淺談光纖復合架空相線技術應用

朱佳麗

（第九采油廠規劃設計研究所，大慶　163000）

1　光纖復合架空相線技術特點

1.1　技術概述

復合線路選擇的是架空電力線路中的相線。我國從90年代初開始在全國各電網110kV及以上線路上不斷的推廣應用。但是對于35kV及以下等級的架空電力線路則由于沒有全線敷設的架空地線，導致無法架設。為此，將光纖單元復合在輸電線路架空相線中，形成一種用于電力通信的新型特種電力光纜。它能解決35kV以下等級的架空電力線路使用電力通信架空地線受限問題。能經濟地利用原有桿塔和線路資源，在推進電力光纖傳輸網向中低壓電力網延伸中具有廣闊的應用前景。

1.2　改造原理

從35kV及以下架空電力線路的相線入手，將光纖單元復合在相線中，形成具有電力架空相線和通信能力雙重功能的電力特種光纜。將傳統輸電導線中的一根或多根鋼絲替換為不銹鋼管光單元，使鋼管光單元與（鋁包）鋼線、鋁（合金）線共同絞合形成復合線，用其替代三相導線中的某一相導線，形成由兩根導線和一根復合線路組合而成的三相電力系統，實現通電和通信雙重功能融合。

2　主要研究內容及具體實施

將光纖單元與輸電線路架空相線合線，能解決35kV以下等級的架空電力線路使用電力通信地線合線受限問題。

2.1　研究內容

一是研究新型線纜結構，確保其機械特性、光特性滿足合線及傳輸需求。保證電力光纜機械特性和電氣特性與正常的相線基本保持一致，既要保證電力光纜在直徑、重量、截面等機械性能參數方面與相鄰導線的參數相符，同時載流量和直流電阻等電氣特性也應與相鄰導線相似，以避免遠端電壓變化而保持三相平衡。

二是研究高壓隔離絕緣技術。由于電流和通信信號是在一根線纜中傳輸，所以要求在接頭盒中采用“高壓隔離絕緣”技術和光電分離技術，安全可靠地隔離高電壓和信號。

三是開展電力光纜架設研究。鑒于光纖具有怕擠壓、折斷、扭轉、受潮等特性，一旦相導線損壞或光纖斷裂，將造成損失。因此施工時不能大力拖拉和過度彎轉，需使用特殊的線夾、金具及接線盒來避免受擠壓、濕度及振動等的影響。

2.2　具體實施

2.2.1電力-通信匹配合線技術

由于10（6）kV輸電線路都采用三相輸電，導線為普通鋁絞線。為了提高通信傳輸可靠性，優化電力和通信同桿架設方式，開展合線傳輸技術研究，將一相中的一根鋁線用新型光纖單元進行替換。

實施地點：某含聯合污泥處理站。該站目前均無網絡，供電使用一座柱上變壓器。就近A控制中心部有網絡。線路總長5km。

線路部分改造：從A控制中心已建交換機引出光纜，埋地敷設到新建電力通信合線架空線路，電力線路引自就近6kV線路。新建電力通信合線敷設到聯合處理站已建變壓器。在合線末端將光電分離，光纜引至值班室觀測通信傳輸情況，電力線引至已建變壓器觀測電力傳輸情況。

經檢測：光纖數據傳輸的衰減不大于0.36dB/km，機械特性和電氣特性與相鄰導線一致。檢測常規光學性能符合要求，并在線路投運前進行了絕緣電阻等線路參數測試，確保其滿足了送電規定。此外，經計算此段10km的電力-通信共線架設設備材料及安裝費用比電力通信分開架設費用降低了8%。

2.2.2高壓隔離絕緣技術

合線接頭盒。電力通信合線的接頭盒涉及到高壓絕緣、光纖接續及光電分離。為此改造普通接頭盒為中間型、中間引下型和終端型。中間型：線路之間連接用；中間引下型：線路之間引出光纜用；終端型：線路的起始兩端用。接續方法基本同于普通光纜的接續，因其與高電壓等級線路同桿架設，接續盒除了應具備良好的防水防潮性及一定的機械性能外，同時也需具備一定的抗電腐蝕能力。同時采用同樣電壓等級的硅橡膠復合絕緣子實現與桿塔以及上下盒體間的高壓隔離絕緣“電斷光不斷”。由于以往線路真空開關、隔離開關常因電力線路故障檢修而投切，為此設計采用兩個接頭盒完成光電接續。將兩端電力通信合線中的光纖分別接入兩只接頭盒，再將兩只接頭盒之間采用非金屬光纜進行連接，從而在真空斷路器動作及隔離開關投切時實現。

2.2.3架設和修復工具

金具改進：針對輸電導線施工時所用的壓接卡式金具受力面積太小會導致光纖不銹鋼管受壓變形，影響光纖通信，設計了受力均勻的特殊耐張線夾。

將普通的線夾更換為受力均勻的特殊耐張線夾即預絞式耐張線夾。預絞絲雙腿形成的管狀結構，自然纏繞在導線上。這種方式比傳統螺栓型線夾強度高、握力可靠；對導線應力分布均勻，不損傷導線，提高了導線抗振能力，大大延長導線使用的壽命，同時安裝簡單，一定程度縮短了施工時間。

3　結論及認識

光纖復合架空相線有效解決了電力通信線路的通道日趨緊張的問題。利用分布廣泛的電力線路通道傳輸通信，即可以減少占地，節省建設和維護費用，也擴大了通信網絡覆蓋率，使網絡具有良好的擴展性、靈活性、可靠性。

[1]謝書鴻，楊日勝，劉寧.電力特種光纜應用現狀及發展趨勢[N].國家電網報，2011（12）.