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常规ADSS光缆与OPGW光缆结构对比1 引言 电力系统是最早认识到通信重要性的行业之一。为了保障高可靠的供电，很早就配置了为自己服务的无线和有线专用网络，例如微波(空中)、电力线载波(地上)及租用电信线路(通常为地下)的“三维立体”式通信系统。 自从光纤问世，立即引起电力通信部门的极大兴趣。世界范围内的电信垄断经营者最初允许他们租用闲置的“暗光纤(dark fibers)”。如今，他们中有很多成了新的电信经营者。这主要得益于他们拥有宝贵的杆塔资源，越来越多的OPGW光缆和ADSS光缆被安装在电力杆塔上。电力网正在向通信网发展。 2 OPGW光缆的代表结构 OPGW必须同时具备架空地线和光缆的一切功能和性能，集机械、电气、传输优势为一体。 OPGW主要由含光纤的缆芯(光纤单元)和绞合的金属线(包括铝包钢线、镀锌钢线、铝合金线、硬铝线等)组成。迄今为止，各种结构已达上百种，归纳起来，主要有三类代表结构(图1~3)。
2.1铝管型 图1所示的常被称为铝保护管型或铝管型结构。铝管大致分为无缝、焊接和纵包三种。光纤单元置于铝管(导电截面的一部分)中，可以是单松套管、层绞松套管、SZ绞扎纱的一次被覆光纤束或紧包光纤，管内填充阻水油膏或包覆隔热层。作为标准结构，通常内层绞合(铝包)钢线、外层绞合铝(合金)线，两层绞线方向相反，最外层为右向。 2.2铝骨架型 图2所示的常称为骨架型或铝骨架型结构。在铝骨架(导电截面的一部分)上以螺旋状开槽，槽内放置光纤松套管、SZ绞扎纱的一次被覆光纤束、紧包光纤或带纤。作为标准结构，骨架外一般为焊接或纵包铝管(为了减小直径，有时会取消)，绞线要求与铝管型相同。 2.3钢管型 图3所示的常被称为不锈钢型或钢管型结构。光纤以一定的余长置于填充油膏的不锈钢管内，该钢管取代一根或多根(目前最多为3根)单丝放入内绞线层，成为标准结构。绞线要求与铝管型相同。 3 ADSS光缆的代表结构 ADSS光缆对原有的杆塔是一种“添加物”。因此，ADSS光缆应尽量去适应原有的杆塔线路条件，找到最优的然而仍可能是折中的解决方案。这些条件通常包括系统电压、相序、塔头形状、杆塔强度、弧垂、安全间距等。 ADSS光缆主要由缆芯、加强芳纶纱(或其它合适的材料)和外护套组成。各种各样的ADSS光缆结构可归纳为最主要的两类代表结构(图4~5)。
3.1中心管型 图4所示的常称为束管型或中心管结构。光纤以一定的余长置于填充油膏的PBT(或其它合适的材料)管中，根据所需的抗拉强度绕包含合适的芳纶纱，外护套目前有PE和AT两种，分别适于安装在场强<12kV或≤20kV的场合。 3.2层绞型 图5所示的常被称为层绞型。光纤松套管绞制在中心加强件(一般为FRP)上后被覆内护套。根据所需要的抗拉强度绕包合适的芳纶纱，外护套的选用与中心管型相同。 4 OPGW和ADSS的主要技术参数 4.1额定抗拉强度(RTS) 又称为极限抗拉强度或破断力，指承载截面(ADSS主要计算芳纶)强度之和的计算值。在做破断力试验时，光缆中任何元件的断裂均判为破断。 RTS是金具(尤其是耐张线夹)配置和安全系数计算控制的重要参数。 4.2最大允许抗拉强度(MAT) 指在设计气象条件下理论计算总负载时OPGW或ADSS受到的最大张力。在此张力下，应保证光纤无应变并无附加衰减。通常MAT约为RTS的40%左右。 MAT是弧垂、张力、跨距和安全系数计算控制的重要依据。 4.3日平均运行张力(EDS) 又称为年平均运行张力，是OPGW和ADSS在长期运行时受到的平均张力，对应于在无风无冰及年平均气温的气象条件下理论计算负载时受到的张力。EDS一般为RTS的16%~25%。 在此张力下，缆内光纤应非常稳定。 4.4直流电阻 指OPGW中所有导电元件在20℃时的并联电阻计算值，宜尽量与对侧地线接近。ADSS无此要求。 4.5短路电流 指OPGW在一定(一般指单相对地)短路时间内可以承受的最大电流。在计算时，短路电流时间和起始终止温度的取值对结果有影响，应尽量接近实际工况。ADSS无此要求。 4.6短路电流容量 指短路电流平方与时间的乘积，即I2t。ADSS无此要求。 5 结束语 OPGW光缆适用于新建线路或替换原有的地线，ADSS光缆则适合在老线路上加挂。不同结构的OPGW光缆和ADSS光缆的主要技术参数均应满足电力系统的要求和相关的规范/规程。 |
