对光纤,一般推荐采用单模光纤,并有较多芯数,为保持光纤长期工作可靠性,需进行光纤的强度筛选。同时制造时保证合理的光纤余长,以满足线路运行中的光纤最小应力要求。考虑到因短路或雷击引起的短时温升,对光纤的耐热性能有较高要求,对光纤涂覆材料和护套材料进行优化选择。
5. 机械性能
5.1 地线对OPGW的要求
a) OPGW对地线应具有兼容性,即OPGW外径、重量和机械特性与原有地线相配合以保证在风荷、冰荷情况下安全可靠运行。
b) 保证OPGW具有较高的机械强度,使在允许的张力范围内,光纤不会因OPGW的伸长而受拉,影响寿命,增大损耗。
c)具有良好的热稳定性。
5.2规程对OPGW的要求
线路要求规定电线的强度设计安全系数不小于2.5;电线的平均应力(年平均气温状态下)的上限不超过拉断力的25%;防雷要求,在档距中央导地线间的距离,应大于或等于0.012倍档距加1米的间隙,此状态为大气过电压或雷电过电压:气温为15℃、无风、无冰。
以导地线配合公式得到的应力为已知条件,解状态方程求出控制状态下地线最大使用应力;年平均运行应力。对照OPGW强度选择型号。
6.复合光缆线长考虑和计算
复合光缆受制造和运输的限制,4公里左右就要接头一次,由于接头不仅有拉力的接续,同时有光的连续。复合光缆的接头对光的损耗很大,应尽量减少中间接头。因此,考虑计算好复合光缆的线长直接反应到工程质量和投资。
6.1弧垂对线长的影响
实际情况,架空电线是一条悬链线。为了工程计算简便,忽略悬链线高次项的影响,用抛物线来代替悬链线分析架空电线,工程设计是可满足要求的。一般平丘地区,线长考虑比线路路径长1.5%就可以了;山区考虑线长比路径长3%;
6.2接头对线长的要求
复合光缆中间接头要引到搭脚,一般离地面7~10米处安装接头盒。每一根复合光缆从施工的角度考虑,其长度除耐张塔之间的线长外,还要多留一段。从以往的工程施工经验看,只要计入中间接头引下线的长度,就能满足施工的要求。
7. 复合光缆对杆塔的影响和要求
由于复合光缆中间有一部分(铝合金保护管内)基本不考虑抗拉强度,与普通地线相比,在相当的拉力下,OPGW直径会有所增大。在大风状态下,杆塔水平负荷加大。对于已有的杆塔就要相应地减小水平档距来使用。
8. OPGW的耐雷特性
当雷击地线时,雷电流流经地线将引起OPGW线体瞬间发热,严重时还可能造成断股现象。雷电流引起OPGW发热与短路电流热容量计算相似。上海地区雷暴日数约40日/年,属雷电活动较强烈地区,但目前尚缺少有关雷电参数取值仅根据SD119-84《500kV电网过电压保护绝缘配合及电气设备接地暂行技术标准》,雷电冲击电压波按波头1.2uS,波尾50uS考虑,雷电流幅值取200KA,雷击点在杆塔
附近,OPGW分流系数按0.9考虑,经计算流经OPGW的雷电流热容量远小于故障电流热容量值。热容量值主要取决于故障电流。至于OPGW断股问题,根据工程实际情况,按照厂家经验,OPGW外层线股按能承受80库仑雷电荷进行选型,且其机械特性应满足工程的要求。
9. OPGW金具
OPGW光缆中包含数根光纤,光纤受压及弯曲都将影响其传输特性及使用寿命。因此OPGW配套金具的设计及选用要求充分考虑OPGW所需的握固力并保证光纤不受压力和弯曲应力。
OPGW配套金具包括:耐张线夹、悬垂线夹、跳线线夹、OPGW接地线及固定引下线及防震锤等。配套金具一般应向OPGW供货厂家订购,其安装方法也由厂家提供,确保OPGW安装后正常运行。
10. 结束语
复合光缆芯数和允许短路电流的选择是一般地线不存在的问题,选择好芯数给系统通信留有发展余地,允许短路电流则影响到通信的可靠性;复合光缆长度考虑,可便于施工,减少中间接头,提高通信质量。OPGW投运时间较短,故对OPGW结构及性能认识也较肤浅,尚须在今后的工作中进一步认识。相信在不久的将来,OPGW将为电网内电话,调度继保等信息提供优质通信通道,保证电网的安全稳定运行。