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OPGW首先是架空(避雷)地線(xiàn),必須滿(mǎn)足傳統(tǒng)地線(xiàn)的一切功能和性能,然后才是一條光纜,所以,電力業(yè)內(nèi)人士更愿意稱(chēng)它為"地線(xiàn)復(fù)合光纜"。OPGW是架空地線(xiàn)和光纜的復(fù)合體,但并不是它們之間的簡(jiǎn)單相加。 常見(jiàn)的OPGW光纜結(jié)構(gòu)主要有鋁管型(圖1)、鋁骨架型(圖2)和不銹鋼管型(圖3)等三大類(lèi)。
圖1 鋁管型
圖2 鋁骨架型
圖3 不銹鋼管型
在滿(mǎn)足地線(xiàn)要求的前提下,OPGW的結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)相對(duì)脆弱的光纖提供有效保護(hù),以期保證在長(zhǎng)期運(yùn)行中光纖的傳輸性能保持穩(wěn)定,還希望與傳統(tǒng)地線(xiàn)盡量相似(包括直徑、重量、機(jī)械性能、電氣性能等參數(shù)),以便在雙地線(xiàn)系統(tǒng)中與對(duì)側(cè)地線(xiàn)匹配。
OPGW的技術(shù)關(guān)鍵之一是光纖必須有合適的余長(zhǎng),但是過(guò)大的光纖余長(zhǎng)不但無(wú)必要甚至是有害的,應(yīng)該根據(jù)工程具體情況而定,一般要求綜合余長(zhǎng)為0.6%左右。
技術(shù)關(guān)鍵之二是短路電流引起的溫升和最高使用溫度。計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果均表明:限止OPGW最高使用溫度的因素并不主要是光纖而是在結(jié)構(gòu)中承載的鋁材料。成熟的、結(jié)構(gòu)合理的OPGW承受300℃左右的瞬時(shí)高溫對(duì)受到緩沖和保護(hù)的光纖并不構(gòu)成嚴(yán)重威脅,但若結(jié)構(gòu)中含有鋁材,在超過(guò)200℃以后,首先是鋁材料產(chǎn)生不可逆的塑性形變,在結(jié)構(gòu)受到破壞(如發(fā)生"烏籠")的同時(shí),OPGW的弧垂將降低到不能保持與導(dǎo)線(xiàn)的安全間距甚至與導(dǎo)線(xiàn)相碰的程度。若是不含鋁材的全鋼結(jié)構(gòu)或鋁材料不承載的全鋁包鋼結(jié)構(gòu),則能應(yīng)用到300℃。
通光集團(tuán)斥巨資引進(jìn)了當(dāng)代成熟領(lǐng)先的OPGW全套生產(chǎn)流水線(xiàn),包括光纖著色加色環(huán)、不銹鋼管光單元激光焊接、行星式絞線(xiàn)機(jī)等主要設(shè)備,批量生產(chǎn)的不銹鋼管型OPGW(圖3)己有數(shù)千公里安裝500/220/110KV的線(xiàn)路上。
1.2 光纖復(fù)合相線(xiàn) ----- OPPC(Optical Phase Conductor)
在有些不架設(shè)架空地線(xiàn)的電網(wǎng)中,為了滿(mǎn)足光纖聯(lián)網(wǎng)的要求,與OPGW技術(shù)相類(lèi)似,在傳統(tǒng)的相線(xiàn)結(jié)構(gòu)中以合適的方法加入光纖,就成為光纖復(fù)合相線(xiàn)(OPPC)。它與OPGW的結(jié)構(gòu)雖雷同,但從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到安裝和運(yùn)行,OPPC與OPGW有原則的區(qū)別。
OPPC傳導(dǎo)的是三相系統(tǒng)中的永久性電流,故有比OPGW光纜或架空地線(xiàn)高的持續(xù)溫度;為了保持與相鄰導(dǎo)線(xiàn)的弧垂張力特性保持一致,OPPC的直徑、重量、截面積和機(jī)械特性等參數(shù)應(yīng)盡量與相鄰導(dǎo)線(xiàn)的參數(shù)相符或相近;與此同時(shí),OPPC光纜的電氣特性如直流電阻和/或阻抗也應(yīng)與相鄰導(dǎo)線(xiàn)相似,以避免遠(yuǎn)端電壓變化并保持三相平衡。
表2: 典型的相線(xiàn)與OPPC對(duì)比表
型號(hào)
LHAGJF2 – 240/30
OPPC – 244/30-24B1
截面圖
結(jié)構(gòu): 鋁合金+鋼 24×3.6+7×2.4
24×3.6+(5×2.5+1×2.6)
鋁合金截面: mm2 244.3 244.3 鋼截面: mm2
31.66
29.85