電力特種光纜的種類
電力特種光纜泛指 OPGW(光纖復合地線)、 OPPC(光纖復合相線)、MASS (金屬自承光纜)、 ADSS(全介質自承光纜)、ADL(相/地捆綁光纜)和GWWOP(相/地線纏繞光纜)等幾種。 目前,在我國應用較多的電力特種光纜主要有 ADSS和OPGW。
1.光纖復合地線——OPGW(Optical Ground Wire) OPGW又稱地線復合光纜、光纖架空地線等,是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有兩種功能:一是作為輸電線路的防雷線,對輸電導線抗雷閃放電提供屏蔽保護;二是通過復合在地線中的光纖來傳輸信息。OPGW是架空地線和光纜的復合體,但并不是它們之間的簡單相加。
OPGW光纜主要在500KV、220KV、110KV電壓等級線路上使用,受線路停電、安全等因素影響,多在新建線路上應用。OPGW的適用特點是:(1)高壓超過110kv的線路,檔距較大(一般都在250M以上);(2)易于維護,對于線路跨越問題易解決,其機械特性可滿足線路大跨越;(3)OPGW外層為金屬鎧裝,對高壓電蝕及降解無影響;(4)OPGW在施工時必須停電,停電損失較大,所以在新建110kv以上高壓線路中應該使用OPGW;(5)OPGW的性能指標中,短路電流越大,越需要用良導體做鎧裝,則相應降低了抗拉強度,而在抗拉強度一定的情況下,要提高短路電流容量,只有增大金屬截面積,從而導致纜徑和纜重增加,這樣就對線路桿塔強度提出了安全問題。
常見的OPGW結構主要有三大類,分別是鋁管型、鋁骨架型和(不銹)鋼管型。
2.光纖復合相線——OPPC(Optical Phase Conductor)
在電網(wǎng)中,有些線路可不設架空地線,但相線是必不可少的。為了滿足光纖聯(lián)網(wǎng)的要求,與OPGW技術相類似,在傳統(tǒng)的相線結構中以合適的方法加入光纖,就成為光纖復合相線(OPPC)。雖然它們的結構雷同,但從設計到安裝和運行,OPPC與OPGW有原則的區(qū)別。
3.金屬自承光纜——MASS(Metal Aerial Self Supporting)
從結構上看,MASS與中心管單層絞線的OPGW相一致,如沒有特殊要求,金屬絞線通常用鍍鋅鋼線,因此結構簡單,價格低廉。MASS是介于OPGW和ADSS之間的產(chǎn)品。MASS作為自承光纜應用時,主要考慮強度和弧垂以及與相鄰導/地線和對地的安全間距。它不必像OPGW要考慮短路電流和熱容量,也不需要像OPPC那樣要考慮絕緣、載流量和阻抗,更不需要像ADSS要考慮安裝點場強,其外層金屬絞線的作用僅是容納和保護光纖。在破斷力相近的情況下,雖然MASS比ADSS重,但外直徑比中心管ADSS約小1/4,比層絞ADSS約小1/3。在直徑相近情況下,ADSS的破斷力和允許張力卻要比MASS小得多。
4.全介質自承光纜——ADSS(All Dielectric Self Supporting)
ADSS光纜在220KV、110KV、35KV電壓等級輸電線路上廣泛使用,特別是在已建線路上使用較多。它能滿足電力輸電線跨度大、垂度大的要求。標準ADSS設計可達144芯。其特點是:(1)ADSS內光纖張力理論值為零;(2)ADSS光纜為全絕緣結構,安裝及線路維護時可帶電作業(yè),這樣可大大減少停電損失;(3)ADSS的伸縮率在溫差很大的范圍內可保持不變,而且其在極限溫度下,具有穩(wěn)定的光學特性;(4)耐電蝕ADSS光纜可減少高壓感應電場對光纜的電腐蝕;(5)ADSS光纜直徑小、質量輕,可以減少冰和風對光纜的影響,其對桿塔強度的影響也很?。唬?)ADSS采用了新型材料及光滑外形設計,使其具有優(yōu)越的空氣動力特性。
ADSS光纜主要由纜芯、加強芳綸紗(或其它合適的材料)和外護套組成。各種各樣的ADSS光纜結構可歸納為較主要的中心管型和層絞型2種。
5.附加型光纜——OPAC
無金屬捆綁式架空光纜(AD-Lash)和無金屬纏繞式光纜GWWOP(Ground Wire Wrapped Optical Fiber Cable)光纜有時被統(tǒng)稱為附加型光纜——OPAC,是在電力線路上建設光纖通信網(wǎng)絡的一種既經(jīng)濟又快捷的方式。
它們用自動捆綁機和纏繞機將光纜捆綁和纏繞在地線或相線上,其共同的優(yōu)點是:光纜重量輕、造價低、安裝迅速。在地線或10 kV/35 kV相線上可不停電安裝;共同的缺點是:由于都采用了有機合成材料做外護套,因此都不能承受線路短路時相線或地線上產(chǎn)生的高溫,都有外護套材料老化問題,施工時都需要專用機械,在施工作業(yè)性、安全性等方面問題較多,而且其容易受到外界損害,如鳥害、槍擊等,因此在電力系統(tǒng)中都未能得到廣泛的應用。但在國際上,這類技術并沒有被淘汰或放棄,仍在相當?shù)姆秶鷥葢谩?/span>