OPGW覆冰断线原因分析

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1、上海电力2010年第4—5期OPGW覆冰断线原因分析董勇军，高义斌，冀晋川(山西电力科学研究院，山西太原030001)摘要：对OPGW复合光缆覆冰断线的原因进行了分析，认为覆冰断线原因是OPGW覆冰致使其弧垂加大，使其与导线处于同一高度或低于导线高度，在风的激励下诱发覆冰OPGW舞动，导致导线对OPGW放电产生高温电弧，将外层部分铝合金绞线熔断，使其余绞线不足以承受OPGW的张力，最终导致OPGW断线。关键词：复合光缆；覆冰；弧垂；舞动中图分类号：TM727文献标识码：A光纤复合架空光缆(OPGW)属于电力通信特种架空光缆，与输电线路同塔架设，处于架空

2、线路的最顶部，它可以避雷和承载短路电流，同时也承担电力通信传输。随着电网的建设，OPGW线路的条数与长度日益增加，其断线问题亦趋增加，并影响线路运行安全和电力通信的可靠性。1OPGW复合光缆断线情况图1OPGW光缆结构2008年1月21日，某220kVⅡ回线45～463断线原因分析号塔之间的OPGW复合光缆从距46号塔约2003．1OPGW复合光缆覆冰雪rn处断开，一头拖在地面，一头悬挂在塔身上。OPGW复合光缆覆冰雪有五种类型，分别为线路覆冰形式为雪凇(密度在0．3～0．6g／cm。)，雨凇、混合淞、软雾凇、白霜、雪淞。OPGW复合OPGW复合光缆线

3、路雪凇厚度约80mm以上光缆覆冰机理为：空气温度在0℃以下，使水能够(折算为纯冰大约在27mm以上)。通过观察冻结；空气湿度大于8O，使空气中有足够的过OPGW复合光缆断口，其外层12芯铝合金股线冷却水滴；风速大于2m／s，使过冷却水滴能够移中，1O股有烧熔痕迹，剩余的2股铝合金线、5股动，这样就具备覆冰雪条件。铝包钢线及2股光纤不锈钢包管全部拉断痕迹，在覆冰过程中，风对覆冰起着重要的作用，它导线未发现断股，绝缘子、金具无异常。将大量的过冷却水滴源源不断地输向输电线路，2OPGW复合光缆线路与导线、OPGW复合光缆、绝缘子、杆塔等的表面不断碰撞，并被不

4、断捕获而加速覆冰，如果降雪，某220kVⅡ回线线路全长31．5km，全线为同过冷却水滴又成为粘接剂，将雪粘接在OPGW复塔双回路架设。设计覆冰厚度为15mm，导线型号为2×LGJ一300／40型钢芯铝绞线，220kV桃平Ⅱ线合光缆上，形成雪凇。OPGW复合光缆覆冰雪首侧l～60号塔之间OPGW复合光缆型号为先在迎风面上生长，如风向不发生大的变化，迎风OPGW_32B1／9O型复合光缆，参见表1和图1。面上覆冰雪厚度会继续增加。表1OPGW-S-32B1／90结构参数当迎风面冰雪达到一定厚度，其重量足以使位置名称数量／根直径／ramOPGW复合光缆扭转时

5、，OPGW复合光缆发生中心AS线l2．5扭转现象，重新在迎风的一侧覆冰雪，不断扭转不结构参数内层不锈钢管22．5断覆冰雪，最终形成圆形或椭圆形的覆冰雪。通AS线42．5外层AA线122．5常截面较小的导线覆冰呈圆形，截面较大的导线覆冰呈椭圆形；如导线不扭转(如多分裂导线)则2010年第4—5期上海电力覆冰呈扁平状。闸，此状态不消除，就表现为重合复跳。此回线上某220kVⅡ回线位于海拔高度在1000～相导线为B相，第一次跳闸与重合复跳均为上l500rn中条山，2008年1月】1日至21日，该区相，与保护动作情况一致。域持续降雪，空气湿度在8o以上，造成该

6、区域3．4OPGW复合光缆烧熔断线输电线路OPGW复合光缆覆冰雪。从现场的覆弧垂不平衡和覆冰舞动两种效应叠加，导线冰雪现象看，覆冰物为白色、雪粒状、质轻，因此判对OPGW复合光缆发生放电现象，并产生断覆冰雪形式为雪凇，参见图2。6000℃左右高温电弧。OPGW复合光缆外层股线全部为铝合金股线，铝合金的熔点(550～630℃)远低于钢绞线的熔点(1500℃)，而且铝合金股线在大于200℃时就会发生永久变形。第一次放电将外层铝合金股部分烧蚀熔化，使OPGW有效承载面积减小，部分发生永久变形(永久变形伸长部位就失去承力作用)，但还不足以发生断线。重合时再次放

7、电，将外层12股铝合金单丝中的1O股熔断，再加上线路覆冰舞动时，大振幅使得导线、OPGW复合光缆张力显著增图2线路覆冰雪照3．2导线与OPGW复合光缆弧垂不平衡增大加，其余股线不足以承受OPGW复合光缆张力，导线与OPGW复合光缆线路覆冰后，由于导发生断线。线有电流通过产生温度使导线覆冰厚度相对减从现场观察部分股线断头均有缩颈现象，说小，OPGW避雷线没有温度，覆冰厚度相对较大。明OPGW复合光缆被拉断是个缓慢的过程，先是另外，OPGW复合光缆弹性模量比钢绞线小，相股线逐步变细，细到一定程度时突然断开，参见图同荷载下，变形量(伸缩长度)是钢绞线的2倍。

8、3雪凇厚度约80mm以上(折算为纯冰大约在27mm以上)OPGW复合光缆覆冰后弧垂增大，而且大