电力特种光缆简介(最终稿)

国标：OPGW-(16B1＋8B4)-105[70; 93.5]

表示：16根B1.1类(G.652)和8根B4类(G.655)单模 光纤，金属标称截面105mm2，额定拉断力为70kN， 40℃至200℃时短路电流容量为93.5kA2.s。
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光缆盘长计算
在耐张塔上进行接头，对于较长耐张段需设直线耐张塔。线 路转角>450分段，且线路走向为“C”型，不要是“S”型。 OPGW盘长与制造设备和单丝直径有关， Φ630笼绞机Φ3.0Φ4.0单丝OPGW可长7.4km-4.5km， Φ560管绞机Φ3.0-Φ4.0 单丝OPGW可长5.5km-3.0km。还受运输、施工限制，尽管希望 盘长越大越好以减少接头数，但最好在4-5km以内。 设线路耐张段长为S，接头塔高为H1、H2，每端各考虑10米 预留和5米接头与损耗长度，则OPGW盘长计算公式为：
RTS：光缆额定抗拉强度 MAT：最大允许使用张力（40%RTS） EDS：年平均运行张力（25%RTS）
UOS：极限运行张力（60%RTS）
安全系数：K=RTS/MAT（2.5）
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2.7 ADSS光缆设计思路
纤芯数 气象条件 电压等级
设计缆芯结构
配盘
配置芳纶用量
应力弧垂 满足要求 Y 确定挂点
OPPC(光纤复合相线)
考虑三相平衡的问题、机械特性、安全载流量； 光电分离：绝缘支架的接头、接头盒、跳线接头； 作为OPGW的补充产品。
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1.6 国内电力系统光缆使用量估测
序号 1
类 OPGW
别
用 量 （km） 70000
所占比例 （%） 67%
备 技术成熟
注
2 3
4 小计
ADSS 普通光缆
OPPC
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层绞结构OPGW
光单元处于缆侧面 双层甚至多层无扭力绞线设计 一次余长和二次余长灵活设计 短路电流容量较大 光纤芯数可达144芯以上
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3.7 OPGW特性参数意义
符号 D S 参 数 单位 mm mm2 意义和影响 影响杆塔水平荷重 影响光缆强度和热容量水平 取决于光缆的材质和铝钢比，影响杆塔的垂 直荷重 影响光缆的力学性能和杆塔受力 取决于光缆的材质和铝钢比，影响分流性能 力学计算中的一个基本参数 力学计算中的一个基本参数
光缆配套金具简介 光缆工程施工方法简介
2Leabharlann 一、电力特种光缆分类1.1 IEC标准对通信光缆的详细分类 1.2 电力系统通信光缆简介
1.3 OPGW=电力通信复合产品
1.4 ADSS光缆=电力通信复合产品
1.5 补充型电力特种光缆
1.6 国内电力系统光缆使用量估测
1.7 光纤复合电力电缆
3
1.1 IEC标准对通信光缆的详细分类
14
2.2
ADSS光缆的优越性能
标准单模、多模光纤可综合设计，纤芯设 计可达144芯，线路跨距达1200m。 光缆全介质制成，无过电压干扰，完全避 免雷击，与输电线路独立，有利于带电安 装，检修更方便。
直径小，重量轻，空气动力性能优越，减 少塔架和支撑物的负荷。
调节扭距平衡的芳纶缠绕，使光缆具有极 高的抗拉强度和防弹能力。温度适应范围 广，线膨胀系数小，满足恶劣环境要求。 特种AT材料制成的外护套，使光缆在高压 感应电磁场中耐电晕、电腐蚀性能更卓越。
30000 4000
500 104500
28.7% 3.8%
0.5% 100%
农网、旧线路改造 依附钢丝吊线
处于上升发展阶段
注： 2008年全年用量统计。
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1.7 光纤复合低压电缆
光纤复合低压电缆（OPLC）集光纤、输电铜线、 铜信号线对于一体，可以解决宽带接入、设备用
电、应急信号传输等问题。
绕包带 撕裂绳 铜导线
较大短路电流容量 良好的耐腐蚀性能 较低光纤余长 较大光缆外径 较小外层单丝直 径耐雷性能弱 26
紧套铝骨架结构
铝骨架 光纤单元 铝 管
AS线材 AA线材
良好的耐侧压性能 较大短路电流容量 良好的耐腐蚀性能
较少光纤芯数 较低光纤余长 短路时光纤受高温影响
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不锈钢管结构
在传统导地线基础上 发展不锈钢管结构OPGW
IEC 60794-1-1 总则
IEC 6079412 试验方法
IEC 60794-2 室内光缆
IEC 60794-3 户外光缆
IEC 60794-4 电力架空特种光缆
/
IEC 60794-3-10IEC 60794-3-20IEC 60794-3-30 管道光缆 架空光缆 水下光缆
/
IEC 60794-2-10 IEC 60794-2-20 IEC 60794-2-30 IEC 60794-4-10 IEC 60794-4-20 IEC 60794-4-30 IEC 60794-4-40 IEC 60794-4-50 单模光缆 多模光缆 带状软光缆 OPGW ADSS attached cables OPPC MASS
电力特种光缆简介
--全介质自承式光缆（ADSS） --光纤复合架空地线（OPGW） --光纤复合架空相线（OPPC） --光纤复合低压电缆 (OPLC)
内 容 目 录
• 一.
电力特种光缆分类
• 二. ADSS光缆简介
• 三. OPGW光缆简介
• 四. OPPC光缆简介
• 五.
• 六. • 七.
OPLC光缆简介
外护套
绝缘线芯
光纤单元
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二、 ADSS光缆简介
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 ADSS光缆的应用概述 ADSS光缆的优越性能 ADSS光缆基本结构 ADSS不可替代的优越性 ADSS光缆设计应用依据 ADSS光缆结构技术参数 ADSS光缆设计思路 ADSS杆塔典型挂点位置图
4
1.2
电力系统通信光缆简介
层绞式光缆
普通光缆 （另架线路或管道） 中心管式光缆
电力系统通信光缆
特种光缆 （利用电力杆路）
光纤复合架空地线 OPGW
金属自承光缆 MASS
光纤复合相线 OPPC
附挂式光缆 OPAC
全介质自承式光缆 ADSS
5
1.3
ADSS光缆=电力通信复合产品
利用现有的输电杆塔
不含金属元件
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3.1
OPGW结构基本组成
光纤或光缆芯 光单元 保护管 光纤复合 架空地线 OPGW
地线单元 铝包钢线 (AS 线 ) ( 外绞合导体 ) 铝合金线或硬铝线
23
3.2
光单元的演变
光单元→OPGW技术
下表列举光单元的演变历史：
20世纪70年代末 层绞缆芯+铝管 20世纪80年代 初 铝骨架+铝管 20世纪90年代初 单层不锈钢松套 管 21世纪初－ 最新复合松套管
N
计算场强
确定结构
20
2.8
ADSS杆塔典型挂点位置图
21
三、OPGW光缆简介
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 OPGW结构基本组成 光单元的演变 光单元的分类 OPGW结构演变 OPGW技术标准 OPGW结构参数设计要求 OPGW特性参数意义 OPGW型号规格表示方法
29
3.6
OPGW结构参数设计要求
(1) 根据光纤芯数、外径、抗拉强 度、 短路电流及时间可以进行OPGW结构参数 设计 (2) 或者根据分流地线情况也可以进行 OPGW结构参数设计
(3) 采用OPGW结构参数设计软件进行设 计
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标准结构OPGW
电缆基本设计理念:中心为承力元件，四 周为导流元件。如钢芯铝绞线中心和内
与传统导地线的结构、尺寸， 机械、电气性能非常接近 结构设计灵活，满足不同需求 较大的光纤余长 在不锈钢管周围、或内层、 或全截面需填充防腐缆膏
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3.5
OPGW技术标准
国际标准 IEEE 1138:1994 IEC 60794-4-1-1999，原为IEC 1396 中国国家标准 GB/T 7424.4-2003: 光缆-第4部分：分规范 光纤复合架空地线 中国行业标准 电力行业标准 DL/T 832-2003 机械行业标准 JB/T 8999－1999
18 18
2.6
ADSS光缆结构技术参数
1. ADSS光缆最主要的参数是“光缆额定抗拉强度（RTS）－ 光缆厂商提供的最小破断强度的保证值（任何组件的断裂 即为光缆断裂）”，而非导线的”破断力（UTS）”。 2. 考虑安全因素，所提供的适用档距一般指最大档距，特殊 情况下不得小于耐张段的代表档距。



平原地区， 一般山区， 大跨越段，
L＝1.015S+H1+H2+2×10 +2×5 L＝1.03S+H1+H2 +2×10 +2×5 L＝1.05S+H1+H2 +2×10 +2×5
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四、OPPC光缆简介
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 OPPC的概念 国际上OPPC的技术发展 OPPC应用范围 OPPC与OPGW的异同点 OPPC的产品设计考虑因素 OPPC的应用方案分析
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2.5
ADSS光缆设计应用依据
国际标准草案：IEEE P 1222 电力行业标准：DL/T 788-2001 邮电行业标准：YD/T 980-2002
ADSS技术要求规定：
1、光缆中的光纤特性：常规单模ITU G.652、G.655光纤。 2、外 护 套 性 能 ：光缆敷设位置的空间电势>12kV时， 必须采用耐电痕型护套材料（AT料） 光缆敷设位置的空间电势<12kV时， 可采用普通聚乙烯护套材料（PE料） 3、光缆的机械性能：拉伸、压扁、微风疲劳振动、舞动、过滑轮、 蠕变、磨损„„等项目。 4、光缆的环境特性：衰减温度特性、热老化、耐电痕、渗水性能等。
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2.1
ADSS光缆的应用概述
全介质自承式光缆（All Dielectric Self-Supporting Optical Fiber Cable,以下简称ADSS光缆） 主要用于高压输电系统的通信线路，也可用于雷电多发地 带、大跨度、雷电、强电磁场干扰区等架空敷设的环境下。
国内应用情况： 1996年前，认识阶段； 1997年，起步阶段； 1998年，发展阶段； 1999年，广东、山东等地区大规模使用阶段。 2000年起，全国开始大量应用 城市和农村电网和通信网的建设与改造为通信发展提供了良好的机遇。
层为钢芯，外层为铝线。
OPGW标准结构:中心和内层为铝包钢线， 外层为铝(合金)线或铝包钢线。
钢芯铝绞线
标准中心管式OPGW结构
标准层绞式OPGW结构
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中心管结构OPGW
光单元处于缆中心
单层绞线设计,存在扭转力
直径小、重量轻、强度小，短路电流容量也较小， 成本较低
光纤芯数一般小于48芯
一般用于110kV及以下电压等级线路
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2.3 ADSS光缆基本结构
中心管式
全介质： 内部无金属成份，避免了雷 电及过电压干扰。 自承式： 不需钢吊线，安装方便快捷。 防弹性能优越； 温度适应范围广； 直径小，自重轻；适用档距大; 纤芯设计灵活多样，可带电施工， 适宜于老线路的通信改造。
层绞式
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2.4
ADSS不可替代的优越性
1、以其特有的结构，在众多光缆品种 （普缆、附挂式光缆、8字形自承 式光缆等）中脱颖而出；成为电力 通信主选产品之一。 2、ADSS在“双网”光纤通信改造工程 中，干线、支线等多电压等级线路 组网灵活，并可带电施工，社会效 益意义重大。 3、在110KV以下单根地线或无地线的线 路上比OPGW有优势；没有被雷击损 坏的危险。 4、综合造价适中，安装和维护方便； 应急抢修时，通过ADSS光缆恢复更 快捷。
24
3.3
光单元的分类
分类标准 按光纤结构
类型一 紧套
按光单元 的绞合结构 中心管式
按光纤的保护形式
单层不锈钢管
类型二
类型三 类型四
松套
/ /
层绞式
/ /
铝管
铝骨架(＋铝管) 复合管 单层不锈钢管 和复合管
25
中国选择
松套结构
均可用
3.4
OPGW结构演变 －松套缆芯铝管结构
中心加强件 光纤单元 铝 管 AS线材 AA线材
直径 截面(承载截面)
G
RTS R E α I2· t
单位重量
额定抗拉强度 直流电阻(20℃) 弹性模量 线膨胀系数 短路电流容量
kg/km
kN Ω/km GPa 1/℃
kA2· S 取决于光缆的材质和截面
最重要的三个基本参数：D、RTS、 I2· t
I2· t的权重最大，最具影响力
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3.8 OPGW型号规格表示方法
可不停电架设
主要用于已有110kV及以下电压等级线路增 加光通道，快速建网
6
ADSS光缆
7
1.4
OPGW：电力通信复合产品
•保护相导线免遭雷击 • 承受短路电流 光通信、光保护 地线功能
通信光缆功能
用于各种电压等级新建输电线路， 也用于旧线路改造替换原有地线
8
OPGW光缆
9
1.5
补充型电力特种光缆