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 一、引言

　　光纖復合架空地線(OPGW)光纜通信是將光纖單元復合于送電線路地線內，利用光纖單元開通通信通道，使其兼具地線避雷和光纖通信雙重功能的一種新型的通信方式。它隨高壓輸電線路一起架設，不需占用新的敷設走廊，而且傳輸容量大、可靠性高、不受強電干擾，近年來，國際國內業(yè)內方興未艾。汕頭澄海110kＶ外砂變電站－澄海變電站送電線路工程"(以下簡稱"澄-砂")光纖復合架空地線(OPGW)光纜于2000年5月完成設計，2000年10月線路投入運行。系統各項指標滿足設計要求，運行至今穩(wěn)定可靠，為系統通信提供了優(yōu)質的通信通道。

二、 工程概況

　　該工程線路起點為在建的110kV眐扒�睖Z繒荊�直K鬮�已哉b卸嗄甑?10kV澄海埔美變電站， 全線長6.111kｍ，跨河段1.187km，桿塔32基。該線是澄海電網首條OPGW光纜線路。為降低工程造價，該工程采用當時國內唯一一家OPGW光纜廠家--上海電纜研究所--生產的無縫鋁管層絞式OPGW光纜，內含12芯Ｇ.652單模光纖。根據線路工程特性，全線采用二種規(guī)格的OPGW光纜�？绾佣渭茉O型號為OPGW－12B1/140光纜直至外砂站、其余架設OPGW－12B1/65光纜，共計3盤光纜。本工程利用光纜中4芯光纖開通調度電話、調度自動化數據通道，其余纖芯兼顧了以后通信發(fā)展需要及繼電保護系統光纖電流縱差保護通道，在兩側站內構架處利用普通無金屬管道光纜將OPGW光纜引進各自通信機房。

三、 光纖復合架空地線 (OPGW)光纜結構及特性

　　光纖復合架空地線(OPGW)光纜通信工程中，OPGW光纜線路部分投資較大且與地線及鐵塔相匹配。因此，詳細地了解OPGW光纜結構及各種特性，在工程設計中選擇經濟、合理、符合工程實際情況的OPGW光纜顯得尤為重要。

　　"澄-砂"線OPGW光纜采用密封無縫鋁管層絞式結構。光纖套入密封無縫鋁管中，管內填充阻水化合物，將含有光纖的鋁管同鋁包鋼線絞合成纜芯，纜芯外再絞合一層鋁線。 "澄-砂"線OPGW光纜技術特性符合IEEE－1138、IEC－1396規(guī)范和相關國際標準，光纖符合ITU－T相關標準。

四．光纖復合架空地線 (OPGW)光纜設計應考慮的主要問題

　　"澄-砂"線工程線路原始設計條件如鐵塔的結構、鐵塔的高度、導線對地距離、耐張段長度、設計地線的電氣及機械特性、線路的施工條件等均已確定，全線在北側架設一根OPGW光纜，OPGW光纜各種特性的選擇必須與線路設計條件相匹配。

　　1．OPGW光纜的機械特性。"澄-砂"線110kv送電線路地線采用LGT－95/55鋼芯鋁絞線、GT－50鋼絞線。為了使OPGW光纜與地線的弧垂相近，因而要求它們的機械特性包括抗拉強度(RTS)、彈性模量、線膨脹系數、重量、外徑等應盡可能接近。

　　2．最大工作應力(MAT)。OPGW光纜用作送電線路的地線時，最大工作應力的選擇與一般地線相似，安全系數≥2．5，應滿足檔距中央導地線間距離要求,在此前提下，應盡可能放松張力，保證在承受荷載情況下光纖不受力。

　　3．每日平均運行應力(EDS)。OPGW光纜每日平均運行應力的確定直接影響光纜的長期安全運行。按照線路設計規(guī)范，采用防振措施后導線每日平均運行應力為15%～25%RTS。根據OPGW光纜運行實際情況，建議值為18%RTS。

　　4．短路電流容量(I2t)。工程中OPGW光纜短路電流容量(I2t)與系統發(fā)生單相接地故障時流過OPGW光纜的電流(I)及保護動作時間(t)有關，t包括斷路器動作時間、保護設備動作時間、通道時延時間及失靈保護動作時間。"澄-砂"線要求OPGW光纜最大短路返饋電流16．0kA、最小短路返饋電流2．0kA、短路電流持續(xù)時間為0．5ｓ。OPGW光纜實際短路電流的準確計算比較復雜，它與起始溫度及允許最高溫度有關。

　　5．OPGW光纜中光纖的"余長"。無縫鋁管層絞式OPGW光纜通過對無縫鋁管內光纖余長和纜芯絞合節(jié)距的優(yōu)化設計，使光纜中的光纖獲得二次余長，以保證OPGW光纜在受到最大工作應力時光纖不受力。"澄-砂"線OPGW光纜中光纖的"余長"≥0．5%。

　　6．OPGW光纜防振措施。防振措施對導線阻尼和抗疲勞性能十分重要。防振器消耗的動量雖不是很大，但使導線的振幅降低很多。導線的疲勞與其使用應力有關，疲勞極限還與振動次數有關。目前，防止或減弱線路導線振動的措施包括利用導線自阻尼或者采用防振錘、防振鞭等。"澄-砂"線OPGW光纜采用石家莊華能電氣公司生產防振錘，系OPGW光纜廠家--上海電纜研究所選配。

　　7．OPGW光纜金具配置。OPGW光纜配置金具的設計及選用要充分考慮OPGW光纜所需的握著力并保證光纖不受壓力和彎曲應力。配置金具包括耐張金具、懸垂金具、引下金具、防振器等"澄-砂"線OPGW光纜配置金具由石家莊華能電氣公司生產制造并由專業(yè)人員指導安裝，以確保OPGW光纜安裝后正常運行。

　　8．OPGW光纜張力弧垂計算。OPGW光纜張力弧垂計算的氣象條件與原送電線路設計相同，采用廣東省送電線路第V氣象區(qū)(風速35m/s)；大氣過電壓的情況下與原地線的弧垂相同，滿足大氣過電壓的情況下，檔距中央的導地線弧垂配合要求。光纜平均運行張力17KN,小于25%破壞張力。最大運行張力22.5KN。

五、OPGW光纜施工

　　"澄-砂"OPGW光纜施工任務由具有較多施工經驗的廣東省輸變電工程公司最終完成，按照設計要求，采用了張力放線法作業(yè)，嚴格遵循輸電線路導線安裝張力放線有關規(guī)程，具體安裝程序也參照了產品安裝說明書。施工需配備牽張機、滑輪、牽引繩、牽引網套、退扭器等專用機具，緊線作業(yè)一般在耐張段兩端的耐張塔上進行，施工過程一直有專業(yè)人員督導，以確保工程質量。 OPGW光纜接頭接續(xù)要求采用光纖熔接機固定熔接，接頭盒及余纜架盡量選擇在易于盤放的地方如鐵塔的橫格面，固定必須美觀牢靠。

六、結束語

　　OPGW光纜的設計與應用，國內尚無成熟的設計運行經驗可借鑒，對OPGW光纜結構及特性在實際運行中有待進一步認識與探討。本工程中，設計人員全面參與了OPGW光纜的材料選購、施工安裝、隨工及竣工驗收、試運行測試等方面的工作，"澄-砂"線OPGW光纜的順利投產及可靠運行，為電網內行政電話、調度電話、調度自動化、辦公自動化、MIS系統、線路繼電保護等信息提供了優(yōu)質的通信通道，保證了電網的安全穩(wěn)定運行，為澄海電力系統通信網絡的建設提供了最佳解決方案。