浅谈光纤复合架空相线技术应用

2018-03-22朱佳丽

数字通信世界 2018年3期

朱佳丽

（第九采油厂规划设计研究所，大庆　163000）

1　光纤复合架空相线技术特点

1.1　技术概述

复合线路选择的是架空电力线路中的相线。我国从90年代初开始在全国各电网110kV及以上线路上不断的推广应用。但是对于35kV及以下等级的架空电力线路则由于没有全线敷设的架空地线，导致无法架设。为此，将光纤单元复合在输电线路架空相线中，形成一种用于电力通信的新型特种电力光缆。它能解决35kV以下等级的架空电力线路使用电力通信架空地线受限问题。能经济地利用原有杆塔和线路资源，在推进电力光纤传输网向中低压电力网延伸中具有广阔的应用前景。

1.2　改造原理

从35kV及以下架空电力线路的相线入手，将光纤单元复合在相线中，形成具有电力架空相线和通信能力双重功能的电力特种光缆。将传统输电导线中的一根或多根钢丝替换为不锈钢管光单元，使钢管光单元与（铝包）钢线、铝（合金）线共同绞合形成复合线，用其替代三相导线中的某一相导线，形成由两根导线和一根复合线路组合而成的三相电力系统，实现通电和通信双重功能融合。

2　主要研究内容及具体实施

将光纤单元与输电线路架空相线合线，能解决35kV以下等级的架空电力线路使用电力通信地线合线受限问题。

2.1　研究内容

一是研究新型线缆结构，确保其机械特性、光特性满足合线及传输需求。保证电力光缆机械特性和电气特性与正常的相线基本保持一致，既要保证电力光缆在直径、重量、截面等机械性能参数方面与相邻导线的参数相符，同时载流量和直流电阻等电气特性也应与相邻导线相似，以避免远端电压变化而保持三相平衡。

二是研究高压隔离绝缘技术。由于电流和通信信号是在一根线缆中传输，所以要求在接头盒中采用“高压隔离绝缘”技术和光电分离技术，安全可靠地隔离高电压和信号。

三是开展电力光缆架设研究。鉴于光纤具有怕挤压、折断、扭转、受潮等特性，一旦相导线损坏或光纤断裂，将造成损失。因此施工时不能大力拖拉和过度弯转，需使用特殊的线夹、金具及接线盒来避免受挤压、湿度及振动等的影响。

2.2　具体实施

2.2.1电力-通信匹配合线技术

由于10（6）kV输电线路都采用三相输电，导线为普通铝绞线。为了提高通信传输可靠性，优化电力和通信同杆架设方式，开展合线传输技术研究，将一相中的一根铝线用新型光纤单元进行替换。

实施地点：某含联合污泥处理站。该站目前均无网络，供电使用一座柱上变压器。就近A控制中心部有网络。线路总长5km。

线路部分改造：从A控制中心已建交换机引出光缆，埋地敷设到新建电力通信合线架空线路，电力线路引自就近6kV线路。新建电力通信合线敷设到联合处理站已建变压器。在合线末端将光电分离，光缆引至值班室观测通信传输情况，电力线引至已建变压器观测电力传输情况。

经检测：光纤数据传输的衰减不大于0.36dB/km，机械特性和电气特性与相邻导线一致。检测常规光学性能符合要求，并在线路投运前进行了绝缘电阻等线路参数测试，确保其满足了送电规定。此外，经计算此段10km的电力-通信共线架设设备材料及安装费用比电力通信分开架设费用降低了8%。

2.2.2高压隔离绝缘技术

合线接头盒。电力通信合线的接头盒涉及到高压绝缘、光纤接续及光电分离。为此改造普通接头盒为中间型、中间引下型和终端型。中间型：线路之间连接用；中间引下型：线路之间引出光缆用；终端型：线路的起始两端用。接续方法基本同于普通光缆的接续，因其与高电压等级线路同杆架设，接续盒除了应具备良好的防水防潮性及一定的机械性能外，同时也需具备一定的抗电腐蚀能力。同时采用同样电压等级的硅橡胶复合绝缘子实现与杆塔以及上下盒体间的高压隔离绝缘“电断光不断”。由于以往线路真空开关、隔离开关常因电力线路故障检修而投切，为此设计采用两个接头盒完成光电接续。将两端电力通信合线中的光纤分别接入两只接头盒，再将两只接头盒之间采用非金属光缆进行连接，从而在真空断路器动作及隔离开关投切时实现。

2.2.3架设和修复工具

金具改进：针对输电导线施工时所用的压接卡式金具受力面积太小会导致光纤不锈钢管受压变形，影响光纤通信，设计了受力均匀的特殊耐张线夹。

将普通的线夹更换为受力均匀的特殊耐张线夹即预绞式耐张线夹。预绞丝双腿形成的管状结构，自然缠绕在导线上。这种方式比传统螺栓型线夹强度高、握力可靠；对导线应力分布均匀，不损伤导线，提高了导线抗振能力，大大延长导线使用的寿命，同时安装简单，一定程度缩短了施工时间。