等多种不锈钢管三种元件组成,承担光信号传输的功能;铝
信息的传递,而新型的光纤复合架空地线(OPGW)合金线和铝包钢线承担架空受力的强度元件和系统
和ADSS光缆,是满足上述要求的最理想传输手不平衡、短路、雷电冲击等形成电流的导通元件。该
段。最近几年,国家大力发展信息高速公路建设,电结构的OPGW具有结构紧凑、同外径时光纤芯数较
力系统通信发展更是突飞猛进。正是基于这有利时多、弯曲和抗压性能优良、运行温度范围广等突出特
机,我厂适时开发具有国际先进水平的OPGW,以点。该结构OPGW能长期稳定运行于ー40℃~70C
满足电力线路系统通信的要求
左右电力线路系统,短时可承受200C高温。能满足
经过一年多努力,我厂先后完成了OPGW的市于风力、覆冰、高温和盐碱腐蚀等恶劣气象条件,是
场调研、立项开发、产品设计、相关配套设备的自制、
种应用广泛的新型架空电力光缆。
产品试制、送权威检測机构进行型式试验等一系列
不倒光单元
工作,并应东北某电力局的要求,生产了共6.9km
OPGW,现已顺利通过用户验收并正式挂网运行
产品曾经通过权威检测机构严格按IEEE]I38和
JB/T8999-1999两标准要求进行了全性能检测,符
铝合全线
合预期的设计和使用要求。现将我厂OPGW试制情
况综述如下。
铝包铜线
2OPGW的结构特点
我厂OPGW分别是由不锈钢管光单元、铝合金
图1OPGW结构示意图
收稿日期
作者简介:陈善求(1969-)男,湖南双峰人,工程师
作者地址:湖南衡阳市白沙洲塑电村6号[421007
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电线电结
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No,22003
Electric Wire Cable
3.2地线单元
3OPGW的设计
OPGW对地线单元要求是:
衡量优质的 OPGW一般应符合如下儿个基本
(1)OPGW的地线单元与原有地线之间差距
原则:(1)满足原有普通架空地线电气、机械、物理尽量要小。即OPGW的外径、重量和机械特性与原
等各项性能的要求。
有地线相匹配,以保证OPGW在已建的电力线路上
〔2)具有最佳的应力-应变特性,即满足在各种承受风荷、冰荷及其它环境条件影响时能长期安全
恶劣气象条件、不同档距和不同弧垂等架线条件下,可靠地运行。
OPGW在一定的伸长范围内,光单元中的光纤在
2)地线单元应有良好的机椒特性,即抗拉强
期运行过程中应无明显的应变和光学传输性能的明度和弹性模量均较高,以满足OPGW在承受工作张
显劣化,同时允许承受的应力应尽可能最大
力或极限张力时,光纤的各项性能不因OPGW的伸
(3)在满足特定架线系统的机被、电气和气象长而劣化。
环境等多种条件下,OPGW应具有尽可能小的缆芯
3)地线单元应有良好的电气导通性能,以减
外径和尽可能轻的质量。
少线路的发热。
基于上述原则、我们在设计OPGW时对以下几
(4)地线单元应有良好的热稳定性能,以满足
方面进行了探讨,并取得了预期的效果
在因系统短路或雷电冲击产生大电流时整个
3.1光单元
OPGW的强度和光学传输性能不受影响
OPGW对光单元基本要求是
为此,我们采用铝合金线和铝包钢线的复合结
(1)光单元应有良好的机械特性,以保证构,其中铝合金线采用符合JB/T8134-1997《架空
OPGW在生产、运输、梨线、金具安装和长期运行等绞线用铝-镁-硅系合金圆线》中LH1A型(52.5%
诸过程中光纤不受挤压。
IACS)的铝合金线,铝包钢线采用符合GB/T17937
(2)光单元本身及成缆过程中应保证光纤具有
1999《电工用铝包钢线》中LB1A型(20.3%
足够的余长,以满足OPGW在各种运行受力条件1ACS)的铝包钢线。对于铝包钢线和铝合金线的根
下,光纤应无明显的应变和光学传输性能的无明显数和线径选择采用以下原则:在满足强度要求的情
劣化。
况下,尽量多采用铝合金线,一方面可降低线路的电
(3)光单元应有良好的防潮性能,以防止外界阻;另一方面可降低线路的重量。在满足线路系统各
潮气入侵引起的光纤传输性能劣化和寿命的降低。方面要求的情况下,尽量采用小线径以减小缆芯整
(4)光单元应有良好的酎热性,以防止OPGW个外径,以降低线路承受的风荷和冰荷。
在运行过程中因系统短路或雷电冲击而引起的短期3.3OPGW整体设计
高温对光纤及其填充物造成的损伤。
(1)OPGW中光纤余长设计我厂OPG中
为满足上述要求,我们对现有的OPGW中的光的不锈钢管光单元一般分布在绞线的次外层,该层
单元型式进行了比较分析,最终确定采用不锈钢管单线的绞合节径比约为14倍,经绞合后光纤的绞合
光单元结构。该结构具有以下优点:
余长∈和弯曲半径P为
1)不锈钢管具有较高弹性模量