光纤复合架空地线光缆在大跨越工程中的设计及应用.docVIP

光纤复合架空地线光缆在大跨越工程中的设计及应用

光纤复合架空地线光缆在大跨越工程中的设计及应用

谢书鸿，路浩

中天日立光缆有限公司,上海226463

摘要：文章通过大跨越线路的典型特点对光纤复合架空地线光缆(以下简称OPGW)的技术要求，说明OPGW在设计、运用中需要注意的问题。并通过实际的运行案例对OPGW光缆的设计思路、应用环境及试验论证作了深入的阐述。通过深入论证证明OPGW在大跨越工程中是完全可以使用的，但尚需要积累运行经验。

关键词：OPGW光缆;大跨越;拉重比;光缆试验

光纤复合架空地线光缆（OPGW）已经在国内各种电压等级的输电线路上得到应用，其优越的复合性能、可靠性、经济性、长寿命都得到了认可。目前，OPGW光缆在一般线路中使用，完全可以做到质量优良，但输电线路工程中免不了跨江、跨河、跨山等，OPGW是否适合大跨越工程呢，需要注意哪些技术要求呢？中天日立光缆有限公司积累了多个OPGW大跨越工程的应用经验，希望这些设计和应用经验可以供广大同行借鉴。

1大跨越工程对OPGW光缆的要求

大跨越工程，顾名思义，它需要跨越大的档距，往往是跨越大的河流、湖泊、高山、峡谷或海岛等，因此耐张段较长，而且导地线悬挂点很高，特别是两个跨越塔一般都较高，但又要求导地线的弧垂比较小。大跨越导地线工作环境较差，跨越处风速都较高，因此导地线都受到较大的额外风荷载。大跨越工程的这些特点对所使用的OPGW光缆提出了许多严格的要求：

(1)要求OPGW有足够大的抗拉强度，更重要的是它必须有良好的拉力重量比，一般要求在13～15之间，取14较合适。拉力重量比(简称拉重比)表示单位质量所承受的张力，单位为千米，它可以简单地理解为弧垂的倒数，拉重比越大，弧垂越小。拉重比(km)＝拉力(N)/单位质量(kg/km)

(2)大跨越线路一般离变电站较远，处于短路电流分布较小区域，因此其截面不太受热稳定控制，理论上为了增大抗拉强度可以增大OPGW直径。但增大直径就增加质量导致拉重比下降，因此希望采用小直径大抗拉强度的OPGW。较小的外径及质量对于降低光缆荷载、减轻铁塔的负荷来说是非常重要的。

(3)微风振动是造成架空线疲劳断股的主要原因，尤其在跨河、湖泊等水面的大跨越中，可能会出现最大的理论振动指标。在这种线路条件下，要求OPGW光缆有良好的自阻尼性能，同时应配合有效的防振措施。

(4)要求OPGW光缆有优良的电气性能和良好的抗腐蚀性，延长OPGW光缆的寿命，考虑大抗拉强度，OPGW光缆主要应采用全铝包钢线。早期大跨越导线曾采用镀锌钢绞线，但它的电气性能差、抗腐蚀性不良而被淘汰，以后已逐步采用铝包钢绞线、高强度钢芯铝合金绞线作大跨越导线，且质量逐步提高。

(5)要求OPGW光缆有足够的光纤余长。光纤余长是光缆承受荷载能力和光缆寿命的决定因素之一，当光缆承受较大的机械荷载时，光纤应保证不受力，也就不会增加衰耗。由于大跨越OPGW光缆主要由铝包钢线组成，在正常运行时光缆延伸率和覆冰、风荷载时的延伸率都小于一般线路在同样条件下的延伸率，因此从理论上说大跨越OPGW光缆对光纤余长要求要小一点。

2大跨越工程OPGW光缆应用实例

中天日立光缆有限公司积极参与国内重难点OPGW工程建设，通过在上海长兴岛至横沙岛1519m长江大跨越工程、1533m广西浔江大跨越工程中与建设单位、设计院、北京帕尔普线路器材有限公司及试验单位的密切配合，积累了一些大跨越工程OPGW光缆的设计和应用解决方案。

2.11519m上海长江大跨越OPGW光缆

上海长兴岛至横沙岛1519m长江大跨越工程，跨越主塔塔高159m，跨越档跨距1519m，最大风速36m/s,最大覆冰10mm。为了满足大跨越的强度需求，铁塔塔头做了特殊的加强设计。根据设计要求，中天日立的OPGW光缆的结构设计采用了三层结构的全铝包钢线绞合。1519m上海长江大跨越示意图和OPGW光缆结构图见图1，招标要求OPGW技术规范和实际使用OPGW的技术参数见表1。

样，必须在悬垂线夹、防振锤和阻尼线与OPGW光缆握着处安装预绞丝护线条以保护OPGW光缆。

4大跨越工程OPGW光缆试验

即使经过上述这些理论计算，但考虑大跨越的重要性，仍然可以在供需双方配合下进行以下试验来验证OPGW的耐疲劳振动性能和光纤在典型微风振动下的光学特性。

(1)耐张线夹握力试验。耐张线夹握力必须达到95％UTS而不产生滑移。

(2)悬垂线夹垂直荷载试验和不平衡张力试验。参见电力行业标准DL/T766-2003《OPGW用预绞式金具技术条件和试验方法》。

(3)OPGW光缆自阻尼特性试验。测定