您当前的位置:五五电子网电子知识电工技术电工文摘电力系统光纤通信工程应用探讨 正文
电力系统光纤通信工程应用探讨

电力系统光纤通信工程应用探讨

点击数:7145 次   录入时间:03-04 11:56:25   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
1.2.2 OPGW光缆的特点
  光缆铠装层有很好的机械强度特性,因此,光纤能得到最好的保护(不受磨损、不受拉伸的应力、不受侧向压力),在根本上保证了光纤不受外力损害;
  光缆铠装层有很好的抗雷闪放电性能和短路电流过载能力,因此,在雷电和短路电流过载的情况下,光纤仍可正常运行;
  OPGW光缆,可直接作为架空地线安装在任意跨距的电力杆塔的地线挂点上;
  特殊设计的OPGW光缆可直接替换原有高压线路的架空地线,不用更换原有塔头;
  与高压线路同步建设光缆通信系统,可节省光缆施工费用,降低通信工程造价;
  缆径小,重量轻,不会给铁塔带来大额外荷载;
  运行温度-40~+70℃。
1.2.3 选择使用OPGW光缆应注意的问题
  (1)合理选择光纤外护套。光纤外护套有3种管材:塑料管(有机合成材料)、铝管、钢管。塑料管造价低。为满足塑料管护套对紫外线的防护要求,最少要使用两层铠装。塑料管OPGW承受短路电流引起的短时温升能力<180℃;铝管造价较低。由于铝材阻抗小,因此能加大OPGW铠装层承受短路电流的能力。铝管OPGW承受短路电流引起短时温升能力<300℃;不锈钢管造价高。但是由于钢管的管壁薄,在相同截面条件下装入不锈钢管的光纤芯数比塑料管和铝管都要多,因此在多芯条件下单位光芯造价并不高。钢管OPGW承受短时温升的能力可达450℃。用户可根据工程具体情况,合理选择光纤外护套。
  (2)当用OPGW光缆更换老线路地线时,必须选择与原有架空地线的机械特性和电气特性相当的OPGW。即OPGW的外径、单位长度重量、极限拉力、弹性模量、线膨胀系数、短路电流等参数与现有地线参数相接近,这样既可以不改变现有的塔头,减少改造工程量,又可以保证OPGW与现有相导线的安全距离,确保电力系统安全运行。
  (3)安装施工OPGW光缆与安装ADSS光缆差不多,使用的金具也几乎一样,只是挂点不一样,OPGW光缆要安装在架空地线的位置上。光缆线路的中间接头位置必须通过配盘落在耐张铁塔上。
  在以上几种光缆的选择应用中,还需要共同注意的一点是:选择松套结构光缆,不要选用紧套结构光缆。因为光纤在松套管内可以留有一定的余长,控制范围在0.0%~1.0%之间(典型数值为0.5%~0.7%)。当光缆在施工时,或在重力和风力的作用下而发生拉伸时,只要光缆的拉伸长度在余长范围内,光纤则具有应变能力而不承受张力,从而保证光纤的传输质量不受外力影响。

2 光缆工程应用选择

  对于高压电网的光纤通信应将电网自动化、继电保护以及管理信息系统所需要的各类数据、图像和语音通道作统一规划,综合利用,并争取与邮电、交通或其他系统取得联系,可提供部分通道给其他系统使用,对重要通道作互为备用,以提高通道的可靠性和投资效益。当组建一个光纤通信网时,不能一味强调使用新技术、新光缆、特殊光缆,要根据工程的实际情况来选用不同类型的光缆。光纤网上有许多节点(即光缆开口点),这些节点可以是供电局、电厂、分局、重要变电站等等。选型时要考虑在节点与节点之间有甚麽电压等级的线路,一般跨距是多少,是否有特殊地段,如污染严重的地段,冰雪严重的地段,跨江、跨河、跨山涧的大跨距地段;还要考虑安装维护是否方便,经济承受能力如何,这些都是需要综合考虑的问题。现将不同类型的光缆在甚麽工程情况下应用,作一简单介绍(见表1)。

表1 光缆工程应用表 类型适宜工程安装维护备  注 OPGW替代新建或正在改造的110~500kV线路工程的地线;
替代大跨距(跨江、跨河、跨山涧)高压线路的地线。安装维护方便;
须停电施工。光缆不受外力破坏;
光缆使用寿命长;
价格稍贵。 ADSS可在新老35~220kV线路塔上加挂;中、大跨距电路(200~1 200m)。安装方便;
维护不方便;
可带电施工。在110~220 kV线路塔上加挂时,须考虑场强分布、弧垂(安全距离)等因素,选择最佳挂点;
在35 kV线路塔上加挂时,不考虑场强分布,只考虑安全距离;
冰雪严重地段(复冰10 mm及以上)不能用;价格适中; AD-Lash捆绑在架空地线或≤35kV的相线上。安装非常方便、迅速;
维护不方便;
可带电施工。国内尚未应用;租用捆绑机很贵。 GWWOP缠绕在架空地线或相线上。安装非常方便、迅速;
维护不方便;
可带电施工。国内已有少量应用;租用缠绕机很贵。 普通光缆加挂在10~35kV线路杆塔上。安装非常方便、迅速;
维护非常方便。国内已普遍应用;价格便宜。
3 光纤的传输衰减设计[1]

  设计光纤通信系统时,必须充分考虑所用光纤的衰减、带宽、以及接头连接损耗,它们都是影响传输性能的最重要的参数。本文只介绍单模光纤和多模光纤的衰减设计。
  光缆系统的衰减(aK),与光缆长度(L)、光纤衰减系数(aF)和n个接头损耗(aSP)有关。光缆系统的衰减(aK)计算公式如下:

                   aK=LaF+naSP             (1)

式中 aK——光缆系统的衰减,dB;
   L——光缆长度,km;
   aF——光纤衰减系数,dB/km;
   aSP——接头损耗,dB(取值:固定接头0.1~0.2 活接头1~2)。
  由于光缆系统要长期运行,因此,设计时必须考虑预留一定的余量来补偿维修时增加接头的需要。衰减预留量(aRes)取决于本地条件和系统的重要性,一般取值为:0.1~0.4 dB/km。
  对一个中继段而言,中继段的衰减值(aR)由下式求得:

                    aR=aK+aResL             (2)

式中 aR——中继段衰减值,dB;
   aRes——衰减预留量,dB/km;
   L——中继段距离,km。
  在一个中继段内,通常尽可能选用长光缆来减少由于接头引起的损耗。同时,也要选用光纤衰减系数(aF)合适的光纤,以便在线路中间不加光中继器,从而减少工程投资。

作者单位:周凝翠 湖北省电力公司 湖北 武汉 430077

参考文献:

[1](德)Gunther Mahlke and Peter Gossing著,胡先志等译,光缆(Fiber Optic Cables),[M]武汉:武汉工业大学出版社,1996.

上一页  [1] [2] 


本文关键字:工程  光纤通信  电工文摘电工技术 - 电工文摘