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OPGW光缆主要天敌
电力通信高可靠性的要求决定了OPGW的设计 选型,最关键是保护OPGW免受各种“天敌”的危害。
OPGW的“天敌” 从光芯单元的角度来看,OPGW的“天敌”主要有 水、光纤应力和高温(雷击、短路引起的)。
1)水的危害及其防护措施 水或潮气对光纤的危害将直接导致光纤衰耗的增 加,这对光纤通信是非常致命的。为此,必须采取有效 的措施加以防护。主要措施有以下三点: ①径向密封的金属管,该管可以为管内的光纤提 供径向防水、防潮保护。通常有两种类型的金属管:挤 压式金属管、焊接式金属管,参见图1;
②光芯内填充油膏,可以解决光纤在光缆轴向的 防水、防潮问题; 径向气密的金属管
③光芯中填充吸氢化合物,用于解决氢离子对光 纤的影响。
驮斐杉蟮挠跋臁H绾伪Vす饫峦ǖ赖陌踩煽啃韵缘糜任匾绕涫嵌宰詈蠹盖捉尤胧〉鳌⒌氐骰蛳氐鞯慕尤牍饫拢缤诵卸怨饫碌目煽啃砸蠹撸挥蠴PGW可用的线路,如何应对运行高可靠要求更好地保障电网安全,成为一个难题。光纤复合相线(OPPC,OpticalFiberCompositionPhraseConductor)是将光纤单元复合在相线中的电力特种光缆,具有电力线路相线和光纤通信的双重功能。OPPC与电力线路相线融为一体,充分利用了电力系统的线路资源。避免了在杆塔计算、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾,具有与电力线路相线共有的防雷、防盗、防挂断等高可靠性特点,是仅能用于电力光纤通信网的一种新型特种光缆。对解决接入省调、地调及县调的高可靠光缆以及其他重要光缆通道问题提供了很好的选择。2006年8月,在总结国内外前人实践的基础上,经过充分调研和研究,确定了在太原古交220kV站—江湾站35kV线路上架设OPPC实验项目,并于2008年7月19—21日成功完成架设投产运行。本文结合山西电力第1条OPPC线路的工程实践,对山西省OPPC的研制、创新与应用进行了阐述。1OPPC的关键技术1.1OPPC的结构和特性OPPC是将光纤单元复合在相线中的电力特种光缆,具有电力相线和通信的双重功能,由光单元和绞合的导线单元组成。光单元由多根光纤和不锈钢管保护管组成。纤芯在不锈钢松套管中,管内填充特种油膏,以起到防水、防潮气或其他有害气体、隔热的作用。导线单元是传输电能的关键部件,一般使用钢芯铝绞线,一方面导线截面选择要合理,以保证线路有良好的电压传输质量和耐热条件;另一方面,可以起到承力作用,要具备足够的机械强度,使OPPC受到外力作用时,光单元的传输性能不受影响。OPPC结构与OPGW相似,一般为镀锌钢绞线式和铝包钢绞线式等松套层绞结构。在设计上,OPPC需要考虑以下3个问题。1)OPPC作为3根相线中的1根,首先需要在载流量、承受荷载和机械特性方面与正常的相线第30卷第197期电力系统通信Vol.30No.1972009年3月10日TelecommunicationsforElectricPowerSystemMar.10,2009·70·基本保持一致,既要保证OPPC在直径、重量、截面、机械性能和电气特性等参数与相邻导线的参数相符,同时OPPC的直流电阻(或阻抗)也应与相邻导线相近,以避免远端电压变化并保持三相平衡。2)耐热技术,由于存在长期持续的电流,在正常运行时,导线本身保持着相对恒定的温度,要保证传送过程中产生的持续恒温以及雷击、接地等短路电流的瞬间高温对光纤正常运行不产生影响,在设计OPPC时,主要采取的措施是在光单元内填充油膏,它可以有效地保证光纤长期正常运行。目前在欧洲的实验室中,OPPC表面温度达到最大限度的条件如下:OPPC表面温度117℃,无风、外界环境为+40℃,结果是光纤运行正常。在实际运行时,要达到实验条件几乎是不可能的。因此,OPPC的耐热性能是可以经受考验的[1]。3)光电分离技术,OPPC光电分离主要通过专用的金具和终端接头盒实现。1.2OPPC的优点虽然OPGW和ADSS的应用已经很成熟,但人们在日常的运行中发现,这2种光缆都存在一些明显的缺点。OPGW使用过程中存在的问题:在施工、维护时必须停电,一般用于新建线路或更换地线;由于OPGW不带电,铁塔上的预留光缆以及接头盒容易被盗,严重影响线路的安全;在雷暴频发区域,存在断股现象。ADSS使用过程中存在的问题:由于ADSS光缆为全介质结构,其弹性模量及热膨胀系数与线路导线、地线不同,因而,其弧垂应力曲线与导线难达到一致,设计时需要另行考虑;建设和维护单位职责不清,使之在电力系统的分工变得复杂;施工及安装不能使用传统导线的安装技术与设备,尤其是新建线路,使ADSS的使用成本增加;存在电腐蚀现象。相对于
/SMUX)的作用与-:次群复用(M2)相同,将4个2048kbit/sHDB3异源基群信号,按CCITTG.742的帧结构复接成84481^仏码群,与标准二次群设备的不同点是:①SWSkbk/s接口为NRZ方式,机内直接与光终端板接[.],不提供外用HDB3口._?S448kbh/s复接和分接时钟使用光线路发送和接收时钟.M接和分接在线路时钟同步状态下进行。以上六个信道共提供24个菡群信道(720路)以及标?接mB,比特后面的H,比特支路(S448kbU/s)全部插入B4的补码.扎=B4,爪以减少码流中同号码连读数(<8),并利用其补码规律进行传输误码校验,每S比持巾对B4和进行校验,误码检测率为1/4.He支路为混合码支路。它含有4个次级支路〈1X8比特),将其中二个支路用作二条2M传输信道t用“2/8区间”接口板与之接U,进行码速调整与接口变换,获得二个2048kbit/sHDB3电路对外。连同氐?七4,^,^13共计26个基群信道(780话路)和相应的接口。H:;中的第1支路(S比特,2112kbItA〇用作数据信道,与“数据接口板(DIF)”接口分接成8条2S4kbk/s数据线,RS232〔或TTL)口对外,供系统业务或开发其它传输电路用6IB1fHi
未改变常规设计输电线路的各种设计工况,不增加设计难度。OPPC 光缆在其自身的性能设计是与常规的导线相适应的,属于复合型产品,而不是杆塔附加型产品,其对杆塔的物理力学特征均无增加或明显变化,因而其设计工况与常规设计输电线路的各种设计工况相同,不增加设计难度。
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