光缆在送电线路上的架设.doc

光缆在送电线路上的架设1、电力系统光纤通信概述利用电力系统特有的架空线路走廊资源发展通信网络，成为我国电力通信线路设计研究的课题之一。其优点在于光纤通信具有传输送容量大、传输损耗小、体积小、重量轻、便于敷设、传送距离长，不受电磁干扰和周围环境变化的影响，无辐射、无感应、无导电性。且制造光纤的主要原材料为石英砂，原材料资源丰富，节省铜材料。电缆易受温度变化的影响，综合造价高。在我国从“九五”期间电力部门就将光缆作为电力通信的主要传输媒介之一加以推广。由于当时我国尚未具备大规模生产、ADSS、OPQW光缆的能力，所以采用的产品主要是国外的。仅有少数建设和设计单位接触到该产品，了解其性能。随着社会发展，技术进步，用光导纤维取代金属导体来传输音频、视频、数据和各种控制信号，进行多种宽带通信越来越多地应用在电力统一调度、电脑联网办公、各网点电费回收，舟山市电力公司也从2004年起开始在系统中应用光纤通信。2、全介质自承式光缆(ADSS )与光纤复合架空地线(OPGW )构成和特点电力系统光缆日渐取代电力微波载波等通信，我局目前通常采用有光纤复合架空地线(OPGW)、全介质自承式光缆(ADSS )两大类。ADSS光缆和OPGW光缆两者各自构成和特点：1.ADSS光缆由外护套、芳纶、软护层、光纤等构成，具有防水、防潮、抗化学腐蚀、抗紫外线的性能，具有扭矩平衡特性，有一定的防污性能。光纤直径小，自重轻，施工业简单，避免雷击、无过电压现象，适用于旧电力线路的通信改造。2.OPGW光缆目前在世界上流行结构种类很多，我国通常采用两大类结构：中心管式，分单层铠装、双层铠装二类；混合层绞线，分双层铠装、多层铠装二类。其构成由铝合金线、铝包钢线、不绣钢管、塑料内管、光纤、油膏、高纯度粘合剂等。其特点：包覆光纤的不锈钢管置于绞体中心，光纤得到最好保护、不受磨损，具有抗雷击闪电性能，在外电流过载下，光损耗无变化。整体结构重量轻，线径小，施工杆塔的荷载小，具有高抗拉强度，是电力线路同步建设最佳的选择。3、光缆在送电线路上的设计体会由于电力系统构成的特点，所以：光缆敷设除了在城市内利用电缆沟敷设外，大量是利用架空线路的杆塔上架设光缆，下面是本人近七年来在送电线路上架设光缆设计中的一些认识：3.1全介质自承式光缆(ADSS)全介质自承式光缆（ADSS）通常悬挂在一条老的输电线路上杆塔下横担2米以下悬挂位置，因地线未到服务寿命，又不能在输电线路停电施工安装、只有利用ADSS光纤提供通信通道。ADSS光缆主要表现在大跨度直接悬挂时机械强度和光纤寿命有保证，自重轻，只要在杆塔附挂铁附件，就可以安装，施工安装方便，外护层在电磁场中和日照的抗老化性能好，造价便宜。由于ADSS光缆必须有很强的绝缘性和耐电腐蚀性，当电场空间电位在12kV以下时，ADSS 光缆的外层护套采用黑色聚乙烯PE；当电场空间电位大于12kV的高场强时， 采用黑色抗电蚀材料AT。电场对光缆外皮的损坏主要有两种原因：(1 )在档距中央光缆处于高电压输电线路所形成的高压环境，而在档距两端ADSS光缆由于靠近杆塔(通常接地)而处于零电位附近，从而使得ADSS光缆在档距中央和档距两端具有很大的电势差，当光缆受到污染或受雨雾裹覆时，该电势差将在光缆外皮表面产生电流，该电流产生的热量将水分蒸发，导致光缆的表面产生一些干带，而大部分电压降施加于干带两侧，有可能产生闪络。而闪络产生的瞬间，高温会损坏光缆的防护层，降低光缆护套的憎水性，增加干带放电产生的可能性，直至造成光缆外表脱落，光缆破坏；(2 )由于杆塔处于地电位，而杆塔周围高压线距离地电位较短，场强大于档距中央，产生电流的可能性增大，可能在光缆金属尖端产生电晕和微小的火花放电，这种放电现象会对光缆的外表产生永久性损害。这也是杆塔上光缆在悬挂金具附近产生电腐蚀现象的主要原因。因此，在ADSS光缆架设前必须对悬挂点的选择进行详细的分析。为了选择光缆的安装位置，必须根据承挂ADSS光缆的输电线路的电压等级、相线和地线的位置、相线和地线的型号、杆塔图、净空要求等参数来进行电场强度分布的计算，绘制各型杆塔的电场空间电位分布曲线。光缆应尽量安装在电场强度最小的位置上，同时光缆还应有良好的机械性能。在确定ADSS光缆在杆塔上的位置时，既要考虑电场强度的影响，又要保证光缆对地及交叉跨越的安全距离，还需要考虑线路杆塔自身的强度。上述三个因素是相互影响、相互制约的。光缆的最佳悬挂位置也不可能是唯一不变的。ADSS光缆通常在塔身主材结点处设置1至3个挂点，设计时可根据线路路径上地形、地貌等实际情况选择其中的一个挂点。挂设ADSS光缆的其缺点：增加设计工作人员验算杆塔受力计算工作量，若超过验算受力荷载范围值，则在相应杆塔中间加一基杆塔，且重新对输电线路进行勘查测量，对地面及对交叉跨越距离，若不符合要求，相应升高杆塔。投运后，设备增加，从而增加了运行维护人员的工作量，容易给外人偷窃。3.2光纤复合架空地线(OPGW)光纤复合架空地线(OPGW)通常采用在新架设输电线路上兼作架空地线。OPGW光纤复合架空地线的直径或截面积相似于架空地线。架设后，垂度与地线相一致，运行时作为输电线路屏蔽线和地线，对输电导线抗雷击放电提供保护，在输电线路发生短路时起屏蔽作用，使短路电流对电网和通信网、铁路、输送管道间干扰减到最小。OPGW具有抗雷击放电特性，在短路电流过载条件下，光损耗无变化、整体结构重量轻、缆径小，施加在杆塔上荷载小，通常作为另一根地线受力考虑，不必再对杆塔受力荷载进行第二次验算。其缺点：价格比ADSS光纤电缆加普通地线贵， OPGW可能遭受雷击，若OPGW因雷击损坏，威胁到电力系统通信，保护的可靠性。因此：在技术上设计把关，在OPGW的选型中既要考虑光纤的通信的性能要求，又要考虑架空地线的电气性能和机械强度等要求。特别是要考虑热稳定性要求，即在线路上发生短路故障时，流经OPGW的电流不至使其内部光纤的温升超过标准而使光纤过快老化或造成光纤的直接损坏。在材料质量把关，OPGW 在厂家生产过程中预绞丝的螺旋方向应符合设计要求。表面应光洁，无裂纹，无折叠，无疤痕等缺陷。端头应制成圆锥形或半圆形。在汽车运载、装卸过程中，防止扭伤。在施工安装上把关。在施工过程中，要严格按照安装手册规定的工序进行，一道工序完成后，必须经过抽验合格后再进行下一道工序。通过上述“三把关”，能很好的解决排除光缆复合架空地线( OPGW)受雷击断股现象。4. ADSS与OPGW两者在施工过程中应注意的事项1.施工前，先检查运抵现场的缆线外观，产品合格证、配盘，检测是否断股。2.通信光缆对地面或交叉跨越物安全距离与其他建筑物之间的距离、最小净空距按电力系统光纤通信运行管理规程(DL/T574-94)执行。3.缆线在施工过程中，不能与地面或杆塔物件等摩擦，以免损坏保护层，在任何情况下不得扭绞，损伤光缆。4.缆线尽量保持干净，光缆端头应用密封材料处理，不得浸水。5.安装时，保持缆线不要相互交缠在一起，弯曲半径不得小于倍光缆直径，为防止缆盘转得太快，应有一个刹车装置。牵引绳过杆塔时，预先在杆塔上挂滑轮，6.选择好滑轮挂点，便于安装金具处。滑轮的安装必须牢固，且首尾两端滑轮应接地。7.缆线通过滑轮时，不允许出现扭曲现象，注意经滑轮槽出来的缆线，如继续往同一方向扭曲，应立即停止牵引，放松拉力并调整一下滑轮或安装防扭装置。8.牵引绳通过防扭器与缆线相连，准备好牵引机，开始牵引缆线，牵引机速度应均匀，每分钟不超过30米。9.在安装有接续盒的杆塔上，应将余长的光缆盘好，将加工余缆架安装在杆塔上，将余长的光缆绞在余缆架中。光缆接续应由专业人员操作，光纤接续盒必须牢固可靠。10.在带电线路杆塔上安装光缆时，作业人员应遵守电业安全规程。邻近有带电导线的工作，登杆操作人员都要专人监护，并应保持对带电部分的安全距离，安装和拉光缆时，光缆要保持对带电导线的安全距离。11.天气潮湿,OPGW表面有灰尘时，可能在OPGW上产生感应电势，操作人员接触安装好的OPGW前应使之接地。12.缆线架设完毕，按设计要求安装紧线，调整弧垂和应力。13.其他部分按相关的国家、部颁标准：电力系统光纤通信管理规定(DL/T547 )、单模光纤光缆特性(CCITTG.652 )等执行。14.在施工放缆前应与设计人员联系，在施工过程中若遇到问题，须立即通知设计人员到现场解决。5. 结论根据以往掌握的资料及多次新架设输电线路设计中发现：1.ADSS光纤电缆在杆塔断面进行定位排杆塔、弧度时，因ADSS光缆挂点比原使用导线挂点低，应考虑对地面、跨越物距离，必要时个别杆塔须相应增高，杆塔受力荷载比原设计使用范围小， 使杆塔数量相应增加， 故投资增加。OPGW直接挂在杆塔地线挂点上，不需另考虑交叉跨越距离，不必对杆塔第二次受力验算，减少设计工作人员工作量。2.ADSS光纤电缆结构由纺纶、松套管、光纤、聚乙烯外护套等组成。而OPGW结构由铝护套管、光纤、铝包钢线等组成。其结构强度：OPGW比ADSS光缆高， OPGW拉力强度比ADSS光纤电缆高。3.ADSS光纤电缆安装铁附件受挂点对电场约束，需二次施工，投资重复，增大投资。而OPGW不受挂点影响，可在输电线路施工中同步完成，减少第二次施工安装及铁附件费用。4. 投运后，架设ADSS光缆比架设OPGW设备增加，增加运行人员维护工作量，增大了生产维护成本。5. 投运后， ADSS光缆悬挂在