OPPC光缆线路的设计及施工探讨.pdf

1 OPPC 光缆线路的设计及施工探讨在电网中，尤其是66kV以下的配电线路，有些是可不架设地线的，因此不可能安装OPGW在所有的电网中，唯有相线是必不可少的，为了满足电力监控或光纤联网的要求，与OPGW技术比较接近，在传统的相线结构中以合适的方法加入光纤单元，就成为光纤复合相线1）OPPC 需要传送三相电力系统中的永久性电流，因此要考虑传送过程中产生的持续高温对光纤传输性能和光纤寿命的影响；（2）要保证 OPPC 在直径、 重量、截面以及机械和电气特性等参数与相邻两相导线的参数相近似；（3）OPPC 的直流电阻和 / 或阻抗也应与相邻两相导线相似，以避免远端电压变化并保持三相平衡图 2 中心管式OPPC 结构图图 3 层绞式 OPPC 结构图4、OPPC 技术难点和工艺要点4.1 技术难点（1）光纤单元中的光纤应有一定的、合适的余长， 以保证光纤在使用中不被拉伸对OPPC 来说，由于存在放线、过滑轮、紧线造成的结构伸长及运行过程中的温度升高产生的膨胀伸长及塑性变形产生的蠕变伸长，因此对光纤余长要求很严格2）光纤单元应具有良好的机械保护，保证光纤不受挤压3）为防止潮气侵入而影响光纤的使用寿命，光纤应置于密闭的管中，或采取其它有铝线铝包钢丝光纤单元铝包钢丝铝线光纤单元2 效的防潮措施。

4.2 工艺要点（1）OPPC 光纤单元，采取特殊的生产工艺，以保证光纤有合适的余长以及光纤单元有足够的机械强度、密封性和耐热性；（2）OPPC 的结构设计必须合理，以与对应相线相似；（3）OPPC 绞制时既要考虑各种金属线的性能差别，又要考虑保护其表面免受损伤，且应选择不同的绞制张力；OPPC 光缆设计时主要的参数1、 极限抗拉强度UTS(破断力 ) 2、 标称（额定）抗拉强度RTS （KN ）RTS ≈90-95%UTS 3、 平均运行张力EDS(KN) EDS=20%RTS EDS指 OPPC在长期运行时受到的平均张力在此张力点，光纤无应变和无附加损耗一般应为 16%-25%RTS EDS又是一个疲劳老化参数，OPPC 的绞线盒缆内光纤及金具在EDS下按规范要求作振动类试验后，应无损伤4、 最大运行张力（MAT ）(KN) MAT=40%RTS MAT指在设计气象条件下，最恶劣负载情况下受到的最大张力，在此张力下，光纤的余长保证光纤无应力或小于0.15%的应力合无附加衰减MAT一般应不小于40%RTS ；MAT:是弧垂 - 张力 - 跨距和安全系数计算控制的重要依据5、 OPPC 的外径（ mm ）指 OPPC光缆的外径值。

该参数对于冰、风荷载影响较大，通常要求与对应的相线尽量接近6、 OPPC 重量（ kg/km）在相线系统中，要求与对应的相线重量尽量接近OPPC 的电汽性能7、 直流电阻所有导电元件在20℃时的并联直流电阻值，该参数宜尽量与对应的相线接近8、 允许最高温度OPPC传导的是三相系统中的永久性的持续电流，平时工作温度比不发生短路或雷击时的OPGW 或架空地线要高，且是持续温度，大约在+60-80 ℃，一般设计温度在+80-100 ℃间对不锈钢管光纤单元来说，要求光纤油膏的油分离指标在80℃显然是不行我们采用的光纤油膏的参数在100-120 ℃同时，作为防腐油膏，我们也要采用耐高温的防腐油膏OPPC 的光学性能保证光纤单元中的光纤应有一定的余长，以保证光纤在使用中不被拉伸对OPPC 来说，由于存3 在放线、 过滑轮、 紧线造成的结构伸长及运行过程中的温度升高产生的膨胀伸长及塑性变形产生的蠕变伸长，因此对光纤余长要求很严格光纤单元应具有良好的机械保护，保证光纤不受挤压 为防止潮气侵入而影响光纤的使用寿命，光纤应置于密闭的管中，或采取其它有效的防潮措施允许最高温度OPPC传导的是三相系统中的永久性的持续电流，平时工作温度比不发生短路或雷击时的 OPGW 或架空地线要高，且是持续温度，大约在+60- 确定施工方案由设计单位向施工单位进行施工设计图纸交底。

施工单位根据工程概况、线路路由情况、光缆盘长、光缆预留接续位置等编制OPPC 架设施工方案（或作业指导书），对相关资料进行复核依据 OPPC 设计技术规范、出厂报告等资料，了解OPPC 机械性能、传输特性、接续损耗等指标，为产品现场开盘测试、最终验收做准备主要施工机械一般用量推荐如下张力放线机、牵引机、放线架、滑轮、无扭编织钢丝绳、牵引网套、牵引退扭器、紧线耐张预绞丝、对讲机、电台、弧垂板、经纬仪、手拉链条葫芦、望远镜辅助设施如交通工具、吊车、登高板、安全帽、安全带、接地线、验电器、绳索、红白小旗、毛竹、防护网、安全警示牌等在安装前都要准备齐全2.3 OPPC 及金具附件现场测试验收(1 ）OPPC 开盘测试采用光时域反射仪(O T D R)对纤芯连续性测试、纤芯长度测试和光纤衰减性能测试(一般现场测试 1550nm 波长 ) 同时对测试数据进行记录和保存( 光纤后向散射曲线) 光缆必须经盘测合格后方可架设4 (2 ）金具附件清点各施工标段材料站应按照设计图纸和技术协议的数量对到货的金具材料进行清点、分类和试安装，发现问题及时联系调换材料保管员必须根据设计图纸要求发放材料2.4 施工技术培训交底严格贯彻电力工业技术管理法规、电力安全工作规程、现场检修规程，对施工操作人员、试验人员进行有效地培训。

施工前进行技术交底，由技术人员或现场施工督导讲解OPPC 的结构性能、 质量标准、 施工步骤、施工工器具要求、 施工注意事项、金具附件使用方法等，必要时进行操作演示和试组装（如耐张线夹、悬垂线夹等）对特殊条件下的施工方案进行研讨阻力，防止OPPC 在槽内旋转3、OPPC 施工展放3.1 OPPC安装方法O P P C安装方法要求为张力放线法张力放线法是通过张力设备，使O P P C在整个放线过程中受到一定恒定张力，以保证与障碍物和其他物体有足够的间隙，避免发生摩擦，且不会损伤OPPC 同时可减少青苗赔偿、减轻体力劳动并提高施工进度3.2 OPPC展放过程控制(1）选用与缆径、张力相匹配的牵引绳、牵引网套、退扭器，同时做好OPPC 的牵引连接头2）施加的张力一般控制10％R T S 以内，在施工过程中施加在光缆上的任一张力，均应不超过 20％R T S 各信号人员应随时观察光缆的展放情况，及时通知调整张力，保证光缆在展放过程中不能落地，确保光缆与跨越物保持3～ 5m 的安全距离，避免光缆磨损或折曲3）起始放线速度为5m/min，待光缆通过第一基杆塔后，可均匀加速至30m/min左右，最大放线速度应不超过 40m/min。

牵引时尽量匀速前进，严禁突然加速或减速，严禁放线中抖动4）施工中，张力机操作人员应时刻注意张力控制情况，在牵引过程中，牵引力突然大幅度增加，悬挂放线滑轮的金具串倾斜过大时，均应视为异常，应及时停车，待查明原因，排除故障后再行牵引5）为防止光缆在转角或转向处跳槽，对于在转角或转向处的滑轮需进行适当角度的预偏在放线时，每个转角杆塔顶部和交叉跨越点均设专人看管，以便发生夹线或其它异常情况时及时报告处理光缆牵引端头应在施工人员监视下通过滑轮6）光缆展放完毕后，接续塔上的光缆预留长度要满足接续的要求，一般预留10米即可3.3 OPPC紧线与挂线(1）紧线张力应不超过20%RTS ，以确保光缆中光纤的性能不受影响2）紧线时最好向一个方向紧光缆，特别是线路中有多个耐张段时，不要从两端向中间紧光缆，以免光缆上的扭力在得不到释放的情况下，在杆塔跳线处引起“鸟笼”或松股5 (3 ）在使用紧线工具夹持光缆时，工具最好夹持在光缆的尾端，确保工具在可能伤及光缆的情况下，不会影响光缆的正常使用直接拉紧O P P C 或调整张力弧垂时建议使用紧线预绞丝作为光缆紧线工具， 光缆的耐张金具可以作为紧线工具使用一次，在第二次使用时必须作为安装材料。

严禁使用导( 地）线卡线器夹持OPPC 4）直通型耐张杆塔跳线弧垂一般预留长度为2～3米，根据该杆塔转角的角度大小或转向做调整4、OPPC 金具附件安装一个耐张段内 OPPC 光缆紧线完毕后， 为防止光缆在滑轮里外表被磨损以及振动引起光缆过度疲劳对光纤造成伤害， 应在 48小时之内安装好金具附件金具附件在安装时应严格按照设计单位出具的光缆金具组装施工图及金具附件生产厂家提供的使用说明书进行操作4.1 耐张金具的安装耐张金具是架设OPPC 的关键金具， 将光缆紧固在杆塔上，采用预绞丝式耐张金具，由内绞丝、外绞丝、延长环、碗头挂板、绝缘子串、球头挂环、UL型挂板等部件组成4.2 悬垂金具的安装预绞丝式悬垂金具是用来将光缆吊挂在杆塔上，起支撑作用， 由内绞丝、 外绞丝、 铸铝壳体、橡胶夹块、碗头挂板、绝缘子串、球头挂环、U型螺丝等部件组成4.3 防振锤的安装防振锤主要用于消除或降低O P P C光缆运行时产生的振动，从而保护光缆及金具，延长O P P C使用寿命防振锤的安装数量和安装位置应严格按设计说明书或金具厂家提供的图纸图2 OPPC 支柱式中间接头盒图3 OPPC 悬挂式中间接头盒5、OPPC 光纤接续、全程测试5.1 OPPC光纤接续O P P C 接续是整个工程中最为重要的部分。

O P P C 接续涉及到光纤接续和光电分离技术，对接续的技术、高压绝缘都有严格的要求，一般由专业的光纤接续人员进行操作O P P C 接续一般在耐张杆塔上进行，O P P C 接头盒分为中间型和终端型5.1.1 中间接头盒(1）根据耐张杆塔形式，选择不同固定方式的中间接头盒：支柱式中间接头盒（采用固定座式绝缘子）和悬挂式中间接头盒（采用悬挂式绝缘子）如图2、图 32）在接续杆塔上选定接头盒的安装位置并安装好固定平台（采用支柱式中间接头盒），该平台同时可作为光纤接续时的操作平台平台一般安装在距离杆塔横担下3.5m左右的地方6 (3）将中间接头盒固定在平台上，然后确定好光缆从金具挂点到接头盒之间的距离，并预留好足够的盒内接续用光纤长度 ( 一般控制在 1.5m左右 ) 后，将多余光缆截去4）开剥 O P P C 光缆并将钢管光单元分离出来，在距O P P C 内层切断面约30m m 处用钢管割刀将不锈钢管切断并剥图4 OPPC 杆塔上熔接去钢管，在钢管内外分别穿上内衬管和光纤保护导管，并注意保护好光纤5）在接头盒上固定好O P P C 光缆，将光纤保护导管固定在盘纤板上，进行光纤熔接如图4、图 5。

6）封装好接头盒，用带有并沟线夹的电力跳线跨接接头盒两端的OPPC ，保证导线的连通如图6、图 75.1.2 终端接头盒终端接头盒一般为固定式，如图8，其安装接续分为下盒体的安装和上接头盒的接续1）下盒体的安装：在终端接续杆塔上合适的位置安装好平台和终端接头盒下盒体，剥去引入光缆的外护套，将光纤护套管穿过接头盒空心绝缘子到上盒体准备进行光纤接续，并固定引入光缆光纤护套管的长度一般建议为2m左右2）上接头盒的安装：上接头盒的安装可按照中间接头盒的安装来进行3）固定封装好终端盒，将上盒处的O P P C 用带跳线的并线线夹与相线终端连接，保证导线的连通，如图95.2 全程测试5.2.1 光缆施工完毕后应进行双向全程测试，测试项目包括单向光纤熔接损耗及计算双向平均损耗和平均衰减等，测试结果应满足合同要求1）光缆全程单向损耗采用光时域反射仪进行测试，应同时提供后向散射信号曲线及事件表，并根据测试结果计算双向全程平均损耗2）采用光功率法进行光缆全程总损耗的复测及对纤芯排序的核对5.2.2 光缆线路配盘图检查由 A端ODF 到B端ODF 的光缆线路配盘图，图中应标有导引光缆长度、每盘光缆架设长度、接续盒所在位置及挂高等参数。

5.2.3 光缆线路熔接点配纤图检查由 A端ODF 到B端ODF 沿线所有接续点的光缆熔接点配纤芯图6.1 质量控制要点光缆、金具附件在运输过程中是否受磨损，存放时是否受潮、受腐蚀。