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OPGW光缆在地线换位运行方式中的应用摘要地线换位运行不仅可以降低长输电线路的电流不平衡度，而且可以降低输电线路的运行损耗。
而近些年来opgw通信光缆作为新型地线得到了广泛的应用，使得传统地线的运行方式弊端更加突出，本文分析介绍opgw光缆与普通地线配合换位的运行方式的应用。
关键词换位；节能；opgw光缆；应用中图分类号：tm714.31.普通地线运行方式常规的高压输电线路普通地线一般采用分段绝缘一端接地，光缆则采用逐塔接地或是普通地线和光缆均逐塔接地。
这种运行方式在线路正常运行时，地线与导线之间会产生电磁和静电场耦合，在地线上产生沿线分布的纵向感应电动势和静电感应电压，其电压值可达数千伏以上。
如果地线逐塔接地，则两根地线之间会产生线间环流，每根地线又分别以大地为回路，形成感应电流回路。
这两种电流将大大增加输电线路的附加电能损耗，此损耗同负荷电流的平方和线路长度成正比例。
目前方式至少有一根地线逐基接地，会造成地线环流，导致较大感应损耗。
2.改进方法方法一是对地线进行绝缘，使感应电流无法形成回路，是地线节能措施的基本思路；方法二当采用双地线时，在导线的每个换位节距内将地线换位，由于铁塔两侧地线的感应电压存在相位差，总感应纵电动势降低，感应损耗减少。
但由于目前220kv及以上电压等级线路，多采用双地线，其中一根地线为opgw。
opgw要起到避雷线和通信通道的双重作用，需要保证其物理上的连续性，难以采用普通地线的分段绝缘、一点接地的方式。
由于换位，opgw上两种相位的感应电压交替出现，换位后光缆上感应电压抵消很多。
3.对损耗的影响由于感应电压的抵消，感应电流也大幅下降，由于损耗与感应电流的平方成正比，所以损耗大大降低。
换位后，电路中部各档光缆的电位都被抬高了，电压呈现三角波的形状，地线上感应电压呈波动变化，在接地处电位较低，在端部绝缘处电位较高，波峰出现在换位处附近。
且由于普通地线的被分段截断，因此感应电流基本为零。
10KV线路OPGW架空防雷接地线应用摘要：配电网承担着满足社会供电需求的重任，线路的安全性影响到供电的可靠性，10kV架空线路面临风险因素较多,是供电系统比较关注的质量环节。
在10kV配网架空绝缘线路的使用过程，架空线面临着阳光照射、风雨侵蚀等自然因素的影响，而雷击是导致导线故障率高的原因之一。
近年来随着现代科技的快速发展，10kV配网架空绝缘线路在防雷设计上也有了全新的突破。
关键词：10KV线路；OPGW架空；防雷接地线；应用引言OPGW是一种既具有通信又具有避雷功能的电力系统，在高压输电线路中得到了广泛的应用。
目前多数 OPGW采用的是逐步接地的方法，而常规的避雷线路多为分断绝缘和一点接地。
在实际应用中，如果同一塔上同时使用了普通避雷线与OPGW，其接地方式不同，则会导致 OPGW发生雷击的概率增大；因此，我们需要对 OPGW的各种接地模式进行分析，以便对其进行科学、合理的选择。
1.电力系统OPGW概念在传输线母线上采用相同的钢芯铝线和镀锌钢绞线，已有数年的使用经验，但在实际使用中，却极难发生雷电问题。
然而在大规模使用 OPGW光缆时，会呈现出多种状态，导致 OPGW光缆被雷电击中，从而导致断股率下降。
然而，与之配套的接地线并无损失，因此，我们应当将常规接地与 OPGW的使用进行比较：(1) OPGW光缆在同一线上的每根导线比普通接地线的电阻低(2) OPGW光缆防雷线在同一条线上为每个塔架线全部铺设，根据具体的具体条件，普通地线可以采用多种方法；在变电站周边，接地端的接地面应多于OPGW端。
(3)当地线与塔的联结时， OPGW一侧的联接电阻器通常位于普通接地侧之下。
架空线的避雷功能：起到通信通道的功能，降低系统潜在供电流、引雷等功能，而引雷是最常用的功能。
因此我们可以推测，如果 OPGW光缆上有一个很低的接地信道电阻，那么很可能会引起闪电。
有关的研究表明，90%的雷电是负的。
相关的试验结果显示，导流是由负雷云向下过渡的，而不是连续的，通常是一种超长的空隙。
光纤复合架空地线OPGW架空敷设技术探讨光纤复合架空地线（OPGW）是将光缆和架空地线结合起来，形成一种综合性的通信设备，广泛应用于电力、通信等行业。
OPGW架空敷设技术是指在架空线路上通过先安装架空地线，再利用架空地线的绝缘体系支撑光缆的可靠性技术。
以下将对OPGW架空敷设技术进行探讨。
一、OPGW的构成OPGW由光缆层、金属层、绝缘层和支撑层组成。
光缆层是由若干个光缆组成，可以传输大量的通信信号。
金属层主要是由锌、铝等金属组成，起到屏蔽电磁干扰和保护光缆的作用。
绝缘层用于隔离金属层和支撑层，防止短路和绝缘击穿。
支撑层由钢带组成，用于固定OPGW在电线中的位置。
二、OPGW架空敷设技术的具体操作OPGW架空敷设技术可以分为以下几个步骤：1. 预处理：对OPGW进行切断、抽检、检测及放线前清洁等处理，以保证OPGW的质量。
2. 安装架空地线：按照架空线路的设计要求，在电线杆之间安装架空地线。
3. 布放OPGW：在安装好的架空地线上布放OPGW，长度应根据设计要求控制并控制张力。
4. 固定布放的OPGW：将OPGW分段 spiral wrap （绕包）于架空地线上，并根据设计要求缩紧。
在OPGW跨越架中加固，保证OPGW的跨越安全和可靠。
5. 联接接头：在OPGW两端安装光缆接头，以保证光信号不受损失。
三、OPGW架空敷设技术的优点OPGW架空敷设技术可使架空线路的通信容量得到大幅度提高，其优点如下：1. 采用先架设地线，后布放光缆的技术，可以避免因布置导线而影响原有的电力运行。
2. OPGW以电力线路的铁塔为支撑，运用硬件共享原则，不仅可以保证线路的牢固，还可以降低成本。
3. OPGW可以在电力线路维护期内安装，不影响电力运行。
四、结论OPGW架空敷设技术是一种先进的通信技术，能够大幅度提高架空线路的通信容量和可靠性，并且采用先架设地线后布放光缆的技术，避免了影响原有的电力运行问题。
随着科技的不断发展，OPGW 架空敷设技术将会得到更广泛的应用。
地线复合光缆OPGW在高压送电线路中的设计选择随着电力事业的发展，为了满足电力生产调度、电力系统自动化对通道的需求，同时可为邮电系统提供服务，增加效益，OPGW已广泛地应用在高压架空送电线路中。
它不仅可起到架空地线的作用，同时也兼顾了光纤通信的功能。
本文着重介绍OPGW在送电线路中的设计及选择。
[关键词] OPGW 短路电流分流线1．OPGW简介：光在光纤中传输原理为光的全反射原理。
通常电力系统中光纤通信有以下三种方式：ADSS─全介质自承式架空光缆。
可利用现有电力杆塔和电力线路同杆塔架设，具有耐电痕、耐腐蚀、防雷击等优点。
需根据通信要求、线路距离、气象条件进行综合设计，对铁塔强度、受力等重新验算。
GWWP─自绕式光缆，这种方式是将光缆缠绕在原有地线上，起到光纤通信的功能。
OPGW─是把光纤单元组装进架空地线里,使其具有架空地线及光纤通信双重功能。
OPGW外层是一般的铝包钢线或铝合金线，其承受了OPGW大部分外力，包括拉力、压力、金具握力等，而内层的光纤单元是由直径为5～10mm的石英制造而成，一般情况下是不能受力的（紧套型光纤除外）。
它们中间是由一些填充材料组成，起到散热、隔热、延长光纤寿命等作用。
OPGW的一般外型结构如下图：2．OPGW的选择：2．1应满足光纤通信的要求：OPGW首先作为光纤通信上来讲，它必须先满足用户及通信系统所需的光纤（根）数量、类型、允许衰耗（db）数值、光端机的类型等。
并考虑到光脉冲在OPGW 传输过程中的工作波长、色散、带宽、衰减等特性，尽量选用传输效果好的OPGW。
一般光纤从传输模式上可分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤适合于长距离,大容量的传输, 多模光纤适合短距离、局域网的传输。
另外色散也是光纤的一个重要指标，多模光纤存在较严重的模式色散，而单模光纤不存在模式色散。
现今来说，复合光缆的发展趋势是单模光纤。
2．2．OPGW作为普通地线的要求：2.2.1.防雷要求:S≥0.012L+1L—档距； S—档距中央导、地线最小安全距离按此公式可推算得到:P d、P b—导、地线在验算条件下的应力（15。
光纤复合架空地线（OPGW）架空敷设技术探讨一、引言光纤复合架空地线（OPGW----Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire）兼具地线与通信光缆双重功能，被安装在电力架空线杆塔顶部，与ADSS 光缆相比，无需考虑最佳挂噗、电磁腐蚀、人为破坏等不利因素，从80年代初，OPGW以其高可靠性、优越的机械、电气性能及良好的性和实用性在全球得到广泛的运用。
笔者根据国内外相关标准规范和自己的施工经验，现就OPGW安装技术与大家交流。
二、OPGW安装的前期准备OPGW安装技术的依据是IEEE 1138-1994、IEEE 524-1992等电力部门架空线安装安全管理规程和操作技术，防止OPGW在架设中被拉伤、擦伤、扭伤、压伤、折伤，不同结构形式的OPGW，其机械、物理特性会稍有差异，在安装上某些要求可能会有所区别，其中不锈钢管式OPGW结构紧凑，原则上与传统的架空电力线施工安装方式基本一致。
因此施工单位首先要熟悉该工程OPGW结构和光缆路径具体情况，由设计单位向施工单位进行施工设计图纸交底，施工单位根据整个系统通信网光缆布放的路由，交叉跨越、光缆预留等编制“OPGW施工方案”，并听取供应厂商的相关技术要求，一切做到心中有数。
1、OPGW架设主要施工机械OPGW架设原则采用张力放线法，使OPGW均衡受力，始终保持一定的张力而处于悬空状态，避免光缆着地使外铠装层表面受损，是时可减少青苗赔偿，减轻体力劳动强度，提高施工进度。
2、故障清除与场地准备OPGW架空敷设前，对整条线路进行勘察，清除障碍物，与相关部门签署交叉跨越协议，搭建防护架，准备张力机，牵引机的操作场地及必要的安全措施。
3、OPGW光缆储运OPGW光缆盘不得处于平放状态，不得堆放；盘装光缆应按OPGW盘标明的旋转箭头方向短距滚动；缆盘装卸不得遭受冲撞、挤压和任何机械损伤，插车装卸。
4、OPGW光缆及金具附件现场验收OPGW光缆及金具附件运抵现场后，应立即进行现场外观检查及开盘测试，对比产品出厂报告，验证运输过程中的变化。
出线侧架构处架构及OPGW光缆引下线接地方案在电力系统中，出线侧架构处架构和OPGW光缆引下线接地方案起着非常重要的作用。
本文将对这两个方面进行详细的介绍。
一、出线侧架构处架构1.定义2.构成3.设计原则(1)安全性原则：出线侧架构处架构的设计应符合安全规范，保证人员和设备的安全。
(2)可靠性原则：出线侧架构处架构应具有良好的机械强度和耐久性，具备长期可靠运行的能力。
(3)经济性原则：出线侧架构处架构应具有合理的结构设计和制造成本，尽量降低投资和运营成本。
4.接地方案(1)接地杆：在出线侧架构处架构附近设置接地杆，将出线侧架构和出线柜通过接地导线连接至接地杆，确保电力系统的接地良好。
(2)接地网：在出线侧架构处架构附近构建接地网，利用接地导线和地下埋设的接地电极将出线侧架构和出线柜的金属部分接地，以降低接地电阻并提高接地效果。
1.定义OPGW光缆是指光纤复合地线，广泛应用于电力输电线路中，具有传输电力信号和通信信号的双重功能。
光缆引下线接地方案是指在OPGW光缆的引下线部分实施接地措施，确保电力系统的接地良好。
2.构成OPGW光缆的引下线通常由金属铝包钢芯和屏蔽层组成，通过引下线终端盒与接地装置连接。
3.设计原则(1)安全性原则：OPGW光缆引下线接地方案应符合安全规范，能够保护系统设备和人员的安全。
(2)可靠性原则：OPGW光缆引下线接地方案应确保接地系统的稳定可靠，以提高系统的可靠性和抗干扰能力。
(3)经济性原则：OPGW光缆引下线接地方案应具有合理的设计和施工成本，尽量降低运营和维护成本。
4.接地方案(1)接地装置：在OPGW光缆的引下线终端盒附近设置接地装置，通过接地导线将光缆的引下线部分接地，以确保系统的接地良好。
(2)接地电极：在OPGW光缆的引下线终端盒附近安装接地电极，通过地下埋设的接地电极将光缆的引下线部分接地，以提高接地效果。
综上所述，出线侧架构处架构和OPGW光缆引下线接地方案在电力系统中起着重要的作用。
分析架空送电线路OPGW与导地线配合设计
发表时间：2018-06-20T09:51:56.090Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：张小雪[导读] 摘要：光纤复合架空地线（OPGW）是一种含有光纤的架空地线，具有架空地线和光通信等多重功能。
（四川省电力设计院四川成都 610072）摘要：光纤复合架空地线（OPGW）是一种含有光纤的架空地线，具有架空地线和光通信等多重功能。
由于OPGW是地线与光纤复合在一起的，因此在施工中能够有效的降低成本，同时其外部还有金属导线包裹，也大大提升了光缆的稳定性、安全性，目前已在我国的建设中被广泛使用。
本文通过对OPGW的构成、作用介绍，主要从OPGW的选型、短路电流的计算及与导地线电气配合、与地线分流等方面
分析OPGW与导地线的配合设计。
关键字：OPGW；导地线；短路电流计算
一、概述
光纤复合架空地线（OPGW）是一种含有光纤的架空地线，由于OPGW是地线与光纤复合在一起的，因此OPGW需同时担负架空地线及通信的作用。
在进行输电线路OPGW与导地线的配合设计中，一般情况下是根据线路的不同特性进行挑选，根据具体情况，需要结合地线功能及光纤通信功能两个方面的因素，其中在地线的功能中，主要是从直径、短路电流及与其它地线的兼容性等方面进行考虑，同时还需要注意光纤芯数、波长等因素，尽量选择材质优良、应用性强的输电线路。
本文主要从地线特性分析OPGW与导地线的配合设计。
二、OPGW的选型 OPGW的外形结构多种多样，不同的结构性能也不一样。
OPGW由一个或多个光单元和一层或多层绞合单线组成，常见的OPGW结构有中心不锈钢管式，层绞不锈钢管式，中心铝管式及层绞缆芯中心铝管式。
首先，从根本上讲，OPGW还是作为一根地线，因此，OPGW的性能必须要达到一般地线对张力、弧垂的要求，才能使OPGW和其它普通地线保持相对平衡，避免铁塔因受力不均而出现不安全事故。
其次，考虑OPGW电气方面的性能，OPGW的结构、直径都可以根据短路电流的大小及地线的分流效果进行选择，在实际设计中，没有对OPGW的直径做出明确规定时，当短路电流较大时，OPGW的直径也可相应加大。
短路电流是OPGW的重要参数，OPGW必须能根据线路特性和电网响应时间承受短路电流引起的升温。
短路电流引起的升温与OPGW 的电阻温度系数、热容量、截面积、线路阻抗、故障前后的环境温度、短路电流的数值、电网切除故障的时间等因素有关。
短路电流引起的温度升高的限值，主要决定于光纤涂层允许温度及铠装保持机械特性的温度。
在光纤涂层允许温度以下，光纤的衰减不会发生不可逆的劣化。
三、OPGW与导地线配合分析
在没有使用OPGW光缆之前，在高压输电线路中的地线主要是起到防雷的作用，在应用中是按照实际建设中线路对短路电流大小的要求，选择由多根镀锌钢丝绞合构成的镀锌钢绞线作为高压输电线路的地线。
在这样的情况下，两根地线的电气性能、热稳定性、材料等结构特点完全相同，可以完美的起到分流平摊的作用，因此，在一般情况下，基本上不会出现因为雷暴天气使线路遭受雷击而导致高压线路断股的情况。
从理论上讲，在双地线的设计中，OPGW和分流线遭受雷击的概率其实是相等的，不过，因为分流线和OPGW的在运行方式上存在着差异，也在一定程度上提高了OPGW首先遭到雷电“攻击”的概率，原因主要包括以下方面：①分流线在设计中，其中间部分还是使用钢绞线，在线路的两端才与良导体相连接地；而OPGW是采用全线接通、逐塔接地的方式进行运行，这样使OPGW的阻抗相对较小。
②雷电有着对位置较高，阻抗小的物体释放电荷的特点，而在线路的建设中，OPGW的悬挂高度相对另一根地线更高，并且阻抗也更小，也就成了雷电的“对象”。
③OPGW本身就具有良好的导电性能，其电阻较低，在与分流线线的配合使用中，尤其是在分流线的中间部分，和电阻很高的钢绞线有着较大的差异，更加凸显出OPGW的电阻较小的特性。
④OPGW外部的铝合金单丝能够承受的最高温度和分流线中使用的镀锌钢丝能承受的最高温度有着巨大的差距，是使OPGW在遭受雷击时，比分流线更加容易因为温度超过熔点而熔断。
四、OPGW与导地线配合设计
4.1规范要求
设计规程规范中针对分流地线的要求，主要有5个方面： 1）导线和地线的设计安全系数应不小于2.5。
地线的设计安全系数，宜大于导线的设计安全系数。
2）导地线间的距离S，S≥0.012L+1，L为档距，单位m。
3）杆塔上两根地线之间的距离，不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。
4）地线选用镀锌钢绞线时与导线的配合不宜小于下表的规定
5）地线验算短路热稳定的允许温度，钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线参考DL/T 5222-2005«导体和电器选择设计技术规定»取+200℃；铝包钢绞线参考华北电力设计院大房线工程，取+300℃，钢芯铝包钢绞线取+300℃；镀锌钢绞线取+400℃。
6）架空地线复合光缆（OPGW）外层线股110kV及以下线路应选取单丝直径2.8mm及以上的铝包钢线；220kV及以上线路应选取单丝直径3.0mm及以上的铝包钢线，并严格控制施工工艺。
4.2设计原则
OPGW的结构设计没有统一的规定标准，每个OPGW都需要按照线路工程的特点进行设计，而线路中的短路电流、电阻、光纤芯数等因素都决定着OPGW的结构构成。
从OPGW的实际功能来看，其最主要的功能还是地线，而通信功能则是建立在满足地线功能的基础上的。
在设计中，也需要首先保证OPGW的电气性能和机械性能的稳定，首先要将OPGW当作是单纯的地线，在这个前提下，再研究设计OPGW的其它功能。
在设计时，一般使OPGW的弧垂略大于配合地线的弧垂。
在OPGW光缆的线路设计中，选用的分流地线应当注意两个方面的问题，首先在选择与OPGW配合的分流地线的过程中，应当尽可能的选用与OPGW材料、导电性能、结构差异小的作为地线，因为，如果出现不可避免的线路系统短路的情况，导电性能良好的，结构相近的分流地线也能为OPGW分配部分短路，在地线的材料的选择中，最好是优先选择外包单丝材质是铝包钢丝的材料，提高地线能够承受的最大温度，以保证OPGW不会由于承受电流过大而导致断股；另外，在设计中还需要注意两根地线配合使用对地线支架带来的压力，保证地线的弧垂及张力平衡，这些设计的主要目的还是为了提高高压线路的抗雷水平。
4.2设计步骤
在OPGW与导地线的配合设计中，一般主要按照以下步骤进行：①首先需要尽可能的根据百分之五十的电流分配比例选择导地线的种类型号，并且最好采用铝包钢层的结构，提高承受温度，并且根据导地线的型号选择对应的结构及参数。
②目前OPGW光缆结构一般有中心束管光纤单元，外层是铝合金结构；不锈钢管光纤单元，外部是铝合金绞丝等多种结构形式；大多情况下选用不锈钢管光纤单元的光缆结构，其与大多数的良导体导线配合使用能发挥良好的效果。
同时根据导地线的结构设计出技术参数与之相匹配的OPGW光缆结构。
③在搭设导地线与OPGW的过程中，需注意使弧垂及支架承受张力保持平衡，在收到雷击或者是线路短路是，共同分担电流，避免OPGW承受电流过高而熔断。
五、结语
在现代的电路设计中对OPGW光缆的使用越来越广泛，对OPGW与导地线的设计中都应当注意雷击、短路电流对整个线路的正常运行带来的影响，这也需要设计人员根据线路工程的实际需要，用心设计出安全、稳定的线路。
参考文献：
[1]钟成，苏汉，金志杰，等. 基于扩展相分量法的OPGW系统接地短路电流计算[J]. 电测与仪表，2017，54（10）：117-122.
[2]范松海，谢彦斌，刘益岑，等. 逐塔接地条件下OPGW地线取能方法研究[J]. 高压电器，2017（11）：141-145.
[3]吴文庚，吴飞龙，郑小莉，等. 输电线路双光纤复合架空地线（OPGW）方案分析[J]. 智能电网，2016，4（4）：421-425. 作者简介：
张小雪（1983-），女，工程师，研究生，主要从事送电线路电气设计工作。
