OPPC光纜在電力通信中的運(yùn)用探討

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司無(wú)錫供電分公司 劉科可

近些年，伴隨著我國(guó)電力事業(yè)的高速發(fā)展及電力網(wǎng)絡(luò)的快速擴(kuò)張，為居民生活和生產(chǎn)提供了充足的電能供應(yīng)，但對(duì)電能的輸送質(zhì)量要求也隨之提升。電力網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，想要確保電能傳輸?shù)陌踩c穩(wěn)定，引入新的技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提升電力通信能力是非常必要的。在電力通信網(wǎng)絡(luò)中，光纜通信技術(shù)的應(yīng)用非常必要，尤其是優(yōu)勢(shì)較為明顯的OPPC 光纜。OPPC 光纜運(yùn)用在電力通信中，不但能夠更好的提升電力通信整體性能，同時(shí)還有助于降低電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本。

1 OPPC 光纜的特點(diǎn)分析

OPPC 光纜基于其特性與生產(chǎn)方式也被稱(chēng)為光纖復(fù)合相線(xiàn)，屬于一種性能優(yōu)良、功能多樣的特種光纜。目前在我國(guó)配電網(wǎng)中，由于OPPC 光纜同時(shí)具備通信和輸電功能，因此OPPC 光纜的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。和傳統(tǒng)的光纜比較，OPPC 光纜的通信性能更加的穩(wěn)定，并且安裝方式也非常的便捷。另外，對(duì)于部分沒(méi)有辦法架設(shè)地線(xiàn)的區(qū)域，如果供電公司想要同時(shí)實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控以及光纖聯(lián)網(wǎng)的功能，那么就需要在傳統(tǒng)的相線(xiàn)結(jié)構(gòu)中以合適的方法加入光纖單元，進(jìn)而形成光纖復(fù)合相線(xiàn)，滿(mǎn)足工地公司對(duì)于電力通信傳輸?shù)男枨蟆?/p>

近些年，我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)快速擴(kuò)張，并且不斷進(jìn)行升級(jí)，電力網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)性能也得到了持續(xù)提升。在這一背景下，同時(shí)具備電能輸送和通信功能的OPPC 光纜得到了整個(gè)行業(yè)的青睞。實(shí)際上，光纖復(fù)合電力線(xiàn)的特種光纜類(lèi)型已經(jīng)較為豐富，OPPC光纜僅僅是其中較為常用的一種復(fù)合光纜種類(lèi)。OPPC 光纜在實(shí)際的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造過(guò)程中把光纖復(fù)合融入到了相線(xiàn)中，整條導(dǎo)線(xiàn)由多股鋁包鋼絲線(xiàn)絞合共同組成構(gòu)成，把光纖傳入到鋼管，并和電力線(xiàn)絞合到一起，這樣就構(gòu)成了OPPC 復(fù)合光纜[1]?；谄溥@種結(jié)構(gòu)，OPPC 光纜在實(shí)際的使用過(guò)程中能夠展示出下面幾種特征：

OPPC 光纜應(yīng)用于現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)中，能夠在傳輸電能的同時(shí)進(jìn)行通信信息的傳遞，不但簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的通信流程，而且有助于降低成本；OPPC 光纜使電力線(xiàn)與通信光纖的路徑保持一致。因此，只要電力網(wǎng)絡(luò)可以架設(shè)到的場(chǎng)所，就能夠在實(shí)現(xiàn)電能供應(yīng)的同時(shí)完成電力通信的目標(biāo)，極大地節(jié)約了輸電走廊資源與通信網(wǎng)絡(luò)架設(shè)成本。

OPPC 光纜架設(shè)過(guò)程中，不會(huì)對(duì)桿塔設(shè)施造成額外的巨大負(fù)荷壓力。這主要是由于雖然OPPC 是一種復(fù)合相線(xiàn)，但是與常規(guī)電纜相比其重量并沒(méi)有顯著增加；OPPC 受外接環(huán)境因素的影響相對(duì)較小，所以其具備更長(zhǎng)的使用壽命；OPPC 的熱穩(wěn)定性非常優(yōu)秀。通常來(lái)講，輸電線(xiàn)路在電能輸送過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)的溫度會(huì)處于70攝氏度至90攝氏度之間，這一溫度不會(huì)對(duì)光纖造成損壞，也不會(huì)對(duì)電力通信造成影響。

2 OPPC 光纜在電力通信領(lǐng)域中的應(yīng)用的架設(shè)要求

OPPC 在配電通信網(wǎng)中的架設(shè)，可以作為三相電線(xiàn)中的任何一個(gè)，在線(xiàn)路兩端的門(mén)型架上引下與ADSS 光纜或是普通光纜進(jìn)行接續(xù)，再引入通信設(shè)備機(jī)房，連接到ODF 光纖配線(xiàn)架上。經(jīng)過(guò)對(duì)OPPC光纜實(shí)際運(yùn)用狀況的調(diào)查和分析，認(rèn)為OPPC 光纜在實(shí)際的架設(shè)過(guò)程中需要做好以下事項(xiàng)：

在架設(shè)OPPC 光纜的過(guò)程中，架設(shè)施工人員要對(duì)架設(shè)長(zhǎng)度提前進(jìn)行判定，并結(jié)合光纜的架設(shè)長(zhǎng)度為OPPC 光纜中的光纖留出一定的富余量，從而避免光纖模塊在架設(shè)過(guò)程中被過(guò)度拉伸。如果光纖受到過(guò)度拉伸，那么極有可能會(huì)導(dǎo)致光纖受到損傷，影響OPPC 光纜具備的通信性能[2]。另外還需要主意的是，在OPPC 光纜的架設(shè)的過(guò)程中，放線(xiàn)、過(guò)滑輪以及緊線(xiàn)過(guò)程中，除了可能會(huì)造成光纖被拉伸之外，還可能會(huì)致使其整體溫度升高，引發(fā)光纜整體出現(xiàn)蠕變伸長(zhǎng)，對(duì)其原本的性能造成不利影響。所以，在光纜架設(shè)過(guò)程中必須要做好光纖余長(zhǎng)預(yù)留。

OPPC 光纜中的光纖模塊需要選擇使用特殊的生產(chǎn)制造工藝，只有這樣才能夠確保光纜在實(shí)際的架設(shè)過(guò)程中，光纖模塊具備合適的機(jī)械性能、密封性能以及張力。

OPPC 光纜使用過(guò)程中，如果外環(huán)境中的濕氣進(jìn)入其中，那么就會(huì)對(duì)光纖的壽命造成影響。為了避免這一問(wèn)題的出現(xiàn)，可以在光纜的制造中通過(guò)添加水油膏的方式，也可以在架設(shè)過(guò)程中運(yùn)用合理的防潮舉措來(lái)保護(hù)管線(xiàn)模塊。

在OPPC 光纜的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)參數(shù)的選用也是非常關(guān)鍵的一點(diǎn)。因此，技術(shù)人員布設(shè)OPPC 光纜時(shí)，需要綜合多方面因素進(jìn)行考量。例如，OPPC 光纜作為一種非常典型的輸電線(xiàn)路相線(xiàn)，設(shè)計(jì)工作人員在對(duì)OPPC 光纜進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估的過(guò)程中，要將評(píng)估的關(guān)鍵點(diǎn)放到線(xiàn)路流量和光纜整體的機(jī)械性能等方面，確保OPPC 光纜線(xiàn)路的整體運(yùn)行能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，還需要從整個(gè)線(xiàn)路的截面面積、線(xiàn)路直徑、承載截面積等多層面展開(kāi)分析，采取合理的措施確保線(xiàn)路的三相平衡。實(shí)際上，由于OPPC 光纜在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)所選擇采用的原材料都是不銹鋼管、鋁包鋼線(xiàn)等，因此同類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)都能夠進(jìn)行較為合理、有效的匹配。

耐熱性也是OPPC 光纜在電力通信領(lǐng)域的應(yīng)用過(guò)程中必須要充分考慮的重要因素。OPPC 光纜作為一種兼具通信與輸電功能的復(fù)合性質(zhì)的光纜，在電流輸送的過(guò)程中，整個(gè)光纜的溫度通常會(huì)保持在70～90℃左右。但是如果在實(shí)際的使用過(guò)程中遇到了突發(fā)性問(wèn)題，可能會(huì)致使光纜的溫度在短時(shí)間內(nèi)急遽升高，比如短路、雷擊等都可能會(huì)對(duì)輸電線(xiàn)路造成影響，使其內(nèi)部溫度快速上升，極有可能會(huì)影響整個(gè)OPPC 光纜運(yùn)行的穩(wěn)定性。對(duì)于這種狀況，假如在OPPC 光纜的實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)生了熱量過(guò)度聚集或者散熱較差等，就可以通過(guò)在生產(chǎn)制造過(guò)程中向其內(nèi)部添加油脂的方式來(lái)更好的對(duì)其內(nèi)部溫度實(shí)施管控，使溫度升高部位集中在表層，這樣就能夠避免光纖內(nèi)芯溫度過(guò)高的現(xiàn)象，更好的保障類(lèi)電力通信的通暢與安全。

3 OPPC 光纜實(shí)際應(yīng)用的保護(hù)措施及應(yīng)用前景

3.1 架空光纜

為了保護(hù)OPPC 光纜線(xiàn)路免受雷擊損害，需要相關(guān)部門(mén)的負(fù)責(zé)人員來(lái)架空光纜線(xiàn)路的工作。對(duì)于光纜線(xiàn)路的構(gòu)造，將接地線(xiàn)從頂下拉時(shí)，引下線(xiàn)與龍門(mén)架角之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)間隙。如果線(xiàn)路遭到雷擊，雷電流將侵入光纜，一部分雷電流將被轉(zhuǎn)移、從而導(dǎo)致光纜線(xiàn)燒毀。光纜線(xiàn)路的燃燒不是同時(shí)發(fā)生、而是由多次放電引起。多數(shù)情況下分流會(huì)出現(xiàn)在瞬態(tài)過(guò)程，當(dāng)工頻電流穩(wěn)定時(shí)電壓相對(duì)較低，并且接地線(xiàn)接地并放電。

將光纜布線(xiàn)到門(mén)架時(shí)，可以在門(mén)架懸掛點(diǎn)將其接地。當(dāng)光纜線(xiàn)穿過(guò)框架時(shí)，應(yīng)在線(xiàn)和框架的接觸點(diǎn)安裝絕緣夾，以確保光纜和框架之間絕緣，并且要使絕緣間隙應(yīng)達(dá)到最小。如果難以進(jìn)入光纜線(xiàn)的接地點(diǎn)，應(yīng)在相關(guān)位置安裝絕緣電纜夾以達(dá)到絕緣效果。鋼絲與光纜線(xiàn)之間的距離非常近，并且通過(guò)掛鉤與光纜線(xiàn)接觸。萬(wàn)一在雷電發(fā)生時(shí)擊中鋼絲光纜線(xiàn)也將出現(xiàn)損害。因此，應(yīng)在光纜線(xiàn)和鋼纜之間保持合理的距離。

3.2 安裝防雷排流線(xiàn)

對(duì)于電力OPPC 光纜線(xiàn)路的防雷措施，有關(guān)負(fù)責(zé)部門(mén)還應(yīng)合理安裝防雷排流線(xiàn)。一旦安裝了防雷排流線(xiàn)，當(dāng)雷擊時(shí)電弧擊中光纜的可能性將降低。大部分雷電流將被收集釋放，并且會(huì)形成防雷接地線(xiàn)。由于可以減少雷電流與光纜的交匯，因此應(yīng)根據(jù)當(dāng)前情況安裝合理的防雷排流線(xiàn)路。關(guān)于光纜技術(shù)部件的端接和光纜的固定，可以進(jìn)行電氣隔離、但不要接地，并與地面隔離?？梢苑乐沟孛胬纂娏鬟M(jìn)入光纜線(xiàn)，并且防止從光纜線(xiàn)感應(yīng)的雷電流的積累。在安裝防雷排流線(xiàn)時(shí)，還應(yīng)在設(shè)備上安裝防雷裝置。

3.3 合理選擇光纜路由

對(duì)于電力通信線(xiàn)路的防雷措施，分析并光纜線(xiàn)上的環(huán)境，以及相關(guān)的地面條件和建筑物，合理選擇更小的彎道和道路最短的光纜路徑。必須確保布線(xiàn)盡可能遠(yuǎn)離高壓線(xiàn)和傳輸塔，以及其他相應(yīng)的接地設(shè)備。必須將光纜垂直于高架布線(xiàn)，張力線(xiàn)應(yīng)盡可能大，最小過(guò)渡角至少為45°[3]。另外，不管高壓線(xiàn)上是否有斷電，在檢查電力OPPC 光纜線(xiàn)路時(shí)，都必須確保線(xiàn)路和相關(guān)附件接地良好。

3.4 做好處理雷電引起的強(qiáng)電的工作

通信電纜通常由保護(hù)層和電纜芯組成。全絕緣光纜也稱(chēng)為非金屬光纜，這些不包含任何金屬材料，不受外部環(huán)境的電磁影響。在光纜線(xiàn)中，大多數(shù)金屬是光纜，因此非常容易受到強(qiáng)電的影響。雷電引起的強(qiáng)電流的短期影響是強(qiáng)電流線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，周?chē)碾妶?chǎng)會(huì)變強(qiáng)，從而金屬組件上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。如果感應(yīng)電壓超過(guò)電力通信光纜外部保護(hù)層的接地絕緣力，則會(huì)破壞光纜的絕緣。

另外，在OPPC 光纜應(yīng)用過(guò)程中，直接雷擊損壞的可能性相對(duì)較小，但是這種情況的一旦發(fā)生，很容易導(dǎo)致信電纜中的短路和設(shè)備故障，并引起感應(yīng)電流擴(kuò)散，當(dāng)電流超過(guò)電力OPPC 光纜線(xiàn)路的電阻電壓時(shí)，通信線(xiàn)路將燒毀，這將造成更大的損害。電力通信光纜線(xiàn)通常與各種系統(tǒng)設(shè)備相連接，當(dāng)發(fā)生感應(yīng)雷擊時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)侵入電力通信線(xiàn)路并損壞相關(guān)的連接設(shè)備。在雷電的影響下，電纜的內(nèi)部金屬組件會(huì)感應(yīng)出電流，導(dǎo)致金屬組件熔化，同時(shí)引起電纜的破裂，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)變形。

一般而言，光纜線(xiàn)路容易發(fā)生雷擊大致分為以下幾點(diǎn)：線(xiàn)路中的金屬部件與地面的絕緣性低，導(dǎo)致內(nèi)部金屬部件暴露；OPPC 光纜線(xiàn)路的填充不是實(shí)心的；光纜線(xiàn)路方向的地質(zhì)發(fā)生了較大變化；光纜線(xiàn)路穿過(guò)地下水出口；光纜線(xiàn)路經(jīng)過(guò)的地下位置有礦物巖石或?qū)щ娦缘V床。

3.5 避雷針合理選擇

避雷針是防止雷擊廣泛使用的工具。為了防止和減少雷擊對(duì)電力通信光纜的影響，可以在設(shè)計(jì)中使用跨接電纜、消弧電纜、接地線(xiàn)和避雷針來(lái)采取電纜保護(hù)措施。雷電流引起的接地電位升高通常會(huì)導(dǎo)致塑料外套的孔損壞。當(dāng)光纜與地面隔離且套管的接地電位增加時(shí)，光纜電纜處于浮動(dòng)電位狀態(tài)，金屬蓋和地面的電勢(shì)差小于地面的電勢(shì)上升。如果金屬護(hù)套在接地電位增加的區(qū)域之外接地，則外部護(hù)套每一側(cè)的電壓幾乎等于接地電位。當(dāng)這種變形超過(guò)電壓時(shí)，外保護(hù)層將變質(zhì)并引起故障。因此光纜金屬護(hù)套的接地有助于減少雷電引起的電弧畸變，但是外層塑料護(hù)套不適用于雷電引起的外層護(hù)套的破損，并且接地電線(xiàn)可以避開(kāi)雷電。

3.6 在電力通信領(lǐng)域中的應(yīng)用前景

OPPC 光纜由于其性能優(yōu)異，在我國(guó)電力通信領(lǐng)域有著非常光明的應(yīng)用前景。我國(guó)有很多鄉(xiāng)村都處于偏遠(yuǎn)地帶，在這些偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行電力工程與電力通信工程的施工過(guò)程中，通信光纜、電纜施工距離長(zhǎng)、難度大，而無(wú)線(xiàn)信號(hào)又覆蓋不好，可以根據(jù)情況適當(dāng)?shù)囊隣PPC 光纜，對(duì)原有的輸電線(xiàn)路進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)站所、隊(duì)部生產(chǎn)數(shù)據(jù)、視頻圖像傳輸；而一些計(jì)量間、配注間則可以利用OPPC 光纜的高帶寬和穩(wěn)定性，通過(guò)數(shù)字化改造，徹底實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守；對(duì)于一些偏遠(yuǎn)的電力設(shè)備，可以通過(guò)OPPC 光纜開(kāi)展數(shù)字化的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)。

我國(guó)地域較為遼闊，因此，有很大一部分電力網(wǎng)絡(luò)及其附屬設(shè)施位于較為偏遠(yuǎn)的場(chǎng)所，對(duì)于這些場(chǎng)所，供電公司可以使用OPPC 光纜對(duì)這部分電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，這樣能夠有效降低巡線(xiàn)員的作業(yè)強(qiáng)度，同時(shí)進(jìn)一步提升電力網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化、現(xiàn)代化管理水平。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在真的電力通信網(wǎng)絡(luò)中OPPC 光纜的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。與傳統(tǒng)通信方式相比，OPPC光纜兼具通信與輸電功能，能夠在保障高質(zhì)量輸送電能的同時(shí)確保電力通信的安全與穩(wěn)定，受短路、外力破壞等因素的影響較小。另外，需要主意的是，電力OPPC 光纜線(xiàn)路容易遭受雷擊，從而降低了電力光纜線(xiàn)路的安全性。針對(duì)這一問(wèn)題，相關(guān)部門(mén)的管理人員需要了解雷電的常見(jiàn)類(lèi)型，并從不同的實(shí)際角度入手，為通信光纜提供必要的防雷保護(hù)，避免因雷電引起的事故。所以，相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)應(yīng)該增加OPPC 光纜研發(fā)方面的投入，進(jìn)一步提升OPPC 光纜的整體性能，為現(xiàn)代電網(wǎng)通信性能的提升奠定良好的基礎(chǔ)。