电力光缆分类:
在架空输电线路上使用的光缆,按所用材料可分为金属光缆和介质光缆两大类;按敷设形式可分为电力线复用型、杆塔添加型和电力线附加型三大类;按“高压电力线路用架空光缆” (IEC60794—4— 1)又可分为光纤复合架空地线(Optical FiberComposite Ground Wire——— OPGW)、光纤复合相线(Optical FiberComposition Phase Conductor——— OPPC)、金属自承光缆(Metal Aerial Self-Supporting——— MASS)、全介质自承式光缆(All Dielectric Self-Sup-porting Cable——— ADSS)、捆绑光缆(All Dielectri cLashed Cable——— ADL)、地线缠绕光缆(Ground Wire Wrapped Optical Cable——— GWWOP)等6种。
ADSS型电力光缆
ADSS型光缆按结构分可分为中心束管型光 缆和层胶束管型光缆两种。

中心束管型的光缆(图1),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合适的芳纶纱,外 护套根据耐电场强度划分可以分为AT护套耐电 腐蚀型(具有抗电痕作用的护套,110 kV及以上的 用)和PE131护套标准型(聚乙烯护套,35 kV及以 下用)。层绞束管型的光缆(图2)的外部结构类 似中心束管型的光缆。不同的是层绞束管型光缆 内有加强芯,比中心束管式略重,分为多束的小 型束管均匀的围绕加强芯外侧。在实际的运用 中,我国电力网络除了少数运行情况很好、配套 设备优良的线路选用中心束管型光缆,一般都采 用层胶束管型光缆。
- 1.1.1 ADSS型光缆的主要性能
1)机械性能。由于光缆使用环境在高空,必 须具有抗强风力等恶劣条件性能,才能确保安全 可靠地运行。光纤本身并不具有很好的抗拉伸强 度,ADSS型光纤电缆的设计充分的利用了光纤 的绞合余长,将光纤和芳纶绞合缠绕。在受到外 力作用的时候,利用芳纶本身良好的机械性能, 保护了留有余长的光纤,从而实现了电缆中光纤 的零张力设计。可以说,ADSS型电力光缆的机 械性能不取决于光纤部分,而取决于绞合的芳纶 部分。
2)电气性能。运行中的光缆必须要能承受 空间中的强电场、电位差、击穿电流等情况,出 现事故时将产生大量的热,融化外护套,严重的 甚至会导致断缆,给电力系统的可靠运行带来严 重破坏。但不同的电压等级的电网中,运行空间 里的电场强度,电位差又有很大的区别。由于运 行环境的特殊性,在设计ADSS型光缆时必须充 分的考虑到光缆的电气性能,才能确保其安全可 靠。然而,一味选用最优质的抗电痕的保护套, 会增大建设初期的投资费用|6|o而盲目降低成 本,又不能确保运行的高效性和实用性。所以在 实际的设计施工中,施工设计人员一般会根据不 同的电压等级、运行环境等因素,选用合适型号 的外护套,确保安全而又经济的运行方案。
OPGW型电力光缆
- OPGW型光缆的主要性能
1) 机械性能。类似于ADSS型光缆,OPGW 型电缆同样也采用了绞合技术,以提高其机械性 能。由于OPGW型电缆同时替代了地线的作用, 必须尽可能地和另外的一条地线保持一致。为 此,OPGW型电缆一般采用光纤和金属进行绞 合,既保证了其传信号的功能,也保证了其地线 的作用1151。
2) 电气性能。OPGW的电气性能主要表现 在抗雷击能力和耐高温能力。雷击损伤为OPGW 型电力光缆运行中的突出问题,要提高其抗雷击 能力就需提高其导电能力,而提高导电能力又和 其张力等机械强度要求存在矛盾。而当电力网络 中发生单相接地故障时,OPGW上会通过很大的 短路电流,从而引起温度的快速上升,会影响其 正常运行,也会对保护套造成严重的损伤。在设 计初期,若对短路电流的计算值估测偏大,对热 效应估算偏大,会导致选用的光缆型号偏高。这 样会使得材料费用过高,同时增大了杆塔的承受 力度。反之,若计算估测的电流值偏低,其安全 稳定运行将得不到保证l16loOPGW型光缆的适用特点 OPGW型电力 光缆能在各电压等级的输电网络中广泛运用,和 其优质的信号传输,抗电磁干扰等特点密不可 分,其使用特点有:
①具有传输信号损耗小、通信质量高的优势
②具有抗电磁干扰的特点, 可以安装在输电线路杆塔顶部而不必考虑最佳架 挂位置和电磁腐蚀等问题
③适用于多种电 压等级的输电线路,相对而言,运行年限更长
④与电力网络中的地线同为一体,避免 了重复建设和维护的巨大费用。⑤安全性好,不 易被盗割,也不易遭到破坏性枪击
ADSS/OPGW型电力光缆运行中暴露 的问题及对策
由于运行环境的特殊性,ADSS电力光缆在 与高压电线及其与大地之间的电容耦合时会在电 力光缆表面产生空间电位差,特别是在雨雪、烈 日、冰霜等恶劣气象环境及尘垢影响下,会使电 力光缆表面的护套受到灼伤并形成电痕M,电痕 的形成会加速电力光缆护套的老化与损伤;并 且由于高海拔盐雾地区的空气杂质颗粒物等因 素,护套腐蚀问题突出;电力光缆实际运行中另 外一个重要问题是短路电流引起的事故将产生大 量的热,融化外护套,严重的甚至会导致断缆, 给电力系统的可靠运行带来严重破坏,此外对于 OPGW电力光缆,雷击问题已经成为影响安全性 能的重要因素l22lo因此开发高性能的护套料及不 断优化护套表面结构从而避免电力光缆损伤是极 为重要的发展方向