ADSS光纜,OPGW光纜,電力光纜在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著技術(shù)的進(jìn)步,到了上世紀(jì)的七、八十年代,一些有別于傳統(tǒng)光纜的附加于電力線和加掛于電力桿塔上的光電復(fù)合式光纜被開發(fā)出來,這些光纜被統(tǒng)稱為特種電力光纜。電力系統(tǒng)光纖通信與其它光纖通信系統(tǒng)最大區(qū)別之一就是通信光纜的特別性。電力特種光纜受外力破壞的可能性小,可靠性高,雖然其本身造價(jià)相對(duì)較高,但施工建設(shè)成本較低。經(jīng)過多年的發(fā)展,目前電力特殊光纜制造及工程設(shè)計(jì)已經(jīng)成熟,特別是 OPGW和ADSS技術(shù),在國內(nèi)電力特殊光纜已經(jīng)開始大規(guī)模的應(yīng)用,如三峽工程中的長距離主干OPGW光纜線路等。特種光纖依托于電力系統(tǒng)自己的線路資源,避免了在頻率資源、路由協(xié)調(diào)、電磁兼容等方面與外界的矛盾和糾葛,有很大的主動(dòng)權(quán)和靈活性。
電力特種光纜的種類:電力特種光纜泛指 OPGW(光纖復(fù)合地線)、 OPPC(光纖復(fù)合相線)、MASS (金屬自承光纜)、 ADSS(全介質(zhì)自承光纜)、ADL(相/地捆綁光纜)和GWWOP(相/地線纏繞光纜)等幾種。 目前,在我國應(yīng)用較多的電力特種光纜主要有 ADSS和 OPGW。
1、光纖復(fù)合地線——OPGW光纜(Optical Ground Wire) :
OPGW又稱地線復(fù)合光纜、光纖架空地線等,是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有兩種功能:一是作為輸電線路的防雷線,對(duì)輸電導(dǎo)線抗雷閃放電提供屏蔽保護(hù);二是通過復(fù)合在地線中的光纖來傳輸信息 。 OPGW是架空地線和光纜的復(fù)合體,但并不是它們之間的簡單相加。
OPGW光纜主要在500KV 、220KV 、110KV電壓等級(jí)線路上使用,受線路停電、安全等因素影響,多在新建線路上應(yīng)用。
OPGW的適用特點(diǎn)是:
(1)高壓超過110kv的線路,檔距較大(一般都在250M以上);
(2)易于維護(hù),對(duì)于線路跨越問題易解決,其機(jī)械特性可滿足線路大跨越;
(3)OPGW外層為金屬鎧裝,對(duì)高壓電蝕及降解無影響;
(4)OPGW在施工時(shí)必須停電,停電損失較大,所以在新建110kv以上高壓線路中應(yīng)該使用OPGW;
(5)OPGW的性能指標(biāo)中,短路電流越大,越需要用良導(dǎo)體做鎧裝,則相應(yīng)降低了抗拉強(qiáng)度,而在抗拉強(qiáng)度一定的情況下,要提高短路電流容量,只有增大金屬截面積,從而導(dǎo)致纜徑和纜重增加,這樣就對(duì)線路桿塔強(qiáng)度提出了安全問題。
常見的 OPGW結(jié)構(gòu)主要有三大類,分別是鋁管型、鋁骨架型和(不銹)鋼管型。
2、光纖復(fù)合相線——OPPC光纜(Optical Phase Conductor) :
在電網(wǎng)中,有些線路可不設(shè)架空地線,但相線是必不可少的。為了滿足光纖聯(lián)網(wǎng)的要求,與 OPGW技術(shù)相類似,在傳統(tǒng)的相線結(jié)構(gòu)中以合適的方法加入光纖,就成為光纖復(fù)合相線(OPPC)。雖然它們的結(jié)構(gòu)雷同,但從設(shè)計(jì)到安裝和運(yùn)行,OPPC與OPGW有原則的區(qū)別。
3、金屬自承光纜——MASS光纜(Metal Aerial Self Supporting) :
從結(jié)構(gòu)上看, MASS與中心管單層絞線的OPGW相一致,如沒有特殊要求,金屬絞線通常用鍍鋅鋼線,因此結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格低廉。MASS是介于OPGW和ADSS之間的產(chǎn)品。MASS作為自承光纜應(yīng)用時(shí),主要考慮強(qiáng)度和弧垂以及與相鄰導(dǎo)/地線和對(duì)地的安全間距。它不必像OPGW要考慮短路電流和熱容量,也不需要像OPPC那樣要考慮絕緣、載流量和阻抗,更不需要像ADSS要考慮安裝點(diǎn)場強(qiáng),其外層金屬絞線的作用僅是容納和保護(hù)光纖。在破斷力相近的情況下,雖然MASS比ADSS重,但外直徑比中心管ADSS約小1/4,比層絞ADSS 約小1/3。在直徑相近情況下,ADSS的破斷力和允許張力卻要比MASS小得多。
4、全介質(zhì)自承光纜——ADSS光纜(All Dielectric Self Supporting) :
ADSS光纜在220KV 、110KV 、35KV電壓等級(jí)輸電線路上廣泛使用,特別是在已建線路上使用較多。 它能滿足電力輸電線跨度大、垂度大的要求。標(biāo)準(zhǔn)的 ADSS設(shè)計(jì)可達(dá)144芯。
其特點(diǎn)是:
(1)ADSS內(nèi)光纖張力理論值為零;
(2)ADSS光纜為全絕緣結(jié)構(gòu),安裝及線路維護(hù)時(shí)可帶電作業(yè),這樣可大大減少停電損失;
(3)ADSS的伸縮率在溫差很大的范圍內(nèi)可保持不變,而且其在極限溫度下,具有穩(wěn)定的光學(xué)特性;
(4)耐電蝕ADSS光纜可減少高壓感應(yīng)電場對(duì)光纜的電腐蝕;
(5)ADSS光纜直徑小、質(zhì)量輕,可以減少冰和風(fēng)對(duì)光纜的影響,其對(duì)桿塔強(qiáng)度的影響也很小;
(6)ADSS采用了新型材料及光滑外形設(shè)計(jì),使其具有優(yōu)越的空氣動(dòng)力特性。
ADSS光纜主要由纜芯、加強(qiáng)芳綸紗(或其它合適的材料)和外護(hù)套組成。各種各樣的ADSS光纜結(jié)構(gòu)可歸納為最主要的 中心管型和層絞型 2種 。
人類對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)在發(fā)展,技術(shù)在不斷進(jìn)步, 材料也在日益更新 。作為電力系統(tǒng)通信中最富特色的電力特種光纜技術(shù),也在不斷發(fā)展和完善,新的光纜結(jié)構(gòu)也不斷出現(xiàn)在我們的面前;同時(shí),人們對(duì)特種光纜的需求也趨向多元化、高標(biāo)準(zhǔn)。可以預(yù)見,在未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi),電力特種光纜將在電力通信網(wǎng)中大規(guī)模使用。 我們也完全可以相信,電力特種光纜會(huì)有著更加輝煌的明天,在電力通信系統(tǒng)中將繼續(xù)發(fā)揮著不可替代的重要作用

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