电力线路架设光缆的安装设计

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电力通信网是国家重要的专用通信网，是以“三大二高”为主要特征的现代化电网的支撑网络。电力行业发展光纤通信有着得天独厚的优势，电力网遍布城乡各地，沿电力线路杆塔、沟管、隧道架设/敷设光缆有着较高的可靠性和经济性。电力通信网中使用的特种光缆主要有ADSS光缆和OPGW光缆。OPGW光缆是在传统的地线结构中适当地添加光纤单元而形成的专用于电力线路的光缆，它同时具备架空地线和光缆的功能和性能。

　　随着国民经济的高速发展，用电负荷的增长，供电区域的扩大，使得电力系统通讯容量不断增长，光纤通信逐渐取代微波通信、载波通信，在电力系统中传输保护信号和调度通讯方面起着越来越重要的作用。光纤通信已成为电网建设和电网改造的一个重要组成部分。

　　由于光纤通信容量大，抗干扰性能好，不但可以满足电力系统中通讯及自动化的需要，而且可以将富余的容量提供给社会（有待开发）。既可以提高电网的供电可靠性，又可以取得良好的经济效益。

　　OPGW光缆

　　在输电线路上架设地线复合光缆具有两种功能：一是作为输电线路的屏蔽线和防雷地线，对输电线路导线抗雷闪放电提供保护，在输电线路发生短路时，起铠装层和屏蔽作用，使短路电流对电网和通信线、铁路、输送管道的干扰减到最小。二是通过复合在地线中的光纤，作为传送光信号的介质，可传播音频、视频、数据和各种控制信号，进行多路宽带通信。

　　OPGW的主要结构

　　为实现上述两项功能，光纤和地线必须有机结合在一起，才能充分发挥各自的作用。OPGW光缆的主要结构有：紧套结构、松套中心加强件层绞式结构、骨架式结构（骨架结构中有塑料开槽结构、铝质开槽结构）、中心束管式（有机合成材料管、钢管或铝管）、松套绞合管钢绞线绞合式。

　　（1）紧套结构：在缆芯中使用紧套光纤，紧凑性好、但光纤受力，难以保证光纤的低衰减。

　　（2）松套中心加强件层绞式结构：松套光纤绞合在中心加强件上，用芳纶和塑料护套做成光单元，再将若干个光单元置于铝管中，（极限拉断力）时受微小张力，光纤衰减小，但防侧压性能不够好。

　　（3）松套骨架式结构：在塑料或铝棒做成的骨架上，安装松套光纤或装有光纤的塑料管。光纤在70%UTS时受力微小，光纤衰减小。

　　（4）中心束管式结构：光纤装在大束管中，束管有有机合成材料管、钢管和铝管三种不同质地材料。光纤在70%UTS时不受力，紧凑性、防水性和防侧压性能均佳。

　　（5）松套绞合管钢绞线绞合式结构：用钢质绞合管装入光纤，再与金属线绞合在一起。高张力时受力小，光纤衰减小，防水性好。但不宜在强雷电地区使用。

　　由于中心束管式结构的OPGW光缆可装光纤总数多，光纤具有较大的余长，整体结构达到重量轻、缆径小，在工程中已被广采用。

　　光纤

　　中心束管结构中的光纤是以波状导入中心束管内，光纤具有千分之几的余长（一般为0.5%-0.7%），当光纤承受机械负荷时，光纤不受力，也不会增加光纤的损耗，在工程应用中实现了光缆中光纤零张力设计。束管中填充油膏的作用为：一是为有余长的光纤提供活动空间和保持一定姿态；二是为束管提供防潮性能。油膏在高温条件下不应滴流，在低温条件下不固化不收缩，从而保证了对光纤的防水和防潮能力，提供光纤一定的活动空间，发挥光纤余长的作用。

　　金属铠装

　　外层主要由导电性能好的铝合金线构成，内层由抗拉强度高的铝包钢线组成，保证光缆既承受足够的机构负荷，又能保护线路导线免遭雷击，在输电线路发生接地短路时，对短路电流容量及引起的温升具有足够的承受能力，以使缆中的光纤不因温度过高而损坏。

　　ADSS光缆

　　ADSS光缆的类型选择首先要考虑电气性能要求，即ADSS所能承受的空间感应电场（电位）的大小。原因是光缆外护套在电力线路导线的电场作用下，发生干带电弧放电，引起光缆护套的电腐蚀。光缆在高压线路导线附近，导线周围空间存在电场，光缆对导线和地线之间的电容耦合使光缆处于一个空间电位的位置，天气为雾、露或下小雨时，潮湿的污秽在光缆外护套表面形成一个电阻层。在空间电位的作用下，护套表面对铁塔上的光缆接地金具之间流有电波，电流发热造成水分蒸发，使光缆外护套表面形成小段的干燥地带，阻断了电流，光干燥带的电位差达到一定高度时，便发生放电形成电弧，这就是干带电弧。它产生的热可以使交联聚合物逐步失去结合力而形成腐蚀，护套会熔成洞，称为护套电腐蚀或电痕，导致断缆。