光纤复合架空相线(OPPC)的应用
(石家庄开发区华能电气有限公司)
摘要:光纤复合相线(OPPC)是将光纤单元复合在相线中的光缆。OPPC充分利用电力系统自身的线路资源,避免在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾、用于电力通信的一种新型特
2
种电力光缆。文章主要介绍了光纤复合架空相线的应用及其在实际线路中使用的400 mm大截面导线预绞式电力金具和线路中的接头盒(又称高压控制器)及深圳市特发信息股份有限公司生产的OPPC。这些产品均为国内首创,具有广阔的发展前景。
关键词:光纤复合相线 光纤复合相线金具 光纤复合相线接头盒
引言
日前,我国第1条光纤复合架空相线(OPPC,Optical Fiber Composition Phase Conductor)在广东省深圳老虎坑—松岗北正式挂网运行。老虎坑—松岗北线路电压等级为10 kV,全长6 km。A、B、C三相预绞式电力线路金具(采用大截面导线)、OPPC中间接头盒和终端接头盒全部由石家庄开发区华能电气有限公司制造,均有中国自主知识产权。(已获得国家实用新型专利)
1 OPPC光缆结构、技术参数
OPPC光缆的结构如图1所示。
图1 OPPC光缆结构
133
OPPC光缆的技术参数见表1所列。
表1 OPPC光缆技术参数 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
技术参数 单位 设计参数参照IEC标准 光缆直径 mm 27.02 光缆单位重量 kg/km 1340 承载截面积: mm2 241.9 铝合金/铝包钢截面积 mm2 390.68/30.25 破断力(UTS) kN 114.52 标称抗拉强度(RTS=90%UTS) kN 103.1 弹性系数 kN/ mm2 66.98 -6热膨胀系数 10*1/℃ 20.99 最大工作应力(MAT)40%RTS 每日应力(EDS)20%RTS 20℃直流电阻 最小弯曲半径 旋向 kN kN Ω/km mm 41.2 20.6 0.07043 811 右旋 2 电力金具
2.1 预绞式电力金具
预绞式电力金具适用于高压架空输电线路,是替代传统电力金具的新产品,其预绞式悬垂线夹、预绞式耐张线夹、预绞式接续条、预绞式护线条及预绞式补修条除具有普通架空线路传统金具的功能外,与传统电力金具相比,还具有安装简单、可靠、无应力集中点、耐腐蚀、重量轻、电晕小、磁损小、更可以增加导线的刚度,加强导线的抗振能力,减少在线夹出口处导线的附加弯曲应力,握力大,免维护等优点。近年来以其较高的可靠性,优越的机械、电气性能,良好的经济性和实用性,在国内得到广泛应用。
预绞式电力金具符合DL/T763-2001《架空线路用预绞式金具技术条件》及电力部门架空线安装管理规程和操作技术要求。电力金具安装方式、规则,原则上与传统的架空电力线施工安装方式、规则一致。
目前,在国内外OPGW工程中,预绞式安装金具已成功运用在各种电压等级输变电线路中,其主要特点是无应力集中点,应力分布均匀,同时具有较好的动态应力承受能力,且其结构简单、线夹曲率半径大,回转半径大,安装时无需专业工具。预绞式耐张电力金具和预绞式悬垂电力金具结构分别如图2、3所示。
134
图2 预绞式耐张电力金具
图3 预绞式悬垂电力金具
根据线路实际情况可以设计成单串、双串,详细结构如图4所示。
图4 金具详细结构设计示意
135
2.2 OPPC耐张、悬垂预绞式金具
由于OPPC结构性能与OPGW相似,故可选用双层预绞式金具,这种金具对缆的局部压力小,而且缆方向的张力可以分散到较长的区域。应力分布均匀、无应力集中点,能很好地保护光缆,同时又有较大的握着力及动态承受能力。这种预绞式金具已在世界各地大量的ADSS、OPGW及高压架空输变电线路中、导、地线上使用、运行实践证明了其安全性好、可靠性高、施工方便,快捷。
(1)OPPC预绞式耐张金具(如图5所示)
图5 OPPC预绞式耐张金具
对于耐张金具由内、外预绞丝组成,然后通过嵌环、碗头挂板、绝缘子串、连接金具、再和铁塔相连。
(2)OPPC预绞式悬垂金具(如图3所示)
图6 OPPC预绞式悬垂金具
136
对于悬垂金具由内、外预绞丝组成,然后通过套壳、碗头挂板通过绝缘子串、连接金具、再和铁塔相连。
3 OPPC中间接续和终端接续
在杆塔上架设的光缆之间,以及光缆与导引光缆之间都需要用接头盒进行接续。通常光缆不带电,所以接头盒的设计不需要考虑这方面的问题,但是在OPPC中,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通信信号连接到零点位水平,才能安全可靠地隔离高电压和信号,保证线路的安全运行。 3.1 OPPC接头盒介绍 3.1.1 OPPC接头盒种类
OPPC接头盒包括中间接头盒和终端接头盒。中间接头盒是在杆塔上的线路之间连接使用,有复合硅橡胶和绝缘瓷2种材质,采取在上接头盒一次熔接接续,可实现通信信号的安全传输,其结构如图7所示,中间接头盒已设计3个等级,见表2所列。
(a)绝缘瓷瓶式 Porcelain insulator
137