光纜線路設(shè)計(jì)

光纜線路設(shè)計(jì)PAGEPAGE3OPGW及ADSS光纜線路設(shè)計(jì)李叔昆編2012年12月目錄光纖通信基本概念1.基本概念2.光纖通信系統(tǒng)的基本組成3.光纖類型4.光纖的傳輸特性5.光纖的標(biāo)準(zhǔn)OPGW-光纜復(fù)合架空地線設(shè)計(jì)1.特點(diǎn)2.結(jié)構(gòu)及分類3.地線與OPGW的分流4.OPGW的力學(xué)計(jì)算5.OPGW的防震設(shè)計(jì)6.OPGW的配盤(pán)計(jì)算7.OPGW的金具8.進(jìn)入機(jī)房導(dǎo)引光纜9.OPGW的造價(jià)三、ADSS全介質(zhì)自承式光纜線路設(shè)計(jì)1.特點(diǎn)2.結(jié)構(gòu)3.應(yīng)用中的注意問(wèn)題4.標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定5.Adss光纜設(shè)計(jì)要點(diǎn)附表一、光纖通信基本概念1.基本概念光纖通信是以光為載波，以光纖為傳輸介質(zhì)的通信方式。波長(zhǎng)約0.8～1.8μm,頻率約300THz。（T－1012）光纖的材料：絕緣的石英（SiO2)光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：a)頻帶寬，傳輸容量大；b)損耗小，中繼距離長(zhǎng)；c)質(zhì)量輕，體積?。籨)不受各種電磁場(chǎng)的干擾；e)保密性能好，無(wú)法竊聽(tīng)；f)節(jié)約金屬材料，石英（SiO2)地球上廣泛分布，用不完。2.光纖通信系統(tǒng)的基本組成信號(hào)信號(hào)源電發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)電接收機(jī)信宿電信號(hào)輸入光信號(hào)輸出光信號(hào)輸入電信號(hào)輸出光纜線路光纖通信在通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛的應(yīng)用。3.光纖的類型光纖類型分多膜光纖和單模光纖。多膜光纖：容量小，適用于短距離系統(tǒng)。單模光纖：容量大，適用于長(zhǎng)距離系統(tǒng)。工程中基本上用單模光纖。4.光纖的傳輸特性1）光信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖傳輸后，要產(chǎn)生損耗和畸變（失真）。2）產(chǎn)生信號(hào)畸變的主要原因是光纖中存在色散。（由于不同成分光的時(shí)間延遲不同，而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)）。3）損耗和色散是光纖最重要的傳輸特性。損耗限制了系統(tǒng)傳輸?shù)木嚯x，色散限制了系統(tǒng)傳輸?shù)娜萘俊?）損耗的最低理論極限為0.149db/km。5.光纖的標(biāo)準(zhǔn)1)制定光纖標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際組織有：國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU－T）國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）2)主要的標(biāo)準(zhǔn)有a)G.652:單模光纖，波長(zhǎng)1.31μm,衰耗為0.35，用于一般長(zhǎng)度的線路，價(jià)格低。目前，世界上已敷設(shè)的光纖中，有90％采用這種光纖。對(duì)于要求速率很高，距離很長(zhǎng)的系統(tǒng)，采用G652B光纖的光纜。b)G.655:單模光纖，色散低，衰耗為0.22，頻帶寬，傳輸距離大于400km，有利于發(fā)展。但價(jià)格貴1/3。c)設(shè)計(jì)規(guī)程中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力系統(tǒng)同步數(shù)字系列（SDH）光纜通信工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《光纖復(fù)合架空地線》DL/T832-2003中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全介質(zhì)自承式光纜》DL/T788-2001二、OPGW-光纜復(fù)合架空地線設(shè)計(jì)(Opticalfibercompositeoverheadgroundwires)1.特點(diǎn)（1）防雷與通信（信號(hào)）合一；（2）可靠性高；（3）節(jié)省施工費(fèi)；（4）不易被盜。2.結(jié)構(gòu)及分類OPGW光纜是將光纖置于架空地線中，防雷和通信功能合二為一的復(fù)合地線。OPGW的基本結(jié)構(gòu)由含光纖的纜芯（光單元）和絞合的金屬線材（鋁包鋼線ACS或鋁合金線AA）組成。其中，光纖提供了傳輸通道，鋼成分主要提供了機(jī)械強(qiáng)度，鋁成分則主要承載短路電流。OPGW的外層為鋁包鋼或鋁合金線，要求單股直徑不小于3.0mm，以減少雷擊斷股。OPGW最外層絞向采用右旋。型號(hào)表示：OPGW－C－12B1－50[67；20.8]符號(hào)說(shuō)明：C-中心管式，S-層絞式；12-光纜芯數(shù)；B1-非零色散位移光纖；50-光纜總截面（mm2）;67-額定拉斷力（kN）;20.8-短路容量（kA2S）.OPGW的結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)下圖：鋁合金線鋁合金線中心加強(qiáng)件鋁包鋼線鋁管光單元鋁合金線鋁包鋼線鋁管光單元鋁合金線鋁包鋼線鋁合金線鋁包鋼線光單元鋁包鋼線鋁合金線鋁包鋼線光單元鋁包鋼線鋁合金線鋁包鋼線鋁合金線鋁包鋼線光單元螺旋塑料管鋁合金線鋁包鋼線光單元鋁管鋁骨架圖5內(nèi)螺旋塑料管的OPGW結(jié)構(gòu)圖6骨架槽的OPGW結(jié)構(gòu)分類一般分松套合緊套兩種類型。松套：松套型是將光纖放入充滿油膏的松套管內(nèi)形成一定的余長(zhǎng)，余長(zhǎng)一般控制在光纜總長(zhǎng)的0.7%左右，光纖以自身余長(zhǎng)來(lái)滿足整個(gè)地線初伸長(zhǎng)和運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的變形，以保證光纜中光纖不受力，但結(jié)構(gòu)松散。緊套：緊套型是在其中的光纖可以受力的基礎(chǔ)上，為滿足光纖受力的要求，生產(chǎn)中對(duì)光纖施加約1%伸長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的外力進(jìn)行篩選，即對(duì)光纖施加了“預(yù)應(yīng)力”。通過(guò)篩選的光纖，其抗拉強(qiáng)度比起外層絞線的抗拉強(qiáng)度還高，能在外層絞線之后破壞。由于上述設(shè)計(jì)上的差異，當(dāng)金屬截面及破壞力相同時(shí)，松套結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全系數(shù)為緊套結(jié)構(gòu)的70%～75%。由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，松套型價(jià)格低，適用于外界負(fù)荷條件較輕，地形變化不劇烈的線路；緊套型價(jià)格較貴，適用于外界負(fù)荷條件較惡劣，地形變化較大及地線受力較復(fù)雜的線路。因此在設(shè)計(jì)選擇光纜型式時(shí)，不能簡(jiǎn)單地把兩種不同結(jié)構(gòu)的OPGW光纜相提并論，應(yīng)根據(jù)其特定的長(zhǎng)處和短處，結(jié)合具體條件和性能價(jià)格比來(lái)選定結(jié)構(gòu)。重冰區(qū)送電線路OPGW的結(jié)構(gòu)型式，應(yīng)結(jié)合線路覆冰情況，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在松套型和緊套型均能滿足要求的線路，以選擇松套型為宜。重冰區(qū)線路以選用緊套型為宜。3.地線與OPGW的分流（1）、分流計(jì)算公式為了保證OPGW的安全運(yùn)行，OPGW的設(shè)計(jì)還要求另一根地線有較強(qiáng)的分流能力，在電力系統(tǒng)單相接地短路及雷擊事故時(shí)，能有效地分流。OPGW與另一根地線的電流分配可近似按下列公式計(jì)算：Iopgw/Id＝（Zd-Zk）/（Zopgw-Zk）式中Iopgw－OPGW中的電流比值；Id－地線中電流的比值；Zd－地線的自阻抗（Ω/km）；Zopgw－OPGW的阻抗（Ω/km）；Zk－兩平行地線（OPGW與另一根地線）間的互感阻抗（Ω/km）；（2）原始數(shù)據(jù)參考表1.OPGW阻抗見(jiàn)表四。2.鍍鋅鋼絞線阻抗見(jiàn)表三。3.鋁包鋼絞線阻抗見(jiàn)表二。4.良導(dǎo)體地線的阻抗見(jiàn)表一。5.兩平行地線（OPGW與另一根地線）間的互感阻抗見(jiàn)后。（3）單相接地短路電流的分配在一般計(jì)算中，常把母線短路電流視作終端塔上第一檔地線的短路電流。實(shí)際上在終端塔的第一檔線路地線中，仍有少部分電流流經(jīng)大地回到變壓器的中性點(diǎn)。根據(jù)清華大學(xué)軟件計(jì)算的成果，流經(jīng)第一檔地線的電流僅占短路電流的70％（線路長(zhǎng)度為25km時(shí)），如果將線路視為無(wú)限長(zhǎng)時(shí)，流經(jīng)第一檔地線的短路電流將占絕大部分。線路長(zhǎng)度從0-200km時(shí)，流經(jīng)第一檔地線的短路電流在70～90％之間。我們?cè)谟?jì)算中，為了留有足夠的余地，建議取流經(jīng)第一檔地線的短路電流占短路電流的95％。即有5％的短路電流經(jīng)大地回到變壓器的中性點(diǎn)。（4）OPGW的短路容量《電力系統(tǒng)光纖通信工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（討論稿）中規(guī)定：OPGW的短路容量為：流過(guò)OPGW短路電流的平方乘以短路電流持續(xù)時(shí)間。對(duì)于高可靠線路短路電流持續(xù)時(shí)間取0.26～0.3秒；一般線路取0.5秒。廣東電網(wǎng)公司《光纖符合架空地線設(shè)計(jì)深度和技術(shù)規(guī)定》中建議：500kV線路取0.25秒；220kV線路取0.30秒；110kV線路按兩端變電所保護(hù)切除時(shí)間來(lái)校驗(yàn)。本文建議220～110kV線路應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)短路電流大小、工程的重要性，在0.25～0.30秒中選擇。短路容量：一般另一根地線為GJ-35～GJ-50者，短路容量在30kA2S以下；另一根地線為GJ-70～GJ-80/GJ-100者，短路容量在30kA2S以上。不同材料地線與OPGW配合時(shí)分流系數(shù)（供參考）：鋼絞線27-20％鋁包鋼（40-20％導(dǎo)電率）49-45％良導(dǎo)體52-63％OPGW73-80％OPGW51-55％OPGW48-37％(5)OPGW分流地線的熱穩(wěn)定a)分流地線應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定的要求。熱穩(wěn)定按《交流電氣裝置的接地》規(guī)程計(jì)算。地線最小截面Sg≥Ig√te/c式中Ig－流過(guò)接地線的短路電流，安；Te－短路電流持續(xù)時(shí)間，秒；C－常數(shù)。取值如下：鋼芯鋁線－120鋼絞線－70鋁包鋼絞線：20％IACS7327%IACS8030%IACS8335%IACS8940%IACS95b)計(jì)算OPGW與分流地線中的單相接地短路電流時(shí)，要考慮流經(jīng)大地中的分流。一般按5～10％估計(jì)。c)從抗雷擊的觀點(diǎn)選擇OPGW的分流地線雷擊對(duì)OPGW的影響（1）熱效應(yīng)引起的斷芯：雷電流通過(guò)地線引起瞬間發(fā)熱，雷電流很大，達(dá)120～200kA,但通過(guò)時(shí)間很短，幾十微秒內(nèi)，雷電沖擊電壓波波頭時(shí)間1.2微秒，波尾50微秒，當(dāng)雷電流幅值取200kA時(shí)，熱容量?jī)H為2kA2S。故雷電流雖大，但持續(xù)時(shí)間很短，對(duì)OPGW的熱穩(wěn)定不造成影響。（2）雷擊沖擊斷芯：由于雷電流大，作用時(shí)間短，它具有強(qiáng)大的電磁沖擊效應(yīng)，致使OPGW或分流地線發(fā)生斷股、斷芯。在目前OPGW的運(yùn)行記錄中，雷擊斷股的事故發(fā)生得最多，而由短路電流造成OPGW事故卻尚無(wú)報(bào)道。試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明：材料股徑的抗雷擊性能與其直徑成正比與其導(dǎo)電率成反比。故應(yīng)盡量選用20％IACS的鋁包鋼線，少用或不用30％IACS及以上的鋁包鋼線。必須說(shuō)明，為了增加OPGW抗短路電流的能力，要求有較大的鋁截面；為了抗雷擊又要求不能有較大的鋁截面，這是相互矛盾的。因此，在工程中應(yīng)因地制宜選擇一個(gè)合適的平衡點(diǎn)（短路電流與雷擊）。(6)OPGW及分流地線的接地OPGW及分流地線在桿塔上都應(yīng)可靠接地，不能利用連接金具作接地。（5）計(jì)算舉例1）已知參數(shù)：以前短路電流計(jì)算為例，選擇地線及OPGW型號(hào)如下：OPGW型號(hào)：初選OPGW-C-12B1-65（53.9，35.1）由表四查得OPGW的交流電阻為0.99x1.25=1.24（Ω/km）。電抗與鋁包鋼接近，查表二得電抗為0.763+0.43＝1.193（Ω/km）。故opgw的阻抗為：1.24+j1.193（Ω/km）。鋁包鋼地線：JLB30A-55由表二查得鋁包鋼的交流電阻為1.34（Ω/km）。電抗為0.769+0.58＝1.349（Ω/km）。故鋁包鋼的阻抗為：1.34+j1.349（Ω/km）。兩平行地線間的互感阻抗查得為0.05+j0.328（Ω/km）。2）分流系數(shù)計(jì)算：將已知數(shù)代人下公式Iopgw/Id＝（Zd-Zk）/（Zopgw-Zk）＝（1.34+j1.349-0.05-j0.328）/（1.24+j1.193-0.05-j0.328）＝（1.29+j1.021）/（1.19+j0.865）＝1.645∠38.4°/1.471∠36°將1.645+1.471＝3.116作分母，得OPGW中的電流占%1.645/3.116＝0.528鋁包鋼地線中的電流占%1.471/3.116＝0.4723）單相接地短路電流的分配:如前所述，流經(jīng)第一檔地線的短路電流占短路電流的95％流經(jīng)兩根地線（一根地線+一根OPGW）的單相接地短路電流為21.64x0.95＝20.558kA按上述分流系數(shù)，則地線中單相接地短路電流為20.558x0.472＝9.7kA；OPGW中單相接地短路電流為20.558x0.528＝10.85kA。4）OPGW的短路容量10.852x0.3＝35.3kA2S與選擇的OPGW短路容量35.1接近。5）地線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)（DL/T621－1997交流電氣裝置的接地P.21）熱穩(wěn)定要求的截面＝（9700/100）x√0.3＝53.1mm2選用導(dǎo)電率為30％（標(biāo)準(zhǔn)銅）截面為55mm2的鋁包鋼絞線。 4.OPGW的力學(xué)計(jì)算1、對(duì)OPGW的要求a)OPGW的弧垂應(yīng)盡量與另一根地線一致；b)OPGW的最大拉力，不能超過(guò)桿塔設(shè)計(jì)地線支架的最大拉力；c)OPGW在檔距中間、在15°無(wú)風(fēng)時(shí)與導(dǎo)線間的距離應(yīng)滿足S＝0.012L+1。2、OPGW的安全系數(shù)和平均應(yīng)力a)安全系數(shù)宜取3.2～4.0，應(yīng)大于導(dǎo)線；b)平均應(yīng)力按破壞應(yīng)力的16～25％，一般20％。3、OPGW的拉力弧垂計(jì)算OPGW的拉力弧垂計(jì)算與架空線路相同。OPGW的塑性伸長(zhǎng)的處理，也可用降溫法，降低10°℃OPGW的設(shè)計(jì)氣象條件與線路本體相同。5.OPGW的防震設(shè)計(jì)1、OPGW防震原理與必要性與架空地線相同。2、光纜的防震措施有防震錘及螺旋阻尼器（防震鞭）。a)防震錘：防振錘是一種調(diào)節(jié)頻率減振器，對(duì)于大直徑導(dǎo)線，具有非常有效的防振效果。其基本原理是動(dòng)態(tài)吸收能量。通常情況下，調(diào)頻率減振器都有一個(gè)特定的頻率特征范圍。常用用于輕冰區(qū)，安裝必須配予護(hù)線條。防震錘安裝個(gè)數(shù)：個(gè)數(shù)檔距光纜直徑123<12mm≤300300～600600～90012≤d≤22≤350351～700701～1000防振錘安裝距離可按如下公式計(jì)算：L1=0.4×D×（T/M）1/2（mm）；L2=0.7L1；L3=L4=L5=…=0.6L1其中：D―――光纜外徑（mm）；T―――年平均運(yùn)行張力（N）；M―――光纜的單位重量（g/mm）；注意事項(xiàng)：（1）根據(jù)計(jì)算，若防振錘計(jì)算安裝位置落在內(nèi)絞絲上，則不必加裝護(hù)線條，直接安裝即可。（2）如果防振錘計(jì)算安裝位置落在OPGW光纜上，則需加裝護(hù)線條，且注意護(hù)線條末端距離內(nèi)絞絲末端至少50-80mm。（3）如果防振錘計(jì)算安裝位置落在外絞絲上，則直接安裝在內(nèi)絞絲上，且防振錘中心距離外絞絲末端為50-80mm。計(jì)算舉例：OPGW-C-12B1-40(54，13.9)某工程防振錘安裝距離如下表：耐張段桿塔號(hào)代表檔距防振錘安裝距離（m）L1l2L3L4N1-N32940.680.480.410.41N3-N42880.680.480.410.41N4-N73140.680.480.410.41N7-N82850.680.480.410.41N8-N175150.650.450.390.39b)螺旋阻尼器（防震鞭）：防振鞭（螺旋防振器）是目前常用的一種沖擊型減振器，防振鞭對(duì)小纜徑的輸電線路和光纖線路的高頻率振動(dòng)的減振非常有效。防振鞭通過(guò)與線纜的撞擊來(lái)消散振動(dòng)能量，進(jìn)而達(dá)到減弱線路振動(dòng)的效果。這種類型的減振器對(duì)于小直徑的導(dǎo)線防振非常有效，它的減振效果取決與防振鞭與導(dǎo)線之間質(zhì)量和頻率之間的關(guān)系。重冰區(qū)光纜線路的特點(diǎn)是冰風(fēng)荷載大、材料消耗多。對(duì)重冰區(qū)的有效防振措施是采用螺旋防振器。（1）重冰區(qū)防振措施由于防振錘在冰層較厚的情況下會(huì)存在防振失效，另外，由于在不均勻脫冰時(shí)常伴有脫冰跳躍現(xiàn)象，因此采用螺旋減振器。對(duì)于線路的舞動(dòng)、跳躍可起到良好的防護(hù)作用。（2）采用防振鞭時(shí)的防振方案防振鞭（螺旋防振器）是目前最常用的一種沖擊型減振器，由耐沖擊、抗老化的高強(qiáng)度工程塑料制成。螺旋防振器由夾緊段和減振段組成，夾緊段緊握住光纜，通過(guò)減振段與光纜的撞擊來(lái)消散振動(dòng)能量，進(jìn)而達(dá)到減弱線路微風(fēng)振動(dòng)的效果。（3）型號(hào)選擇：螺旋減振器的選型主要考慮光纜外徑，看光纜與減振器減振段的撞擊結(jié)果能否使振動(dòng)控制在允許的范圍內(nèi)，具體選擇型號(hào)參見(jiàn)下表：型號(hào)適用纜徑(mm)夾緊段長(zhǎng)(mm)總長(zhǎng)(mm)重量(kg)FTL11701308.30-11.7025013000.28FTL143013511.71-14.3025013500.30FTL193016714.31-19.3033016700.66（4）螺旋減振器的數(shù)量確定根據(jù)線路檔距來(lái)確定：當(dāng)0m＜檔距≤250m時(shí)，安裝6根（即金具每側(cè)安裝3根）當(dāng)250m＜檔距≤500m時(shí)，安裝10根（即金具每側(cè)安裝5根）當(dāng)500m＜檔距≤750m時(shí)，安裝16根（即金具每側(cè)安裝8根）當(dāng)750m＜檔距≤1000m時(shí)，安裝24根（即金具每側(cè)安裝12根）（5）安裝方法安裝方法（具體形式見(jiàn)附圖）螺旋減振器在耐張線夾或懸垂線夾上安裝位置都相同，一般第一根防振鞭裝在距內(nèi)絞絲末端150mm處，第二根裝在距第一根防振鞭末端150mm處。這種方法為串連安裝；也可以并聯(lián)安裝即兩根疊在一起，兩種安裝方法效果一樣。6.OPGW的配盤(pán)（長(zhǎng)度）計(jì)算OPGW的配盤(pán)是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵部分，決定了每盤(pán)OPGW的長(zhǎng)度。配盤(pán)與光纖接頭的安排有直接關(guān)系，還決定了OPGW的安裝區(qū)間，必要時(shí)，甚至還應(yīng)規(guī)定布放的方向。1、配盤(pán)原則配盤(pán)應(yīng)服從線路的耐張段，為減少光纖接頭，兩個(gè)相鄰的較小耐張段可以合并。應(yīng)根據(jù)線路資料或現(xiàn)場(chǎng)勘察，盡量避免在水稻田、沼澤、水塘、山頂、深谷等不利地形處接頭。應(yīng)盡量選擇交通便利、能方便地獲取公用設(shè)施的地點(diǎn)安排接頭。當(dāng)線路中有二個(gè)及以上的90°轉(zhuǎn)角或四個(gè)以上45°轉(zhuǎn)角時(shí)，應(yīng)盡量分盤(pán)，在這些轉(zhuǎn)角塔上安排接頭。2、單盤(pán)長(zhǎng)度（盤(pán)長(zhǎng)）在平原地區(qū)，單盤(pán)3～5km是較佳的選擇，如在地形較復(fù)雜的山區(qū)，應(yīng)盡量控制在3km盤(pán)長(zhǎng)左右，以一個(gè)施工隊(duì)可以在一天內(nèi)放完為宜。OPGW單盤(pán)長(zhǎng)度還取決于絞合單線的單絲直徑，這是因?yàn)榻g線機(jī)上的工作盤(pán)具上能容納的單線長(zhǎng)度是有限的。當(dāng)遇有超長(zhǎng)耐張段或最大單盤(pán)長(zhǎng)度不能滿足耐張段要求時(shí)，一種處理方法是在保持原有鋁鋼比、直徑、截面的前提下，把單絲直徑減?。楸ＷC避雷性能，直徑減小是有限度的）改為多層鎧裝。3、配盤(pán)長(zhǎng)度計(jì)算根據(jù)相關(guān)制造商的經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)工程的實(shí)際檢驗(yàn)表明，配盤(pán)長(zhǎng)度可按一下公式計(jì)算：DL=L·A+3H+h+2BDL：配盤(pán)長(zhǎng)度（m）；L：線路長(zhǎng)度（m）；A：長(zhǎng)度預(yù)留系數(shù)：平原：1.02～1.03；丘陵：1.03～1.04；山區(qū)：1.06～1.08；H：光纜輸入端桿塔高度；h:光纜輸出端桿塔高度；B：牽引預(yù)留長(zhǎng)度：通常取6～10m。當(dāng)完整的線路配盤(pán)以后，是不能輕易變化的。施工時(shí)，應(yīng)按盤(pán)號(hào)安裝在指定的區(qū)間，而OPGW供應(yīng)商只能按正公差長(zhǎng)度生產(chǎn)。7.OPGW的金具1、OPGW金具配置OPGW必須采用專用的預(yù)絞式金具。耐張金具的額定破壞強(qiáng)度和握著力均大于95%RTS，在此張力下，金具與OPGW不允許有相對(duì)滑移。耐張金具預(yù)絞絲的內(nèi)徑與光纜外徑是直接相關(guān)的，應(yīng)重視光纜的外徑公差，金具預(yù)絞絲的內(nèi)徑應(yīng)盡量按OPGW外徑負(fù)公差配置。懸垂（不包括懸垂耐張）金具對(duì)光纜的握著力（水平方向滑動(dòng)負(fù)荷）一般為10～20%RTS。2、金具的設(shè)計(jì)安全系數(shù)金具的安全系數(shù)應(yīng)符合送電線路相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)程的要求。對(duì)于一般線路，金具強(qiáng)度的安全系數(shù)不應(yīng)小于下列數(shù)值：最大使用荷載情況2.5斷線、斷聯(lián)情況1.5對(duì)于大跨越線路，金具強(qiáng)度的安全系數(shù)不應(yīng)小下列數(shù)值:運(yùn)行情況 3.0斷線情況2.0驗(yàn)算情況1.53、懸垂金具串懸垂金具串用來(lái)將OPGW吊掛于直線桿塔上，應(yīng)采用預(yù)絞絲型懸垂線夾。懸垂金具串必須滿足荷載的要求和線路設(shè)計(jì)對(duì)短路電流的要求。4、耐張金具串耐張金具串用來(lái)承受OPGW張力，將OPGW連接至耐張桿塔上，一般采用預(yù)絞絲型耐張線夾。耐張金具串必須滿足荷載的要求和線路設(shè)計(jì)對(duì)短路電流的要求。5、防振錘防振錘用來(lái)控制由風(fēng)引起的OPGW的微風(fēng)振動(dòng)。防振錘本身不得產(chǎn)生對(duì)OPGW造成損害的應(yīng)力集中，在OPGW上的安裝位置應(yīng)使用護(hù)線條。6、接地引線OPGW應(yīng)可靠接地，有分流要求的另一根地線也應(yīng)可靠接地。OPGW懸垂串和耐張串均需有接地引線，接地引線與OPGW和桿塔均應(yīng)有良好牢固的機(jī)械和電氣聯(lián)接。OPGW接入變電站構(gòu)架時(shí)，OPGW與變電站構(gòu)架頂端的接地網(wǎng)連接點(diǎn)之間應(yīng)用接地線可靠連接，接地線截面積與OPGW截面積相同。另外，在OPGW接續(xù)盒與構(gòu)架頂端的接地點(diǎn)之間適當(dāng)位置間，將OPGW與變電站構(gòu)架橫向金屬平臺(tái)構(gòu)件接地網(wǎng)連接點(diǎn)或變電站內(nèi)地面接地網(wǎng)連接點(diǎn)之間用接地線可靠連接，保證OPGW與變電站接地網(wǎng)有可靠的第二接地點(diǎn)，接地線截面與OPGW截面相同。7、接頭盒和引下線OPGW接頭盒應(yīng)便于在輸電線路桿塔上安裝和維護(hù)，且易于熔接操作。線路中的接頭盒應(yīng)安裝在指定塔上，并安裝在離地面7m以上的位置，防止獸類鳥(niǎo)類或人為的破壞。變電站構(gòu)架側(cè)的接頭盒宜安裝在構(gòu)架支柱上，安裝位置應(yīng)宜于運(yùn)行人員操作，其與站內(nèi)帶電設(shè)備之間的距離應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求。OPGW引下線宜沿鐵塔兩側(cè)分別引下，至鐵塔導(dǎo)線下橫擔(dān)后才合并引下。引下線沿其長(zhǎng)度宜每隔1.5至2m安裝一個(gè)卡具將光纜固定在鐵塔上。OPGW引下線在彎曲處的允許彎曲半徑應(yīng)不小于廠家提供的數(shù)值。8、余纜架余纜架要求便于在輸電線路桿塔上安裝和維護(hù)。余纜架的最小盤(pán)繞直徑不應(yīng)小于OPGW廠家提供的數(shù)值。9、光纜配線架（ODF）用于光纜進(jìn)局后光纜分纖與FC/PC單芯光纖的連接與分配，用適配器對(duì)光路進(jìn)行配線及調(diào)度。其技術(shù)要求應(yīng)符合YD/T778-1999《光纖配線架》相關(guān)規(guī)定。引入光纜進(jìn)入機(jī)架時(shí)，其彎曲半徑應(yīng)不小于光纜直徑的15倍。光纜光纖穿過(guò)金屬板孔及沿結(jié)構(gòu)件銳邊轉(zhuǎn)彎時(shí)，應(yīng)裝保護(hù)套及襯墊。光纖、尾纖無(wú)論處于何處彎曲時(shí)，其彎曲半徑應(yīng)不小于37.5mm。8.進(jìn)入機(jī)房導(dǎo)引光纜1、導(dǎo)引光纜選型廠站進(jìn)出線構(gòu)架的OPGW終端盒至通信機(jī)房ODF架的導(dǎo)引光纜宜選用全非金屬/阻燃/耐嚙蝕松套層絞式管道光纜，有特殊要求時(shí)也可以采用單層鎧裝結(jié)構(gòu)的管道光纜，結(jié)構(gòu)型式和非金屬相似。41412376859全非金屬/阻燃/耐嚙蝕松套層絞式管道光纜結(jié)構(gòu)如圖9.2所示：圖7導(dǎo)引光纜結(jié)構(gòu)圖注：①光纜介質(zhì)中心加強(qiáng)件：用玻纖增強(qiáng)塑料（FRP）制作的具有高抗拉強(qiáng)度的絕緣棒體，其拉伸楊氏模量不低于50Gpa，彎曲楊氏模量不低于45Gpa，延伸率不小于2%，在光纜的制造長(zhǎng)度內(nèi)，不允許有接頭。②光纖：其要求見(jiàn)附錄2及附錄3。③松套管：由高彈性熱塑料材料制造的松套緩沖管內(nèi)含有多根光纖，管內(nèi)充滿阻水復(fù)合物，具有很高的防水防潮性能。④填充件：由高彈性熱塑料材料制造，其顏色應(yīng)與松套管區(qū)分開(kāi)來(lái)，并能替代纜芯中的松套管。松套管和填充件單層絞合在中心加強(qiáng)件周圍。⑤纜芯阻水：采用膨脹材料防止纜芯縱向水侵入。⑥繞包纜芯：絞合后的纜芯用防潮帶繞包扎緊，進(jìn)一步加強(qiáng)光纜的防潮性能。⑦內(nèi)護(hù)套：用聚乙烯擠壓而成，緊包光纜光纖⑧光纜加強(qiáng)件：是扭矩平衡光纜加強(qiáng)件，用高模量、負(fù)膨脹系數(shù)芳綸絲螺旋繞絞在內(nèi)護(hù)套上而成，相鄰芳綸絞合方向應(yīng)相反，最外層應(yīng)右旋。其楊氏模量不低于90Gpa，在光纜的制造長(zhǎng)度內(nèi)，每束芳綸不允許有接頭。⑨外護(hù)套：采用阻燃/耐嚙蝕聚乙烯材料。3、導(dǎo)引光纜的敷設(shè)非金屬導(dǎo)引光纜宜置于半硬塑料套（PE或PVC材質(zhì)）內(nèi)，敷設(shè)廠站內(nèi)電纜溝電纜托架上，為避免錯(cuò)位應(yīng)每隔2m左右固定一次，并保證光纜的靜態(tài)彎曲半徑不小于光纜20倍光纜直徑，施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)彎曲半徑不小于15倍光纜直徑。9.OPGW的造價(jià)OPGW的造價(jià)與光纖芯數(shù)和短路容量有關(guān)。一般12～24芯，短路容量在30kA2t以內(nèi)，3～5萬(wàn)/km。三、ADSS-全介質(zhì)自承式光纜線路設(shè)計(jì)（AllDielectricSelf-supportingOpticalFiberCable）1.特點(diǎn)ADSS光纜是目前使用較多的型式，一般是附掛在現(xiàn)有的輸電線路桿塔上，不停電施工。ADSS光纜是用絕緣的芳綸紗將光纖包裹在中間。它具有：重量輕；彈性模量高，檔距50～1200m；負(fù)的膨脹系數(shù)；有防彈能力；不受雷擊；電力線事故不影響其正常工作；造價(jià)低等特點(diǎn)。2.結(jié)構(gòu)光纜的結(jié)構(gòu)應(yīng)依據(jù)跨距、弧垂、氣象條件、空間電位和其它性能要求等進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)?！皥A”形ADSS光纜結(jié)構(gòu)為被覆內(nèi)墊層的纜芯外或中心管外均勻纏繞芳綸紗，然后被覆黑色聚烯烴護(hù)套，其結(jié)構(gòu)如圖2(a)、(b)所示。11234567（a）層絞式112475(b)中心管式外護(hù)套2-外護(hù)套2—芳綸紗3—內(nèi)墊層4—松套管5—填充復(fù)合物6—中心加強(qiáng)件7—光纖3.應(yīng)用中的注意問(wèn)題1）電場(chǎng)、污穢環(huán)境對(duì)ADSS有影響。選用耐電腐蝕ADSS。如PE或AT型耐電痕聚乙烯外護(hù)套者。2）在已建成桿塔上附掛ADSS光纜時(shí)，要驗(yàn)算構(gòu)件的強(qiáng)度和桿塔的穩(wěn)定性。掛點(diǎn)應(yīng)設(shè)在塔身節(jié)點(diǎn)附近。要防止在風(fēng)偏時(shí)與鐵塔之間的磨損。3）ADSS光纜在桿塔上的位置，盡量遠(yuǎn)離帶電導(dǎo)線，降低其空間定位（ADSS光纜的外層護(hù)套分A、B兩級(jí)，A級(jí)空間電位不大于12Kv;B級(jí)空間電位不大于24kV），減小電腐蝕的影響。4）ADSS在選型時(shí)，其規(guī)格與使用檔距有關(guān)。ADSS檔距與型號(hào)參考表序號(hào)光纜規(guī)格（24芯以下）參考檔距（m）1ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－3kN1002ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－5kN2003ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－7kN3004ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－9kN4005ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－11kN5006ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－12kN6007ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－14kN7008ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－16kN8009ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－18kN90010ADSS―PE(AT)―mB1(nB4)－20kN10004.標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定a)中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力系統(tǒng)同步數(shù)字系列（SDH）光纜通信工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T5404-2007b)中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《光纖復(fù)合架空地線》DL/T832-2003c)中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全介質(zhì)自承式光纜》DL/T788-20015.ADSS光纜設(shè)計(jì)要點(diǎn)ADSS光纜的設(shè)計(jì)安全系數(shù)應(yīng)大于2.5，宜大于導(dǎo)線的設(shè)計(jì)安全系數(shù)。一般宜取3.2～4.0。ADSS光纜的平均運(yùn)行應(yīng)力一般宜取破壞應(yīng)力（RTS.）的18～20％。應(yīng)采取相應(yīng)的防震措施。ADSS光纜的塑性伸長(zhǎng)較小，可不計(jì)及。在桿塔上附掛ADSS光纜時(shí)，要驗(yàn)算構(gòu)件的強(qiáng)度和桿塔的穩(wěn)定性。特別是在已建線路上。掛點(diǎn)應(yīng)設(shè)在塔身節(jié)點(diǎn)附近。要防止在風(fēng)偏時(shí)與鐵塔之間的磨損。ADSS光纜為純塑光纜，在選擇時(shí)要提高抗環(huán)境污染、電腐蝕和小動(dòng)物啃咬的能力。宜選用AT型耐電痕護(hù)套材料的ADSS光纜。如ADSS-PE(AT)-mB1(nB4)-5kN(見(jiàn)附表)。ADSS光纜在桿塔上的位置，盡量遠(yuǎn)離帶電導(dǎo)線，降低其空間定位（ADSS光纜的外層護(hù)套分A、B兩級(jí)，A級(jí)空間電位不大于12Kv;B級(jí)空間電位不大于24kV），減小電腐蝕的影響。由于ADSS光纜的彈性系數(shù)較大，要注意外力作用下的彈性伸長(zhǎng)。特別在大風(fēng)和覆冰時(shí)對(duì)交叉跨越物要有足夠的安全距離。并防止ADSS光纜與導(dǎo)線之間的鞭擊。重冰區(qū)的ADSS光纜，其交叉跨越與對(duì)地距離要有足夠裕度。避免在覆冰后不能滿足要求。ADSS在選型時(shí)，其規(guī)格與使用檔距有關(guān)。見(jiàn)附表。ADSS光纜可以跨越電力線。ADSS光纜對(duì)跨越物的最小垂直距離表被跨越物名稱最小凈空距離（m）備注距鐵路軌頂7.5距公路、市區(qū)道路路面6.0距一般道路路面5..5其他一般地區(qū)距地面的距離3.0距通航河流桅桿頂點(diǎn)1.0在最高航行水位時(shí)距不通航河流水面距離2.0在百年一遇水位時(shí)距房屋屋頂1.5跨越平房屋頂2.0m距建筑物的平行間距2.0最大風(fēng)偏下凈空距離與其他通信線交叉跨越相互間的距離0.6距郊區(qū)樹(shù)木的距離（平行、垂直）2.0（市區(qū)垂直間距）1.0（市區(qū)平行間距）1.25高農(nóng)作物地段4.5跨越66～220kV電力線（地線）1.0跨越66～220kV電力線（導(dǎo)線）2.0跨越35kV電力線2.0跨越3～10kV電力線2.0跨越3kV以下電力線1.25跨越低壓用戶線0.6注：所有設(shè)計(jì)氣象條件均應(yīng)滿足表中要求。附表典型OPGW的特性參數(shù)表續(xù)表3）OPGW外徑D（mm）項(xiàng)目D≤13.513.5<D≤14.514.5<D≤15.515.5<D≤1616<D≤17.517.5<D≤18.5最大光纖芯數(shù)（芯）72OPGW單重（kg/km）350～600450～700500～700550～700650～850750～950OPGW額定拉斷力RTS（kN）約60～110約65～120約70～100約75～100約80～110約95～120OPGW額定拉斷力RTS（N）9.81×OPGW單重（kg/km）≥14.2≥14.2≥13.2≥12.2≥12.2≥13.2OPGW年平均運(yùn)行張力25%RTSOPGW最大允許拉力（短時(shí)）60%RTSOPGW最大允許拉力（長(zhǎng)期）40%RTSOPGW不接頭的制造長(zhǎng)度≥5km/盤(pán)OPGW結(jié)構(gòu)形式松套不銹鋼管層絞式短路電流容量（I2t）（kA2·s）（40C～最高容許溫度）406080100120140160200250300350允許短路電流I（kA）（0.5s，40C～最高容許溫度）8.9410.9512.6514.1415.4916.7317.8920.022.3624.4926.46典型OPGW編號(hào)A37A38A39A40A41A42A43A44A45A46A47注：供貨商供貨時(shí)應(yīng)提供OPGW的承載截面積、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、最高容許溫度、直流電阻、最大使用張力（短時(shí)和長(zhǎng)期）、最小彎曲半徑（靜態(tài)和動(dòng)態(tài)）等參數(shù)。（資料性附錄）G.652B光纖的主要技術(shù)指標(biāo)-ITUG.652（03/2003）光纖屬性參數(shù)表述參數(shù)值模場(chǎng)直徑波長(zhǎng)1310nm標(biāo)稱值范圍8.6～9.5μm容差±0.7μm包層直徑標(biāo)稱值125.0μm容差±1μm同心度誤差最大0.8μm包層不圓度最大2.0%光纜截止波長(zhǎng)最大1260宏彎損耗半徑30mm圈數(shù)100在1625nm最大值0.50dB承受應(yīng)力最大0.69GPa色度色散系數(shù)最小零色散波長(zhǎng)λmin1300nm最大零色散波長(zhǎng)λmax1324nm零色散波長(zhǎng)最大斜率S0max0.093ps/nm2.km未成纜光纖PMDQ最大注光纜屬性衰減系數(shù)在1310nm最大值0.4dB/km在1550nm最大值0.35dB/km在1625nm最大值0.4dB/kmPMDQM20段光纜Q0.01%最大PMDQ0.2ps/(km)1/2注：如果對(duì)于特定的光纜結(jié)構(gòu)已經(jīng)知道能支持對(duì)光纜PMDQ要求的最大PMD系數(shù)，則可以由成纜者來(lái)規(guī)定可選用的最大PMD系數(shù)。（資料性附錄）G.652D光纖的主要技術(shù)指標(biāo)-ITUG.652（03/2003）光纖屬性參數(shù)表述參數(shù)值模場(chǎng)直徑波長(zhǎng)1310nm標(biāo)稱值范圍8.6～9.5μm容差±0.7μm包層直徑標(biāo)稱值125.0μm容差±1μm同心度誤差最大0.8μm包層不圓度最大2.0%光纜截止波長(zhǎng)最大1260宏彎損耗半徑30mm圈數(shù)100在1625nm最大值0.50dB承受應(yīng)力最大0.69GPa色度色散系數(shù)最小零色散波長(zhǎng)λmin1300nm最大零色散波長(zhǎng)λmax1324nm零色散波長(zhǎng)最大斜率S0max0.093ps/nm2.km未成纜光纖PMDQ最大注1光纜屬性衰減系數(shù)1310nm～1625nm最大值0.4dB/km（注2）在1383nm±3nm最大值注3在1550nm最大值0.3dB/kmPMDQM20段光纜Q0.01%最大PMDQ0.2ps/(km)1/2注1：如果對(duì)于特定的光纜結(jié)構(gòu)已經(jīng)知道能支持對(duì)光纜PMDQ要求的最大PMD系數(shù)，則可以由成纜者來(lái)規(guī)定可選用的最大PMD系數(shù)。注2：波長(zhǎng)區(qū)域擴(kuò)展到1260nm時(shí)導(dǎo)入的瑞利散射會(huì)增加0.07dB/km（相對(duì)于1310nm），光纖的截止波長(zhǎng)應(yīng)不超過(guò)1250nm。注3：1383±3nm處的抽驗(yàn)平均衰減值不大于在按照IEC60793-2-50中規(guī)定，經(jīng)氫氣老化試驗(yàn)后單模光纖在1383nm的衰減規(guī)定值。（資料性附錄）G.655B光纖的主要技術(shù)指標(biāo)-ITUG.655（03/2003）光纖屬性參數(shù)表述參數(shù)值模場(chǎng)直徑波長(zhǎng)1550nm標(biāo)稱值范圍8～11μm容差±0.7μm包層直徑標(biāo)稱值125.0μm容差±1μm同心度誤差最大0.8μm包層不圓度最大2.0%光纜截止波長(zhǎng)最大1450宏彎損耗半徑30mm圈數(shù)100在1625nm最大值0.50dB承受應(yīng)力最大0.69GPaC波段色散特性

波長(zhǎng)范圍:1530～1565nmλmin&λmax1530nm&1565nmDmin的最小值1.0ps/nm2.kmDmax的最大值10.0ps/nm2.km色散符號(hào)正或負(fù)Dmax—Dmin≤5.0ps/nm.kmL波段色散特性

波長(zhǎng)范圍:1530～1565nmλmin&λmax待定Dmin的最小值待定Dmax的最大值待定色散符號(hào)正或負(fù)未成纜光纖PMDQ最大注光纜屬性衰減系數(shù)在1550nm最大值0.35dB/km在1625nm最大值0.40dB/kmPMDQM20段光纜Q0.01%最大PMDQ0.5ps/(km)1/2注：如果對(duì)于特定的光纜結(jié)構(gòu)已經(jīng)知道能支持對(duì)光纜PMDQ要求的最大PMD系數(shù)，則可以由成纜者來(lái)規(guī)定可選用的最大PMD系數(shù)。附錄（計(jì)算參數(shù)參考表）表一良導(dǎo)體地線的阻抗（Ω/km）№型號(hào)半徑（m）直流電阻（Ω/km）交流電阻（Ω/km）50周/s電抗（Ω/km）阻抗（Ω/km）1LGJ/50/300.00580.56920.710.8140.71+j0.8142LGJ-70/400.00680.41410.520.7470.52+j0.7473LGJ-95/550.00800.29920.370.7360.37+j0.7364LGJ-120/700.00900.23640.300.7290.30+j0.729附錄：兩地線間的互感阻抗兩地線間的互感阻抗Zm=0.05+j0.145хLog(D3/Dm)――――Ω/km式中D3－地中電流的等效深度（m）；D3＝9.38/√ρρ－大地電阻率（Ω/cm）,當(dāng)缺乏電阻率時(shí)，可近似取D3＝1000m；Dm－兩地線間的平均距離(m)。110kV185系列導(dǎo)線取4.5m240系列導(dǎo)線取5.5m220kV輕冰區(qū)單回路取6.0m雙回路取7.2m重冰區(qū)單回路取9.0m500kV輕冰區(qū)單回路取22m代人上式得兩地線間的互感阻抗近似值：110kV185系列導(dǎo)線Zm＝0.05+j0.34Ω/km240系列導(dǎo)線Zm＝0.05+j0.328Ω/km220kV輕冰區(qū)單回路Zm＝0.05+j0.322Ω/km雙回路Zm＝0.05+j0.31Ω/km重冰區(qū)單回路Zm＝0.05+j0.297Ω/km500kV輕冰區(qū)單回路Zm＝0.05+j0.235Ω/kmDmoo地線D3oo地面地面表二鋁包鋼絞線的阻抗絞線截面交流電阻（Ω/km）外電抗（Ω/km）內(nèi)電抗（Ω/km）20％IACS23%27%30%35%40%353.242.862.430.7841.10452.412.121.811.630.7750.78502.251.991.691.521.301.140.7730.67551.981.741.481.341.151.000.76