OPGW和ADSS光纜的結構及主要引數

1 引言

電力系統是最早認識到通訊重要性的行業之一。為了保障高可靠的供電，很早就配置了為自己服務的無線和有線專用網路，例如微波(空中)、電力線載波(地上)及租用電信線路(通常為地下)的「三維立體」式通訊系統。

自從光纖問世，立即引起電力通訊部門的極大興趣。世界範圍內的電信壟斷經營者最初允許他們租用閒置的「暗光纖(dark fibers)」。如今，他們中有很多成了新的電信經營者。

這主要得益於他們擁有寶貴的桿塔資源，越來越多的opgw和adss光纜被安裝在電力桿塔上。電力網正在向通訊網發展。

2 opgw的代表結構

opgw必須同時具備架空地線和光纜的一切功能和效能，集機械、電氣、傳輸優勢為一體。

opgw主要由含光纖的纜芯(光纖單元)和絞合的金屬線(包括鋁包鋼線、鍍鋅鋼線、鋁合金線、硬鋁線等)組成。迄今為止，各種結構已達上百種，歸納起來，主要有三類代表結構(圖1~3)。

2.1鋁管型

圖1所示的常被稱為鋁保護管型或鋁管型結構。鋁管大致分為無縫、焊接和縱包三種。光纖單元置於鋁管(導電截面的一部分)中，可以是單松套管、層絞松套管、sz絞扎紗的一次被覆光纖束或緊包光纖，管內填充阻水油膏或包覆隔熱層。

作為標準結構，通常內層絞合(鋁包)鋼線、外層絞合鋁(合金)線，兩層絞線方向相反，最外層為右向。

2.2鋁骨架型

圖2所示的常稱為骨架型或鋁骨架型結構。在鋁骨架(導電截面的一部分)上以螺旋狀開槽，槽內放置光纖松套管、sz絞扎紗的一次被覆光纖束、緊包光纖或帶纖。作為標準結構，骨架外一般為焊接或縱包鋁管(為了減小直徑，有時會取消)，絞線要求與鋁管型相同。

2.3鋼管型

圖3所示的常被稱為不鏽鋼型或鋼管型結構。光纖以一定的餘長置於填充油膏的不銹鋼管內，該鋼管取代一根或多根(目前最多為3根)單絲放入內絞線層，成為標準結構。絞線要求與鋁管型相同。

3 adss光纜的代表結構

adss光纜對原有的桿塔是一種「新增物」。因此，adss光纜應盡量去適應原有的桿塔線路條件，找到最優的然而仍可能是折中的解決方案。這些條件通常包括系統電壓、相序、塔頭形狀、桿塔強度、弧垂、安全間距等。

adss光纜主要由纜芯、加強芳綸紗(或其它合適的材料)和外護套組成。各種各樣的adss光纜結構可歸納為最主要的兩類代表結構(圖4~5)。

3.1中心管型

圖4所示的常稱為束管型或中心管結構。光纖以一定的餘長置於填充油膏的pbt(或其它合適的材料)管中，根據所需的抗拉強度繞包含合適的芳綸紗，外護套目前有pe和at兩種，分別適於安裝在場強<12kv或≤20kv的場合。

3.2層絞型

圖5所示的常被稱為層絞型。光纖松套管絞製在中心加強件(一般為frp)上後被覆內護套。根據所需要的抗拉強度繞包合適的芳綸紗，外護套的選用與中心管型相同。

4 opgw和adss的主要技術引數

4.1額定抗拉強度(rts)

又稱為極限抗拉強度或破斷力，指承載截面(adss主要計算芳綸)強度之和的計算值。在做破斷力試驗時，光纜中任何元件的斷裂均判為破斷。

rts是金具(尤其是耐張線夾)配置和安全係數計算控制的重要引數。

4.2最大允許抗拉強度(mat)

指在設計氣象條件下理論計算總負載時opgw或adss受到的最大張力。在此張力下，應保證光纖無應變並無附加衰減。通常mat約為rts的40%左右。

mat是弧垂、張力、跨距和安全係數計算控制的重要依據。

4.3日平均執行張力(eds)

又稱為年平均執行張力，是opgw和adss在長期執行時受到的平均張力，對應於在無風無冰及年平均氣溫的氣象條件下理論計算負載時受到的張力。eds一般為rts的16%~25%。

在此張力下，纜內光纖應非常穩定。

4.4直流電阻

指opgw中所有導電元件在20℃時的併聯電阻計算值，宜盡量與對側地線接近。adss無此要求。

4.5短路電流

指opgw在一定(一般指單相對地)短路時間內可以承受的最大電流。在計算時，短路電流時間和起始終止溫度的取值對結果有影響，應盡量接近實際工況。adss無此要求。

4.6短路電流容量

指短路電流平方與時間的乘積，即i2t。adss無此要求。

5 結束語

opgw適用於新建線路或替換原有的地線，adss則適合在老線路上加掛。不同結構的opgw和adss的主要技術引數均應滿足電力系統的要求和相關的規範/規程。