簡述OPGW光纜在電力通信網(wǎng)中應(yīng)用

徐彬 龐憲柱 辛寶貴

摘 要：OPGW光纜作為一種新型的符合地線光纜，兼具地線防雷和通信功能，因為成本低、可靠性強(qiáng)的優(yōu)勢特性而被廣泛應(yīng)用于電力通信網(wǎng)建設(shè)中。本文詳細(xì)闡述了OPWG光纜的相關(guān)概念和應(yīng)用要求，并針對當(dāng)下OPWG光纜在電力通信網(wǎng)中投入使用時所出現(xiàn)的事故問題提出了有效的改進(jìn)策略，能提升OPWG光纜在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：OPGW光纜；電力通信網(wǎng)

一、OPGW光纜的相關(guān)概念

OPGW光纜全稱光纖復(fù)合架空地線，目前主要涵蓋中心束管式和層絞式兩種結(jié)構(gòu)類型，由于OPGW光纜兼具通信光纜和地線功能，而且具有抗電磁干擾和自重輕的優(yōu)勢特點(diǎn)，所以人們現(xiàn)多將其安裝于輸電線路桿塔頂部，且不用過多考慮架掛位置以及電腐蝕問題。在應(yīng)用過程中，OPGW光纜表現(xiàn)出了絕佳的機(jī)械性能，加之安裝成本較低，可靠性較強(qiáng)，現(xiàn)已成為最受歡迎的電力光纖通信網(wǎng)建設(shè)方式，且在我國油田電力線路建設(shè)和普光氣田開發(fā)等重大工程項目中也多有應(yīng)用[1]。

因為OPGW光纜扮演著通信光纜和地線的雙重角色，所以在安裝時需要嚴(yán)格遵照相關(guān)原則，既要滿足光保護(hù)和光通信的需要，又要符合輸電線路架空電氣和機(jī)械性能的標(biāo)準(zhǔn)，具體表現(xiàn)為OPGW光纜光纖性能要與普通光纜光纖性能趨于一致，機(jī)械性能和電氣性能均要與地線的實際需求相匹配。

二、OPGW光纜在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用要求

OPGW光纜應(yīng)用于電力通信網(wǎng)時，應(yīng)綜合考慮各項因素，如系統(tǒng)通信信息數(shù)據(jù)傳輸問題，普通導(dǎo)線和地線與光纜的匹配適應(yīng)問題等，為促使OPGW光纜在電力光纖通信網(wǎng)中最大程度發(fā)揮功能和效用，現(xiàn)對其應(yīng)用要求進(jìn)行研究。對于光纖技術(shù)，目前在電力光纖通信網(wǎng)建設(shè)中最常使用的是符合ITU G.655規(guī)范的單模光纖，因此OPGW光纜也需符合ITU G.655規(guī)范，以做到與單模光纖性能一致，而OPGW光纜在選擇光纖芯數(shù)時，則可不必過多考慮單模光纖，應(yīng)以電力工程實際情況為準(zhǔn)；對于機(jī)械特征，OPGW光纜的機(jī)械特征主要包括重量、承載截面積、直徑、額定抗拉輕度以及最大張力，在應(yīng)用中要與電力線路所需要的敷設(shè)機(jī)械性能相匹配，同時也要與地線機(jī)械性能相適應(yīng)。對于光纜熱容量，OPGW光纜所含熱容量大小，會直接作用于光纜的截面面積，從而影響光纜結(jié)構(gòu)，因此需要合理調(diào)配光纜熱容量的大小，具體可以通過控制電力系統(tǒng)故障處理切除時間、最大零序分量短路電流以及地線和光纜間電流分配來實現(xiàn)[2]。

對于光纜與地線配型，則涉及較多的內(nèi)容，電力線路中的兩根地線在性能方面趨于一致，然而在接入OPGW光纜之后，難免會引發(fā)兩根地線發(fā)生一定程度的改變，因此需要做好光纜與地線間的配型工作?？紤]到光纜中的塑料化合物和光纖物質(zhì)，在與地線配型時應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注張力弧垂、耐雷特性、熱穩(wěn)定校核等因素。首先是張力弧垂，該因素屬于地線的機(jī)械特性，在此OPGW光纜所具備的機(jī)械性能也應(yīng)與電力線路中的機(jī)械性能相適應(yīng)，其次是耐雷特性，OPGW光纜在安裝時被放置在電力架空線路桿塔的最頂端，與避雷線多有交叉，一旦出現(xiàn)故障，將會影響地線接入過程，但實際上OPGW具有較強(qiáng)的耐雷功能，即便遭遇雷擊時會引發(fā)弧間電流強(qiáng)度突然增大，但是僅在瞬時間便可以消退，為確保OPGW的耐雷特性能夠長時間作用，應(yīng)增強(qiáng)光纜外層單絲的瞬間高溫性能，最后是熱穩(wěn)定校核，當(dāng)輸電線路發(fā)生短路時，應(yīng)計算出通過OPGW光纜短路電路的升溫度數(shù)，然后結(jié)合各個元件的最高溫度承受值來進(jìn)一步判定光纜的允許短路電流，通常制造廠家會提供光纜的熱穩(wěn)定值，但是地線與分流所能承受的短路電流則需要再行計算。

三、OPGW光纜在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用問題及改進(jìn)策略

（一）應(yīng)用問題

在OPGW光纜正式應(yīng)用于電力通信網(wǎng)的過程中，也無可避免的出現(xiàn)了一些事故問題，經(jīng)過相關(guān)調(diào)查，最終得出引發(fā)事故的主要原因即是雷電襲擊，現(xiàn)對其中的問題進(jìn)行深入剖析：一，OPGW光纜外層單絲的熔點(diǎn)較低，當(dāng)遭遇高強(qiáng)度雷電襲擊時，弧間電流強(qiáng)度突然增強(qiáng)而引發(fā)的瞬間高溫會使外層單絲發(fā)生溶蝕熔斷；二，當(dāng)遭遇電流強(qiáng)度相對較低但是持續(xù)時間長的雷電襲擊時，光纜外層單絲的熔點(diǎn)也會被觸及，從而產(chǎn)生溶蝕熔斷問題；三，在遭遇多重雷擊時，后期的累積電流容易聯(lián)合前期電力通道形成持續(xù)電弧，光纜外層股線在持續(xù)作用下，便存在斷股的風(fēng)險；四，光纜外層股線直徑隨著熔點(diǎn)的變化而變化，熔點(diǎn)低則直徑小，那么遭受溶蝕斷股的幾率也會增大[3]。

（二）改進(jìn)策略

基于以上事故問題，一方面需要提升OPWG光纜的耐雷性能，通過選取與光纜匹配適應(yīng)性較強(qiáng)的優(yōu)良導(dǎo)體地線來增強(qiáng)光纜自身的分流能力，同時根據(jù)實際情況，適當(dāng)減少電力架空線路桿塔的耦合地線和接地電阻，并運(yùn)用不平衡絕緣技術(shù)配置同塔雙回線，從而降低同時間雷擊跳閘率。另一方面需要強(qiáng)化電力通信線路的整體耐雷水平，通過合理規(guī)劃接地、線路、鐵塔的設(shè)計以及優(yōu)化OPWG的光纜結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。

總結(jié)：OPWG光纜具有極佳的電氣、機(jī)械和光信號傳輸功能，現(xiàn)愈發(fā)受到人們的青睞。相信在未來OPWG光纜還會擁有更加廣闊的發(fā)展空間，為提升光纜在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用效果，目前還應(yīng)著重強(qiáng)化光纜自身和電力通信線路整體的耐雷水平，將雷擊損害程度降到最低，促進(jìn)OPWG光纜技術(shù)的完善和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李建軍.OPGW光纜常見故障及運(yùn)行維護(hù)方法分析[J].科技與創(chuàng)新，2016（18）：89.

[2]陸璐，閆俊宇，曹靜慧.對電力系統(tǒng)OPGW光纜防雷接地技術(shù)的探討[J].中國新通信，2015，17（23）：56.

[3]陳晨陽.淺析OPGW光纜進(jìn)站的接地和固定[J].江西電力，2015，39（05）：53-54.

（作者單位：國網(wǎng)遼寧省電力有限公司撫順供電公司信息通信分公司）