電力特種光纜在電力通信系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用比較電力通信光纜驗(yàn)收規(guī)范

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電力特種光纜在電力通信系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用比較電力通信光纜驗(yàn)收規(guī)范電力光纜實(shí)際應(yīng)用通信系統(tǒng)

本文從各種電力特種光纜的特質(zhì)和性能啟程，結(jié)合各電壓等級(jí)電力系統(tǒng)特點(diǎn)，對(duì)目前常用的特種光纜在實(shí)際應(yīng)用中舉行對(duì)比分析，總結(jié)其常見故障及解決方法。電力通信；電力特種光纜；OPGW；ADSS

電力通信系統(tǒng)的剛強(qiáng)和優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的必備條件之一，作為電力通信系統(tǒng)基石的光纖傳輸網(wǎng)取得高速進(jìn)展。為適應(yīng)電力系統(tǒng)通信的特殊需要，電力特種光纜應(yīng)運(yùn)而生，經(jīng)過近三十年的進(jìn)展，電力特種光纜不但日趨成熟而且前景看好。

1、各種電力特種光纜的特性

電力特種光纜是通過電力系統(tǒng)獨(dú)有的線路桿塔資源架設(shè)，附加于電力線和加掛于電力桿塔上的光電復(fù)合式光纜，充分利用架空電力線路走廊。電力特種光纜受外力破壞的可能性小，穩(wěn)當(dāng)性高，雖然其本身造價(jià)相對(duì)較高，但施工創(chuàng)辦本金較低。特種光纜依托于電力系統(tǒng)自己的線路資源，制止了在頻率資源、路由協(xié)調(diào)、電磁兼容等方面與外界的沖突和糾葛，有很大的主動(dòng)權(quán)和生動(dòng)性。

電力特種光纜按照敷設(shè)布防的方式分為光纖復(fù)合架空地線OPGW、光纖復(fù)合架空相線OPPC、全金屬自承式光纜MASS、全介質(zhì)自承式光纜ADSS、地線捆綁光纜ADL和地線纏繞光纜GWWOP等幾種。

2、OPGW與ADSS對(duì)比

這里對(duì)OPGW光纜及ADSS光纜就特性、適用特點(diǎn)、常見故障及解決方法等方面舉行分析對(duì)比。

A．特性識(shí)別

架空地線復(fù)合光纜OPGW的突出特點(diǎn)是將通信光纜和高壓輸電線上的架空地線結(jié)合成一個(gè)整體，將光纜技術(shù)和輸電線技術(shù)相融合，成為多功能的架空地線，既是避雷線，又是架空光纜，同時(shí)還是屏蔽線，在完成高壓輸電線路施工的同時(shí)，也完成了通信線路的創(chuàng)辦，分外適用于新建的輸電線路。常見的OPGW布局主要有三大類，分別是鋁管型、鋁骨架型和（不銹）鋼管型。

全介質(zhì)自承式光纜ADSS在制造中采用了具有高彈性模量的高強(qiáng)度芳綸紗作為抗張?jiān)?，同時(shí)光纜幾何尺寸小，纜重僅為普遍光纜的三分之一，可直接架掛在電力桿塔的適當(dāng)位置上，對(duì)桿塔增加的額外負(fù)荷很小，最大檔距可達(dá)1500m。它的外護(hù)套經(jīng)過中性離子化浸漬處理，使光纜具有極強(qiáng)的抗電腐蝕才能，能保證光纜在強(qiáng)電場(chǎng)中的壽命；光纜采用非金屬材料，絕緣性能好，能制止雷擊，電力線出故障時(shí)，不會(huì)影響光纜的正常運(yùn)行；利用現(xiàn)有電力桿塔，可以不停電施工，與電力線同桿架設(shè)，可降低工程造價(jià)。各種各樣的ADSS光纜布局可歸納為最主要的中心管型和層絞型2種。

B．適用特點(diǎn)

OPGW光纜主要在500kV、220kV、110kV電壓等級(jí)線路上使用，受線路停電、安好等因素影響，多在新建線路上應(yīng)用。OPGW的適用特點(diǎn)是：（1）高壓超過110kV的線路，檔距較大（一般都在250M以上）；（2）易于維護(hù)，對(duì)于線路跨越問題易解決，其機(jī)械特性可得志線路大跨越；（3）OPGW外層為金屬鎧裝，對(duì)高壓電蝕及降解無影響；（4）OPGW在施工時(shí)務(wù)必停電，停電損失較大，所以在新建110kV以上高壓線路中理應(yīng)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，那么相應(yīng)降低了抗拉強(qiáng)度，而在抗拉強(qiáng)度確定的處境下，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)度提出了安好問題。

ADSS光纜在220kV、110kV、35kV電壓等級(jí)輸電線路上廣泛使用，更加是在已建線路上使用較多。它能得志電力輸電線跨度大、垂度大的要求。標(biāo)準(zhǔn)的ADSS設(shè)計(jì)可達(dá)144芯。其特點(diǎn)是：（1）ADSS內(nèi)光纖張力理論值為零；（2）ADSS光纜為全絕緣布局，安裝及線路維護(hù)時(shí)可帶電作業(yè)，這樣可大大裁減停電損失；（3）ADSS的伸縮率在溫差很大的范圍內(nèi)可保持不變，而且其在極限溫度下，具有穩(wěn)定的光學(xué)特性；（4）耐電蝕ADSS光纜可裁減高壓感應(yīng)電場(chǎng)對(duì)光纜的電腐蝕；（5）ADSS光纜直徑小、質(zhì)量輕，可以裁減冰和風(fēng)對(duì)光纜的影響，其對(duì)桿塔強(qiáng)度的影響也很小；（6）ADSS采用了新型材料及光滑形狀設(shè)計(jì)，使其具有優(yōu)越的空氣動(dòng)力特性。

C．常見故障及解決方法

OPGW受到短路故障的影響，當(dāng)線路故障短路電流沖擊OPGW光纜時(shí)，不銹鋼單元瞬時(shí)高溫，務(wù)必提高光纜的短路電流容量，以降低對(duì)短路故障對(duì)光纜的影響。根據(jù)Q=I2t，也可以通過限制實(shí)際短路電流的大小及持續(xù)時(shí)間來提高OPGW的耐熱性能。

除了短路故障之外，雷擊是造成OPGW光纜瞬時(shí)高溫的另一個(gè)因素。與短路故障相比，雷擊的瞬間電流強(qiáng)度更大，但持續(xù)時(shí)間很短，因此雷擊導(dǎo)致溫升的熱容量要小于短路產(chǎn)生的熱容量，但短路電流作用于OPGW光纜的整個(gè)金屬截面，而雷擊電流只局限于一根或數(shù)根金屬單絲的某一小段上，能量的集中導(dǎo)致這一小段金屬絲上的高溫足以將其局部或完全溶解。這就是雷擊造成OPGW光纜斷股的主要理由。

OPGW光纜應(yīng)用中的主要故障是雷擊導(dǎo)致的斷股，目前的解決方法有：

1）進(jìn)展耐雷的外層股線材料。2000年巴西進(jìn)展的高耐雷OPGW，外層股線使用一種高級(jí)鍍鋅鋼線和養(yǎng)護(hù)光纖的鋁管構(gòu)成，高級(jí)鍍鋅鋼需要較多的能量才能在雷擊下熔化。

2）外層股線盡量采用鋁包鋼線，并加厚鋁包鋼線的鋁包厚度。

3）盡量增加外層股線和內(nèi)層股線之間的設(shè)計(jì)空氣間隙，制止熱量內(nèi)傳。

4）一致材料下，采用更大的外層股線直徑。

OPGW光纜的使用材料和布局確定后，其抗雷特性也就抉擇了。

由于ADSS光纜運(yùn)行于高壓導(dǎo)線鄰近，周邊存在強(qiáng)電場(chǎng)，極有可能展現(xiàn)電腐蝕現(xiàn)象導(dǎo)致的光纜損壞。目前的解決方法有：

5）不同電壓等級(jí)的線路中優(yōu)先選用耐電痕外套，110kV及以上的線路務(wù)必選用耐電痕材料。

6）110kV及以上線路，可以考慮使用防電暈線圈以有效降低金具與光纜外觀的電場(chǎng)，裁減漏電流。

7）220kV及以上線路和掛點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大的桿塔，防震錘對(duì)光纜外表皮的爬電腐蝕較防震鞭要安好得多。

8）操縱電纜懸掛點(diǎn)的空間電位，110kV不超過15kV，220kV不超過20kV。

可以利用分布式光纖溫度傳感器監(jiān)測(cè)電腐蝕故障。

3、特性好像的電力特種光纜

不同的電力特種光纜各具特點(diǎn)，得志不同的使用要求，應(yīng)用于不同的場(chǎng)合。下面對(duì)特性好像的特種光纜在實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)上舉行比對(duì)。

3.1光纖復(fù)合架空地線OPGW與光纖復(fù)合架空相線OPPC

在電網(wǎng)中，有些線路可不設(shè)架空地線，但相線是必不成少的。為了得志光纖聯(lián)網(wǎng)的要求，與OPGW技術(shù)相類似，在傳統(tǒng)的相線布局中以適合的方法參與光纖，就成為光纖復(fù)合相線（OPPC）。

我國目前在110kV至500kV線路主干網(wǎng)廣泛采用OPGW、ADSS舉行通信，對(duì)于一些難以選用OPGW、ADSS光纜的線路，OPPC就是OPGW、ADSS光纜的補(bǔ)充產(chǎn)品。

3.2全介質(zhì)自承式光纜ADSS與金屬自承式光纜MASS

考慮MASS光纜同ADSS光纜一樣與現(xiàn)有桿塔舉行同桿架設(shè)，為裁減對(duì)桿塔的額外負(fù)載，要求MASS光纜布局小、重量輕。因此MASS光纜布局采用中心管式，即不銹鋼光纖單元外面絞合一層鍍鋅鋼絲或鋁包鋼絲，通常從本金考慮，以鍍鋅鋼絲為主。由于MASS光纜是金屬布局，通過良好的接地處理和選擇弱電場(chǎng)安點(diǎn)綴，可以便當(dāng)?shù)慕鉀Q電腐蝕問題。

3.3無金屬捆綁式架空光纜（AD-Lash）和無金屬纏繞式光纜GWWOP

它們用自動(dòng)捆綁機(jī)和纏繞機(jī)將光纜捆綁和纏繞在地線或相線上，其共同的優(yōu)點(diǎn)是：光纜重量輕、造價(jià)低、安裝急速。在地線或10kV/35kV相線上可不停電安裝；共同的缺點(diǎn)是：由于都采用了有機(jī)合成材料做外護(hù)套，因此都不能承受線路短路時(shí)相線或地線上產(chǎn)生的高溫，都有外護(hù)套材料老化問題，施工時(shí)都需要專用機(jī)械，在施工作業(yè)性、安好性等方面問題較多，而且其輕易受到外界損害，如鳥害、槍擊等，因此在電力系統(tǒng)中都未能得到廣泛的應(yīng)用。但在國際上，這類技術(shù)并沒有被淘汰或放棄，仍在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)應(yīng)用。

4、結(jié)語

電力特種