光缆在智能电网建设中的应用
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光缆在智能电网建设中的应用
作者：寇锋
来源：《华中电力》2013年第04期
【摘要】光缆主要是由光导纤维和塑料保护套管以及塑料外皮所构成的，光缆内没有金、银、铜铝等金属，一般都没有回收的价值。
光缆是一定数量的光纤按照一定的方式组成缆心，外包有护套，有的还会包覆外护层，是用来实现光信号传输的一种通信线路。
即：由光纤（光传输载体）经过一定的工艺而形成的线缆。
本文主要介绍了两种光纤通信电缆，从它的性能特点，结构形式以及电缆施工架设，以及在电力系统中的应用，分析其特征和应用。
【关键词】电力建设、电缆敷设、电缆应用
1 引言
电力系统在我国早已有将近60年的发展历史，早期的电力系统通信规模不大，采取的都是模拟微波，电力线载波。
架空明线或者电缆等的通信方式，在近十几年来，电力系统的通信已经过度到现在的以光纤通信为主。
本文主要针对电力架空光缆的应用、以及介绍光纤通信电缆它的特点和应用。
2 电力架空光缆的主要形式
电力架空光缆主要是泛指OPGW（光纤复合地线），ADSS（全介质自承光缆），OPPC （光纤复合相线），MASS（金属自承光缆），以及ADL（相/地线捆绑光缆）和GWWOP （相/地线缠绕光缆）
如下图表1所示：
3 简述两种光缆以及它的特点功能
人类社会现在已经发展到了信息社会，声音、图象和数据等信息的交流量非常大。
以前的通讯手段已经不能满足现在的要求，而且光纤通讯以其信息容量大、保密性好、重量轻体积小、无中继段距离长等优点得到广泛应用。
其应用领域遍及通讯，交通，工业，医疗，教育，航空航天以及计算机等行业，并正在向更广更深的层次发展。
光纤复合架空地线OPGW是一种集通信线和架空地线功能于一体的电力特种光缆，它利用电力系统所特有的一次电力线路资源构成通信网络。
3.1OPGW的功能
随着“西气东送”以及“三峡送出”等新建线路的建设，对于OPGW的需求量也大大的增加了。
OPGW它兼具地线以及光缆的两重功能：第一是作为输电线路屏蔽线以及防雷线，对输电导线的抗雷闪放电提供一种屏蔽保护，在输电线路如果发生短路的情况下可以起到屏蔽作用，并且可以减少短路电流对电网以及通信网间的相互干扰，第二是利用复合在地线中的光纤，可以用来传输音频、视频、数据以及各种控制信号，进行多路宽带的通信。
3.2 OPGW主流结构分类
3.3 OPGW结构的特点
4 电力架空光缆的特殊性
虽然OPGW 本身就是一条的架空地线，可以利用最经典的理论以及公式去进行工程设计，但是有些设计主要还是偏重于机械特性（比如：机械的强度，张力，弧垂特性等），因为OPGW是内置光纤，与标准架空地线是有一定区别的。
尽管ADSS也很轻以及柔，对杆塔造成的附加负荷也相对较小，甚至在杆塔的安全系数的范围以内都可以忽略掉，工程设计也套用经典理论和公式，但它并不是就可以在随意杆塔随意架挂。
5 OPGW以及ADSS的应用
OPGW光缆主要在500KV 、220KV 、110KV电压等级线路上使用，因为受线路停电的一些外在或者自身材料的原因的素影响，多在新建线路上应用。
OPGW一般都适用于高压超过110KV的线路上，它的档距较大，一般情况都在250M以上；它易于维护，对于线路的跨越问题都能比较容易解决，它的机械特性可满足线路的大跨越；另外OPGW外层均为金属铠装，对高压电蚀及降解没有影响；在施工的时候必须停电，因为停电损失较大，所以在新建110KV以上高压线路中应该使用OPGW；
ADSS光缆的设计施工是一项综合性的系统工程，电力系统通信网的建设近几年来主要以ADSS光缆为主。
ADSS光缆的全称是全介质自承式光缆，它采用特殊的绝缘材料，它具有不错的绝缘和耐高温的性能，抗拉强度也高，可架设在电力线路的原有杆塔上，已成为电力系统组网的首选特种光缆。
ADSS是专门为电力系统设计，它是一种全绝缘介质的自承式的架空光缆形式，它的结构中不包含任何的金属材料；是全绝缘结构以及比一个较高的耐压指标，并且是有利于在带电运行的架空电力线路上进行架设施工，不会影响线路的运行；
ADSS采用的是抗拉强度高的防纶材料是能承受较强的张力，同时又能满足架空电力线路的大跨距要求，又可尽可能的抵抗外界因素和防止鸟啄以及人为的枪击；热膨胀系数较小，在温度变化比较大的情况下，光缆线路弧度变化会只有很小，并且重量也较轻，它的履冰和风荷也较小。
5.1 国内OPGW在500KV以内的应用
在近几年，我国将新建的一些500 kV或者更高电压等级的超高压系统。
根据国家有关的规定，在500 KV系统中的进口OPGW（包括通信设备）将可以享受免收关税，而国内OPGW 生产厂家的进口原材料的关税甚至比进口成品OPGW还要高出许多，这样的价格差使得国内外的厂商不能处于同一条起跑线上。
在500 KV新建的铁塔线路中的OPGW 应用环境相对比较宽松，从结构的设计到厂家的生产制造难度并不算大。
反而都是由110 KV老线路一般多为水泥杆改造而来，因为会受到一些外在因素或者自身材料的影响，比如杆塔强度，气象条件，短路电流，弧垂及安全间距等一系列诸多条件的同时限制，技术难度也相对可能会更大些。
500KV由于绝缘的要求比较高，对于相关产品的慎重选择使用也是必不可少的环节，所以这也是可以理解的。
但是对OPGW本身并没有绝缘要求，只需杆塔可靠接地。
在国内已经能够成熟生产OPGW 的今天，在某些工程中对国产OPGW进入500kV设置进入门槛，也许是供需双方沟通不够的缘故。
5.2 ADSS在220KV以内的应用
一个阶段以来，常有220 KV系统中ADSS光缆故障的信息传出， ADSS是最为常见的是外护套受电腐蚀造成的一系列故障直到断纤甚至断缆。
我们统称为电腐蚀故障其实包括击穿、电痕以及腐蚀3种现象。
前两个都属于故障，后者在光缆寿命期内均匀发生的护套粗糙、变薄直到失效都是属正常的老化现象。
这些故障的原因包括光缆质量（包括原材料和加工）以及应用两大方面的问题，即使虽然是优质的光缆如果使用不合理的情况下仍然还是会产生严重故障。
5.3施工准备
（1）要熟悉该工程OPGW结构和光缆路径的具体情况，设计单位要做好施工设计交底，施工单位根据整个通信网系统光缆布防的路由，交叉跨越，要注意供应厂商提出的的相关技术要求。
（2）其次要对整条线路进行详细的勘察，并且清除障碍物，要和有关部门签署好交叉跨越协议，要搭建好防护架，准备张力机，牵引机的操作场地及必要的安全措施。
（3）由于一般每盘OPGW光缆长为3KM，OPGW接续点通常设计在耐张塔或转角塔上，因此每盘光缆都必须按照在指定的区间敷设并且预留出接续的长度。
6 标准、规范、型谱
架空地线和裸导线型号和规格以及地线与导线的配合都有着相应的标准和规程明确规定，但每一个工程对于ADSS或OPGW 的技术要求是不相同的主要表现在：直径、重量、抗拉力以及OPGW 的短路电流容量等参数，光缆厂商必须要对每个工程负责，就必须要进行量身定做的结构参数设计。
然而还需要认真考虑有没有必要和有没有可能采取多方合作或联合的方
式，制定多种类似的架空地线以及裸导线的型谱，以简化工程设计，光缆选型，结构设计以及生产等诸多环节，并且形成标准化，在标准化的前提下保证安全运行。
7 结束语
随着智能电网的进一步发展和生产厂家不断地出现新的设计方案，相信在光纤通信快速发展的今天，将会越来越多地应用于电力系统通信，更好地服务于电网的安全稳定运行。
【参考文献】
[1] 周一峰，陈清美.电场强度对AD6S光缆的影响[J].电力系统通信，2001，（11）：16—19.
[2]王守礼.电力系统光纤通信线路设计[M] .北京：中国电力出版社，2003。
[3]梁芝贤，穆国强.OPGW的应用[J]光通信技术，2007，31（1）：63-64。
