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光纖復(fù)合地線OPGW(the Optical Overhead Ground Wire) OPGW又稱地線復(fù)合光纜、光纖架空地線等,是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有兩種功能:一是作為輸電線路的防雷線,對(duì)輸電導(dǎo)線抗雷閃放電提供屏蔽保護(hù);二是通過(guò)復(fù)合在地線中的光纖來(lái)傳輸信息。 OPGW是架空地線和光纜的復(fù)合體,但并不是它們之間的簡(jiǎn)單相加。隨著電力通信的不斷發(fā)展,作為電力通信的最佳載體OPGW光纜的應(yīng)用,已在國(guó)內(nèi)外電力通信系統(tǒng)中被人們所接受,并得到迅速發(fā)展。但OPGW光纜的技術(shù)發(fā)展伴隨著電力系統(tǒng)的要求而不斷推陳出新。OPGW光纜主要在500KV 、220KV 、110KV電壓等級(jí)線路上使用,受線路停電、安全等因素影響,多在新建線路上應(yīng)用。 OPGW的適用特點(diǎn)是:
(1)高壓超過(guò)110kv的線路,檔距較大(一般都在
(2)易于維護(hù),對(duì)于線路跨越問(wèn)題易解決,其機(jī)械特性可滿足線路大跨越;
(3)OPGW外層為金屬鎧裝,對(duì)高壓電蝕及降解無(wú)影響;
(4)OPGW在施工時(shí)必須停電,停電損失較大,所以在新建110kv以上高壓線路中應(yīng)該使用OPGW;
(5)OPGW的性能指標(biāo)中,短路電流越大,越需要用良導(dǎo)體做鎧裝,則相應(yīng)降低了抗拉強(qiáng)度,而在抗拉強(qiáng)度一定的情況下,要提高短路電流容量,只有增大金屬截面積,從而導(dǎo)致纜徑和纜重增加,這樣就對(duì)線路桿塔強(qiáng)度提出了安全問(wèn)題。
常見的OPGW結(jié)構(gòu)主要有三大類,分別是鋁管型、鋁骨架型和(不銹)鋼管型。OPGW光纜的結(jié)構(gòu)繁多,并不像普通光纜那樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,這是由于OPGW光纜既要滿足光通信的要求,又要滿足電力系統(tǒng)的地線機(jī)械性能和電氣性能。所以說(shuō)OPGW光纜是一種特種光纜,它集光纜和地線于一體。因此對(duì)于OPGW光纜的技術(shù)要求就遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通光纜,OPGW光纜不僅要有穩(wěn)定的光傳輸性能,更要有具備地線的高可靠性能。OPGW光纖復(fù)合架空地線是集通信光纖與架空輸電線路避雷線于一體的地線,既要滿足光纖通信的技術(shù)要求,也要滿足作為地線所必備的一切特性要求,包括機(jī)械強(qiáng)度、電氣性能。由于這種地線是將光纖內(nèi)置于絞線中,架設(shè)于高壓輸電線路的頂端,因此具有安全可靠,無(wú)電磁感應(yīng),免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
國(guó)外自70年代末開始就逐步在架空輸電線路中得到應(yīng)用,而且使用量越來(lái)越大,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在全世界至今已使用OPGW達(dá)數(shù)10萬(wàn)km。我國(guó)近期建設(shè)的500 kV輸電線路工程基本上也都采用了OPGW。盡管如此,在我國(guó)輸電線路采用OPGW仍然屬于新生事物。而且,工程中OPGW的采用涉及到線路、通信兩個(gè)專業(yè),各自的側(cè)重面不同,考慮問(wèn)題的角度也不一樣,有必要對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要原則進(jìn)行討論。另一方面,目前世界上生產(chǎn)OPGW的廠商近20家,結(jié)構(gòu)差別比較大,采用的標(biāo)準(zhǔn)也不一致,因此需要研究一下我們關(guān)心的指標(biāo),線路設(shè)計(jì)過(guò)程中如何考慮與鐵塔、另一根地線的匹配問(wèn)題等。
我國(guó)是一個(gè)人口多耕地面積少的國(guó)家,利用電力桿塔架設(shè)OPGW,不僅能解決通信問(wèn)題,還節(jié)省了耕地的占用。歐洲一些國(guó)家的電信、鐵道等部門均租用或買斷電力的OPGW光纖而不再自行敷設(shè),避免了諸多部門同站址同路徑的重復(fù)建設(shè)。因此OPGW在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用有很大的現(xiàn)實(shí)意義。