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时间:2018-07-20
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1、重覆冰地区OPGW光缆的选择CoatRen.COM一、覆冰地区的特点 我国的西南地区地形复杂,气候条件变化多样,架空送电线路很多都通过海拔悬殊,地形剧变,山峦起伏,峰高谷深,水气充沛,气候多变,人烟稀少的高山大岭地区。这就造成架空送电线路往往经过覆冰厚度不同的多个气象区。我国将线路覆冰厚度20mm(15年一遇、密度0.9g/cm3)及以上的地区,称为重冰区。西南地区架空线路受地形控制,致使档距不均匀,光缆悬点高差过大,往往引起光缆在高悬点处的应力过大。在地形起伏的山区,同一个耐张段内,有背风和迎风的山坡,也有向阳
2、和背阴的山岭;有地形开阔的山巅,也有低洼闭塞的谷地。造成各档距之间覆冰、风速及气温的明显差异,从而冬季出现不均匀覆冰或不同期脱冰现象。OPGW光缆在不同期脱冰时会出现跳跃及舞动现象,产生较大的冲击力及不平衡张力,发生冰害事故。 因此,在西南特有的大覆冰、大高差地区选择合理的OPGW结构型式非常重要。选择OPGW时,应针对具体的工程项目,结合各种结构型式的特点综合考虑。二、选择OPGW的结构 OPGW结构包括光单元和铠装单元,光单元承担OPGW的光纤通信功能,铠装单元承担OPGW的地线功能。光单元是OPGW的核
3、心组成部分,光单元的演变和发展推动了OPGW光缆的发展。光单元结构对光纤的受力和传输信号衰减程度有很大的影响,因此光单元结构的选择需考虑必要的机械保护结构防止光纤受侧压,保证适度的光纤余长,并采用可靠的措施进行防潮、防水、隔热等。(1)光纤结构型式可分为松套结构和紧套结构,应优选松套结构 据有关资料介绍,紧套结构的OPGW一般直径较松套小,可以减少铁塔上风、冰荷载;具有较高的抗侧压能力等优点。但紧套结构采用高强度光纤,使得价格较松套高,而且紧套光纤束在光纤单元结构中几乎没有余长。一般此种结构的光缆受力时,光缆伸长
4、2%时,光纤可能就要受力,当单根光纤受力伸长1%后就可能被拉断。尽管OPGW在各种气象条件、大覆冰、大档距、大高差等情况下的伸长率不过千分之几,但较难保证光纤不受轴向拉力;光纤一旦受力其传输信号衰减将会增加,所以对通信效果就有一定的影响。 而松套结构中光纤一般置于有填充物的金属(塑料)管中,具有较大的调整空间容纳光纤的余长,有一定的缓冲作用,能保证光纤在各种不利运行情况下不受力,保证瞬时冲击和短期大荷载下光纤不受到任何影响。因此,松套结构在余长方面的优势很适合于大覆冰、大档距、大高差等条件较为恶劣的线路。 因
5、此,比较松套结构和紧套结构光纤型式,应优选松套结构。(2)OPGW三种典型结构型式的选择 目前国内外厂家生产松套结构的OPGW较多,总体分为中心管结构OPGW和层绞不锈钢管结构OPGW,其中中心管结构OPGW又派生出中心铝管结构、中心铝骨架结构和中心不锈钢管结构。各种结构性能比较如表1。结构特点可靠性中心铝管1.光纤在光缆大张力下受微小张力++2.1550nm时衰减很小++3.抗侧压性能一般-中心不锈钢管和层绞不锈钢管1.光纤在光缆大张力下不受张力+++2.1550nm时衰减很小++3.结构紧凑+++4.抗侧压性
6、能较好++中心铝骨架1.光纤在光缆70%RTS张力下受微小张力++2.1550nm时衰减很小++3.结构紧凑性一般++4.抗侧压性能好+++ 表1各种OPGW结构性能比较 中心铝骨架和中心铝管结构OPGW的直径一般较大,而拉断力较小,对铁塔荷载和塔头设计不利,而且其铝截面积较大,直流电阻较小,与普通地线的分流比较大, 在热稳定控制的情形下,往往造成普通地线的造价提高。对于各种结构的性能比较已经有了很多的文章,比较认为总体选用中心不锈钢管和层绞不锈钢管是最优的,从结构设计理念上接近导线
7、。 一般而言,对于新架线路,宜采用松套结构偏心钢管式或中心钢管式OPGW。新建线路的杆塔承载结构可以适当调整以适应OPGW的要求。在各种松套结构的OPGW中,以钢管层绞式结构最为紧凑,其有效承载面积与总截面的比值最大,在相同张力情况下,它的总截面最小,OPGW的风压负荷最小,对杆塔的负荷影响最小。不锈钢管式OPGW的尺寸小,重量轻,可以与传统的地线尺寸接近,其单位重量和机械性能都与传统的地线接近。在承受短路电流冲击时,热量对光单元的影响,钢管型的影响远小于铝管型和铝骨架型,钢管型能有效地保护光纤可靠性和传输性能的
8、稳定。 对于已建线路更换原有地线架设OPGW,经过参数配选,一般情况下松套结构和紧套结构均能满足杆塔负荷要求,此时,选用松套结构为宜。 总之,OPGW的结构选择要综合考虑地形、档距、气象条件、杆塔结构、造价等诸多因素,经参数校核满足要求后才最终确定。(3)松套结构OPGW光纤余长确定 OPGW和普通导线一样,在安装以后由于受张力、自
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