OPGW光缆变电站门型架引下部分防雷探讨

蔡凌，周舟

(湖南省电力公司调度通信局，湖南长沙410007)

OPGW作为电力专用光缆在电力行业得到广泛应用，相对ADSS和普通光缆，OPGW光缆运行可靠性高，可与一次线路同步施工，因此综合成本低。由于OPGW具备以上优势，目前湖南省新建110 kV及以上线路光缆均采用OPGW方式，但由于OPGW光缆与地线复合的特性，导致在运行过程中较其他光缆容易遭受雷击影响，给OPGW光缆设计、施工、运行维护提出了新的要求。

1 故障现象

近2年来，湖南境内发生2例因光缆遭受雷击影响国家电网一级骨干电路运行安全的事件:

(1)2010年4月13日发现峡坦线 (原汪峡线)OPGW光缆断股。现场勘察发现门型架钢构件连接平台突出处引下OPGW光缆断股，如图1所示;包含光缆纤芯的不锈钢管因受损而导致光缆纤芯外露，且有严重烧伤痕迹，同时强大雷击电流导致门型架引下光缆接地线断裂，如图2所示。

图1 OPGW光缆断股情况

图2 门型架引下光缆接地线断裂情况

(2)2011年8月1日发现沙捞Ⅱ线光缆多股断股、散股，光缆纤芯共有9芯断芯。现场勘察情况:捞刀河变门型架引下OPGW光缆在避雷针构架固定处出现多股熔断并散股，光缆有明显被烧伤痕迹，原用于固定光缆的钢带亦熔断，如图3。

图3 用于固定光缆的钢带被熔断情况

2 故障分析

在DL/T621-1997《交流电气装置的接地》中规定: “变电所电气装置应与线路的避雷线相连，且有便于分开的连接点”;DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定:“110 kV及以上配电装置，可将线路的避雷线引接到出线门型架构上”。当时这些规定的目的在于增强地线的分流和屏蔽作用，有利于防雷及变电站接地电阻的正确测量。但随着OPGW光缆的引入，问题也随之出现:OPGW架设方式不同于普通地线，相关规定未具体说明带有一段垂直引下线的OPGW的接地方式和接地位置，导致OPGW光缆引下方式不规范，使引下部分在变电站高电磁场的环境下长期对周边金属部件放电，造成光缆中断。

OPGW光缆在相线输电状态下将长期产生感应电流，同时在雷电、短路、操作期间也会短时产生大量感应电流，因OPGW光缆门型架处引下方式不规范，致使OPGW光缆与周边金属部件处于表面接触状态，接触处较大的电阻在感应电流经过此处卸流时产生大量热量，经过感应电流的长期作用，逐渐将OPGW光缆熔断，导致纤芯受损。

根据以上分析，门型架引下OPGW光缆最易受损部位如图4所示，而易受损原因是:

1)OPGW引下线顶部与门型架未短接，在门型架上端，OPGW对其旁边构架和构架上踏脚钉放电导致光缆受损。

2)OPGW引下线顶部与门型架短接，在门型塔下端未正确接地，导致OPGW光缆对余缆架放电造成光缆受损。

图4 门型架引下OPGW光缆连接图

3 防范措施

为有效避免OPGW光缆门型架引下雷击事件的发生，湖南省制定了《OPGW光缆在变电站门型架引下的防雷措施》，相关内容如下:

1)光缆在门型架上方已接地的，检查确保接地线与OPGW可靠连接。光缆在门型架上方未接地的在门型架上方OPGW光缆耐张线夹处构架侧增加1条截面积为150 mm2、长度约1 m的铝合金接地线与门型架地线就近、牢固、可靠接地;新增接地线一端采用并沟线夹与OPGW连接，另一端采用象鼻子与门型架顶板连接 (若无挂孔时，需在门型架顶板增焊挂板);新增接地线其他部位与门型架不得有任何接触，且保持30～50 mm距离，并具有一定防扭变形的力度。

2)在OPGW光缆引下部分，特别是穿越构架梁、法兰盘等易与门型构架接触的地方加装绝缘引下线夹具，余缆架、接续盒与门型架保持绝缘，确保OPGW光缆引下过程中与构架无任何接触，且保持30～50 mm距离，防止间隙放电发生。

3)对于OPGW光缆未通过绝缘子与门型架连接的情况，加装1片U70CN型地线耐张绝缘子(不带间隙)。当地线挂点处有2根地线引出时，加装相应连接金具，避免新安装的绝缘子与另一地线或绝缘子相碰撞。

4 结语

出台《OPGW光缆在变电站门型架引下的防雷措施》后，在湖南省范围内进行了一次清查，并对未按“措施”要求施工的光缆实施整改，同时每月对各线路维护单位整改进度进行通报。截止2011年10月底，累计完成236处整改，占总数的71.3%，由于措施得当，目前已改造的线路中还未出现1例因OPGW光缆门架型引下部分遭受雷击造成的光缆故障。今后，湖南省将加强通信部门与线路部门、变电部门的合作，落实《OPGW光缆在变电站门型架引下线的防雷措施》，细化OPGW光缆变电站门型架引下部分设计、施工、运行维护规程规定，保障OPGW光缆运行安全。

〔1〕DL/T832-2003光纤复合架空地线〔S〕.北京:中国电力出版社，2006.

〔2〕王洪泽，杨丹，王梦云.电力系统接地技术手册〔M〕.北京:中国电力出版社，2007.