14光纤复合架空相线的应用 - 图文

光纤复合架空相线（OPPC）的应用

（石家庄开发区华能电气有限公司）

摘要：光纤复合相线（OPPC）是将光纤单元复合在相线中的光缆。OPPC充分利用电力系统自身的线路资源，避免在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾、用于电力通信的一种新型特

2

种电力光缆。文章主要介绍了光纤复合架空相线的应用及其在实际线路中使用的400 mm大截面导线预绞式电力金具和线路中的接头盒（又称高压控制器）及深圳市特发信息股份有限公司生产的OPPC。这些产品均为国内首创，具有广阔的发展前景。

关键词：光纤复合相线 光纤复合相线金具 光纤复合相线接头盒

引言

日前，我国第1条光纤复合架空相线（OPPC，Optical Fiber Composition Phase Conductor）在广东省深圳老虎坑—松岗北正式挂网运行。老虎坑—松岗北线路电压等级为10 kV,全长6 km。A、B、C三相预绞式电力线路金具（采用大截面导线）、OPPC中间接头盒和终端接头盒全部由石家庄开发区华能电气有限公司制造，均有中国自主知识产权。（已获得国家实用新型专利）

1 OPPC光缆结构、技术参数

OPPC光缆的结构如图1所示。

图1 OPPC光缆结构

133

OPPC光缆的技术参数见表1所列。

表1 OPPC光缆技术参数 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

技术参数 单位 设计参数参照IEC标准 光缆直径 mm 27.02 光缆单位重量 kg/km 1340 承载截面积： mm2 241.9 铝合金/铝包钢截面积 mm2 390.68/30.25 破断力（UTS） kN 114.52 标称抗拉强度（RTS=90%UTS） kN 103.1 弹性系数 kN/ mm2 66.98 -6热膨胀系数 10*1/℃ 20.99 最大工作应力（MAT）40%RTS 每日应力（EDS）20％RTS 20℃直流电阻 最小弯曲半径 旋向 kN kN Ω/km mm 41.2 20.6 0.07043 811 右旋 2 电力金具

2.1 预绞式电力金具

预绞式电力金具适用于高压架空输电线路，是替代传统电力金具的新产品，其预绞式悬垂线夹、预绞式耐张线夹、预绞式接续条、预绞式护线条及预绞式补修条除具有普通架空线路传统金具的功能外，与传统电力金具相比，还具有安装简单、可靠、无应力集中点、耐腐蚀、重量轻、电晕小、磁损小、更可以增加导线的刚度，加强导线的抗振能力，减少在线夹出口处导线的附加弯曲应力，握力大，免维护等优点。近年来以其较高的可靠性，优越的机械、电气性能，良好的经济性和实用性，在国内得到广泛应用。

预绞式电力金具符合DL/T763-2001《架空线路用预绞式金具技术条件》及电力部门架空线安装管理规程和操作技术要求。电力金具安装方式、规则，原则上与传统的架空电力线施工安装方式、规则一致。

目前，在国内外OPGW工程中，预绞式安装金具已成功运用在各种电压等级输变电线路中，其主要特点是无应力集中点，应力分布均匀，同时具有较好的动态应力承受能力，且其结构简单、线夹曲率半径大，回转半径大，安装时无需专业工具。预绞式耐张电力金具和预绞式悬垂电力金具结构分别如图2、3所示。

134

图2 预绞式耐张电力金具

图3 预绞式悬垂电力金具

根据线路实际情况可以设计成单串、双串，详细结构如图4所示。

图４ 金具详细结构设计示意

135

2.2 OPPC耐张、悬垂预绞式金具

由于OPPC结构性能与OPGW相似，故可选用双层预绞式金具，这种金具对缆的局部压力小，而且缆方向的张力可以分散到较长的区域。应力分布均匀、无应力集中点，能很好地保护光缆，同时又有较大的握着力及动态承受能力。这种预绞式金具已在世界各地大量的ADSS、OPGW及高压架空输变电线路中、导、地线上使用、运行实践证明了其安全性好、可靠性高、施工方便，快捷。

（1）OPPC预绞式耐张金具（如图5所示）

图5 OPPC预绞式耐张金具

对于耐张金具由内、外预绞丝组成，然后通过嵌环、碗头挂板、绝缘子串、连接金具、再和铁塔相连。

（2）OPPC预绞式悬垂金具(如图3所示)

图6 OPPC预绞式悬垂金具

136

对于悬垂金具由内、外预绞丝组成，然后通过套壳、碗头挂板通过绝缘子串、连接金具、再和铁塔相连。

3 OPPC中间接续和终端接续

在杆塔上架设的光缆之间，以及光缆与导引光缆之间都需要用接头盒进行接续。通常光缆不带电，所以接头盒的设计不需要考虑这方面的问题，但是在OPPC中，由于电流和通信信号是在一根线缆中传输，所以要求在接头盒中通信信号连接到零点位水平，才能安全可靠地隔离高电压和信号，保证线路的安全运行。 3.1 OPPC接头盒介绍 3.1.1 OPPC接头盒种类

OPPC接头盒包括中间接头盒和终端接头盒。中间接头盒是在杆塔上的线路之间连接使用，有复合硅橡胶和绝缘瓷2种材质，采取在上接头盒一次熔接接续，可实现通信信号的安全传输,其结构如图7所示，中间接头盒已设计3个等级，见表2所列。

（a）绝缘瓷瓶式 Porcelain insulator

137

（b）复合绝缘子式 Composite insulator

（c）悬挂式(有绝缘瓷瓶式和复合绝缘子式)

图7 中间接头盒

表2 中间接头盒型号设定 线路等级 型号 10～35 kV OPPCZJ-35 66～110 kV OPPCZJ-110 220 kV OPPCZJ-220

终端接头盒是在线路的起始两端使用，有复合硅橡胶和绝缘瓷2种材质，采取上下两次熔接接续，从而实现通信信号的安全传输，其结构如图8所示，终端接头盒已设计3个等级，见表3所列。

（a）绝缘瓷瓶式 Porcelain insulator

138

（b）复合绝缘子式 Composite insulator

图8 终端接头盒

表3 终端接头盒型号设定 线路等级 型号 10～35 kV OPPCZD-35 66～110 kV OPPCZD-110 220 kV OPPCZD-220

3.1.2 OPPC接头盒的主要特点

OPPC接头盒采用“高压隔离绝缘”技术，以保证OPPC线路运行绝缘安全、可靠有效。具体结构设计采用同样电压等级的“磁套管”或“瓷绝缘子”或“硅橡胶复合绝缘子”，并在“瓷绝缘子”或“硅橡胶复合绝缘子”中预埋尾纤或同种型号的光纤并做好绝缘处理。

通常终端接头盒采取上、下两次熔接接续，可实现通信信号的安全传输；中间接头盒则采取在上接头盒一次熔接接续。中间接头盒按照其在杆塔上放置的形式又可分为“支撑式”和“悬挂式”2种。 3.1.3 OPPC接头盒主要技术指标

适用电压等级： 10～35 kV、66～110 kV、220 kV；光纤曲率半径≥43 mm；盘留光纤长度≥1.5 m；光纤盘留附加衰耗≤0.01 dB；适用温度范围为-40 ～70 ℃；外形尺寸参照图片；重量为15～82 kg（中间约为15 kg；终端约为45 kg）。

139

3.1.4 OPPC接头盒的主要优点

（1）具有普通接头盒的功能；

（2）OPPC接头盒的设计充分考虑了国内线路实际情况，力求做到结构简洁合理、运行安全可靠和施工方便。该产品分为上、下2个接头盒，经专家评议，尽管需要接2次头，但是只需按照常规方法做接续即可，比国外在OPPC线路施工时携带多种材料及试验设备到现场进行自封、浇灌、铸绝缘材料等程序要简便很多，并且接头盒可在生产时一次成型，更便于施工；这个技术优势吸收了国外技术优势并结合中国的实际，价格相当于国外的1/3，OPPC接头盒的标准符合行业要求，并且目前在国内尚无同类产品。该产品完成设计后一次生产出合格成品。经国家电网建设研究所检测合格。

4 应用前景

光纤复合架空相线是近年来发展起来的一种新型特种光缆，将它作为普通相线架设在输变电线路中，既可以避免OPGW遭雷击而发生的断股、断纤等致命问题，同时又可以避免ADSS外护套发生的电化学腐蚀。

OPPC的应用场所为架空线路没有地线的中压系统（10～110 kV）。国外仅欧洲已应用6 000多km。经过5～6年的运行实例说明，OPPC优于OPGW，所以在欧洲已运行在420 kV的线路上数千公里，经实践证明具有以下优点：

（1）因为光纤安放相线内，没有OPGW地线上落雷引发的断股断芯的严重缺陷。 （2）与ADSS相比，没有因场强的作用而导致光缆腐蚀或引发的烧毁断线事故。 （3）对线跨越高度明显优越于ADSS光缆，安全可靠。 （4）因导线与接头盒上均有高电压，有绝对的防盗优势。 （5）采用OPPC技术，优化输电线路设计，节能效果显著。

相信在不久的将来，OPPC将在国内被广泛运用，为中国电力通信开辟新天地，为中国电力通信事业做出新贡献。

140

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tuo3.html