OPGW光纜的結(jié)構(gòu)特點
(一)光纖單元及其結(jié)構(gòu)
正常運行、安裝情況下,合理的光纖單元結(jié)構(gòu)應(yīng)該使光纜纖芯的受力與衰耗最小。因此,光纖單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計需考慮必要的機械保護結(jié)構(gòu)防止光纜纖芯受擠壓,適當(dāng)?shù)睦w芯余長以減少纖芯受力,并采取措施以達到防潮、耐熱的目的。
從光纖單元結(jié)構(gòu)中光纜纖芯布置松緊程度的不同可分為緩沖緊套結(jié)構(gòu)和松套結(jié)構(gòu)。
1. 緩沖緊套結(jié)構(gòu)
基本理論依據(jù):緊套光纜纖芯束一般在伸長2%的情況下才可能被拉斷,然而實際運行中的裸地線最大伸長才千分之幾的數(shù)量級,因此光纜纖芯允許的伸長遠遠大于地線的實際伸長,纖芯的光衰耗等指標可滿足工程要求。最典型的緊套結(jié)構(gòu)是采用縱向具有多個直凹槽或螺旋凹槽的鋁骨架,凹槽供光纖單元放置,典型結(jié)構(gòu)見圖1。
結(jié)構(gòu)特點:OPGW直徑比較小,從而減小施加于線路塔上的風(fēng)荷載和冰荷載;對光纖提供保護加大抗彎曲的能力;由于具有金屬分隔定位槽,從而具有高抗擠壓能力。因此,該種OPGW抗外荷載能力較強,適合條件惡劣的工程采用。
2. 松套結(jié)構(gòu)
基本理論依據(jù):置于不同材料保護管中的光纜纖芯通過填充物稠密程度的調(diào)整,或不同的結(jié)構(gòu)形式來處理光纖余長;同時在OPGW中的纖芯實際長度大于地線在受力情況下的長度,因此能夠做到纖芯不受力或受力很小。
松套結(jié)構(gòu)OPGW又分為中心光纖式,層絞式和松套骨架結(jié)構(gòu)。
中心光纖式松套結(jié)構(gòu)特點:保護光纜纖芯的手段比較多,但纜徑大,盤長較短。
層絞式松套結(jié)構(gòu)特點:外形上與普通地線接近,容易被運行部門接受(目前廣東省運用較多),同時盤長較長,有利于減少光纖接頭損耗,但對制造工藝和纖芯質(zhì)量要求較高,對光纖保護手段略少。
松套骨架結(jié)構(gòu)特點:抗側(cè)壓能力同緊套結(jié)構(gòu)不相上下,但因結(jié)構(gòu)限制最多只能容納48根光纖,不能用在光纖數(shù)量更多的工程中(目前工程中運用很少)。
以上綜合比較了緩沖緊套結(jié)構(gòu)和松套結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)該說兩種結(jié)構(gòu)各有利弊,其綜合性能(包括機械強度,電氣性能和光學(xué)性能)只要能通過實驗達到標準要求而且滿足使用要求,就應(yīng)該被認為是合理的。但工程條件不同側(cè)重面應(yīng)該有所不同,如工程條件惡劣,外荷載大,公路運輸條件差等,首先就應(yīng)該考慮安全問題,因此往往側(cè)重于OPGW的抗外力破壞強度;而當(dāng)工程條件良好,線路長度大,此時就應(yīng)該采用光衰耗小的結(jié)構(gòu)(如層絞式松套結(jié)構(gòu))。
(二)地線單元(外絞合導(dǎo)體)
地線單元(外絞合導(dǎo)體)主要由鋁包鋼線(AS線),鋁合金線所組成,其主要作用是:
1. OPGW光纜是架空地線,需要有承力元件,而外絞合導(dǎo)體就起承力的作用,從而使OPGW中的光纜纖芯,不會或很少承受外力。
2. 它具有一定的金屬截面,當(dāng)OPGW線路短路或受雷擊時,強大的電流將使導(dǎo)體發(fā)熱,而適當(dāng)?shù)慕饘俳孛妫鼙WCOPGW溫升在允許的范圍內(nèi),從而不會因發(fā)熱而損壞光纖。
3. 外絞合導(dǎo)體能對光單元加多一層保護,使光單元免受機械和外力及其他不利條件引起的破壞。
