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2010-02-02 10:37 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
電力通信網(wǎng)是國家重要的專(zhuān)用通信網(wǎng),是以“三大二高”為主要特征的現代化電網(wǎng)的支撐網(wǎng)絡(luò )。電力行業(yè)發(fā)展光纖通信有著(zhù)得天獨厚的優(yōu)勢,電力網(wǎng)遍布城鄉各地,沿電力線(xiàn)路桿塔、溝管、隧道架設/敷設光纜有著(zhù)較高的可靠性和經(jīng)濟性。電力通信網(wǎng)中使用的特種光纜主要有ADSS光纜和OPGW光纜。OPGW光纜是在傳統的地線(xiàn)結構中適當地添加光纖單元而形成的專(zhuān)用于電力線(xiàn)路的光纜,它同時(shí)具備架空地線(xiàn)和光纜的功能和性能。
隨著(zhù)國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,用電負荷的增長(cháng),供電區域的擴大,使得電力系統通訊容量不斷增長(cháng),光纖通信逐漸取代微波通信、載波通信,在電力系統中傳輸保護信號和調度通訊方面起著(zhù)越來(lái)越重要的作用。光纖通信已成為電網(wǎng)建設和電網(wǎng)改造的一個(gè)重要組成部分。
由于光纖通信容量大,抗干擾性能好,不但可以滿(mǎn)足電力系統中通訊及自動(dòng)化的需要,而且可以將富余的容量提供給社會(huì )(有待開(kāi)發(fā))。既可以提高電網(wǎng)的供電可靠性,又可以取得良好的經(jīng)濟效益。
OPGW光纜
在輸電線(xiàn)路上架設地線(xiàn)復合光纜具有兩種功能:一是作為輸電線(xiàn)路的屏蔽線(xiàn)和防雷地線(xiàn),對輸電線(xiàn)路導線(xiàn)抗雷閃放電提供保護,在輸電線(xiàn)路發(fā)生短路時(shí),起鎧裝層和屏蔽作用,使短路電流對電網(wǎng)和通信線(xiàn)、鐵路、輸送管道的干擾減到最小。二是通過(guò)復合在地線(xiàn)中的光纖,作為傳送光信號的介質(zhì),可傳播音頻、視頻、數據和各種控制信號,進(jìn)行多路寬帶通信。
OPGW的主要結構
為實(shí)現上述兩項功能,光纖和地線(xiàn)必須有機結合在一起,才能充分發(fā)揮各自的作用。OPGW光纜的主要結構有:緊套結構、松套中心加強件層絞式結構、骨架式結構(骨架結構中有塑料開(kāi)槽結構、鋁質(zhì)開(kāi)槽結構)、中心束管式(有機合成材料管、鋼管或鋁管)、松套絞合管鋼絞線(xiàn)絞合式。
。1)緊套結構:在纜芯中使用緊套光纖,緊湊性好、但光纖受力,難以保證光纖的低衰減。
。2)松套中心加強件層絞式結構:松套光纖絞合在中心加強件上,用芳綸和塑料護套做成光單元,再將若干個(gè)光單元置于鋁管中,(極限拉斷力)時(shí)受微小張力,光纖衰減小,但防側壓性能不夠好。
。3)松套骨架式結構:在塑料或鋁棒做成的骨架上,安裝松套光纖或裝有光纖的塑料管。光纖在70%UTS時(shí)受力微小,光纖衰減小。
。4)中心束管式結構:光纖裝在大束管中,束管有有機合成材料管、鋼管和鋁管三種不同質(zhì)地材料。光纖在70%UTS時(shí)不受力,緊湊性、防水性和防側壓性能均佳。
。5)松套絞合管鋼絞線(xiàn)絞合式結構:用鋼質(zhì)絞合管裝入光纖,再與金屬線(xiàn)絞合在一起。高張力時(shí)受力小,光纖衰減小,防水性好。但不宜在強雷電地區使用。
由于中心束管式結構的OPGW光纜可裝光纖總數多,光纖具有較大的余長(cháng),整體結構達到重量輕、纜徑小,在工程中已被廣采用。
光纖
中心束管結構中的光纖是以波狀導入中心束管內,光纖具有千分之幾的余長(cháng)(一般為0.5%-0.7%),當光纖承受機械負荷時(shí),光纖不受力,也不會(huì )增加光纖的損耗,在工程應用中實(shí)現了光纜中光纖零張力設計。束管中填充油膏的作用為:一是為有余長(cháng)的光纖提供活動(dòng)空間和保持一定姿態(tài);二是為束管提供防潮性能。油膏在高溫條件下不應滴流,在低溫條件下不固化不收縮,從而保證了對光纖的防水和防潮能力,提供光纖一定的活動(dòng)空間,發(fā)揮光纖余長(cháng)的作用。
金屬鎧裝
外層主要由導電性能好的鋁合金線(xiàn)構成,內層由抗拉強度高的鋁包鋼線(xiàn)組成,保證光纜既承受足夠的機構負荷,又能保護線(xiàn)路導線(xiàn)免遭雷擊,在輸電線(xiàn)路發(fā)生接地短路時(shí),對短路電流容量及引起的溫升具有足夠的承受能力,以使纜中的光纖不因溫度過(guò)高而損壞。
ADSS光纜
ADSS光纜的類(lèi)型選擇首先要考慮電氣性能要求,即ADSS所能承受的空間感應電場(chǎng)(電位)的大小。原因是光纜外護套在電力線(xiàn)路導線(xiàn)的電場(chǎng)作用下,發(fā)生干帶電弧放電,引起光纜護套的電腐蝕。光纜在高壓線(xiàn)路導線(xiàn)附近,導線(xiàn)周?chē)臻g存在電場(chǎng),光纜對導線(xiàn)和地線(xiàn)之間的電容耦合使光纜處于一個(gè)空間電位的位置,天氣為霧、露或下小雨時(shí),潮濕的污穢在光纜外護套表面形成一個(gè)電阻層。在空間電位的作用下,護套表面對鐵塔上的光纜接地金具之間流有電波,電流發(fā)熱造成水分蒸發(fā),使光纜外護套表面形成小段的干燥地帶,阻斷了電流,光干燥帶的電位差達到一定高度時(shí),便發(fā)生放電形成電弧,這就是干帶電弧。它產(chǎn)生的熱可以使交聯(lián)聚合物逐步失去結合力而形成腐蝕,護套會(huì )熔成洞,稱(chēng)為護套電腐蝕或電痕,導致斷纜。
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