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公 司：江苏通光光缆有限公司 作 者：樊浩亮 卢 靖 摘 要：OPGW光缆因为有一层金属包裹，所以与其他光缆相比，具有较强的可靠性、安全性与稳定性。在我国电力电网领域发展速度不断加快的形势下，OPGW光缆已经被广泛的应用到了电力系统和通讯系统的施工过程当中。但是，受到多方面因素的影响，OPGW光缆在电力系统接地方面的应用，还存在着一定的安全隐患。OPGW光缆遭遇雷击，或者被短路电流损坏的现象时有出现。这些问题的存在，对于电力系统的安全运行，有着直接的影响。基于此，本文重点以OPGW光缆的接地方式为切入点，对OPGW光缆的绝缘方式进行了详细的分析，以供参考。 关键词:OPGW光缆；绝缘方式；接地方式 OPGW光缆，是同时兼具通信功能和架空地线功能的架空地线复合性光缆，其在电力系统中的调度自动化、MIS、继电保护与安全稳定控制等方面发挥着极为重要的作用。在电力系统中，OPGW光缆的应用一直采用的是逐塔接地的运行方式。但是，这种运行方式存在的能量消耗比较大。在这种情况下，只有对OPGW光缆的接地方式与绝缘方案进行深入的研究，才能够为探索出更好的OPGW光缆运行节能方法提供保证。 一、OPGW光缆的接地方式 一般情况下，为了在输电线路的基础上进行光纤通信网络的构建，会在架空高压输电线路的地线当中进行光缆的布置。而这就是OPGW光缆的应用原理。OPGW光缆的应用，不仅拥有地线功能和通信功能，还在高压传输电流方面发挥着重要作用。如果OPGW光缆的接地方式出现问题，其运行性能就会受到影响。首先，在遭遇雷电天气时，OPGW光缆就可能因为地线遭雷击而出现光缆结构散股或者断裂的问题，使OPGW光缆的使用寿命大幅度缩短。所以，OPGW光缆的应用，必须要经过严格的接地处理。但是，OPGW光缆运行维护方面存在知识与技术的缺失，使得OPGW光缆接地不良问题无法得到根本性的排除，OPGW光缆依然面临着雷电击打的威胁。 OPGW光缆的接地方式，最常用的有以下四种：第一种接地方式是OPGW光缆逐塔接地与分流地线逐塔接地方式；第二种接地方式是OPGW光缆逐塔接地与分流地线单点接地方式；第三种接地方式是OPGW光缆单点接地与分流地线单点接地方式；第四种接地方式是OPGW光缆全线绝缘与分流地线单点接地方式。倘若OPGW光缆和分流地线都使用逐塔接地方式，地线上的感应电压就会偏低，感应电流就会偏大，地线能耗量也会偏大。所以，我国现有的高压输电线路运行过程中，如果没有对OPGW光缆和防雷措施提出特殊要求，技术人员很少选择地线都接地的方式。 二、OPGW分段绝缘问题与连续装置的使用 1、OPGW光缆分段绝缘存在的问题 OPGW光缆的分段绝缘方式的应用，主要存在这样两方面的问题。首先，当OPGW光缆的绝缘部分带电之后，应当对连续处的光电分离开来。通常情况下，OPGW光缆采用的是整盘安装方式。一旦出现故障问题，就意味着必须要对整盘光缆进行更换。所以，OPGW光缆的应用，必须要对相应绝缘连续装置的性能质量提出严格的要求。其次，在完成2根地线的绝缘处理之后，相应的线路运行管理与维护检修工作难度相对较大，尤其是OPGW连续塔的运行维护问题最为突出。 2、绝缘连续装置的使用 要想保证OPGW光缆的正常运行，并顺利进行光电分析，就必须要对OPGW绝缘连续装置的使用予以高度的重视。一般情况下，会在OPGW光缆的两端进行OPGW绝缘连续装置的安装，并且确保OPGW绝缘连续装置与塔身处于绝缘状态，OPGW光缆两端的光纤，要经过熔接与疏通处理。目前，在对OPGW绝缘连续与底线感应电压特征进行充分考虑的情况下，可以选择以下三种绝缘连续装置。 首先，将OPPC的终端接续盒进行改造，使之成为OPGW光缆的绝缘连续装置。这样一来，220kV电压等级以下的电力工程，就可以直接利用OPPC终端接续盒对OPPC两端的电气进行有效的隔离，对光纤通信进行有效的导通。 其次，利用OPGW光缆光电的隔离绝缘接续盒，提升OPGW分段绝缘接地方式的合理性与有效性。这样一来，架空线路在遭遇雷电击打或者出现短路电流故障时，放电空间间隙的值比接续盒两侧的电势相位差还小，击穿放电间隙，OPGW光缆也就可以有效导通接地。接续盒的安全性也就得到了保障。 最后，利用特殊材料加工制作成OPGW接头盒，然后将这一接头盒作为OPGW光缆绝缘接续盒。这样一来，普通材料的OPGW接续盒就可以发挥光缆绝缘接续盒的作用，而特殊材料则能够满足光缆与杆塔的绝缘需求。另外，接续盒还能够预留出足够的通道，为光纤检测系统的正常运行提供保障。 3、更换接头盒的OPGW光缆绝缘方案 OPGW光缆内部存在通信光纤，如果光缆出现断股、断纤问题，在维修方面不适合采用传统的普通地线压接方式。但是，出现运行故障的线路，通常都是重要性比较突出的电力供应线路，必须要在短时间内恢复其运行状态。对此，在线路抢修工作中，需要对临时绝缘技术进行充分的应用。虽然临时绝缘技术能够让光纤通信恢复临时接通状态，但是稳定性却较低，无法作为长期绝缘方案。如果利用光缆悬垂耐张金具串将光缆连接在一起，那么在发现光缆受损的具体位置之后，就可以更换受损处附近接头盒中的几档电缆，并增加2个中间接头盒，就可以在不更换整个OPGW光缆的基础上进行光缆线路故障的维修。并且，这种绝缘设计方案，需要花费的维修时间较短，能够作为长期绝缘方案。 三、OPGW光缆分段绝缘设计 通常情况下，OPGW光缆和导体地线，都是采用的分段绝缘、单点接地的方式。这种运行方式的应用不会产生太大的能量损耗，在架空输电线路中的应用表现出了较好的节能特点。普通地线的分段绝缘接地方式主要包含以下三种。 首先，是接续塔一侧的OPGW接地，接续塔另一侧的OPGW绝缘，OPGW分段绝缘。具体如图1所示。这种接地方式的应用，可以使用OPGW光电隔离绝缘接续盒。
图1 第一种接地方式 其次，是接续塔两侧OPGW全绝缘，OPGW分段绝缘。具体如图2所示。需要注意的是，利用这种分段绝缘设计，绝缘的接续盒与铁塔之间，也应当做好绝缘处理。同时，还要利用相对应的绝缘子。所以，接续装置设备异常复杂。 图2 第二种接地方式 最后，是一侧接续杆塔OPGW光缆彻底绝缘，另一侧接续杆塔OPGW光缆全部接地，OPGW光缆分段绝缘。具体如图3所示。这种绝缘接地方式的应用，接续盒两端电压都是高压，呈相角关系，对于间隙要求非常高。 图3 第三种接地方式 四、OPGW光缆的维护措施 1、做好OPGW光缆的日常检测 针对OPGW光缆的日常维护，需要采用后向散射法和插入法，对光缆的运行情况进行检测。首先，后向散射法的应用，能够利用光纤散射光的强弱，将光纤不同长度部位的不同点衰减情况如实的反映出来。同时，这种检测法还可以将反向传输到输入端的背向菲涅尔反射光功率、散射光功率进行有效的检测，为光纤损耗系数的计算与分析打好基础，确保检修人员能够快速找到光纤断点的位置。其次，插入法的应用，能够通过光功率计和稳定光源，对光纤的衰减情况进行测量与计算。需要注意的是，在应用插入法进行测量的过程中，需要确保被测光纤工作波长与仪器波长相同。 2、做好OPGW光缆硬件的日常维护 （1）定期检测光缆数据 电线光缆的运行时间越长，光缆接头功率的衰减问题就越严重。所以，检修人员在具体的检修工作当中，需要利用光功率计，对光缆的衰减值进行定期的测量，并将测量结果与以往统计数据进行对比分析，找出光缆接头功率的衰减规律。需要注意的是，在对光缆变化参数进行检测的过程中，必须要对外界温度的影响予以重点考虑。在记录监测结果的同时，也要将当天的外界温度进行记录。另外，在OPGW光缆的运行过程中，还要对备用纤芯测试管理予以高度的重视，将测试频率控制在半年一次。 （2）定期巡检光缆 在通信光缆的日常维护工作中，定期巡检也是一项非常基础、非常重要的工作。在巡检过程中，需要对以下几种情况予以重点考虑：第一，对光缆引入处进行检查，确保其没有腐蚀、受损等问题；第二，对光缆的接头处进行检查，确保其没有松动或破损问题[2]；第三，对光缆及缆架进行检查，确保光缆没有下垂迹象；第四，对设备机柜进行检查，确保柜内的尾纤没有出现变形或者挤压问题。 （3）妥善处理各种紧急故障 在发生紧急故障的时候，检修人员必须要在第一时间利用专业的仪器仪表，做好相关故障的检测，先明确是线路出现问题，还是设备出现问题。然后，再根据实际情况进行故障检修，确保信号能够在短时间内恢复。在完成绝缘处理之后，还要进行相应的测试与记录，并根据紧急故障的发生几率，制定相应的运行维护方案，确保后期不会频繁发生类似故障。 3、做好OPGW光缆的基本防护 针对使用了金属加强芯的OPGW光缆线路，需要采取以下几种防护措施。首先，针对发电厂、变电站的OPGW光缆，要确保金属加强芯不接地；确保光缆接头的金属护套、金属加强件没有与电气通联，不容易受到强电的影响。其次，在OPGW光缆通过高压电场环境的时候，为了避免出现电腐蚀现象，需要对防振鞭材料和护套材料进行有效的应用；再次，针对铁路或者交流电附近的OPGW光缆，在检修与维护工作中，要做好金属加强芯的临时接地处理；最后，针对OPGW光缆线路，可以利用消弧线的方式，进行防雷处理，以此来提高OPGW光缆运行的安全性与可靠性。 五、结语 综上所述，OPGW光缆在运行过程中，最常用的绝缘方式就是分段绝缘方式。但是，不同的分段绝缘设计有着不同的优势与劣势。经过分析，接续塔一侧OPGW光缆接地，另一侧OPGW光缆分段绝缘方式最为合理。另外，为了保证OPGW光缆运行的可靠性与安全性，还需要做好OPGW光缆及相关设备的日常检测与基本防护。 参考文献： 荀思超,沈雨生,张春晖,等. OPGW接地方式研究及分段绝缘方案设计分析[J]. 信息通信,2017(12):217-218 彭永年,郭锐. 通过绝缘引线解决OPGW构架接地问题及在线监测的研究[J]. 电力系统装备,2020(14):148-150 |
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