2010-02-02 10:37 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
電力通信網是國家重要的專用通信網,是以“三大二高”為主要特征的現代化電網的支撐網絡。電力行業(yè)發(fā)展光纖通信有著得天獨厚的優(yōu)勢,電力網遍布城鄉(xiāng)各地,沿電力線路桿塔、溝管、隧道架設/敷設光纜有著較高的可靠性和經濟性。電力通信網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(tǒng)的地線結構中適當地添加光纖單元而形成的專用于電力線路的光纜,它同時具備架空地線和光纜的功能和性能。
隨著國民經濟的高速發(fā)展,用電負荷的增長,供電區(qū)域的擴大,使得電力系統(tǒng)通訊容量不斷增長,光纖通信逐漸取代微波通信、載波通信,在電力系統(tǒng)中傳輸保護信號和調度通訊方面起著越來越重要的作用。光纖通信已成為電網建設和電網改造的一個重要組成部分。
由于光纖通信容量大,抗干擾性能好,不但可以滿足電力系統(tǒng)中通訊及自動化的需要,而且可以將富余的容量提供給社會(有待開發(fā))。既可以提高電網的供電可靠性,又可以取得良好的經濟效益。
OPGW光纜
在輸電線路上架設地線復合光纜具有兩種功能:一是作為輸電線路的屏蔽線和防雷地線,對輸電線路導線抗雷閃放電提供保護,在輸電線路發(fā)生短路時,起鎧裝層和屏蔽作用,使短路電流對電網和通信線、鐵路、輸送管道的干擾減到最小。二是通過復合在地線中的光纖,作為傳送光信號的介質,可傳播音頻、視頻、數據和各種控制信號,進行多路寬帶通信。
OPGW的主要結構
為實現上述兩項功能,光纖和地線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槽結構、鋁質開槽結構)、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,再將若干個光單元置于鋁管中,(極限拉斷力)時受微小張力,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地材料。光纖在70%UTS時不受力,緊湊性、防水性和防側壓性能均佳。
(5)松套絞合管鋼絞線絞合式結構:用鋼質絞合管裝入光纖,再與金屬線絞合在一起。高張力時受力小,光纖衰減小,防水性好。但不宜在強雷電地區(qū)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,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(一般為0.5%-0.7%),當光纖承受機械負荷時,光纖不受力,也不會增加光纖的損耗,在工程應用中實現了光纜中光纖零張力設計。束管中填充油膏的作用為:一是為有余長的光纖提供活動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空間,發(fā)揮光纖余長的作用。
金屬鎧裝
外層主要由導電性能好的鋁合金線構成,內層由抗拉強度高的鋁包鋼線組成,保證光纜既承受足夠的機構負荷,又能保護線路導線免遭雷擊,在輸電線路發(fā)生接地短路時,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高而損壞。
ADSS光纜
ADSS光纜的類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(電位)的大小。原因是光纜外護套在電力線路導線的電場作用下,發(fā)生干帶電弧放電,引起光纜護套的電腐蝕。光纜在高壓線路導線附近,導線周圍空間存在電場,光纜對導線和地線之間的電容耦合使光纜處于一個空間電位的位置,天氣為霧、露或下小雨時,潮濕的污穢在光纜外護套表面形成一個電阻層。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,便發(fā)生放電形成電弧,這就是干帶電弧。它產生的熱可以使交聯聚合物逐步失去結合力而形成腐蝕,護套會熔成洞,稱為護套電腐蝕或電痕,導致斷纜。
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