光缆线路设计

光缆线路设计

OPGW及ADSS

光缆线路设计

李叔昆编

2012年12月

目录

一、光纤通信基本概念

1.基本概念

2.光纤通信系统的基本组成

3.光纤类型

4.光纤的传输特性

5.光纤的标准

二、OPGW-光缆复合架空地线设计

1.特点

2.结构及分类

3.地线与OPGW的分流

4.OPGW的力学计算

5.OPGW的防震设计

6.OPGW的配盘计算

7.OPGW的金具

8.进入机房导引光缆

9.OPGW的造价

三、ADSS全介质自承式光缆线路设计

1.特点

2.结构

3.应用中的注意问题

4.标准及设计技术规定

5.Adss光缆设计要点附表

一、光纤通信基本概念

1. 基本概念

光纤通信是以光为载波，以光纤为传输介质的通信方式。波长约0.8～1.8μm,频率约300 THz。（T－1012）

光纤的材料：绝缘的石英（SiO2)

光纤通信的优点：

a) 频带宽，传输容量大；

b) 损耗小，中继距离长；

c) 质量轻，体积小；

d) 不受各种电磁场的干扰；

e) 保密性能好，无法窃听；

f) 节约金属材料，石英（SiO2)地球上广泛分布，用不完。

2. 光纤通信系统的基本组成

光纤通信在通信网、广播电视网、计算机网络中得到广泛的应用。

3. 光纤的类型

光纤类型分多膜光纤和单模光纤。

多膜光纤：容量小，适用于短距离系统。

单模光纤：容量大，适用于长距离系统。工程中基本上用单模光纤。

4. 光纤的传输特性

1）光信号经过光纤传输后，要产生损耗和畸变（失真）。 2）产生信号畸变的主要原因是光纤中存在色散。（由于不同成分光的时间延迟不同，而产生的一种物理效应）。

3）损耗和色散是光纤最重要的传输特性。损耗限制了系统传输的距离，色散限制了系统传输的容量。

4）损耗的最低理论极限为0.149db/km 。 5. 光纤的标准

信号

电发射

光发射

光接收

电接收

信宿电信

光信号输出

光信号输入

电信

光缆

1) 制定光纤标准的国际组织有：

国际电信联盟（ITU－T）

国际电工委员会（IEC）

2) 主要的标准有

a)G.652:单模光纤，波长1.31μm,衰耗为0.35，用于一般长度的线路，价格低。目前，世界上已敷设的光纤中，有90％采用这种光纤。

对于要求速率很高，距离很长的系统，采用G652B光纤的光缆。

b)G.655: 单模光纤，色散低，衰耗为0.22，频带宽，传输距离大于400km，有利于发展。但价格贵1/3。

c)设计规程

(a)中华人民共和国电力行业标准

《电力系统同步数字系列（SDH）光缆通信工程设计技术规定》

(b)中华人民共和国电力行业标准

《光纤复合架空地线》DL/T 832-2003

(c)中华人民共和国电力行业标准

《全介质自承式光缆》DL/T 788-2001

二、OPGW-光缆复合架空地线设计

(Optical fiber composite overhead ground wires)

1.特点

（1）防雷与通信（信号）合一；

（2）可靠性高；

（3）节省施工费；

（4）不易被盗。

2.结构及分类

OPGW光缆是将光纤置于架空地线中，防雷和通信功能合二为一的复合地线。

OPGW的基本结构由含光纤的缆芯（光单元）和绞合的金属线材（铝包钢线ACS或铝合金线AA）组成。其中，光纤提供了传输通道，钢成分主要提供了机械强度，铝成分则主要承载短路电流。

OPGW的外层为铝包钢或铝合金线，要求单股直径不小于3.0mm，以减少雷击断股。

OPGW最外层绞向采用右旋。

型号表示：OPGW－C－12B1－50[67；20.8]

符号说明： C-中心管式，S-层绞式；

12-光缆芯数；

B1-非零色散位移光纤；

50-光缆总截面（mm2）;

67-额定拉断力（kN）;

20.8-短路容量（kA2S）.

OPGW 的结构型式见下图：

图1 铝管+层绞塑管的OPGW 结构 图2 中心铝管的OPGW 结构

图3 层绞不锈钢管的OPGW 结构 图4 中心不

锈钢管的OPGW 结构

图5 内螺旋塑料管的OPGW 结构 图6 骨架槽的OPGW 结构

光单元

铝包钢线

光单元 铝包钢线

铝合金线 中心加强件

铝包钢线 铝管

铝合金线 铝包钢线 铝管

光单元

铝合金线 铝包钢线

铝合金线 铝包钢线

铝骨架

分类

一般分松套合紧套两种类型。

松套：松套型是将光纤放入充满油膏的松套管内形成一定的余长，余长一般控制在光缆总长的0.7%左右，光纤以自身余长来满足整个地线初伸长和运行过程中所产生的变形，以保证光缆中光纤不受力，但结构松散。

紧套：紧套型是在其中的光纤可以受力的基础上，为满足光纤受力的要求，生产中对光纤施加约1%伸长对应的外力进行筛选，即对光纤施加了“预应力”。通过筛选的光纤，其抗拉强度比起外层绞线的抗拉强度还高，能在外层绞线之后破坏。

由于上述设计上的差异，当金属截面及破坏力相同时，松套结构的设计安全系数为紧套结构的70%～75%。由于结构特点，松套型价格低，适用于外界负荷条件较轻，地形变化不剧烈的线路；紧套型价格较贵，适用于外界负荷条件较恶劣，地形变化较大及地线受力较复杂的线路。因此在设计选择光缆型式时，不能简单地把两种不同结构的OPGW光缆相提并论，应根据其特定的长处和短处，结合具体条件和性能价格比来选定结构。

重冰区送电线路OPGW的结构型式，应结合线路覆冰情况，通过技术经济比较确定。

在松套型和紧套型均能满足要求的线路，以选择松套型为宜。重冰区线路以选用紧套型为宜。