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事实上，为保证这些光缆的抗拉力强度，我们会优选一些特殊的高强度铝包钢。另外，OPGW光缆主要的就是通讯功能，任何情况下，保证光缆的光纤余长，确保光缆具有优异的应力应变特性，待会我也对实验方面的几个要求来作一些对比。我们通常会把特高压光缆的耐雷性能作为关键点来考虑。 通过一些实验对比，包括一些理论分析，我们认为，OPGW外成单丝的耐瞬间高温的能力，直接决定光缆的耐雷性能。这就要求我们要做一些不同的设计。我们通过一些实验对比我们发现，OPGW光缆的拉力性能和使用的材料的直径成正比，和材料的导电率成反比。 我们发现，光缆的直径、外层单丝的材料和直径，是决定OPGW耐雷性的三个关键因素。那么，通过这些分析，为了提高OPGW耐雷性能，我们必须采取一些不同的措施，首先采用全铝包钢的结构，另外就是要提高外层单丝的直径和更大的光缆直径。我也有一些文章里提出，可以使用熔点更高的铜包钢这样一个材料，来提高OPGW光缆的耐雷性能。 接下来，我们再来看看特高压OPGW光缆的结构组成。我刚才说到了，针对截面耐雷性能这样一些要求，我们来设计一下它的结构。我们认为，除了等径绞合以外，可能必须采用内小外大的非等径的结构设计理念，同时增强光缆的防雷、防震、防覆冰等等这些性能。 另外，特高压OPGW的传输距离往往是比较长的，对光纤的选择也有不同的要求。我们如果考虑通信速率，会选择652B或652D，如果考虑波分复用，选择652C或652D，而且根据传输距离比较长，站距比较大这样一个特殊要求，我们可以使用一些低损耗的光纤。 这里我也举了个例子。这里对一般段的OPGW设计的和一大段的OPGW设计做了一个结构说明。从这张图里，我们可以看出，这个外层单丝达到了3.75mm和4.1mm，这样完全可以保证我们这个OPGW200库仑不断股的要求。这是一大段的OPGW结构，设计了三层的层绞式的结构。我们把特高压OPGW这些技术性能、结构参数做了一个总结，首先我们从强度、余长、防止OPGW扭转的这些方面考量，我们应该采用层绞式的OPGW，而不是中心管式的OPGW。 从耐雷性能来分析，我们应该采用全铝包装的结构设计，这个是比较安全的。同时，外层单丝要选用20%或14%这样一个低导率的金属。另外，我们要尽量就增大外层单丝直径，设计成内小外大的这样一个结构。同时，我们应该尽量采用相同材料，就是用同一种导电率的铝包钢制成OPGW，让OPGW的全截面的弹性系数保持一致，这样就可以减少震动和舞动对OPGW的损害。 接下来，我们再对比一下国外和国内针对OPGW的设计制造的不同标准，以及一些实验的要求。现在，我们就把国外的标准和我们中国特高压的机械性能、电气性能的要求来进行一个对比。我们可以看到，中国采用特高压的一个技术标准，应力应变性能要求电缆百分之70%RTS才允许光纤0.25%应变，附加衰减小于0.05，过滑轮70次附加衰减小于0.08db/km，要求每公里衰减不得大于0.08DB。包括它的一些震动、舞动、蠕变，它都给出一个高标准，甚至提出更高的要求，包括环境、电气性能都采用了较高的标准，这样就保证了一个中国特高压能够适应跟复杂的气象条件。 接下来，讲一下OPGW超长站距、超高温、超高海拔的一个具体项目——青藏项目。青藏项目使用了我们的OPGW光缆。青藏格尔木—拉萨这个项目，被誉为中国的电力“天路”，它所使用的线路的温度达到了-55-60℃，这是远远超过我们一些行业标准的。那么主要的技术特点刚才也说到了，在中国国内第一次，甚至在世界上也是第一次，提出了这样-55℃的低温要求。 那么，我们对比一下国内和国际的标准，极限最低温度都是在-40℃左右。那么，同时也提出了，在这样的一个低温的情况下，附加的损耗小于0.01这个要求，比标准提高了10倍，那么这是一个非常高、非常难的技术要求。对于这个结构设计，我们也做了几点分析。首先，这个项目的光纤芯数比较多，而且站距比较长，它所使用了一个超低损耗的光纤。我们认为，在结构设计当中，这两种光纤必须要分置在不同钢管内，避免不同光纤的混合，使整个线路光纤传输更加稳定可靠。 同时，虽然这个项目不经过雷暴区，但是我们设计的时候，要尽量考虑雷暴这个因素。我们设计的时候，光缆外层直径达到3.2mm，那么要达到这些技术，就要求我们通过优选光纤，配合不同光纤的余长等工艺条件，来进行实验对比，找到不同的因素对于OPGW低温环境的影响规律，使得我们钢管的余长不会过分的长，也不会过分的短，既能满足我们这个抗压情况下的机械要求，也不会因为余长过长，影响我们这个线路的低温附加损耗。 接下来，再讲一下在其它特殊区域使用OPGW的情况。首先，讲一下我们公司开发的压缩型耐雷光缆的性能。这个光缆的结构，主要是对光缆“内层铝包钢丝”进行了一个压缩，压成一个扇形，这样使得一个光缆截面的减小，尽量增大了一个光缆外层单丝直径。实际上，提高了光缆的耐雷性能，同时整个结构拉重比例合适，这种结构非常适合特高压线路及高雷暴区域的这样一个线路的改造。 另外，再讲一下覆冰对OPGW光缆的不利影响。刚才黄总也说到了，整个OPGW光缆的困难点在于，覆冰对OPGW光缆的不利影响非常严重。在2008年，南方出现几十年一遇的冰灾，很多断线倒塔。国内外同行也对OPGW光缆的融冰技术进行了一些研究，实际上可融冰OPGW这个思路，是把通流导体嵌入到常规OPGW的导体中，在融冰操作的时候，我们把融冰电流输入到OPGW通流导体内，通流导体也可以是铜，也可以是铝，使得这个通流导体产生分热来达到融冰的效果。 这里就涉及到了两种可融冰OPGW的结构。在里面，大家要注意的是，因为原有的铝包钢线材替换成了绝缘导线，实际上对于OPGW的强度，包括容量，都会有所损失，那么为确保达到普通的OPGW的强度，光缆的外径必须有所增大，这是我们要注意的地方。 另外，融冰绝缘导线的性能，和融冰的电压和电流有关，截面积和融冰的距离有关。如果我们需要融冰的距离比较长，那么我们可以替换一下比绝缘导线更多一些。这个可融冰OPGW有什么好处呢，它和整个电路的接通方式有关系，而不需要整个线路的全绝缘。 那么，最后结束语就说一下整个智能电网。目前中国正在积极建设智能电网，这样的一个智能电网的是基于光纤的平台来实现的，更需要开发采用更适合的特种技术光缆的产品，我们也认为整个电力特种光缆会得到一个更好的运用和发展。 |
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