电力光缆界的后起之秀OPLC光缆介绍

最近几年，光纤到户、4G网络建设和智能电网是带动线缆行业稳步快速增长的主要推动力。光纤到户和4G建设要求在解决网络终端设备的用电问题的同时又要维护信息通信的通畅；智能电网要求电力系统实现电网的信息化、自动化和互动化的特征，要达到这一目的必须依靠信息技术的支撑。在这种形势下兼顾信息通信与电力传输的电力光缆顺势而生。大家都知道ADSS光缆是最常用的电力光缆，但是我想有很多人都不知道其实ADSS光缆的兄弟有很多，下面就为大家着重介绍下ADSS光缆的这些兄弟。

电力光缆按敷式方式和应用场合可分为三种，即电力线复合型、杆塔添加型和电力线附加型。电力线复合型通常是指在传统的电力线中复合光纤单元，实现传统通电或防雷功能的同时进行光纤通信，主要有光纤复合架空地线（OPGW光缆）、光纤复合架空相线（OPPC光缆）、光电混合缆（GD）、光纤复合低压电缆（OPLC）等；杆塔添加型主要有ADSS光缆和金属自承光缆（MASS）；电力线附加型主要有地线缠绕光缆（GWWOP）和捆绑式光缆（ADL）；。下面就为大家介绍下ADSS光缆的兄弟之一“光纤复合低压电缆—OPLC光缆”。  

光纤复合低压电缆—OPLC光缆

光纤复合低压电缆OPLC光缆（Optical Fiber Composite Low-Voltage Cable）——是将经过保护后的光纤单元置于电力线缆中，可用于额定电压0.6/1kV及其以下电力系统中，同时解决光纤信息通信的问题。OPLC光缆倡导的电力光纤到户（Power and Fiber to the home，简称PFTTH），即配合无源光网络（PON）技术，实现电信网、电力传输网、电视网和互联网等“多网融合”的概念完全符合我国现阶段电信运营商提出的“三网融合”建设的浪潮，因此可以通过OPLC构建电信公共服务平台，加速和节约我国光纤到户建设。

OPLC光缆在设计时，主要考虑是光单元结构的选用，层绞式光缆可以包含较多芯数光纤，比较适宜配网时光缆的分歧和交接应用；蝶形光缆因施工接续时可采用快速连接器进行冷接，施工快速方便，比较适合入户应用。根据组网特性和实际使用芯数状况，我们选取中心管式光缆、层绞式光缆和蝶形光缆三种结构作为OPLC光缆的光单元，且光单元由非金属全介质材料组成，如图1所示。

图1  OPLC光缆典型光单元结构示意图

层绞式光单元和中心束管式光单元根据不同的敷设形式，又分为干式和油膏填充式。干式光单元可以满足大芯数垂直敷设的需要，特别是在高层楼垂直布线中应用较多，可以解决垂直敷设时油膏滴流问题，为OPLC在不同场合的应用提供了方便。考虑紧套光纤结构对温度敏感性较大，一般不建议在OPLC中应用。OPLC结构如图2所示，分为入户用和配网用两大类。

图2 OPLC光缆结构图

OPLC光缆在产品开发之初主要讨论的问题是电力导线在长期工作过程中产生的热量对光纤的影响。亨通集团在产品开发之初，同上海电缆研究所合作对OPLC进行耐压认证性测试，也就是认证电力导体温度在75～80℃时（超出GB 50217－2007《电力工程电缆设计规范》中规定聚氯乙烯绝缘电力电缆导体最高持续工作温度70℃），监控绝缘芯线间温度（也就是光单元外表温度），具体如图10所示，经过18天不间断测试，在导体温度不超过80℃时，绝缘芯线间温度小于70℃，考虑光单元外护套对光纤的隔热保护作用，光纤正常工作温度不超过70℃，完全满足光纤长期使用条件，并且整个试验过程中，光纤衰减变化符合相关标准要求。

图3 OPLC光缆耐热试验

OPLC光缆存在的问题：电力电缆运行时，短路时（持续5 秒）导体最高温度聚氯乙烯绝缘160℃，交联聚乙烯绝缘250℃；此时的瞬时温升对光单元中的光纤衰减影响程度，还需要进一步的研究，在缺乏实验数据时，建议通过短路保护器进行线缆保护。但从目前的运行经验看，在正常运行的工作状态下，OPLC的使用未发现任何问题。我公司已在上海浦东峨山路越富豪庭智能小区、浙江省海盐的智能试点小区、无锡市金科观天下智能小区和上海浦东的张江名邸等智能用电小区试点项目中运用了300多公里的OPLC光缆，运行情况良好。