高海拔高寒地区光缆线路的设计与维护

高海拔（低温）环境下光缆（电缆）通信研究发布时间：2021-11-12T06:31:09.490Z 来源：《现代电信科技》2021年第12期作者：殷洁晨1 文冲2[导读] 随着互联网通讯技术的飞速发展，光缆的铺设范围也越来越广泛，更多地区的人们都能享受到科技带来的美好生活。

但是，为了提高稳定的通讯信号，对于光缆（电缆）的铺设区域有较高的要求。

基于此，本文就高海拔（低温）环境下光缆（电缆）的通信状况进行研究，并就高海拔地区的光缆铺设问题提供相应的解决策略。

殷洁晨1 文冲2（1.身份证号码：65412519880607xxxx 新疆乌鲁木齐 830000；2.身份证号码：65010219860403xxxx 新疆乌鲁木齐 830000）摘要：随着互联网通讯技术的飞速发展，光缆的铺设范围也越来越广泛，更多地区的人们都能享受到科技带来的美好生活。

但是，为了提高稳定的通讯信号，对于光缆（电缆）的铺设区域有较高的要求。

基于此，本文就高海拔（低温）环境下光缆（电缆）的通信状况进行研究，并就高海拔地区的光缆铺设问题提供相应的解决策略。

关键词：高海拔低温环境；光缆通信；研究分析引言本文主要从两大方面对高海拔环境下光缆的通信情况进行研究，其中第一部分主要对高海拔低温环境对于电缆与光缆的影响进行简要分析；第二部分主要就提高高海拔低温环境下光缆与电缆通讯状况的主要路径进行探究，从电缆光缆的选材、安装以及后期维护等角度展开具体性论述。

1.高海拔低温环境对于电缆与光缆的通讯影响高海拔低温环境对于电缆与光缆的通讯状态会造成较为严重的影响，高海拔低温地区气压较高、空气稀薄且外界温度低，电缆与光缆都铺设在室外，气压与气温都会其形态以及功能造成一定的影响。

而且高海拔地区存在严重的昼夜温差，电缆与光缆材料的变形系数会因此受到影响，进而导致其使用寿命大大缩短。

高海拔低温地区交通比较困难，光缆与电缆通讯一旦出现故障，无法及时进行维修，严重情况下可能会进一步扩大损失。

光缆线路抗冰凌雪灾维修重点与要求□郝高麟哈尔滨电信规划设计院摘要本文介绍了架空电(光)缆线路设备抗冰凌雪灾施工维修的重点部位和标准，以及维修施工中应采取的措施和要求，对提高架空电(光)缆线路的传输质量，有效的预防冰凌雪灾对通信线路的危害,确保通信畅通奠定了基础。

关键词吊线;拉线;垂度;地桩;负荷区;温度膨胀系数;弹力伸长系数引言每年的入冬和初春，由于雨雪天气增加，气温不断在0℃左右徘徊，致使架空电（光）缆线路出现雾松和冰凌，特别是电缆及电缆吊线等设备周围，冰凌厚度不断加粗负载加重，使吊线直接受到侵害通信受阻。

架空电缆线路防凌维修，对电杆埋深要求是非常严格的,特别是汛期有的架空电缆线路地域，长时间受洪水浸泡和雨水冲刷，杆根埋深受到严重破坏，平原地区的杆路，雨季最容易积水和冲刷杆根，如果杆根埋深不够，又忽视了经常回填杆坑，必然造成杆路歪斜，当冰凌期到来时，将会发生倒杆毁缆故障。

因此，必须抓紧入冬前的杆路维修，要确保架空电缆线路能承受结冰时的最大风速10m／S、无冰时的最大风速25m／S的考验，以及吊线、拉线、电杆等设备承重负荷可靠的安全保障。

这样才能做到,冬春架空电缆线路有效的防冰凌危害，以确保通信畅通无阻。

1 电缆吊线设备1.1 电缆吊线设备的安全要求（1）同一条电缆吊线一般只允许挂架一条电缆，如线路距离较短，电缆对数较小时，可允许在一条吊线上架挂两条电缆。

架空电缆对数速减后，如其距离不长，或考虑今后发展和更换电缆的需要，吊线程式可以延缓递减，保持电缆对数递减点前后钢绞线程式一致；（2）三眼单槽钢绞线夹板在电杆上装设的位置距木杆杆顶的距离一般不小于50cm，距水泥杆杆顶不小于60cm；（3）在一条杆路上架挂上、下两层电缆吊线时，两层吊线夹板间的垂直距离一般应不小于40cm，并保证上、下层电缆之间的间隔不小于30cm；（4）两条自承式电缆呈十字交叉架设，如其高度差在40cm以内时，应在交叉处做十字结固定，其连接方式及电缆接头在十字吊线或丁字吊线上的吊扎规格及方法见图1；（5）自承式电缆与吊线式电缆呈十字交叉时，吊挂式电缆应置于交叉的下方，并做十字结固定。

浅谈高海拔冻土地区输电线路基础设计
随着现代产业和城市化进程的不断推进，越来越多的人口和企业聚集在高海拔冻土地区。

这些地区的气象条件极其恶劣，温度极低，雪多风大，建设和维护输电线路面临巨大挑战。

因此，在设计输电线路基础的过程中需要考虑许多因素，如土壤冻结、雪深、坡度等。

首先，要选择合适的材料。

在高海拔冻土地区，设计中应采用防冻材料，以防止冰层对于基础的危害。

同时应尽量选择材料本身能够承受变形的特性，以应对极端恶劣气象条件下的荷载和变形。

其次，避免基础设计失误。

为了避免基础结构的受损和破坏，应该注意基础设计的合理性和可行性。

进行充分的地面调查，获取相关数据信息，包括土壤类型、温度、地下水情况等，以便进行准确的计算和建模。

再次，要考虑环境因素。

在高海拔冻土地区，雪是一项非常重要的环境因素。

由于雪深、雪压等因素，设计中要采取一系列的防雪措施，以保证输电线路的稳定运行。

例如：采用错落排布的杆塔布局，以减小雪的压力；选择更实用的支柱杆卡，以防止雪的压力，以及构造耐压和断电设备。

此外，还应考虑阳光、水分和其他挑战。

在高海拔冻土地区，阳光照射严重，土壤蒸发和水分流失很快，特别是在夏季。

因此，在设计中应将太阳辐射损失降低到最小程度，并采取适当的措施来保持路基水分。

最后，在设计中考虑生态环境。

高海拔冻土地区的自然环境极其丰富多彩。

为免受破坏，设计应充分考虑周边生态环境因素，以充分保护传输线路以及其他自然环境。

例如，应尽量避免跨过生态红线区域，并选择注重生态环境的建设方案。

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald62DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.09.062高海拔高寒地区OPGW光缆接续技术研究①王宏宇(华东送变电工程有限公司 上海 201803)摘 要：本文针对平均施工海拔在4900m以上的高海拔、高寒缺氧的环境下，机械设备、人员工况等发生变化对光缆接续质量产生很大的影响，探讨并自行研制适合高海拔、高寒地区施工的熔接机防风罩，以及更改接续模式等方法，通过改善接续设备外部环境达到普通地区施工条件，对接续工艺进行大胆的改进和创新，降低接续衰耗，使得接续指标达到技术要求。

关键词：高海拔 熔接机 损耗中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)03(c)-0062-02①作者简介：王宏宇(1972,10—),男，汉族，河南临颖人，本科，工程师，研究方向：输变电工程技术。

1 成果的主要用途、技术原理1.1 成果的主要用途OPGW作为一项新技术，具有可靠性高、通信距离长、机械强度高、经济实用等优点，已被国际上公认为是电力系统最有发展前途的通信手段之一，在全国的电力线路上应用非常广泛，像我们参与建设的1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程、±800kV特高压直流工程向上线都曾采用。

像正在建设的坚强电网、智能电网对光缆接续工作重要性也提出了更高的要求，目前世界上光纤接续技术已经比较成熟。

随着格尔木～西藏拉萨±400kV直流输电工程OPGW光缆的应用，对光纤熔接技术提出了更高的要求，这是迄今为世界上OPGW接续海拔最高区域，平均施工海拔在4900m以上，其中最高接续点海拔达到5300m以上，无任何接续工作经验可以借鉴，这就对光纤接续人员提出了更高的挑战。

1.2 成果的主要技术原理总原理：通过改善接续设备外部环境达到普通地区施工条件，使得接续指标达到技术要求。

高海拔覆冰区域输电线路的设计与运维高海拔地区由于自然条件有一定特殊性，当地的输电线路保护和管理需要特别注意，本文主要探讨高海拔地区输电线路设计与运维。

《广东输电与变电技术》1999年创刊，是介绍、推广能源与动力工程的最新研究成果。

介绍、推广第一线从业人员在能源与动力工程中的先进经验。

也是一份非盈利性科技类杂志，读者对象为全体输变电行业人员，内容主要为：新技术、新理论的研究动态和成果;新技术和新理念的引进和推广;实践中的经验总结技术创新;电力科技信息等。

在我国西南部云贵高原和“三江并流”高海拔覆冰区域，在冬春季节雨雪冰冻和自然风力作用下，输电线路承载重覆冰和自然风力联合破坏，是设计与运维中一个亟待解决的难题，有可能发生导线弹跳、断线、倒塔，从而引发线路跳闸，严重时引起电网大面积停电、限电、区域电网瓦解事故。

我国水电清洁能源主要集中西南部地区，开发输出均经过高海拔覆冰区域，研究探析输电线路设计与运维有深远意义。

1、概述在我国西南部云贵高原大地，高海拔山脉起伏，属于容易频繁受到雨雪冰冻和自然风力联合作用的自然灾害区域。

特别是在金沙江、澜沧江、怒江“三江并流”特殊的峡谷自然微气象环境，高山峡谷，山高坡徒，有一山四季的立体性气候，有少雨带干澡峡谷与多雨带湿润峡谷，有多雷电带区域与少雷电带区域，在雪山上有覆重冰与覆冰较少，有雪松型覆冰与迎风坡大风联合作用的多微气象条件。

为适应特殊环境的微气象条件，结合我国西南部的“三江并流”横断山系;高黎贡山、碧罗雪山、梅里雪山形成的怒江、澜沧江、金沙江峡谷特殊微气象区域的实际;在勘测设计架设送电线路，设计研制生产电力设备，从电网规划建设，科技创新发展上提出了更高的要求。

在开展输变电工程勘测设计与研制生产电力设备的过程中，必须针对云贵高原、三江并流及峡谷的特殊地理环境微气象条件，全面开展设计前的调查研究分析。

对极为特殊的微气象条件环境，送电线路设计与电力设备研制生产，必须结合特殊微气象区域，按高原设计规范进行参数修正，甚至工程设计要突破国家设计规范标准，进行科技创新设计研究分析，只有这样才能满足电网系统安全稳定运行的要求。

基于高寒山区35KV线路设计与施工方案分析摘要：输电线路是电力系统的重要组成部分，随着电力系统的不断扩容和升级改造，很多旧的供电线路需要根据用户端的负荷变化进行扩容改造，各地电网建设迅猛发展，大量的输电线路开始架设，大大提高了供电的可靠性，电网输送能力也不断增强，但是输电线路建设的内部环境和外部空间也变得越来越小。

近年来各个地区进行输电线路路径选择遇到困难，施工占地引起大量的民事纠纷，线路改造造成停电、工程建设资金紧张等是电网建设中遇到的新问题。

尤其是线路施工通过高寒山区时，由于低气温、高海拔的气候和地质特点，增加了施工的难度。

本文分析了高寒山区的气候、地质特点以及对线路施工的影响，并提出相应的设计与施工方案。

关键词：高寒地区；35KV；设计；施工1高寒山区线路施工概述1.1高寒山区的气候和地质特点高寒山区所处的地带纬度较高，冬季较长、夏季较短，常年气温偏低，导致大量的冻土存在，受到其地势和气候的影响，高寒地区的气压较低，空气稀薄，冬季干旱寒冷、夏季多雷雨。

春秋季节多大风天气。

高寒山区的地质条件比较差，有大量的冻土存在，冻土类型主要有两种：季节性的冻土：这些冻土主要分布在河滩、沼泽地等被水淹较浅的地区；多年冻土：也就是我们常说的永久冻土，主要是高纬度地区寒冷气候造成的，一般呈岛状分布。

1.2对塔杆基础的影响首先，冻土区很容易导致杆塔基础发生冻胀，这不仅仅包括多年的永久冻土层，也包括季节性的冻土层。

对于永久性的冻土层，其稳定度较高，而且是双向结冰，结冰速度较快，水分不易流失，这样冻胀相对较轻；但是对于季节性的冻土，其稳定性较差，随着季节性的变换而发生厚度的变化，冰冻周期长，速度慢，而且极易发生水分流失，造成冻胀的发生。

在永冻区的融化层和季节性的冻土区极易发生冻胀，造成对杆塔基础的损害，极易出现杆塔上拔、下压、倾覆稳定等问题。

其次，在冻土区埋藏较浅的活动层往往会发生季节性的融化和冰冻，这种活动层的含冰量较高，很容易由于自然和人为的因素发生下沉，导致杆塔基础的变形和破坏。

第4期2021年2月No.4February，20210 引言我国的高寒高海拔环境主要存在于新疆和西藏，海拔4 000米以上的地区占到国土面积的10%以上，这些地区的发展较东南沿海地区的经济还有很大的发展空间。

目前，中东部地区已经基本完成了5G 的覆盖，而西部地区由于其特殊的地理环境因素5G 覆盖才刚刚开始，光纤通信技术作为5G 发展的重要传输通道，在高寒高海拔地区还有许多问题需要克服。

因此，高寒高海拔地区特殊环境下的光纤通信设备的稳定问题亟待解决，对这些地区通信的发展具有重要的意义[1]。

1 光纤传输系统线路的勘察设计规划高寒高海拔地区自然条件恶劣人烟稀少，除个别人员聚集区以外，几乎没有人烟。

海拔高，常年低温，冻土常年不化，气候复杂多变是这里的常见现象，特别是西藏及新疆的山地地区，气候更是变化无常。

在施工时为了确保线路的后期维护，开设更多的业务，就必须对光缆规划进行预留，再加上高寒高海拔地区特殊的环境气候使得昼夜温差较大，光缆线路普遍较内陆地区要长，维护难度也更高。

因此只有制定最完善最合理的建设方案，把所有的突发情况考虑进去，充分做好一切的预防措施，才能确保光缆网络安全稳定的运行，进一步提高光纤传输系统的稳定性[2]。

2 光纤传输系统在高海拔高寒地区存在的困难2.1 光缆的敷设高寒高海拔地区的特殊气候，寒冷而干燥，气候多变，四季不分明，有些地方的冰冻期长达200天以上，光缆敷设必定要穿越高山、河谷等特殊地形，地质结构复杂多变，尤其是低温形成的冻土层严重地影响着施工的进度及质量。

而冻土层又根据含冰量分为少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层五种类型。

五种类型所对应了五种不同的施工难度，尤其是天气转暖时所形成的融区更是增加了施工的难度。

融区因为有其不确定性加之边远地区气象资料的收集不足，使其成为最大的不确定因素。

高山雪水融化所形成的洪灾对于线路的影响也很大，多变的气候使高山融雪形成的河流时大时小变化无常，导致施工的标准无法确定，增加了施工的难度也增加了施工成本[3]。

低温高海拔地区直埋敷设10kV电缆选型
随着能源的不断需求和开发，低温高海拔地区直埋敷设10kV电缆的需求越来越大。

低温高海拔地区的环境条件对电缆的选型和使用提出了更高的要求，因此在选型过程中需要
注意以下几个方面的问题。

在选择低温高海拔地区直埋敷设10kV电缆时，要考虑到该地区的气候条件。

低温高海拔地区的气候条件一般较为严酷，气温低且变化大，同时还会受到大风、强日照和干燥等
气候因素的影响。

应选择具有良好抗低温性能和耐候性能的电缆，以确保电缆在低温和恶
劣气候条件下的正常运行。

低温高海拔地区的直埋敷设10kV电缆还要考虑到电缆的绝缘材料的选择。

绝缘材料是保证电缆正常运行的关键因素之一，应选择具有优异的电气绝缘性能和耐低温性能的材料。

常用的绝缘材料有交联聚乙烯（XLPE）、橡胶和油纸等，具有良好的耐低温性能和耐候性能，可适应低温高海拔地区的复杂环境条件。

需要注意的是低温高海拔地区的电缆选型还要考虑到电缆的导体材料的选择。

导体材
料是电缆的重要组成部分，应选择具有良好导电性能和抗氧化性能的材料。

常用的导体材
料有铜和铝等，铜导体具有良好的导电性能和耐腐蚀性能，适合在低温高海拔地区使用。

低温高海拔地区直埋敷设10kV电缆的选型需要考虑到气候、地理条件、绝缘材料和导体材料等多个因素。

合理选择电缆的型号和材料，可以确保电缆在低温高海拔地区的正常
运行，提高供电可靠性和安全性。

还应注意电缆的安装和维护，加强检修和保养工作，延
长电缆的使用寿命，提高电缆的经济效益和环境效益。