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征帆国标OPGW光缆厂家 |
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1. OPGW光缆的特点
光缆铠装层有很好的机械强度特性，因此，光纤能得到的保护不受磨损、不受拉伸的应力、不受侧向压力，在根本上了光纤不受外力损害。 光缆铠装层有很好的抗雷击放电性能和短路电流过载能力，因此，在雷电和短路电流过载的情况下，光纤仍可正常运行。 OPGW光缆，可直接作为架空地线安装在任意跨距的电力杆塔的地线挂点上。
特殊设计的OPGW光缆可直接替换原有高压线路的架空地线，不用更换原有塔头；与高压线路同步建设光缆通信系统，可节省光缆施工费用，降低通信工程造价；缆径小，重量轻，不会给铁塔带来大的额外荷载；运行温度-40～+70℃。
2. 选择使用OPGW光缆应注意的问题
2.1合理选择光纤外护套。光纤外护套有3种管材：塑料管有机合成材料、铝管、钢管。塑料管造价低。为满足塑料管护套对紫外线的防护要求，少要使用两层铠装。塑料管OPGW承受短路电流引起的短时温升能力＜180℃；铝管造价较低。由于铝材阻抗小，因此能加大OPGW铠装层承受短路电流的能力。铝管OPGW承受短路电流引起短时温升能力＜300℃；不锈钢管造。但是由于钢管的管壁薄，在相同截面条件下装入不锈钢管的光纤芯数比塑料管和铝管都要多，因此在多芯条件下单位光芯造价并不高。钢管OPGW承受短时温升的能力可达450℃。用户可根据工程具体情况，合理选择光纤外护套。
2.2当用OPGW光缆更换老线路地线时，选择与原有架空地线的机械特性和电气特性相当的OPGW。即OPGW的外径、单位长度重量、极限拉力、弹性模量、线膨胀系数、短路电流等参数与现有地线参数相接近，这样既可以不改变现有的塔头，减少改造工程量，又可以OPGW与现有相导线的安全距离，确保电力系统安全运行。
2.3安装施工OPGW光缆与安装ADSS光缆差不多，使用的金具也几乎一样，只是挂点不一样，OPGW光缆要安装在架空地线的位置上。光缆线路的中间接头位置通过配盘落在耐张铁塔上。
在以上几种光缆的选择应用中，还需要共同注意的一点是：选择松套结构光缆，不要选用紧套结构光缆。因为光纤在松套管内可以留有一定的余长，控制范围在0.0%～1.0%之间典型数值为0.5%～0.7%。当光缆在施工时，或在重力和风力的作用下而发生拉伸时，只要光缆的拉伸长度在余长范围内，光纤则具有应变能力而不承受张力，从而光纤的传输质量不受外力影响。
3. OPGW施工方法
虽然OPGW与地线在施工方法及施工要求方面无大的区别，但OPGW还同时承载整段长度的光纤，所以在压折、弯曲和安装上都有特殊的要求。目前国内外施工方法使用较多的是张力放线法。
新建线路：利用导线、地线安装时的准备装置，如张力牵引机具、跨越架、牵引绳、导引滑轮等，达到资源利用化的效能。传统的安装方法是通过张力机及牵引机的主牵引与助牵引的作用力。在控制系统的监控及导动下OPGW平稳放线，以10～20 m/s的速度较稳定的架设到各基杆塔上。安装技术人员行耐张段的紧线，在观察档看尺度。验证了弧垂张力表的数据后开始安装耐张线夹，然后安装悬垂线夹。接续测试后，OPGW的安装工作至此告一段落。值得注意的是在紧线时，尤其是高差角较大的情况，为保护光缆上扬时不与滑车碰撞，需要打拉线紧固等。
4. OPGW光缆接续
光缆接续是OPGW光缆施工中一道重要工序，其质量好坏将直接影响线路传输质量，在已发生的OPGW故障中，接头部位的故障发生率很高。故障的发生不仅取决于光缆连接护套的方式、质量，也包括内部光纤接头增强保护方式、材料的质量，同时也与光缆接续工艺、接续人的责任心有关。OPGW光缆的接续方法基本同于普通光缆的接续，但也有不同之处，并且要求更加严格。接续材料的质量要求：OPGW光缆因其与高电压等级线路同杆架设，因光缆本身采用了耐电腐蚀材料，所以其接续护套也是经过鉴定的产品，除了应具备良好的防水防潮性及一定的机械性能外，同时也需具备一定的抗电腐蚀能力。接头盒的寿命应该要大于OPGW的使用寿命。
安装要求：为防止人为破坏，光缆接头盒安装在离地面6 m以上的位置，同时由于OPGW光缆的特殊性，需预留较多的余缆，余缆及接头盒尽量选择在易于盘放的地方如铁塔的横格面。接头盒应具有在杆塔上不打孔安装和紧固的功能，固定美观牢靠。
接续损耗要求：光纤接头的连接损耗，应低于内控指标，且尽量做到边接续边测试，以确保每条光纤通道连接损耗达到设计要求。为有效控制光缆接头的接续质量，熔接机提示的接续衰耗只能作为参考值，应采用光时域反射仪OTDR从两个方向监测，接头衰耗取其平均值。
5. OPGW的选用原则一般从以下几个方面加以考虑和验算:
5.1需要满足气象条件的要求、本身抗拉强度的要求以及铁塔允许设计荷载的要求。
5.2在OPGW的设计中要考虑的主要技术数据是：光纤类型、光纤芯数、光缆直径、光缆截面积、光缆单位质量、极限张力强度、短路电流、直流电阻、弹性模量、热膨胀系数、年平均运行应力、小弯曲直径、盘长等。
5.3在环境温度为+15℃、无冰、无风情况下，且与另一根地线的弧垂保持一致的条件下，可选择OPGW光缆。
5.4 OPGW允许短路电流的确定。先确定短路电流等效时间，一般220kV线路在短路电流很大时，故障电流等效时间可按0.3s考虑。根据系统提供的短路电流，计算线路入地总短路电流，通过OPGW与另一根地线的短路电流分配计算，在变电站出口处验算OPGW和另一根地线的短路热稳定值。当线路上发生单项短路时，架空地线上出现短暂的大电流，电流产生的热量使光缆和分流线的温度升高。因为电流持续时间很短，热量不会散发到周围环境中，致使电线温度升高。当电线温度超过其允许温度时，将会严重影响安全运行。所以满足热稳定要求是确定OPGW和分流线的重要条件。对于OPGW而言，一般采用厂家提供的允许短路电流及允许温度，我们仅对它进行校对，OPGW可以按照线路各处的短路电流情况分段选型。
5.5 OPGW要有良好的耐雷水平，雷击OPGW时，通信质量不应受影响，金属部分不应发生断股。
6. 与OPGW匹配的另一根地线的选择
为了满足短路电流的要求，单纯地加大OPGW截面，不仅不经济，而且还与另外一根地线极不协调和匹配。解决的办法是另一根地线采用导电性能较好的良导体地线，由于其电阻和自阻抗较低，有更多的电流分配到该地线中，使通过OPGW的电流减少，起到了良好的分流作用。虽然分流线的电阻可以降得很低，但是其感抗下降的很慢，因此分流线的作用有一定的局限。分流线和OPGW一样，可以按照线路各处的短路电流情况分段选型。需要特别注意的是，在分流线改变型号的地方因分流线变细，更多的电流分配给了OPGW，故OPGW的电流会突然升高很多，因此分流线的选型要进行反复计算。
7. 几个关键问题
7.1 分盘和预留长度
由于光纤信号每经过一个接头，产生一定的衰耗，在实际工程设计中，OPGW一般采用定长生产，中间不能接续，接头借助的接续盒。因此OPGW的分段应结合本体线路的路径条件、施工场地、塔型及制造运输条件等因素综合考虑。
设计时，应在OPGW施工明细表中注明光缆配盘数量、型号和长度。每盘光缆的长度需考虑光缆弧垂的影响，以及接续盒、进站预留长度。一般凡有接续盒的杆位考虑增长60m，而进入变电站内则考虑预留长度为150m。
OPGW在维修过程中，重新接头和局部移动时需要伸长光缆，所以在接头处、复杂地段和重要跨越处，都应在OPGW设计长度中做适当的预留长度。
7.2 力学计算
按照实际工程的气象条件，OPGW光缆满足电气和机械使用条件的要求：①OPGW的设计安全系数大于导线的安全系数；②档距中央导线和OPGW的距离在15℃气温、无风条件下，满足规程中S≥0.012L+1的要求；③适当考虑在上述条件下和另一根地线的弧垂尽量保持同一水平。基于以上要求，进行OPGW光缆特性曲线和安装曲线的计算［2，3］。
7.3 初伸长处理
OPGW光缆承受拉力后会产生塑性伸长，从而引起档内弧垂加大，使OPGW光缆对导线的安全距离缩小，所以在施工过程中考虑补偿。
OPGW光缆的塑性伸长对弧垂的影响可参照《110～500kV架空送电线路设计技术规程》第7.0.6条提供的数据，并按照厂家的要求进行降温补偿处理。
7.4 防振
微风振动是一种经常发生在架空导线、地线和架空光缆的涡流回流现象。微风振动的机械原理是稳定分层的风通过圆柱形物体(如光缆)时发生的。当风吹圆柱形物体时，在它的后面分层交错的涡流行成一定的压力差，这样就使圆柱形物体在与风吹动方向相垂直的方向产生移动的趋势。如果涡流的频率与光缆的自然频率一致时，导线将发生微风振动。这种微风振动对光缆是有疲劳危害的。
常用的OPGW防振器有防振锤、防振鞭、阻尼线防振球和防振环。从现有资料来看，国内外用于光缆的防振器主要是防振锤和防振鞭。防振锤是一种调频率减振器，对于大直径线缆，具有非常有效的防振效果，其原理是动态吸收能量。防振鞭是目前常用的一种冲击型减振器，防振鞭对小直径的线缆线路的高频率振动的减振非常有效。防振鞭通过与线缆的撞击来消散振动能量进而到达减弱线路微风振动的效果。目前在OPGW光缆上，使用防振锤和防振鞭的均有。
7.5 金具及附件
OPGW的主要配套金具包括悬垂线夹、耐张线夹、接地线、防振锤、引下线夹、抱箍、接续盒、热塑套管等，一般由光缆厂家或供货商提供。为了OPGW光缆在杆塔上的可靠挂线，一般根据杆塔挂线孔的实际情况，设计与其对应的金具组装串。
7.6 接地
OPGW的接地属于很小但非常重要的一部分，很多设计人员往往容易遗漏这个问题。OPGW通过接地线在每基杆塔上做可靠接地。金具串通过并沟线夹与接地线连接，接地线的另一端用螺栓固定在杆塔地线架预留的孔上。一般悬垂金具串配置1根接地线，耐张直通式和需断开接续的配置2根接地线。
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