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光纖復合地線OPGW(the Optical Overhead Ground Wire) OPGW又稱地線復合光纜、光纖架空地線等,是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有兩種功能:一是作為輸電線路的防雷線,對輸電導線抗雷閃放電提供屏蔽保護;二是通過復合在地線中的光纖來傳輸信息。 OPGW是架空地線和光纜的復合體,但并不是它們之間的簡單相加。隨著電力通信的不斷發(fā)展,作為電力通信的最佳載體OPGW光纜的應用,已在國內外電力通信系統中被人們所接受,并得到迅速發(fā)展。但OPGW光纜的技術發(fā)展伴隨著電力系統的要求而不斷推陳出新。OPGW光纜主要在500KV 、220KV 、110KV電壓等級線路上使用,受線路停電、安全等因素影響,多在新建線路上應用。 OPGW的適用特點是:
(1)高壓超過110kv的線路,檔距較大(一般都在
(2)易于維護,對于線路跨越問題易解決,其機械特性可滿足線路大跨越;
(3)OPGW外層為金屬鎧裝,對高壓電蝕及降解無影響;
(4)OPGW在施工時必須停電,停電損失較大,所以在新建110kv以上高壓線路中應該使用OPGW;
(5)OPGW的性能指標中,短路電流越大,越需要用良導體做鎧裝,則相應降低了抗拉強度,而在抗拉強度一定的情況下,要提高短路電流容量,只有增大金屬截面積,從而導致纜徑和纜重增加,這樣就對線路桿塔強度提出了安全問題。
常見的OPGW結構主要有三大類,分別是鋁管型、鋁骨架型和(不銹)鋼管型。OPGW光纜的結構繁多,并不像普通光纜那樣結構簡單,這是由于OPGW光纜既要滿足光通信的要求,又要滿足電力系統的地線機械性能和電氣性能。所以說OPGW光纜是一種特種光纜,它集光纜和地線于一體。因此對于OPGW光纜的技術要求就遠遠高于普通光纜,OPGW光纜不僅要有穩(wěn)定的光傳輸性能,更要有具備地線的高可靠性能。OPGW光纖復合架空地線是集通信光纖與架空輸電線路避雷線于一體的地線,既要滿足光纖通信的技術要求,也要滿足作為地線所必備的一切特性要求,包括機械強度、電氣性能。由于這種地線是將光纖內置于絞線中,架設于高壓輸電線路的頂端,因此具有安全可靠,無電磁感應,免維護等優(yōu)點。
國外自70年代末開始就逐步在架空輸電線路中得到應用,而且使用量越來越大,據不完全統計,在全世界至今已使用OPGW達數10萬km。我國近期建設的500 kV輸電線路工程基本上也都采用了OPGW。盡管如此,在我國輸電線路采用OPGW仍然屬于新生事物。而且,工程中OPGW的采用涉及到線路、通信兩個專業(yè),各自的側重面不同,考慮問題的角度也不一樣,有必要對設計過程中的主要原則進行討論。另一方面,目前世界上生產OPGW的廠商近20家,結構差別比較大,采用的標準也不一致,因此需要研究一下我們關心的指標,線路設計過程中如何考慮與鐵塔、另一根地線的匹配問題等。
我國是一個人口多耕地面積少的國家,利用電力桿塔架設OPGW,不僅能解決通信問題,還節(jié)省了耕地的占用。歐洲一些國家的電信、鐵道等部門均租用或買斷電力的OPGW光纖而不再自行敷設,避免了諸多部門同站址同路徑的重復建設。因此OPGW在國內外的應用有很大的現實意義。