光纤复合电缆(OPLC)在智能电网布

OPLC光纤复合低压电缆技术及应用□葛树国【摘要】目前，我国电信网、广电网、互联网三网的通信系统电缆网路是各自独立的，新建小区到住户三网线缆的安装、及运营是各自独立的，小区到住户的低压供电系统采用0．4/0．22kV普通电力电缆，为了整合网络资源，实现网络基础设施的“共建共享”，避免多个运营商所属的多种运营管理，节约金属、塑料管道等资源，节省国家建设投资，随着国家电网发展智能电网的实施，利用OPLC光纤复合低压电缆可将小区到住户的低压电力网与电信网、广播电视网、互联网等有机融合成“四网融合”。

【关键词】技术应用；四网融合；网络共建；资源整合【作者简介】葛树国，男，顺德电力设计院有限公司高级工程师一、OPLC光纤复合低压电缆结构OPLC光纤复合低压电缆（见图1），是将光纤复合在低压（0．4kV）电缆中，使电缆在进行电力传输的同时兼具光纤通信的功能。

OPLC光纤复合低压电缆是电力特种光缆的一种，主要适用于0．6/1kV及以下电压等级，是解决低压配网、用户网所需要的先进、可靠通信介质。

具有高可靠性、长寿命、与用电线路通用廊道等优点，作为电力光纤到户的主要传输质，将是未来信息高速公路的基石。

二、OPLC技术应用（一）在住宅小区的电力、通信系统的连接应用（图2）。

对于新建小区将直接使用OPLC。

利用OPLC可以免去其它电信、电视线缆的安装，小区的OPLC电缆连接，从安装区域3.下卧层受到的压力为：p z +pcz=74．2+67．2=141．4kPa4.垫层底面处土层（第②、③层）的地基承载力特征值按下式修正：f az =fak+ηd*γm（d－1．5）式中：faz－修正后的地基承载力特征值（kPa）；fak－地基承载力特征值取105kPa；ηd－深度修正系数，1．0；γm－垫层底面以上土的加权平均厚度，19．2kN/m3；d－下卧层顶面埋深，3．5m。

代入上式，计算结果faz=143．4kPa第②、③层土经深度修正后的承载力特征值为143．4 kPa，大于141．4kPa，故下卧层承载力满足设计要求。

OPPC光纤复合相线在电网应用中的优势摘要：随着光纤通信技术的不断发展，光纤通道已在农村电网自动化和信息系统中得到普遍应用，越来越多供电企业建立了专用电力光纤数字通信网。

传输介质方面，传统的多模、单模光纤普缆与电力特种光缆并驾齐驱，附加于电力线和加挂于电力杆塔上的光电复合式电力特种光缆得到较为广泛应用。

电力特种光缆泛指OPGW（光纤复合地线）、ADSS（全介质自承光缆）、OPPC（光纤复合相线）等，当前在我国应用较多的电力特种光缆主要有ADSS和OPGW。

关键词：通信技术；光纤通道；传输介质；电力特种光缆。

一、新技术应用概况及项目技术经济分析董王庄变地处豫西伏牛山区，宜阳县南部与嵩县搭界，属山区负荷，按照台区变电站建设，占地少、设备紧凑，既满足了负荷增长需求，又提高了供电可靠性。

该工程输电部分首次在宜阳电网构架中应用了OPPC光纤导线，OPPC光纤复合相线是在传统的相线结构中以合适的方法加入光纤，形成架空导线和光纤一体化，宜阳县域变电站前期建设所采用的通信线路全部为ADSS全介质自承光缆，OPPC光纤复合相线在宜阳电网的应用尚属首次，该光缆可满足≤500M的海拔高度，在零下20℃～40℃环境温度内可保持正常运行，污秽等级达到Ⅳ级，最大覆冰厚度可达10mm，气象条件标准如下表：OPPC光纤经过机械强度筛选试验，筛选张力满足相关规范要求。

钢管光单元内填有阻水油膏，油膏能够与接触的所有组成部分相容，能够吸收和抑制光单元内产生的氢气。

油膏保证在-40℃时不固化，+80℃时不流淌。

光纤能够用熔接法接续，涂覆材料能够机械剥离，所需的剥离力在1.3～8.9N之间。

光纤采用便于识别的全色谱着色，识别颜色在整个使用寿命期间不褪色，不迁移。

光缆光纤色谱表如下所示：16芯单管OPPC色谱表示方法见下表：二、新材料在电网应用中的优势及效益分析OPPC光缆采用全金属不锈钢管结构，相邻层绞制方向相反，最外层为“右”向。

绞成后的OPPC自然排列，在OPPC切割后，其单丝仍保持在原位，不散开，无明显的回扭或散股，易于用单手恢复到原位置。

光纤复合电力电缆在大连地域的推行应用技术报告大连供电公司2020年3月一.建设背景随着国家大力推动“三网融合”的战略工作，2020年，国家电网公司在加紧智能电网建设的基础上，同时宣布切入“三网融合”，启动了电力光纤到户试点工程建设，以效劳国家“三网融合”战略实施。

电力光纤到户，是指在通信接入网中采纳光纤复合电缆，将光纤随同电力线同时接到表到户，配合无源光网络技术，从而实现电信息搜集、智能用电双向交互等任务，知足智能电网用电环节信息化、自动化、互动化的需求。

电力光纤到户，在提供电缆的同时，也实现了电信网、广播电视网、互联网的同网信号传输，能够有效解决信息高速公路结尾接入问题，为用户提供加倍便利和现代化的生活方式。

电力光纤到户实现了网络基础设施的共建共享，大幅降低了“三网融合”的实施本钱，能够提高网络的综合运营效率，在节能环保方面优势明显，是构建节约型社会的重要手腕。

基于电力光纤到户的PFTTH方案与FTTB+LAN方案相较，只增加了不到10%的材料本钱，可使综合本钱降低40%左右，能够加速“多网融合”的建设。

二、技术创新点光纤复合低压电缆（OPLC）是电力光纤到户的智能用电小区关键技术，国家电网公司确立了一系列研究课题，14个网省公司参加，一起探讨研究电力光纤到户的相关标准和标准，大连供电公司也被选为课题参与单位之一，踊跃开展电力光纤到户及智能用电小区探讨，成立电力光纤到户及智能用电实验小区，紧密结合国网课题研究的进程，进行新技术和新设备的实验性研究，验证、查验课题研究功效，加速功效的有效性转化，既有利于国家电网公司相关课题研究，又能增进辽宁智能用电小区的建设，实现共赢。

光纤通信作为已经普遍应用的通信技术，具有带宽高、抗干扰能力强、性价比优等技术优势，已经成为现代通信网络建设的首选。

2020年国家电网公司在电力光纤到户的关键技术上取得重大冲破，成功地研制避世界上第一条光纤复合低压电缆。

光纤与电力电缆进行物理复合，在技术实现上超级容易，而社会资源的节省是超级突出的。

阐述光纤复合低压电缆的制造技术1 概述光纤复合低压电缆（OpticalFiberCompositeLow-VoltageCable，简称OPLC）是一种同时具有电能传输与光通信传输的复合电缆，通过电缆绝缘单线与光单元的不同组合，实现了智能电表到户，配合无源光网络技术，承载用电信息采集、智能用电双向交互、多网融合等业务。

随着国家电网“三网融合”工程项目的不断推进。

将通过实施电力光纤等智能电网工程，使电网与电信网、广播电视网、互联网等进行有机融合。

2 光纤复合低压电缆的主要特性和用途2.1 产品特点OPLC是将电力电缆和光缆通过工艺的手段结合在一起，其最大的特点是融合了光纤通信和电力传输的功能，速度快、传输容量大、衰减小，具有优良的传输性能、优异的机械性能和电气性能。

OPLC是在通信接入网中将光纤随低压电力线进行集成敷设，融合了光纤通信与电力传输的功能，集光纤和电力输配电缆于一身，避免二次布线，节约大量的金属、管道、塑料等资源，可有效降低施工、网络建设等费用，是目前性价比最高的“最后一公里”接入方案。

OPLC产品具有多路光纤，除了电网光通信自身需求外，还能分别为电信和广电运营商提供用户通路，相互独立、互不干扰。

其衰减系数在使用波长为1310nm时，衰减系数不大于0.36dB/km；使用波长为1550nm时，衰减系数不大于0.22dB/km。

2.2 主要用途本产品适用于额定电压0.6/1kV及以下线路中，供输配电能与光通信之用，可以广泛应用在智能社区、智能建筑、智能交通、智能家庭等各个领域。

3 光纤复合低压电缆的结构与设计OPLC是将光单元和电力电缆绝缘线芯通过工艺的手段绞合成缆在一起的过程，电缆的导体和绝缘的优劣等对性能的影响是很严重的，而光单元的传输特性主要是衰减特性，它直接影响光单元的中继距离和传输容量，光单元的使用寿命与其机械性能密切相关。

光单元的衰减包括弯曲损耗，微弯损耗和吸收损耗所产生的衰减。

光纤复合低压力缆（OPLC）一、产品简介光纤复合低压电缆技术是能否实现电力光纤到户的关键技术，随着我国智能电网建设的不断深入及光纤到户试点工程的开展，由该产品组成的光纤到户整体解决方案成为目前光纤到户工程最佳的、性价比最高和最经济的解决方案。

该产品集电缆和光缆于一体，“一线四用”解决终端供电、信号传输、宽带接入等问题，实现电力网、电信网、电视网、互联网“多网融合”，最终实现“智能全光电网”目标，填补了国内空白，其技术水平达到国际先进。

智能电网正推动全球IT产业的深度革命和能源革命的深度扩散，成为继互联网之后的新一轮改变世界的浪潮，我国高速发展的现代化电网正引领着国际智能电网的发展。

该产品的应用，将改变我国网络布局“骨干网强、接入网弱”、“高端强，低端弱”的局面，提高我国低压电网接入端光纤化率，由目前的几乎为零提高到100%，打造光纤通信高速、稳定可靠、抗干扰能力强的发展趋势。

产品结构示例如下：光纤复合低压力缆二、技术介绍特变电工在2009年就开始根据国家电网公司智能电网建设目标计划，对光纤复合低压电缆进行了试制和开发，在光缆与电力电缆融合过程中，对光纤衰减系数及损耗特性技术、光纤余长和应变控制技术及光单元与电力电缆长期工作温度相兼容等技术，通过技术创新和关键工艺攻关，积累了大量的生产经验，目前在产品技术方面共形成了3项专利。

特变电工生产的光纤复合低压电缆，经国家检测机构检测，各项性能指标与同行业企业相比更具有领先的优势，其主要表现在：①光纤衰减系数较同行业相比下降了5-10个百分点。

②热老化后光纤附加衰减较行业相比，下降了10-20个百分点。

③数据传输量提高到原来的几十甚至上百倍。

④采用光纤复合低压电缆与分别敷设光缆和电缆相比，降低建设成本达40%。

以上各项性能优势奠定了本产品具有诸多创新性和先进性。

三、社会效益该产品研发与国家电网公司同高度、同起点，采用诸多新技术、新工艺和新的测试手段开展技术研究，其技术含量与世界先进水平媲美，多项技术指标达到了并超过行业相关标准。

江扬电缆公司光纤复合低压电力电缆（OPLC）顺利入网（12月14日）江苏江扬电缆公司最新研制开发的光纤复合低压电力电缆（OPLC）顺利取得国网信息通信有限公司颁发的《电力专用通信设备进网许可证》，标志着该公司拿到了OPLC电缆进入智能电网市场的金钥匙。

光纤复合低压电缆作为智能电网建设中的重要线缆产品之一，其融合了通信和电力的功能，可有效实现电信网、电力传输网、电视网、互联网等多网融合，降低网络建设的成本，是目前性价比最高的“多网融合”产品之一。

公司于2010年下半年便针对光纤复合低压电力电缆进行市场调研，确立研发光纤复合低压电力电缆的目标，在两到三个月内完成样品的试制、送样、检测等一系列工作。

在公司领导的重视下，全体员工的努力下，于10月份送出第一批样品到上海电缆研究所进行全性能检测，第二批样品也于10月下旬送出。

目前，样品已通过“OPLC联合质检中心”的检测，各项指标均符合标准的要求。

随着国家电网加大对智能电网的建设，除了主干网大力建设高压、超高压大容量输电线路外，还在用户端力推电力光纤到户（PFTTH）。

电力光纤到户是指，在低压通信接入网中采用光纤复合低压电缆（Optical Fiber Composite Low-Voltage Cable，OPLC），将光纤随低压电力线敷设，实现智能电表到户，配合无源光网络技术，承载用电信息采集、智能用电双向交互、多网融合等业务。

国家电网公司现已在其范围内14个省份的20个城市开始电力光纤入户试点建设。

采用光纤复合低压电缆实现电力光纤到户(PFTTH)36700户；试点成功后，将大面积推广，今后新建小区的电力接入，都将采用电力光纤入户。

按照户均50M使用量计算，由此推算，2010年试点需求量大约在1800千米左右。

到2011年，智能电网的电力光纤到户(PFTTH)试点结束之后，电网企业将逐步推广使用，除了新建住宅之外，加上部分原有小区的改造，预计到2015年，需求量将超过20万千米。

国家电网推进三网融合的积极意义公司政策指导与要求：
结合国家“三网融合”政策的实施，根据国家电网公司与运营商集团的战略合作框架协议，国家电网公司提供三网融合的优质物理平台和通道，促进并服务于“三网融合”。

“三网融合”主要是指将电信网、有线电视网和互联网融合发展，分为资源、网络、业务层面的合一。

借助EPON技术构建电力高速数据网络平台，PFTTH（电力光纤到户）可实现利用电力通道将电信网、有线电视网、互联网的统一整合，提供数据、语音、视频业务的相互融合。

采用光纤复合电缆OPLC的意义是：首先是满足电力公司的基础业务需要：即满足供电，解决用电信息采集业务需要，还可以在智能电网用户服务智能交互平台的基础上为用户提供智能用电小区的服务，通过家庭智能交互终端或交互机顶盒实现用户与电网之间的互动，实现物业、网络增值、医疗等一系列特色服务，体现出良好的交互性和智能化特色，实现家庭灵敏负荷的用电信息采集和控制，建立集紧急求助、燃气泄露、烟感、红外探测于一体的家庭安防系统。

社会意义：能够完全满足全社会的所有信息服务的接入需求，是国家实现“三网融合”战略部署的有效支撑；也彻底避免各种线路重复建设，解决安全距离、抢占通道、交叉跨越等问题，提高资源利用率，降低生产成本。

创造公司新的利润增长点，让用户真正体验高速信息通道提供的音视频、信息等服务。