简述OPGW光缆在电力通信网中应用

徐彬 庞宪柱 辛宝贵

摘 要：OPGW光缆作为一种新型的符合地线光缆，兼具地线防雷和通信功能，因为成本低、可靠性强的优势特性而被广泛应用于电力通信网建设中。本文详细阐述了OPWG光缆的相关概念和应用要求，并针对当下OPWG光缆在电力通信网中投入使用时所出现的事故问题提出了有效的改进策略，能提升OPWG光缆在电力通信网中的应用效果。

关键词：OPGW光缆；电力通信网

一、OPGW光缆的相关概念

OPGW光缆全称光纤复合架空地线，目前主要涵盖中心束管式和层绞式两种结构类型，由于OPGW光缆兼具通信光缆和地线功能，而且具有抗电磁干扰和自重轻的优势特点，所以人们现多将其安装于输电线路杆塔顶部，且不用过多考虑架挂位置以及电腐蚀问题。在应用过程中，OPGW光缆表现出了绝佳的机械性能，加之安装成本较低，可靠性较强，现已成为最受欢迎的电力光纤通信网建设方式，且在我国油田电力线路建设和普光气田开发等重大工程项目中也多有应用[1]。

因为OPGW光缆扮演着通信光缆和地线的双重角色，所以在安装时需要严格遵照相关原则，既要满足光保护和光通信的需要，又要符合输电线路架空电气和机械性能的标准，具体表现为OPGW光缆光纤性能要与普通光缆光纤性能趋于一致，机械性能和电气性能均要与地线的实际需求相匹配。

二、OPGW光纜在电力通信网中的应用要求

OPGW光缆应用于电力通信网时，应综合考虑各项因素，如系统通信信息数据传输问题，普通导线和地线与光缆的匹配适应问题等，为促使OPGW光缆在电力光纤通信网中最大程度发挥功能和效用，现对其应用要求进行研究。对于光纤技术，目前在电力光纤通信网建设中最常使用的是符合ITU G.655规范的单模光纤，因此OPGW光缆也需符合ITU G.655规范，以做到与单模光纤性能一致，而OPGW光缆在选择光纤芯数时，则可不必过多考虑单模光纤，应以电力工程实际情况为准；对于机械特征，OPGW光缆的机械特征主要包括重量、承载截面积、直径、额定抗拉轻度以及最大张力，在应用中要与电力线路所需要的敷设机械性能相匹配，同时也要与地线机械性能相适应。对于光缆热容量，OPGW光缆所含热容量大小，会直接作用于光缆的截面面积，从而影响光缆结构，因此需要合理调配光缆热容量的大小，具体可以通过控制电力系统故障处理切除时间、最大零序分量短路电流以及地线和光缆间电流分配来实现[2]。

对于光缆与地线配型，则涉及较多的内容，电力线路中的两根地线在性能方面趋于一致，然而在接入OPGW光缆之后，难免会引发两根地线发生一定程度的改变，因此需要做好光缆与地线间的配型工作。考虑到光缆中的塑料化合物和光纤物质，在与地线配型时应重点关注张力弧垂、耐雷特性、热稳定校核等因素。首先是张力弧垂，该因素属于地线的机械特性，在此OPGW光缆所具备的机械性能也应与电力线路中的机械性能相适应，其次是耐雷特性，OPGW光缆在安装时被放置在电力架空线路杆塔的最顶端，与避雷线多有交叉，一旦出现故障，将会影响地线接入过程，但实际上OPGW具有较强的耐雷功能，即便遭遇雷击时会引发弧间电流强度突然增大，但是仅在瞬时间便可以消退，为确保OPGW的耐雷特性能够长时间作用，应增强光缆外层单丝的瞬间高温性能，最后是热稳定校核，当输电线路发生短路时，应计算出通过OPGW光缆短路电路的升温度数，然后结合各个元件的最高温度承受值来进一步判定光缆的允许短路电流，通常制造厂家会提供光缆的热稳定值，但是地线与分流所能承受的短路电流则需要再行计算。

三、OPGW光缆在电力通信网中的应用问题及改进策略

（一）应用问题

在OPGW光缆正式应用于电力通信网的过程中，也无可避免的出现了一些事故问题，经过相关调查，最终得出引发事故的主要原因即是雷电袭击，现对其中的问题进行深入剖析：一，OPGW光缆外层单丝的熔点较低，当遭遇高强度雷电袭击时，弧间电流强度突然增强而引发的瞬间高温会使外层单丝发生溶蚀熔断；二，当遭遇电流强度相对较低但是持续时间长的雷电袭击时，光缆外层单丝的熔点也会被触及，从而产生溶蚀熔断问题；三，在遭遇多重雷击时，后期的累积电流容易联合前期电力通道形成持续电弧，光缆外层股线在持续作用下，便存在断股的风险；四，光缆外层股线直径随着熔点的变化而变化，熔点低则直径小，那么遭受溶蚀断股的几率也会增大[3]。

（二）改进策略

基于以上事故问题，一方面需要提升OPWG光缆的耐雷性能，通过选取与光缆匹配适应性较强的优良导体地线来增强光缆自身的分流能力，同时根据实际情况，适当减少电力架空线路杆塔的耦合地线和接地电阻，并运用不平衡绝缘技术配置同塔双回线，从而降低同时间雷击跳闸率。另一方面需要强化电力通信线路的整体耐雷水平，通过合理规划接地、线路、铁塔的设计以及优化OPWG的光缆结构来实现。

总结：OPWG光缆具有极佳的电气、机械和光信号传输功能，现愈发受到人们的青睐。相信在未来OPWG光缆还会拥有更加广阔的发展空间，为提升光缆在电力通信网中的应用效果，目前还应着重强化光缆自身和电力通信线路整体的耐雷水平，将雷击损害程度降到最低，促进OPWG光缆技术的完善和发展。

参考文献

[1]李建军.OPGW光缆常见故障及运行维护方法分析[J].科技与创新，2016（18）：89.

[2]陆璐，闫俊宇，曹静慧.对电力系统OPGW光缆防雷接地技术的探讨[J].中国新通信，2015，17（23）：56.

[3]陈晨阳.浅析OPGW光缆进站的接地和固定[J].江西电力，2015，39（05）：53-54.

（作者单位：国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司信息通信分公司）