簡述OPGW光纜在電力通信網中應用

徐彬 龐憲柱 辛寶貴

摘 要：OPGW光纜作為一種新型的符合地線光纜，兼具地線防雷和通信功能，因為成本低、可靠性強的優勢特性而被廣泛應用于電力通信網建設中。本文詳細闡述了OPWG光纜的相關概念和應用要求，并針對當下OPWG光纜在電力通信網中投入使用時所出現的事故問題提出了有效的改進策略，能提升OPWG光纜在電力通信網中的應用效果。

關鍵詞：OPGW光纜；電力通信網

一、OPGW光纜的相關概念

OPGW光纜全稱光纖復合架空地線，目前主要涵蓋中心束管式和層絞式兩種結構類型，由于OPGW光纜兼具通信光纜和地線功能，而且具有抗電磁干擾和自重輕的優勢特點，所以人們現多將其安裝于輸電線路桿塔頂部，且不用過多考慮架掛位置以及電腐蝕問題。在應用過程中，OPGW光纜表現出了絕佳的機械性能，加之安裝成本較低，可靠性較強，現已成為最受歡迎的電力光纖通信網建設方式，且在我國油田電力線路建設和普光氣田開發等重大工程項目中也多有應用[1]。

因為OPGW光纜扮演著通信光纜和地線的雙重角色，所以在安裝時需要嚴格遵照相關原則，既要滿足光保護和光通信的需要，又要符合輸電線路架空電氣和機械性能的標準，具體表現為OPGW光纜光纖性能要與普通光纜光纖性能趨于一致，機械性能和電氣性能均要與地線的實際需求相匹配。

二、OPGW光纜在電力通信網中的應用要求

OPGW光纜應用于電力通信網時，應綜合考慮各項因素，如系統通信信息數據傳輸問題，普通導線和地線與光纜的匹配適應問題等，為促使OPGW光纜在電力光纖通信網中最大程度發揮功能和效用，現對其應用要求進行研究。對于光纖技術，目前在電力光纖通信網建設中最常使用的是符合ITU G.655規范的單模光纖，因此OPGW光纜也需符合ITU G.655規范，以做到與單模光纖性能一致，而OPGW光纜在選擇光纖芯數時，則可不必過多考慮單模光纖，應以電力工程實際情況為準；對于機械特征，OPGW光纜的機械特征主要包括重量、承載截面積、直徑、額定抗拉輕度以及最大張力，在應用中要與電力線路所需要的敷設機械性能相匹配，同時也要與地線機械性能相適應。對于光纜熱容量，OPGW光纜所含熱容量大小，會直接作用于光纜的截面面積，從而影響光纜結構，因此需要合理調配光纜熱容量的大小，具體可以通過控制電力系統故障處理切除時間、最大零序分量短路電流以及地線和光纜間電流分配來實現[2]。

對于光纜與地線配型，則涉及較多的內容，電力線路中的兩根地線在性能方面趨于一致，然而在接入OPGW光纜之后，難免會引發兩根地線發生一定程度的改變，因此需要做好光纜與地線間的配型工作。考慮到光纜中的塑料化合物和光纖物質，在與地線配型時應重點關注張力弧垂、耐雷特性、熱穩定校核等因素。首先是張力弧垂，該因素屬于地線的機械特性，在此OPGW光纜所具備的機械性能也應與電力線路中的機械性能相適應，其次是耐雷特性，OPGW光纜在安裝時被放置在電力架空線路桿塔的最頂端，與避雷線多有交叉，一旦出現故障，將會影響地線接入過程，但實際上OPGW具有較強的耐雷功能，即便遭遇雷擊時會引發弧間電流強度突然增大，但是僅在瞬時間便可以消退，為確保OPGW的耐雷特性能夠長時間作用，應增強光纜外層單絲的瞬間高溫性能，最后是熱穩定校核，當輸電線路發生短路時，應計算出通過OPGW光纜短路電路的升溫度數，然后結合各個元件的最高溫度承受值來進一步判定光纜的允許短路電流，通常制造廠家會提供光纜的熱穩定值，但是地線與分流所能承受的短路電流則需要再行計算。

三、OPGW光纜在電力通信網中的應用問題及改進策略

（一）應用問題

在OPGW光纜正式應用于電力通信網的過程中，也無可避免的出現了一些事故問題，經過相關調查，最終得出引發事故的主要原因即是雷電襲擊，現對其中的問題進行深入剖析：一，OPGW光纜外層單絲的熔點較低，當遭遇高強度雷電襲擊時，弧間電流強度突然增強而引發的瞬間高溫會使外層單絲發生溶蝕熔斷；二，當遭遇電流強度相對較低但是持續時間長的雷電襲擊時，光纜外層單絲的熔點也會被觸及，從而產生溶蝕熔斷問題；三，在遭遇多重雷擊時，后期的累積電流容易聯合前期電力通道形成持續電弧，光纜外層股線在持續作用下，便存在斷股的風險；四，光纜外層股線直徑隨著熔點的變化而變化，熔點低則直徑小，那么遭受溶蝕斷股的幾率也會增大[3]。

（二）改進策略

基于以上事故問題，一方面需要提升OPWG光纜的耐雷性能，通過選取與光纜匹配適應性較強的優良導體地線來增強光纜自身的分流能力，同時根據實際情況，適當減少電力架空線路桿塔的耦合地線和接地電阻，并運用不平衡絕緣技術配置同塔雙回線，從而降低同時間雷擊跳閘率。另一方面需要強化電力通信線路的整體耐雷水平，通過合理規劃接地、線路、鐵塔的設計以及優化OPWG的光纜結構來實現。

總結：OPWG光纜具有極佳的電氣、機械和光信號傳輸功能，現愈發受到人們的青睞。相信在未來OPWG光纜還會擁有更加廣闊的發展空間，為提升光纜在電力通信網中的應用效果，目前還應著重強化光纜自身和電力通信線路整體的耐雷水平，將雷擊損害程度降到最低，促進OPWG光纜技術的完善和發展。

參考文獻

[1]李建軍.OPGW光纜常見故障及運行維護方法分析[J].科技與創新，2016（18）：89.

[2]陸璐，閆俊宇，曹靜慧.對電力系統OPGW光纜防雷接地技術的探討[J].中國新通信，2015，17（23）：56.

[3]陳晨陽.淺析OPGW光纜進站的接地和固定[J].江西電力，2015，39（05）：53-54.

（作者單位：國網遼寧省電力有限公司撫順供電公司信息通信分公司）